C51單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)

C51單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)

01一、單片機(jī)概念三、單片機(jī)應(yīng)用范圍二、單片機(jī)特點(diǎn)四、如何學(xué)習(xí)單片機(jī)目錄03020405五、C51與8051的區(qū)別參考內(nèi)容六、C51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各部件關(guān)系目錄0706一、單片機(jī)概念一、單片機(jī)概念單片機(jī)又稱單片微控制器，它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片，而是把CPU、RAM、ROM、輸入/輸出接口、中斷系統(tǒng)以及定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等功能集成在一塊高度集成芯片上。一塊芯片就成了一個(gè)系統(tǒng)。二、單片機(jī)特點(diǎn)二、單片機(jī)特點(diǎn)單片機(jī)有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、價(jià)格便宜、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。單片機(jī)廣泛地應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域：比如工業(yè)控制領(lǐng)域、智能儀表、家用電器、機(jī)、電子玩具等。目前最常用的單片機(jī)為Intel的8051系列。三、單片機(jī)應(yīng)用范圍三、單片機(jī)應(yīng)用范圍單片機(jī)可用于工業(yè)測控系統(tǒng)之中。對(duì)于測控系統(tǒng)，被控對(duì)象往往很多并且較復(fù)雜，干擾源也很多，若采用單片機(jī)，便可以將系統(tǒng)許多功能集中到這小小的單片中，這使系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡化且更可靠。對(duì)于一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)來說可設(shè)計(jì)成一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)，三、單片機(jī)應(yīng)用范圍而將一些與主系統(tǒng)板密切的板卡設(shè)計(jì)成插件形式。這樣設(shè)計(jì)靈活性大，通用性強(qiáng)，維修方便。四、如何學(xué)習(xí)單片機(jī)四、如何學(xué)習(xí)單片機(jī)學(xué)習(xí)單片機(jī)首先要了解它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這很重要，有些學(xué)習(xí)者一開始就拿著匯編或C語言埋頭苦學(xué)，但學(xué)了好長時(shí)間還是一頭霧水，不知所云。要知道學(xué)習(xí)單片機(jī)最重要的是先從硬件上認(rèn)識(shí)它。而且要有正確的的學(xué)習(xí)方法。四、如何學(xué)習(xí)單片機(jī)首先應(yīng)該從其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各部件關(guān)系入手，清楚其內(nèi)部資源及怎樣使用，然后通過自己動(dòng)手制作實(shí)踐來加深印象，之后通過學(xué)習(xí)語言來掌握編程方法及技巧。切記不要一開始就試圖記憶太多的內(nèi)容，這樣只會(huì)增加你的負(fù)擔(dān)，要知道“貪多嚼不爛”。四、如何學(xué)習(xí)單片機(jī)先搞懂最基本的原理后再試著看懂其它擴(kuò)展資料就會(huì)容易多了。之后要付諸實(shí)踐進(jìn)行調(diào)試練習(xí)。在理解的基礎(chǔ)上進(jìn)行記憶，切勿死記硬背。五、C51與8051的區(qū)別五、C51與8051的區(qū)別C51單片機(jī)是指一系列基于8051內(nèi)核的單片機(jī)，各個(gè)生產(chǎn)廠商根據(jù)需要都會(huì)在其基礎(chǔ)上增加一些功能，但這與8051內(nèi)核是相同的。所以很多人都習(xí)慣稱其為8051單片機(jī)。現(xiàn)在流行的很多開發(fā)板都是基于8051內(nèi)核的。