單片機(jī)學(xué)習(xí)教材

講座內(nèi)容1、是什么？2、有哪些？3、交流及資料4、MCS-51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理5、AT89S52最小系統(tǒng)介紹6、開(kāi)發(fā)軟件KEIL介紹是什么？CPU集成在LSI、VLSI集成電路芯片上的中央處理單元，是微型機(jī)中運(yùn)算和控制的核心部件CPU組成：算術(shù)邏輯單元:ALU算術(shù)運(yùn)算,邏輯運(yùn)算,專門(mén)處理各種數(shù)據(jù)信息累加器：存放操作數(shù)、地址、運(yùn)算結(jié)果，也是

CPU與外設(shè)之間數(shù)據(jù)傳送的中間站通用寄存器組：存放操作數(shù)、地址、運(yùn)算結(jié)果控制邏輯部件：從內(nèi)存取指、譯碼，發(fā)控制信息和時(shí)序協(xié)調(diào)CPU內(nèi)部和外部的工作內(nèi)部總線：CPU內(nèi)部各部件之間的公共通道運(yùn)算器存儲(chǔ)器I/O接口控制器地址總線I/O總線CPU存儲(chǔ)器輸入/出接口外圍設(shè)備控制總線數(shù)據(jù)總線控制微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)什么是單片機(jī)將計(jì)算機(jī)的主要功能部件集成到一塊芯片上。SingleChipMicrocomputer又名Microcontroller包含CPU，程序存儲(chǔ)器，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，定時(shí)器，中斷控制系統(tǒng)，時(shí)鐘電路等集成在一塊芯片中構(gòu)成單片微型計(jì)算機(jī)。單片機(jī)的種類及特點(diǎn)位數(shù)：4，8，16，32結(jié)構(gòu)體系：諾依曼結(jié)構(gòu)、哈佛結(jié)構(gòu)指令體系：CISC與RISC特點(diǎn)集成度高體積小功耗低單片機(jī)的應(yīng)用 單片機(jī)體積微小、可靠性高、價(jià)格低廉，應(yīng)用范圍廣泛。按其應(yīng)用領(lǐng)域劃分，主要有以下方面： 家用電器 智能卡 智能儀器儀表 網(wǎng)絡(luò)與通訊 工業(yè)測(cè)控有哪些？常用的單片機(jī)目前，國(guó)內(nèi)單片機(jī)應(yīng)用呈現(xiàn)百花齊放之勢(shì)，很多不同類型的單片機(jī)逐漸進(jìn)入中國(guó)，這給我們?cè)黾恿诉x擇余地，不必不管什么應(yīng)用千篇一律都用51單片機(jī)。因此在入門(mén)以后，愛(ài)好者可以根據(jù)實(shí)際情況，選擇進(jìn)一步學(xué)習(xí)另一種或多種單片機(jī)。8051類單片機(jī)最早由Intel公司推出的8051/31類單片機(jī),也是世界上用量最大的幾種單片機(jī)之一。由于Intel公司在嵌入式應(yīng)用方面將重點(diǎn)放在X86、奔騰等與PC類兼容的高檔芯片的開(kāi)發(fā)上，8051類單片機(jī)主要由Philips、三星、華邦等公司接產(chǎn)。這些公司都在保持與8051單片機(jī)兼容的基礎(chǔ)上改善了8051許多特性(如時(shí)序特性)。提高了速度、降低了時(shí)鐘頻率，放寬了電源電壓的動(dòng)態(tài)范圍，降低了產(chǎn)品價(jià)格。發(fā)展動(dòng)態(tài)1、利用8051內(nèi)核為核心發(fā)展出各種系列ATMELAT89CXXWINBOND51系列PHILIPS

