Ⅰ 8051单片机的4个I/O口在使用上有哪些分工和特点
8051单片机的4个I/O口主要有P0、P1、P2、P3。P0口下拉能力较强;P3口有较多的复用功能;P0、P1口当访问外部存储器时可做为DB和AB口,P2口一般做为通用IO口使用。P1,P2,P3具有内部上拉双向输出IO口,P0口无内部上拉电阻为开漏输出,如果做为普通IO口使用,除P0口需要外加上拉电阻,其功能一致。P3口一般都具有第二功比如外部中断,串口等。。。在单片机内部存储器不够用时P0和P2口做为数据总线接扩展芯片用来扩展存储器。
51单片机的学习主要是在于教学应用,所以建议在学好51的基础上学点其他的单片机,例如:STM32以及ARM。
Ⅱ 基于8051单片机的智能路灯控制器的软件设计
我是学机电一体化的,但是才大1,要大2才学单片机......你能等到那时候吗?
Ⅲ 8051单片机实际应用时数据总线和地址总线如何形成
只有需要在外部扩展程序存储器或数据存储器时,才需要数据总线和地址总线的,而现在的51单片机几乎都不需要扩展外部的存储器了。
如果就是为了要接出来数据总线和地址总线的话,P0口的8条线直接接出来就是8条数据线,再用一片74LS373作低8位地址锁存器,输入端接到P0口,8条输出端就是低8位地址总线,单片机的ALE接到373的CLK端,作地址锁存信号。P2口的8条线就是高8位地址总线。
扩展程序存储器时,单片机的PSEN要接到存储器的OE端。
扩展数据存储器时,单片机的RD、WR要分别接到存储器的OE端、WE端,这是控制总线。
Ⅳ 单片机的主要用途
单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域。
1、智能仪器
采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化,且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备(电压表、功率计,示波器,各种分析仪)。
2、工业控制
单片机具有体积小、控制功能强、功耗低、环境适应能力强、扩展灵活和使用方便等优点,用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统、通信系统、信号检测系统、无线感知系统、测控系统、机器人等应用控制系统。例如工厂流水线的智能化管理,电梯智能化控制、各种报警系统,与计算机联网构成二级控制系统等。
3、家用电器
家用电器广泛采用了单片机控制,从电饭煲、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备和白色家电等。
4、网络和通信
现代的单片机普遍具备通信接口,可以很方便地与计算机进行数据通信,为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件,通信设备基本上都实现了单片机智能控制,从手机,电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话,集群移动通信,无线电对讲机等。
5、设备领域
单片机在医用设备中的用途亦相当广泛,例如医用呼吸机,各种分析仪,监护仪,超声诊断设备及病床呼叫系统等等。
(4)8051单片机的应用扩展阅读:
单片机诞生于1971年,经历了SCM、MCU、SoC三大阶段,早期的SCM单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8051,此后在8051上发展出了MCS51系列MCU系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。
随着工业控制领域要求的提高,开始出现了16位单片机,但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展,单片机技术得到了巨大提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用,32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位,并且进入主流市场。
而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高,处理能力比起80年代提高了数百倍。高端的32位Soc单片机主频已经超过300MHz,性能直追90年代中期的专用处理器,而普通的型号出厂价格跌落至1美元,最高端的型号也只有10美元。
