第1章51单片机基础知识ppt课件.ppt

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1、单片机：把各种功能部件包括中央处理器（CPU）、只读存储器（ROM）、随机读写存储器（RAM）、输入/输出（I/O）单元、定时/计数器、中断系统以及串行口等集成在一个芯片上构成的微型计算机。1.1单片机概述1.1.1单片机的发展历史单片机的发展迄今经历了四个阶段：（1）第一阶段（1976-1978）：单片机的探索阶段。（2）第二阶段（1978-1982）：单片机的完善阶段。（3）第三阶段（1982-1990）：8位单片机的巩固发展及16位单片机的推出阶段，也是单片机向微控制器发展的阶段。（4）第四阶段（1990—）：微控制器

2、的全面发展阶段。1.1.251系列单片机MCS-51是指美国Intel公司生产的一系列单片机的总称，这一系列单片机包括了很多种类。以下是一些典型的51系列单片机：（1）美国Intel公司MCS-48系列、MCS-51系列和MCS-96系列主要型号见表1.1.1所示；（2）美国Atmel公司的AT89系列单片机主要型号见表1.1.2所示；STC89系列；（3）Philips公司51系列单片机主要型号见表1.1.3所示。这些单片机与8051的系统结构（主要是指令系统）相同。他们对8051都作了一些功能扩充，更有特点、功能更强、市

3、场竞争力更强。1.1.3单片机的实际应用单片机的应用范围测控系统智能仪表机电一体化产品智能接口智能民用产品1.251单片机功能及引脚1.2.151单片机功能综述8051是51系统单片机中的典型产品，8051单片机主要参数及功能如下：（1）8位CPU2）4KB程序存储器（ROM）（3）128B的数据存储器（RAM）（4）32条I/O口线（5）111条指令，大部分为单字节指令（6）21个专用寄存器（7）2个可编程定时/计数器（8）5个中断源，2个优先级（9）1个全双工串行通信口（10）外部数据存储器寻址空间为64KB（11）外部

4、程序存储器寻址空间为64KB（12）逻辑操作位寻址功能（13）多种封装形式（14）单一+5V电源供电1.2.251单片机的封装51单片机芯片有两种封装1.2.3单片机引脚及功能1-8：P1.0-P1.7输入/输出脚，P1并行口9：RST/Vp复位/备用电源输入，正常工作时，RST输入时间>24个时钟周期高电平，完成系统复位10-17：P3.0-P3.7输入/输出脚，P3并行，每个引脚都有第二功能18-19：XTAL1,XTAL2连接外部振荡电路20：GND接地21-28：P2.0-P2.7输入/输出脚，P2并行口29：PSE

5、N*访问外部程序存储器时，负脉冲作为读选通信号OE*30：ALE/PROG*访问外部存储器时ALE锁存地址的低8位，PROG*编程脉冲输入端，访问外部数据存储器时，fALE=1/12fosc，否则fALE=1/6fosc31：EA*/Vpp内、外程序存储器选择信号，EA*=1，访问内部程序存储器，PC>0FFFH（4KB）时转入外部程序存储器；EA*=0，只能访问外部程序存储器，Vpp为编程电压32-39：P0.0-P0.7输入/输出脚40：Vcc电源关于P0、P1、P2、P3说明1、不访问外部存储器时，作为四个普通的并行I

6、/O口使用。2、访问外部存储器时，P0、P2输出16位地址，P0输出低8位地址，由ALE锁存；数据通过P0口传送。3、P1口只能作为输入/出口使用。4、P3通常使用第二功能。1.351单片机内部结构1.3.151单片机的CPU结构MCS-51系列的8051单片机内部结构如图中央处理器（CPU）主要由算术逻辑单元、控制器部件和寄存器三部分电路组成。CPU是整个单片机的核心部件，实现了运算器和控制器的功能，具体介绍如下：1.算术逻辑单元（ALU）一个加法器、两个8位暂存器、布尔处理器完成各种算术和逻辑运算2.定时控制部件定时控制

7、逻辑、指令寄存器、振荡器3.专用寄存器组专用寄存器组包括程序计数器PC、累加器A、程序状态字（PSW）寄存器、堆栈指示器SP寄存器、数据指针DPTR和通用寄存器B。（1）程序计数器PC16位，存放下一条要执行指令的地址，指令执行后自动加1。（2）累加器A8位，存放操作数和运算结果，使用最频繁。（3）程序状态字（PSW）8位，存放指令执行后的状态Cy：进位借位标志AC：辅助进位借位标志F0：用户自定义标志RS1、RS0：寄存器组选择标志51单片机有4个寄存器组，每组有8个工作寄存器R0-R7OV：溢出标志运算结果超过8位二进制

8、数所能表示数据范围（有符号数：-128--+127）PSW.1：未定义标志P：奇偶标志运算结果中1的个数的奇偶性，奇数P=1，偶数P=0。（4）堆栈指针SP栈顶在内存RAM中的位置，决定堆栈区大小和位置。入栈PUSH，出栈POP。（5）数据指针DPTR(DataPointer)16位，由2