80C51系列單片機(jī)2.發(fā)展成為SOC(如：LCD控制,A/D,D/A,網(wǎng)絡(luò)接口等）3.低功耗 TIMSP430系列等4.高速 和DSP結(jié)合。。ARM系列基于51內(nèi)核的單片機(jī)依然是國(guó)內(nèi)使用最多的，目前國(guó)內(nèi)較常見(jiàn)的有以下幾種：PHILIPS基于80C51內(nèi)核的微控制器，每個(gè)機(jī)器周期只需6個(gè)時(shí)鐘周期，比標(biāo)準(zhǔn)51快一倍。該系列芯片適用于大批量、低成本、低功耗的應(yīng)用，如電子門(mén)禁系統(tǒng)、倒車?yán)走_(dá)、里程表等。ATMEL公司ATMEL單片機(jī)ATMEL公司目前的產(chǎn)品主要FLASH,EEPROM,還有可編邏輯器件PLD,門(mén)陣列,場(chǎng)可編門(mén)陣列FPGA,8051兼容的閃速單片機(jī)(FLASHMicrocontroller),以及智能卡(SmartCard)。為了介入單片機(jī)市場(chǎng),ATMEL公司以EEPROM技術(shù)和Inte1公司的8001單片機(jī)核心技術(shù)進(jìn)行交換,從而取得8031核的使用權(quán)。ATMEL公司把自身的優(yōu)勢(shì)即先進(jìn)的Flash技術(shù)和8031核相結(jié)合,從而生產(chǎn)出了Flash單片機(jī)89C51等系列。AT89C51,AT89C52,AT89C1051,AT89C2051Motorola單片機(jī)Motorola是世界上最大的單片機(jī)廠商。品種全、選擇余地大、新產(chǎn)品多是其特點(diǎn)，在8位機(jī)方面有68HC05和升級(jí)產(chǎn)品68HC08，8位增強(qiáng)型單片機(jī)68HC11。升級(jí)產(chǎn)品有68HC12，16位機(jī)68HC16。Motorola單片機(jī)特點(diǎn)之一是在同樣速度下所用的時(shí)鐘頻率較Intel類單片機(jī)低很多，因而使得高頻噪聲低，抗干擾能力強(qiáng),更適合用于工控領(lǐng)域及惡劣的環(huán)境。InfineonXC800系列XC866基于與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)8051兼容的內(nèi)核，每個(gè)機(jī)器周期只需2個(gè)時(shí)鐘周期，標(biāo)準(zhǔn)51需12個(gè)時(shí)鐘周期。高度集成片內(nèi)器件，例如片內(nèi)振蕩器、嵌入式電壓調(diào)節(jié)器(可由3.3V或5.0V的單電源供電)，有許多增強(qiáng)功能。存儲(chǔ)器保護(hù)策略為用戶知識(shí)產(chǎn)權(quán)(IP）提供讀保護(hù)，同時(shí)Flash編程和擦除保護(hù)用來(lái)防止數(shù)據(jù)破壞。多閃存組(FlashBank）結(jié)構(gòu)支持在應(yīng)用編程（IAP），運(yùn)行某bank中的用戶程序可編程擦除另一BANK中的內(nèi)容?？蛇M(jìn)行在系統(tǒng)編程ISP，通過(guò)PC對(duì)嵌入式FLASH方便的編程或擦除。具有用來(lái)產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)、帶有電機(jī)控制專用模式的捕獲/比較單元功能擴(kuò)展的10位模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC，具有如自動(dòng)掃描和結(jié)果累加(用于抗混迭濾波或結(jié)果平均)等特性;功能擴(kuò)展的通用異步收發(fā)器UART，支持本地互連網(wǎng)絡(luò)（LIN)應(yīng)用，為許多器件提供LIN的底層驅(qū)動(dòng)軟件;

LIN是一種機(jī)動(dòng)車內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)互連的整體通信概念。提供不同的省電模式選擇，以滿足低功耗應(yīng)用擴(kuò)展了控制片內(nèi)外設(shè)功能的特殊功能寄存器(SFR)的地址范圍。內(nèi)部結(jié)構(gòu)Cygnal公司C8051F系列該系列單片機(jī)大部份指令只需一個(gè)時(shí)鐘周期即可完成(89C51的一條指令最少為12個(gè)時(shí)鐘周期)，因而該系列單片機(jī)的運(yùn)行速度大大加快。其余改進(jìn)包括加多了中斷源、復(fù)位源，帶有JTAG接口，可在系統(tǒng)編程調(diào)試，可實(shí)現(xiàn)捕捉、高速輸出、PWM功能等，是51系列單片機(jī)中的高端產(chǎn)品。該系列單片機(jī)由新華龍電子代理，C8051F系列特點(diǎn)高速流水線結(jié)構(gòu)CPU(25-100MIPS)完全兼容8051(源碼和機(jī)器碼級(jí))大多數(shù)指令執(zhí)行時(shí)間為1-2時(shí)鐘周期(標(biāo)準(zhǔn)8051為12-24)可在系統(tǒng)編程FLASH(2KB一128KB)指令高速緩存(對(duì)于50-100MIPS產(chǎn)品)大容量?jī)?nèi)部SRAM(256B一8KB+256B擴(kuò)展中斷系統(tǒng)(最多可達(dá)22個(gè)中斷源，可軟件模擬中斷)