当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用,大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。
Ⅳ 8051单片机功能简介
8051
单片微型计算机简称为单片机,又称为微型控制器,是微型计算机的一个重要分支。单片机是70年代中期发展起来的一种大规模集成电路芯片,是CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统于同一硅片的器件。80年代以来,单片机发展迅速,各类新产品不断涌现,出现了许多高性能新型机种,现已逐渐成为工厂自动化和各控制领域的支柱产业之一。
编辑本段引脚功能
MCS-51是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片,引脚分布请参照----单片机引脚图: l P0.0~P0.7 P0口8位双向口线(在引脚的39~32号端子)。 l P1.0~P1.7 P1口8位双向口线(在引脚的1~8号端子)。 l P2.0~P2.7 P2口8位双向口线(在引脚的21~28号端子)。 l P3.0~P3.7 P3口8位双向口线(在引脚的10~17号端子)。 这4个I/O口具有不完全相同的功能,大家可得学好了,其它书本里虽然有,但写的太深,初学者很难理解,这里都是按我自已的表达方式来写的,相信你也能够理解。
编辑本段四个I/O口:
P0口有三个功能
1、外部扩展存储器时,当做数据总线(如图1中的D0~D7为数据总线接口) 2、外部扩展存储器时,当作地址总线(如图1中的A0~A7为地址总线接口) 3、不扩展时,可做一般的I/O使用,但内部无上拉电阻,作为输入或输出时应在外部接上拉电阻。
P1口
只做I/O口使用:其内部有上拉电阻。
P2口有两个功能
1、扩展外部存储器时,当作地址总线使用 2、做一般I/O口使用,其内部有上拉电阻;
P3口有两个功能
除了作为I/O使用外(其内部有上拉电阻),还有一些特殊功能,由特殊寄存器来设置,具体功能请参考我们后面的引脚说明。 有内部EPROM的单片机芯片(例如8751),为写入程序需提供专门的编程脉冲和编程电源,这些信号也是由信号引脚的形式提供的, 即:编程脉冲:30脚(ALE/PROG) 编程电压(25V):31脚(EA/Vpp) 接触过工业设备的兄弟可能会看到有些印刷线路板上会有一个电池,这个电池是干什么用的呢?这就是单片机的备用电源,当外接电源下降到下限值时,备用电源就会经第二功能的方式由第9脚(即RST/VPD)引入,以保护内部RAM中的信息不会丢失。 (注:这些引脚的功能应用,除9脚的第二功能外,在“新动力2004版”学习套件中都有应用到。)
上拉电阻
在介绍这四个I/O口时提到了一个“上拉电阻”那么上拉电阻又是一个什么东东呢?他起什么作用呢?都说了是电阻那当然就是一个电阻啦,当作为输入时,上拉电阻将其电位拉高,若输入为低电平则可提供电流源;所以如果P0口如果作为输入时,处在高阻抗状态,只有外接一个上拉电阻才能有效。
ALE/PROG 地址锁存控制信号
在系统扩展时,ALE用于控制把P0口的输出低8位地址送锁存器锁存起来,以实现低位地址和数据的隔离。(在后面关于扩展的课程中我们就会看到8051扩展 EEPROM电路,在图中ALE与74LS373锁存器的G相连接,当CPU对外部进行存取时,用以锁住地址的低位地址,即P0口输出。ALE有可能是高电平也有可能是低电平,当ALE是高电平时,允许地址锁存信号,当访问外部存储器时,ALE信号负跳变(即由正变负)将P0口上低8位地址信号送入锁存器。当ALE是低电平时,P0口上的内容和锁存器输出一致。关于锁存器的内容,我们稍后也会介绍。 在没有访问外部存储器期间,ALE以1/6振荡周期频率输出(即6分频),当访问外部存储器以1/12振荡周期输出(12分频)。从这里我们可以看到,当系统没有进行扩展时ALE会以1/6振荡周期的固定频率输出,因此可以做为外部时钟,或者外部定时脉冲使用。
PORG为编程脉冲的输入端
