51单片机理论部分-创新互联

• 第一章 单片机基础知识概述
• 第二章 MCS-51单片机结构及原理
• 第三章 单片机的C51 基础知识
• 第四章 单片机I/O口方式的应用
• 第五章 单片机的中断系统

1.1 单片机概述

• 单片机是在一块半导体硅片上集成计算机基本功能部件的微型计算机

• 大体为：中央处理器（CPU）+数据储存器（RAM）+程序存储器（RAM）+定时器计数器+输入输出（I/O）接口

ROM相当于磁盘，只读不写，数据在断电后还是在
RAM相当于内存技术，可读可写，但是数据是暂时的，断电后会消失
程序从ROM中读出，搬运到RAM中执行

1.2 单片机特点： 集成度高，体积小，抗干扰能力强
开发性能好，开发周期短，控制功能强
低功耗低电压，具有掉电保护功能
通用性和灵活性好
具有良好性价比

1.3 应用：
工业自动化
智能仪器仪表
通信设备
家用电器
汽车和航空电子系统

2.1 MCS-51单片机结构

SCM=CPU+OSC+ROM+RAM+T/C+INT+ BEC+I/O+UART

SCM也是单片机，单片机的发展：SCM→MCU→SOC
参考网址：聊聊单片机的发展：SCM→MCU→SOC

型号
80C51=(8位)CPU + 4KBROM + 128BRAM + (2×16)T/C + (4×8)I/O + 1个UART +5个INT + 2个64KB BEC

• CPU=控制器+运算器
  

单片机存储器和暂存器参考资料

单片机的PC是指程序计数器（Program Counter）。程序计数器PC用于存放下一条将要执行的指令地址，是一个16位专用寄存器，不能通过MOV指令来操作，对用户来说是不可见的。当执行一条指令时，首先需要根据PC中存放的指令地址，将指令取出送到指令寄存器中，此过程称为“取指令”。与此同时，PC中的地址编制的程序进行自动加1跳转操作，得到下一条指今的地址。当前一条指令执行完毕，CPU再根据PC取出下一条指令的地址，并再得到再下条指令地址，依次执行每一条指令。

单片机运算部件中的累加器ACC是一个8位的累加器 。. 从功能上看，它与一般微机的累加器相比没有什么特别之处，但ACC的进位标志CY就是布尔处理器进行位操作的一位累加器。

数据指针（DPTR）是单片机中一个功能比较特殊的寄存器，片外RAM寻址用的地址寄存器（间接寻址）可以将外部RAM中地址的内容传送到内部RAM的地址所指向的内容中。

• 引脚：封装分为：双列直插式（DIP）和方形扁平（QFP）
  -DIP引脚分布
  

XTAL-晶振引脚（内置放大器输入端）

2.2 MCS-51的存储器结构

• 两种结构形式：普林斯顿结构和哈佛结构
  
  51单片机采用哈佛结构，共有四个物理储存空间
  片内RAM，片内ROM，片外RAM，片外ROM

单片机片内片外参考资料
51单片机的片内RAM和片外RAM的区别

2.3 单片机的复位，时钟与时序

• 复位：在RST/VPD引脚端出现：≥10ms时间的高电平（≥3V）状态

复位设计（方式）：

• 时钟电路
  单片机需要统一的时钟控制，其时钟系统可有两种方案：
  内部OSC + 外部时钟电路，
  或 内部OSC + 外部时钟脉冲

3.1 C51语言概述

• 两种51单片机编程语言：汇编语言和C51语言（C语言的一个子集）

3.2 KEIL软件开发工具

• C51程序开发需要的过程：
  四个处理阶段：
  源程序编辑→代码编译→模块链接→运行测试
  产生3个程序文件：
  .c源程序→.obj目标程序→ *.hex可执行目标程序

3.3 C51的基本执行语句
类似C语言，有条件，循环，选择语句

3.4 C51的变量
整型常量在存储单元中是以二进制补码形式存放的，不同编译系统对整型变量的存储单元分配规则有所不同。
C51编译器采用的分配规则是：
每个基本整型变量（int型）占用2字节共16位存储单元。
若用来存放有符号整型常量，则存储单元中最高位被符号位（0为正，1为负）占用，其余15位用来存储数值，可以存放-32768～+32767之间的整数。
若用来存放无符号整型常量，则存储单元的全部16位都可用来存放数值，可存放的正数范围比有符号整型常量的正数范围扩大一倍，达到0～65535。

3.5 C51的指针
3.6 C51的数组
3.7 C51的函数
类C语言

4.1 I/O端口的简单应用

• 发光二极管与应用编程

4.2 I/O端口的进阶实践

（第四章和第五章侧重实践部分）

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