51單片機(jī)的最小工作系統(tǒng)

一、先來簡(jiǎn)單說說怎么學(xué)習(xí)單片機(jī)。前面已經(jīng)說過，單片機(jī)是一種軟件和硬件緊密結(jié)合的技術(shù)，對(duì)于一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)來說，硬件電路是單片機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)和保障，軟件程序是單片機(jī)系統(tǒng)的靈魂。相對(duì)于人來說，人的身體、四肢是一個(gè)硬件系統(tǒng)，大腦就是軟件系統(tǒng)，只有通過大腦發(fā)出指令，身體的各個(gè)部分才會(huì)做出相應(yīng)的動(dòng)作，但是如果手被綁住了，大腦即使發(fā)出讓手去拿一個(gè)杯子的指令，手也無法完成這個(gè)指令。所以軟件和硬件需要相互結(jié)合才能夠去完成一項(xiàng)任務(wù)。1）就像我們新買了一臺(tái)電視機(jī)一樣，買回來后我們會(huì)首先了解一下這個(gè)電視機(jī)的功能特點(diǎn)，看一下遙控器的說明書，給電視機(jī)加上電源和天線（或有線電視信號(hào)線），然后按照說明書的使用方法來一步一步熟悉和操作電視機(jī)。單片機(jī)的學(xué)習(xí)也一樣，我們接觸到一種單片機(jī)后，首先要了解這種單片機(jī)的功能和性能特點(diǎn)，然后才能進(jìn)行相應(yīng)的開發(fā)設(shè)計(jì)。怎么來了解一種單片機(jī)呢？單片機(jī)廠家提供的數(shù)據(jù)手冊(cè)是第一手也是最準(zhǔn)確的資料。但是很多數(shù)據(jù)手冊(cè)是英文的，對(duì)于我們很多人來說，看起來會(huì)比較吃力。不過幸運(yùn)的是，現(xiàn)在很多資料都已經(jīng)被翻譯過來了。我們到網(wǎng)上搜索一下，會(huì)搜索到很多的中文數(shù)據(jù)手冊(cè)和應(yīng)用實(shí)例，所以網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在已經(jīng)成為我們學(xué)習(xí)的一個(gè)非常重要的工具和平臺(tái)了。2）單片機(jī)的結(jié)構(gòu)是十分復(fù)雜的，我們打開一個(gè)單片機(jī)的數(shù)據(jù)手冊(cè)，會(huì)發(fā)現(xiàn)前面里面到處充斥著結(jié)構(gòu)圖和理論知識(shí)的介紹，相信對(duì)于一個(gè)新手來說，看數(shù)據(jù)手冊(cè)不到10分鐘就想放棄。但是很多人說，這些是最基礎(chǔ)的，必須要理解和掌握。確實(shí)，這些東西我們必須精通，但是是不是一開始就要完全精通這些呢？大可不必。我們完全可以看一部分，學(xué)一部分，實(shí)踐一部分。通過不斷的實(shí)踐，達(dá)到逐步了解和掌握的目的。3）對(duì)于剛剛接觸的一種單片機(jī)，首先我們先了解一下它的主要功能，這個(gè)主要功能一般在數(shù)據(jù)手冊(cè)的第一頁就能找到：它主要介紹了單片機(jī)有多少I/O口，單片機(jī)是幾位單片機(jī)，他的程序存儲(chǔ)區(qū)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)有多大，都有哪些外設(shè)功能（如串口、中斷、模數(shù)轉(zhuǎn)換，I2C等）。下面我們結(jié)合51單片機(jī)的主要功能來做個(gè)介紹。4）對(duì)于51單片機(jī)來說，它的主要功能有：8位MCU：mcu是MicroControlUnit的縮寫，一般我們把單片機(jī)成為MCU,這里的8位指的是單片機(jī)處理數(shù)據(jù)的能力，例如同時(shí)有3個(gè)皮包，一個(gè)人只有兩只手，他的能力只能是一只手拿一個(gè)包，剩下的一個(gè)包就無能為力了。我們常說的單片機(jī)的位數(shù)也是這個(gè)意思。