六、C51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各部件關(guān)系六、C51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各部件關(guān)系1、運(yùn)算器(ALU)：運(yùn)算器是單片機(jī)的主要部件之一，在運(yùn)算器中有兩個(gè)8位寄存器(累加器和寄存器A)，一個(gè)用于乘、除運(yùn)算的ALU(算術(shù)邏輯運(yùn)算單元)以及一個(gè)用于移位操作的移位器。運(yùn)算器是執(zhí)行各種算術(shù)和邏輯運(yùn)算的部件。六、C51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各部件關(guān)系運(yùn)算器包括ALU、累加器A、數(shù)據(jù)總線、程序總線等部分。ALU能執(zhí)行所有的二進(jìn)制算術(shù)運(yùn)算(加法、減法、乘法、除法)、邏輯運(yùn)算(與、或、異或)和移位操作。六、C51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各部件關(guān)系2、控制器：控制器由程序計(jì)數(shù)器PC、指令寄存器IR和指令譯碼器ID組成?？刂破魇菃纹瑱C(jī)的指揮中心，它協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)各部件的工作。它根據(jù)IR中的指令取出相應(yīng)的指令碼，由譯碼器譯碼后，向各個(gè)部件發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)，使各部件按順序工作。六、C51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各部件關(guān)系控制器由指令寄存器IR、程序計(jì)數(shù)器PC和操作控制器OC三個(gè)部件組成。程序計(jì)數(shù)器PC用來存放正在執(zhí)行的指令的或下一條要執(zhí)行的指令的，它通過自動(dòng)加1或手動(dòng)加1來控制程序的順序執(zhí)行：指令寄存器IR用來存放從內(nèi)存中取出的指令；操作控制器OC用來對(duì)取出的指令進(jìn)行六、C51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各部件關(guān)系分析譯碼，再根據(jù)指令譯碼的結(jié)果向計(jì)算機(jī)各部件發(fā)出控制信號(hào)。六、C51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各部件關(guān)系3、存儲(chǔ)器：存儲(chǔ)器是單片機(jī)的又一重要組成部分，存儲(chǔ)器分內(nèi)部存儲(chǔ)器和外部存儲(chǔ)器兩種。內(nèi)部存儲(chǔ)器容量較小，但速度很快；外部存儲(chǔ)器容量很大且速度較慢。8051內(nèi)部有4KB的ROM/64KB的RAM.存儲(chǔ)器是存放程序和原始數(shù)據(jù)的倉庫。六、C51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各部件關(guān)系8051內(nèi)部有4KB的ROM(只能讀不能寫)和64KB的RAM(可讀寫)，其中RAM從0開始，連續(xù)編址；ROM從2000開始連續(xù)編址(2KB)，余下的為IAP(在應(yīng)用編程)使用。另外還有外部存儲(chǔ)器EPROM和EEPROM等可編程只讀存儲(chǔ)器用以存放用戶程序或數(shù)據(jù)字塊。六、C51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各部件關(guān)系通常805l訪問外部存儲(chǔ)器和訪問ROM/RAM的內(nèi)部單元的方式一樣。因此可以把訪問外部存儲(chǔ)器的操作看作是對(duì)外設(shè)的操作；內(nèi)部單元?jiǎng)t被視為對(duì)I/O設(shè)備的操作；另外對(duì)內(nèi)部單元也可以作為對(duì)CPU的輸入/輸出來理解。參考內(nèi)容一、概述一、概述隨著科技的發(fā)展和數(shù)字化的普及，網(wǎng)絡(luò)廣播系統(tǒng)在各種場所扮演著越來越重要的角色。湖山網(wǎng)絡(luò)廣播系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案旨在滿足湖山地區(qū)對(duì)高質(zhì)量、高效的網(wǎng)絡(luò)廣播系統(tǒng)的需求。該方案旨在構(gòu)建一個(gè)穩(wěn)定、可靠、易用的網(wǎng)絡(luò)廣播系統(tǒng)，以滿足湖山地區(qū)在公共廣播、緊急通知、日常資訊等方面的需求。