多復(fù)位源、雙向復(fù)位多時(shí)鐘(內(nèi)部時(shí)鐘頻率可編程、多種外部時(shí)鐘方式)JTAG接口:在系統(tǒng)仿真、邊界掃描、在系統(tǒng)編程MicrochipMicroship單片機(jī)是市場(chǎng)份額增長(zhǎng)最快的單片機(jī)，抗干擾能力強(qiáng)，系列品種齊全，其OTP(一次性可編程)產(chǎn)品大批量用于家電控制等場(chǎng)合，某些內(nèi)置FLASHROM的型號(hào)用于工業(yè)控制也很合適。主要產(chǎn)品是16C系列8位單片機(jī)，CPU采用RISC結(jié)構(gòu)，僅33條指令，Microship強(qiáng)調(diào)節(jié)約成本的最優(yōu)化設(shè)計(jì)，適于用量大、檔次低、價(jià)格敏感的產(chǎn)品。初檔8位單片機(jī)：PIC12C5XXX／16C5X系列中檔8位單片機(jī)：PIC12C6XX/PIC16CXXX系列高檔8位單片機(jī)：PIC17CXX系列

中文網(wǎng)站德州儀器公司MSP430系列通用型單片機(jī)，1996年推向市場(chǎng).MSP430系列單片機(jī)均為工業(yè)級(jí)器件，運(yùn)行溫度－40～＋85攝氏度。該單片機(jī)最大的特點(diǎn)是用電極省。該系列單片機(jī)主要用于各種智能儀表、測(cè)試測(cè)量系統(tǒng),便攜的設(shè)備如U盤(pán)，MP3播放器，手持式儀表，玩具等。MSP430系列特點(diǎn)16位的RISC(精簡(jiǎn)指令集)結(jié)構(gòu)，1時(shí)鐘周期/機(jī)器周期（傳統(tǒng)MCS51為12時(shí)鐘周期/機(jī)器周期），所以在8M的主頻的情況下，其性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于12M主頻的傳統(tǒng)MCS51單片機(jī)。某些型號(hào)具有類似于DSP內(nèi)的硬件乘法器，硬件乘－加功能，DMA等，便于快速的實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理的一些算法。開(kāi)發(fā)環(huán)境：PC＋集成開(kāi)發(fā)環(huán)境的軟件（IARWorkbenchV2.10）＋JTAG下載線＋使用者硬件Epson單片機(jī)Epson公司以擅長(zhǎng)制造液晶顯示器著稱，故Epson單片機(jī)主要為該公司生產(chǎn)的LCD配套。其單片機(jī)的特點(diǎn)是LCD驅(qū)動(dòng)部分做得特別好。在低電壓、低功耗方面也很有特點(diǎn)。NS單片機(jī)

COP8單片機(jī)是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司的產(chǎn)品，該公司以生產(chǎn)先進(jìn)的模擬電路著稱。能生產(chǎn)高水平的數(shù)字模擬混合電路。COP8單片機(jī)片內(nèi)集成了16位A/D，這是單片機(jī)中不多見(jiàn)的。COP8單片機(jī)內(nèi)部使用了抗EMI電路，在看門(mén)狗電路以及STOP方式下單片機(jī)的喚醒方式上都有獨(dú)到之處。此外，COP8的程序加密控制也做得比較好。SST公司的SST89C54,SST89C58等具有在應(yīng)用中編程(IAP)功能、在系統(tǒng)可編程(ISP)功能，不占用戶資源，串口下載，無(wú)需編程器、仿真機(jī)，芯片可具有仿真機(jī)的功能。AD公司的AduC812,AduC824AD公司是著名的模擬器件生產(chǎn)公司，這兩款單片機(jī)是AD公司結(jié)合其模擬技術(shù)特長(zhǎng)而推出的基于51內(nèi)核的單片機(jī)。Aduc812內(nèi)部集成有8KFLASHROM，640字節(jié)EEPROM，256字節(jié)RAM，8通道12位A/D,2通道12位D/A，另有口監(jiān)控電路、溫度傳感器、SPI和I2C總線接口等豐富資源。Aduc824內(nèi)部更是集成了兩路24位/16位A/D，這是另一類51高端芯片，該芯片適合用于各類智能儀表、智能傳感器、變送器和便攜式儀器等領(lǐng)域。資料及網(wǎng)上討論網(wǎng)上交流

1、21icbbs()是目前國(guó)內(nèi)最熱門(mén)的電子技術(shù)社區(qū)，注冊(cè)工程師超過(guò)7萬(wàn)人，同時(shí)該站也是電子類網(wǎng)站中關(guān)注單片機(jī)最多的一個(gè)論壇，該論壇設(shè)有綜合技術(shù)交流、嵌入式系統(tǒng)等數(shù)十個(gè)欄目。2、C51bbs（）