對(duì)于8位單片機(jī)來說，它一次只能處理8位（這里的位指的是二進(jìn)制的位，例如01010101就是一個(gè)8位的二進(jìn)制數(shù)）數(shù)據(jù)，多于8位的數(shù)據(jù)，則需要進(jìn)行一次以上的處理。4KB的程序存儲(chǔ)器：顧名思義，程序存儲(chǔ)器就是用來存儲(chǔ)單片機(jī)運(yùn)行過程中的程序文件的，我們前面編寫的那個(gè)程序，編譯后生成的.hex文件“裝入”單片機(jī)后，就放在這里。4KB的意思是這個(gè)空間的大小是4000個(gè)BYTE,BYTE是字節(jié)的意思。字節(jié)跟我們前面說的“位”都是指的數(shù)據(jù)格式，一個(gè)字節(jié)有8位。這里說的4000并不是一個(gè)準(zhǔn)確的值，在單片機(jī)包括計(jì)算機(jī)里面，一般說的1000實(shí)際值是1024，為什么是這樣呢？這是因?yàn)閱纹瑱C(jī)里面存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)都是二進(jìn)制數(shù)據(jù)，跟我們實(shí)際生活中常用的十進(jìn)制有所差別。這個(gè)我們稍作了解即可。內(nèi)部128B數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：同樣的，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用來存放數(shù)據(jù)。就像我們上學(xué)時(shí)候做計(jì)算題一樣，需要用到很多數(shù)來進(jìn)行各種運(yùn)算，有時(shí)候比較復(fù)雜的運(yùn)算還需要分步進(jìn)行，每一步都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)運(yùn)算結(jié)果。這些結(jié)果存放在哪里呢？在單片機(jī)中,這些結(jié)果就存放在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)中。51單片機(jī)的內(nèi)部有128B的數(shù)據(jù)空間，也就是說他可以存儲(chǔ)128個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。21個(gè)特出功能寄存器：特殊功能寄存器就相當(dāng)于一個(gè)人的身體的各個(gè)部分的名稱，用來指示不同的功能。4個(gè)8位并行I/O口，共32根I/O口線：這里可能會(huì)有些拗口，怎么一會(huì)說4個(gè)I/O口，一會(huì)又說根I/O口線呢？這其實(shí)是跟51單片機(jī)是8位單片機(jī)有關(guān)的，51單片機(jī)一次能夠處理8位數(shù)據(jù)，正好對(duì)應(yīng)了8位I/O口，那4個(gè)I/O口又是什么意思呢，這其實(shí)跟我們的日常習(xí)慣有關(guān)，比如我們說一個(gè)學(xué)校有多少個(gè)班級(jí)，每個(gè)班級(jí)有多少人一樣。51單片機(jī)有4個(gè)I/O口，每個(gè)I/O口又可以細(xì)分為8位的，每一位對(duì)應(yīng)一個(gè)具體的I/O口線，這樣總共就有4*8=32個(gè)I/O口線了。2個(gè)全雙工串行口：串行口是一種特殊接口，可以實(shí)現(xiàn)用很少的I/O口實(shí)現(xiàn)更多的數(shù)據(jù)輸入輸出。關(guān)于這個(gè)，我們?cè)谝院髮W(xué)習(xí)到這方面知識(shí)的時(shí)候在詳細(xì)了解。2個(gè)16位定時(shí)器：定時(shí)器其實(shí)跟我們?nèi)粘Ｉ钪械溺姳硐嗨?，但是它的功能比鐘表要?qiáng)大很多。在隨后的學(xué)習(xí)中我們會(huì)有更深入的了解5個(gè)中斷源，2個(gè)優(yōu)先級(jí)：中斷的概念用一句話來比喻就是，我正在看電視，這時(shí)電話響了，我不得不中斷看電視的動(dòng)作，然后接聽電話，電話結(jié)束后，再繼續(xù)看電視。