二、系統(tǒng)需求分析二、系統(tǒng)需求分析1、穩(wěn)定性：系統(tǒng)應(yīng)具備高度的穩(wěn)定性，能夠保證長時(shí)間的連續(xù)運(yùn)行，避免因設(shè)備故障或網(wǎng)絡(luò)問題導(dǎo)致的廣播中斷。二、系統(tǒng)需求分析2、可靠性：系統(tǒng)應(yīng)具備可靠的備份機(jī)制，確保在主設(shè)備出現(xiàn)問題時(shí)，備份設(shè)備能夠迅速接管，保證廣播的連續(xù)性。二、系統(tǒng)需求分析3、易用性：系統(tǒng)應(yīng)具備良好的用戶界面，操作簡單易懂，方便管理員進(jìn)行配置和管理。4、靈活性：系統(tǒng)應(yīng)支持多種廣播方式，如定時(shí)廣播、實(shí)時(shí)廣播、點(diǎn)播等，以滿足不同場景的需求。二、系統(tǒng)需求分析5、可擴(kuò)展性：系統(tǒng)應(yīng)具備良好的擴(kuò)展性，方便未來進(jìn)行設(shè)備升級(jí)或擴(kuò)容。三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案1、硬件設(shè)備：包括服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、音源設(shè)備、功放設(shè)備、揚(yáng)聲器等。服務(wù)器應(yīng)采用高性能、穩(wěn)定的品牌服務(wù)器，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)應(yīng)選擇支持大帶寬、低延時(shí)的產(chǎn)品，以保證廣播信號(hào)的傳輸質(zhì)量。音源設(shè)備可選用數(shù)字音三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案頻工作站或?qū)I(yè)錄音設(shè)備，以滿足多種音源的需求。功放設(shè)備應(yīng)選擇功率合適、音質(zhì)優(yōu)良的產(chǎn)品，以保證廣播音質(zhì)的質(zhì)量。揚(yáng)聲器可根據(jù)實(shí)際需要選擇不同類型的音箱，以達(dá)到最佳的音響效果。三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案2、軟件設(shè)計(jì)：采用基于Linux系統(tǒng)的操作系統(tǒng)，并安裝相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)廣播軟件，如明朝網(wǎng)絡(luò)廣播系統(tǒng)等。軟件應(yīng)具備用戶管理、音頻文件管理、播放列表設(shè)置、定時(shí)任務(wù)設(shè)置等功能，并支持多種音頻格式。此外，軟件還應(yīng)具備故障診斷和自動(dòng)修復(fù)功能，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案3、備份機(jī)制：為確保系統(tǒng)的可靠性，應(yīng)設(shè)計(jì)備份機(jī)制?？刹捎秒p機(jī)熱備的方式，當(dāng)主服務(wù)器出現(xiàn)問題時(shí)，備份服務(wù)器能夠迅速接管，保證廣播的連續(xù)性。同時(shí)，為防止網(wǎng)絡(luò)故障導(dǎo)致廣播中斷，可采用多鏈路備份的方式，確保廣播信號(hào)的傳輸不受影響。三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案4、用戶界面：應(yīng)設(shè)計(jì)簡潔明了的用戶界面，方便管理員進(jìn)行配置和管理。界面應(yīng)包括設(shè)備狀態(tài)、音頻文件管理、播放列表設(shè)置、定時(shí)任務(wù)設(shè)置等功能，并支持多種輸入方式。此外，界面還應(yīng)支持遠(yuǎn)程訪問和管理，方便管理員隨時(shí)隨地進(jìn)行配置和管理。三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案5、安全性：為確保系統(tǒng)的安全性，應(yīng)采取多種措施。首先，應(yīng)設(shè)置合理的權(quán)限管理，防止未經(jīng)授權(quán)的用戶訪問系統(tǒng)。其次，應(yīng)定期進(jìn)行系統(tǒng)備份和數(shù)據(jù)恢復(fù)，以防止數(shù)據(jù)丟失或損壞。最后，應(yīng)采取網(wǎng)絡(luò)隔離和安全策略，防止外部攻擊和入侵。三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案6、擴(kuò)展性：為滿足未來發(fā)展的需要，系統(tǒng)應(yīng)具備良好的擴(kuò)展性。可設(shè)計(jì)可擴(kuò)展的硬件架構(gòu)和軟件模塊化結(jié)構(gòu)，方便進(jìn)行設(shè)備升級(jí)或擴(kuò)容。