在第五课 单片机的内部结构及其组成中,我们已知道,在8051单片机内部有一个4KB或8KB的程序存储器(ROM),ROM的作用就是用来存放用户需要执行的程序的,那么我们是怎样把编写好的程序存入进这个ROM中的呢?实际上是通过编程脉冲输入才能写进去的,这个脉冲的输入端口就是PROG。 PSEN 外部程序存储器读选通信号:在读外部ROM时PSEN低电平有效,以实现外部ROM单元的读操作。 1、内部ROM读取时,PSEN不动作; 2、外部ROM读取时,在每个机器周期会动作两次; 3、外部RAM读取时,两个PSEN脉冲被跳过不会输出; 4、外接ROM时,与ROM的OE脚相接。 参见图2—(8051扩展2KB EEPROM电路,在图中PSEN与扩展ROM的OE脚相接) EA/VPP 访问和序存储器控制信号 1、接高电平时: CPU读取内部程序存储器(ROM) 扩展外部ROM:当读取内部程序存储器超过0FFFH(8051)1FFFH(8052)时自动读取外部ROM。 2、接低电平时:CPU读取外部程序存储器(ROM)。 在前面的学习中我们已知道,8031单片机内部是没有ROM的,那么在应用8031单片机时,这个脚是一直接低电平的。 3、8751烧写内部EPROM时,利用此脚输入21V的烧写电压。 RST 复位信号:当输入的信号连续2个机器周期以上高电平时即为有效,用以完成单片机的复位初始化操作,当复位后程序计数器PC=0000H,即复位后将从程序存储器的0000H单元读取第一条指令码。 XTAL1和XTAL2 外接晶振引脚。当使用芯片内部时钟时,此二引脚用于外接石英晶体和微调电容;当使用外部时钟时,用于接外部时钟脉冲信号。 VCC:电源+5V输入 VSS:GND接地。 AVR和pic都是跟8051结构不同的8位单片机,因为结构不同,所以汇编指令也有所不同,而且区别于使用CISC指令集的8051,他们都是RISC指令集的,只有几十条指令,大部分指令都是单指令周期的指令,所以在同样晶振频率下,较8051速度要快。另PIC的8位单片机前几年是世界上出货量最大的单片机,飞思卡尔的单片机紧随其后。 ARM实际上就是32位的单片机,它的内部资源(寄存器和外设功能)较8051和PIC、AVR都要多得多,跟计算机的CPU芯片很接近了。常用于手机、路由器等等。 DSP其实也是一种特殊的单片机,它从8位到32位的都有。它是专门用来计算数字信号的。在某些公式运算上,它比现行家用计算机的最快的CPU还要快。比如说一般32位的DSP能在一个指令周期内运算完一个32位数乘32位数积再加一个32位数。应用于某些对实时处理要求较高的场合
Ⅵ 51单片机原理是什么,有哪些应用
8051单片机在一块芯片上集成了一个微型计算机的主要部件,它包括以下几部分:
1个8位微处理器(CPU)。
1个时钟电路。
4KB程序存储器。
256B数据存储器。
2个16位定时/计数器。
64KB扩展总线控制电路。
4个8位并行I/O接口P0~P3。
1个全双工串行I/O接口。
5个中断源,其中包括2个优先级嵌套中断。
将微处理器(CPU)、存储器(ROM和RAM等)、输出/输入口(I/O口)、定时/计数器、中断系统等集成在一块集成电路芯片上。称之为单片微型计算机,简称单片机(MCU)。
单片机的主要应用领域
由于单片机有许多优点,因此其应用领域之广,几乎到了无孔不入的地步。单片机应用的主要领域有:
1) 智能化家用电器:各种家用电器普遍采用单片机智能化控制代替传统的电子线路控制,升级换代,提高档次。如洗衣机、空调、电视机、录像机、微波炉、电冰箱、电饭煲以及各种视听设备等。
2) 办公自动化设备:现代办公室使用的大量通信和办公设备多数嵌入了单片机。如打印机、复印机、传真机、绘图机、考勤机、电话以及通用计算机中的键盘译码、磁盘驱动等。
3) 商业营销设备:在商业营销系统中已广泛使用的电子称、收款机、条形码阅读器、IC卡刷卡机、出租车计价器以及仓储安全监测系统、商场保安系统、空气调节系统、冷冻保险系统等都采用了单片机控制。
4) 工业自动化控制:工业自动化控制是最早采用单片机控制的领域之一。如各种测控系统、过程控制、机电一体化、PLC等。在化工、建筑、冶金等各种工业领域都要用到单片机控制。
5) 智能化仪表:采用单片机的智能化仪表大大提升了仪表的档次,强化了功能。如数据处理和存储、故障诊断、联网集控等。
6) 智能化通信产品:最突出的是手机,当然手机内的芯片属专用型单片机。
7) 汽车电子产品:现代汽车的集中显示系统、动力监测控制系统、自动驾驶系统、通信系统和运行监视器(黑匣子)等都离不开单片机。
8) 航空航天系统和国防军事、尖端武器等领域:单片机的应用更是不言而喻。