单片机技术及应用1

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1、单片机技术及应用清华大学基础工业训练中心冯一兵第一章单片机的基础知识第二章MCS-51单片机的初步认识第三章MCS-51的指令系统7/15/20212第四章汇编语言程序设计第五章定时器/计数器第六章中断的基本概念第七章串行口的应用7/15/20213第一章单片机的基础知识1.1微计算机与单片机单片机是计算机的一种。一台完整的计算机由硬件和软件共同组成。计算机的软件由各种程序组成，包括操作系统（如windows）和各种应用程序（如word），计算机的硬件由下列几个部份构成：CPU、存储器、外部设备及接口。单片机主要用于简单的数据采集和控

2、制，原本的意思是将CPU、存储器和外设接口（I/O）集成在一个芯片（singlechip）上的处理器（Processor），后来的正式名称是微控制器（microcontroller）。因此在网上查找资料时，可以使用微控制器作为关键词查找。7/15/20214单片微型计算机就是将CPU、RAM、ROM、定时/计数器和多种接口都集成到一块集成电路芯片上的微型计算机。因此，一块芯片就构成了一台计算机。它已成为工业控制领域、智能仪器仪表、尖端武器、日常生活中最广泛使用的计算机。7/15/20215CPU:CPU（centralcontrolu

3、nit）的全称是中央处理器。负责计算机的计算和控制计算机的运行。存储器：存储器存放各种程序和数据。存储器分为内部存储器和外部存储器两部分。外部存储器大家都比较熟悉，如硬盘、光盘、软盘等等。内部存储器有两种：一部分称为ROM（只读存储器），存放最基本的程序，主要用于计算机启动时使用，如在PC机中存放BIOS；另一部分成为RAM，它能够随时读写。存放正在运行的程序和使用的数据。内部存储器的读写速度远远高于外部存储器，而外部存储器的容量则远远大于内部存储器。外部输入输出设备（I/O）及接口：用于和人打交道。如显示器、键盘、鼠标等等，硬盘、光

4、盘等也属于外部设备7/15/202161.2MCS-51系列单片机20世纪80年代初，Intel推出了MCS-51系列单片机，3个基本型：8031:内部没有程序存储器8051:内部有程序存储器(ROM4K)8751:内部有可编程可改写程序存储器（EPROM4K)Intel在推出MCS-51体系结构后不久，开放了8051内核技术，为MCS-51系列单片机的发展起了很大作用。7/15/20217在Intel公司推出了MCS-51不久便实施了最彻底的技术开放政策；在众多电器商、半导体商的积极参与下，将MCS-51发展成了众多型号系列的80C

5、51MCU家族。MCS-51经典的体系结构、极好的兼容性和Intel公司的开放政策不仅使众多厂家参与发展，也诱使半导体厂家对MCS-51实行为所欲为的改造。7/15/20218Philips公司着力发展基于51内核的控制功能及外围单元，把MCS-51迅速推进到80C51的MCU时代。另外基于FlashROM的在线可编程（ISP)技术，改变了单片机应用系统的结构模式和开发运行条件。P80C51P80C52Atmel公司推出了采用FlashROM技术的AT89C51AT89C52AT89S52等，增加了一些外部接口功能。Cygnal公司2

6、003年推出51内核的SOC(片上系统）型单片机，C8051F系列单片机。7/15/202191.3计算机中常用的几个术语1.3.1电平（level）：计算机和数字电路中常使用电平一词，用于反映信号（signal）的状态。一个信号或者作为数字电路的一个输入，或者作为数字电路的输出。通常使用+5V直流电源作为数字电路的供电电源，一个信号有2个稳定的状态，一个称为高电平，一个称为低电平。高电平是指电压在+2.7V以上、5V以下的状态，低电平是指+0.8V以下、0V以上的状态。因此，对于一个器件，输出3.1V或者输出3.8V还是输出4.3V

7、本质上是一样的，都属于高电平状态；同样输出0.7V还是0.3V也属于同一种状态，即低电平状态，也没有什么差别。咱们这次做实验，用的是+5V直流电源。判断一个电路是否正常工作，要按上述标准进行。随着技术的快速发展，现在许多器件使用+3.3V甚至2.2V直流电源，对这些器件，高电平、低电平的定义也进行了相应修改。7/15/2021101.3.2二进制和十六进制由于数字电路中一个信号只有2个稳定的状态：高电平（用“1”表示）和低电平（用“0”表示），因此在计算机中，数据采用的是二进制而不是十进制。二进制数就是以2为基数，数符为0、1，逢二进

8、一。书写时，右边代表低位，左边代表高位。下面是二进制数的例子：(8)(4)(2)(1)0110等于十进制61010等于十进制101111等于十进制157/15/202111虽然计算机中采用的是二进制，不过有时却不太方便，