同時(shí)，應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)的接口和協(xié)議，方便與其他系統(tǒng)進(jìn)行集成和交互。四、總結(jié)四、總結(jié)湖山網(wǎng)絡(luò)廣播系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案旨在構(gòu)建一個(gè)穩(wěn)定、可靠、易用的網(wǎng)絡(luò)廣播系統(tǒng)，以滿足湖山地區(qū)在公共廣播、緊急通知、日常資訊等方面的需求。通過合理的設(shè)計(jì)和配置，該方案將能夠提供高質(zhì)量的廣播服務(wù)，并滿足未來的擴(kuò)展需求。一、概述一、概述C51單片機(jī)是一種廣泛應(yīng)用的微控制器，其特點(diǎn)之一是具有靈活的中斷系統(tǒng)。中斷系統(tǒng)是微控制器處理突發(fā)事件的重要機(jī)制，它可以在程序運(yùn)行時(shí)，響應(yīng)外部硬件設(shè)備或其他異常情況，從而調(diào)整程序流程，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)處理。二、中斷結(jié)構(gòu)二、中斷結(jié)構(gòu)C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)部分：1、中斷源：C51單片機(jī)支持多個(gè)中斷源，包括定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，串行通信口，外部中斷等。每個(gè)中斷源都有相應(yīng)的中斷標(biāo)志，用于指示該中斷源是否產(chǎn)生了中斷。二、中斷結(jié)構(gòu)2、中斷控制器：中斷控制器是中斷系統(tǒng)的核心部件，它負(fù)責(zé)管理各個(gè)中斷源的中斷請(qǐng)求，根據(jù)優(yōu)先級(jí)判斷并處理。二、中斷結(jié)構(gòu)3、中斷向量表：中斷向量表是用于保存各個(gè)中斷源中斷服務(wù)程序的入口的表格。當(dāng)中斷發(fā)生時(shí)，控制器會(huì)根據(jù)中斷源的類型和優(yōu)先級(jí)，查找中斷向量表，以確定相應(yīng)的中斷服務(wù)程序的入口。三、中斷處理流程三、中斷處理流程C51單片機(jī)的中斷處理流程大致如下：1、中斷源產(chǎn)生中斷：當(dāng)某個(gè)中斷源需要中斷當(dāng)前程序時(shí)，它會(huì)向中斷控制器發(fā)送中斷請(qǐng)求。三、中斷處理流程2、中斷控制器判斷優(yōu)先級(jí)：中斷控制器會(huì)根據(jù)各個(gè)中斷源的優(yōu)先級(jí)，判斷應(yīng)該響應(yīng)哪個(gè)中斷源的請(qǐng)求。三、中斷處理流程3、保存現(xiàn)場并跳轉(zhuǎn)：當(dāng)控制器決定響應(yīng)某個(gè)中斷源的請(qǐng)求時(shí)，它會(huì)先保存當(dāng)前的程序現(xiàn)場，然后跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的中斷服務(wù)程序。三、中斷處理流程4、中斷服務(wù)程序執(zhí)行：中斷服務(wù)程序會(huì)根據(jù)具體的中斷源類型和中斷事件，執(zhí)行相應(yīng)的操作。三、中斷處理流程5、恢復(fù)現(xiàn)場并返回：當(dāng)中斷服務(wù)程序執(zhí)行完畢后，它會(huì)恢復(fù)之前保存的程序現(xiàn)場，然后返回原來的程序繼續(xù)執(zhí)行。四、應(yīng)用實(shí)例四、應(yīng)用實(shí)例下面是一個(gè)簡單的例子，演示如何使用C51單片機(jī)的定時(shí)器中斷實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡單的計(jì)時(shí)器：1、首先，我們需要配置定時(shí)器并啟用定時(shí)器中斷。這可以通過設(shè)置相關(guān)的寄存器來完成。四、應(yīng)用實(shí)例2、當(dāng)定時(shí)器計(jì)數(shù)到一定值時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)中斷請(qǐng)求。這時(shí)，如果程序沒有捕獲到這個(gè)請(qǐng)求，控制器會(huì)響應(yīng)這個(gè)請(qǐng)求并跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的中斷服務(wù)程序。四、應(yīng)用實(shí)例3、在中斷服務(wù)程序中，我們可以