是國(guó)內(nèi)最為成功的單片機(jī)類個(gè)人網(wǎng)站之一，人氣旺盛，提出的各類問(wèn)題會(huì)得到及時(shí)的回答，尤其是KeilC方面的問(wèn)題，是目前國(guó)內(nèi)關(guān)于KeilC方面的權(quán)威網(wǎng)站。3、水木清華是國(guó)內(nèi)著名的BBS站點(diǎn)之一，該站設(shè)有許多欄目，其中電路設(shè)計(jì)與調(diào)試、嵌入式系統(tǒng)等與單片機(jī)應(yīng)用與開(kāi)發(fā)有關(guān)有一些有實(shí)用價(jià)值的貼子。其它一些BBS如電子愛(ài)好者網(wǎng)站電子報(bào)網(wǎng)絡(luò)版周立功網(wǎng)站網(wǎng)上找資料1、力源網(wǎng)站

該網(wǎng)站目前錄入有全球92家IC廠商的器件可供查詢;錄入有39543個(gè)PDF文件可供下載;全球671家IC廠商可查詢其網(wǎng)址及分支機(jī)構(gòu)等情況;316個(gè)IC媒體及網(wǎng)址可供查詢。該站的特點(diǎn)是提供了大量中文資料，分類查詢也設(shè)計(jì)得非常周到。2、中國(guó)電子網(wǎng)（21ic）該網(wǎng)站提供了各大公司數(shù)萬(wàn)份器件資料，通常用到的集成電路資料都可以在這里找到3、……………..MCS-51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理MCS-51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理MCS-51系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)MCS-51系列單片機(jī)引腳及其功能8051存儲(chǔ)器配置CPU時(shí)序輸入/輸出端口結(jié)構(gòu)內(nèi)部包括:一個(gè)8位的微處理器(CPU)。片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM(128B/256B),用以存放可以讀寫(xiě)的數(shù)據(jù).片內(nèi)程序存儲(chǔ)器ROM/EPROM(4KB/8KB),用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格。但也有一些單片機(jī)內(nèi)部不帶ROM/EPROM,如8031,8032,80C31等。4個(gè)8位并行I/0接口P0~3,每個(gè)口既可以用作輸入,也可以用作輸出。2個(gè)16位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器一個(gè)全雙工的串行口5個(gè)中斷源21個(gè)特殊功能寄存器一個(gè)片內(nèi)時(shí)鐘振蕩電路MCS-51系列ROM形式片內(nèi)ROM片內(nèi)RAM尋址范圍I/O中斷源片內(nèi)ROM片內(nèi)EPROM外接EPROM計(jì)數(shù)器并行口串行口8051875180314K1282*64K2個(gè)16位4個(gè)8位1個(gè)580C5187C5180C314K1282*64K2個(gè)16位4個(gè)8位1個(gè)58052875280328K2562*64K3個(gè)16位4個(gè)8位1個(gè)580C55287C552805C328K2562*64K3個(gè)16位6個(gè)8位2個(gè)15MCS-51單片機(jī)引腳及其功能MCS-51系列中各種芯片的引腳是互相兼容的,如8051,8751和8031均采用40腳雙列直插封裝(DIP)方式。ATMEL公司AT89C51，AT89C52..P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6P2.7RST/VPDRXDP3.0TXDP3.1INT0P3.2INT1P3.3T0P3.4T1P3.5WRP3.6RDP3.7XTAL2XTAL1VCCVSSEA/VPPALE/PROGPSEN1202140MCS-51各引腳功能如下:1、電源引腳VCC和VSS:

VCC=+5VVSS=地2、時(shí)鐘引腳XTAL1和XTAL2:接石英晶體3、控制信號(hào)引腳RST,ALE,PSEN和EARST/VPD:復(fù)位/備用電源ALE/PROG:地址鎖存允許/8751片內(nèi)EPROM固化程序時(shí)加入編程脈沖.PSEN:程序存儲(chǔ)允許輸出端,即允許讀EPROM/ROM中的指令碼.EA/VPP:程序存儲(chǔ)器地址允許輸入端/編程電壓輸入EA=0(PC指向片外ROM)EA=1(PC指向片內(nèi)ROM),但當(dāng)PC的值超過(guò)0FFFH(4KB)時(shí),將自動(dòng)轉(zhuǎn)向片外.VPP:對(duì)8751編程固化時(shí)加入21V的電壓.4、輸入/輸出口P0,P1,P2和P3P0口是