優(yōu)先級(jí)則是這樣的：我正在看電視，電話響了，同時(shí)手機(jī)也響了，那該先做那個(gè)事情呢？我們可以根據(jù)輕重緩急來選擇，先接聽手機(jī)，在接聽電話，或者先接電話，再接手機(jī)，這里面就有優(yōu)先級(jí)的設(shè)定和執(zhí)行了5）了解了以上知識(shí)，我們對(duì)單片機(jī)的功能有了大致認(rèn)識(shí)，接下來就要具體來認(rèn)識(shí)和操作單片機(jī)了，就象人一樣，必須先吃飽了飯，才能工作，工作之前要先做好相應(yīng)的準(zhǔn)備，然后按照一定的流程來工作，如果不下心做錯(cuò)了，那就要重新開始再做。單片機(jī)的工作流程也是這樣：首先單片機(jī)是一種電子器件，那么就必須給他提供電能，他才能夠工作，這里就需要有一個(gè)電源來提供電能。然后單片機(jī)要進(jìn)行相應(yīng)的準(zhǔn)備：復(fù)位和初始化，準(zhǔn)備工作就緒后，就開始按照流程來工作了，這個(gè)流程就是我們寫的程序，在工作過程中需要各種工具來實(shí)現(xiàn)具體的操作，這些工具就是指單片機(jī)的外圍工作電路。6）單片機(jī)是怎么檢測(cè)和控制外圍芯片和電路的？單片機(jī)主要是通過其I/O口來監(jiān)測(cè)和控制外部電路的。事實(shí)上一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)就是編寫相應(yīng)的程序，用程序來控制單片機(jī)的I/O口接收或者發(fā)出各種電平信號(hào)。從而達(dá)到檢測(cè)和控制外圍電路的目的。所以，想要了解、掌握一個(gè)單片機(jī)，一定要了解它的I/O口的情況：I/O口的結(jié)構(gòu)、功能、數(shù)量等。7）如下圖所示，是一個(gè)單片機(jī)最小工作系統(tǒng)：首先，要有一個(gè)電源給單片機(jī)系統(tǒng)供電；其次，要有一個(gè)復(fù)位電路，一是單片機(jī)在開始工作前進(jìn)行相應(yīng)的初始化工作；第三，要有一個(gè)時(shí)鐘電路，以使單片機(jī)工作在一個(gè)穩(wěn)定、準(zhǔn)確、可靠的時(shí)間環(huán)境下。關(guān)于時(shí)鐘電路的作用，就像我們平時(shí)的作息時(shí)間一樣，我們必須在規(guī)定的時(shí)間作相應(yīng)的工作，單片機(jī)的時(shí)鐘電路比我們的作息時(shí)間要復(fù)雜很多，簡(jiǎn)單的說，單片機(jī)執(zhí)行程序的每一個(gè)步驟，都需要根據(jù)時(shí)鐘的要求進(jìn)行，每一步需要多長時(shí)間，每個(gè)多長時(shí)間執(zhí)行什么動(dòng)作，這些都需要時(shí)鐘電路的控制來完成。*II*IIC1-I33d時(shí)鐘電路.提供單片機(jī)工作所溶需的時(shí)輛信尋；商不血客皇請(qǐng)IIXI????CRYSTAL--U119?XTAL1振電客.作用是讓晶振能夠產(chǎn)

生更程定的時(shí)幷信號(hào)—|p33p:18XTAL2R1[_C310kOuEA屏是訪何處部存話遙的控制引屏.單片機(jī)

系統(tǒng)中沒有處祁存話器時(shí).該引腳需接言電

平在proteus中.系統(tǒng)獣認(rèn)設(shè)置了單片機(jī)系統(tǒng)的電章配置?所臥在proteus中不需要設(shè)置電源.但在實(shí)際的電路設(shè)計(jì)中.電章誦分是非蠟垂要的.單片機(jī)系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)何題的.設(shè)計(jì)時(shí)無要特別垂觀的.戲是電源祁分.29301235678RSTPSENALEEAAT89C51P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/