单片机讲义

‘壹’ 80C51单片机引脚图及引脚功能介绍

单片机的40个引脚大致可分为4类：电源、时钟、控制和I/O引脚。

1、电源:

（1）VCC - 芯片电源，接+5V；

（2） VSS - 接地端；

2、时钟:XTAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。

3、控制线:控制线共有4根，

（1）ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲。

ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址。

PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。

（2） PSEN:外ROM读选通信号。

（3）RST/VPD:复位/备用电源。

RST（Reset）功能：复位信号输入端。

VPD功能：在Vcc掉电情况下，接备用电源。

（4）EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。

EA功能：内外ROM选择端。

Vpp功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，施加编程电源Vpp。

(1)单片机讲义扩展阅读：

80c51单片机简介：

MCS-51具有典型的结构，完善的总线，SFR集中管理模式，位操作系统和丰富的控制功能指令统，为MCU的发展奠定了良好的基础。

MCS-51系列的典型芯片是80C51（CHMOS 8051）。出于这个原因，许多制造商已经开始以80C51为代表的8位微控制器的开发，如飞利浦，达拉斯，ATMEL等。我们将这些公司生产的80C51兼容微控制器称为80C51系列。

特别是近年来，80C51系列取得了很大的进步，并推出了一些新产品，主要是为了提高单片机的控制功能，如高速I / O口，ADCPWM，WDT，低电压，微功耗，电磁兼容性，串行扩展总线和控制网络总线。

此外，ATMEL公司开发的89CXX系列将闪存（EEPROM）集成到80C51作为用户程序存储器，不改变80C51的结构和指令系统。

‘贰’ 简述单片机的基本结构与功能

单片机的基本结构：运算器、控制器、主要寄存器。运算器功能：执行各种算术运算；执行各种逻辑运算，并进行逻辑测试，如零值测试或两个值的比较。主要寄存器功能：用于保存当前CPU所要访问的内存单元或I/O设备的地址。

控制器功能：从内存中取出一条指令，并指出下一条指令在内存中的位置；对指令进行译码和测试，并产生相应的操作控制信号，以便于执行规定的动作；指挥并控制CPU、内存和输入输出设备之间数据流动的方向。

(2)单片机讲义扩展阅读

应用范围：单片机渗透到我们生活的各个领域。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制等等。

还有自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。

‘叁’ 单片机是什么

单片机是一种集成电路芯片。

单片机是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。

在工业控制领域广泛应用。从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，发展到如今的300M的高速单片机。

单片机的特征：

1、单片机的体积比较小， 内部芯片作为计算机系统，其结构简单，但是功能完善，使用起来十分方便，可以模块化应用。

2、单片机有着较高的集成度，可靠性比较强，即使单片机处于长时间的工作也不会存在故障问题。

3、单片机在应用时低电压、低能耗，是人们在日常生活中的首要选择， 为生产与研发提供便利。

4、单片机对数据的处理能力和运算能力较强，可以在各种环境中应用，且有着较强的控制能力。

‘肆’ 怎么学习单片机

一、启蒙阶段
学习电路基础和模电数电，做一些诸如电机正反转的电路，做功放、电源等小制作，了解个大概。

二、学习微机原理
学习8086，这对了解计算机结构是不可或缺的，慢慢接触汇编编程 。

三、汇编语言学习单片机
学习51单片机，学习汇编语言，差不多学三个月后，掌握了基本语法和单片机寄存器功能，就做一些实物。

四、进阶
放弃仿真学习单片机的方式，转而学习实物。多查资料，比如说，74HC245，因为有前几步打下的基础，电路图一看就懂，剩下的就是焊接实物测试了。应该可以在很短的时间内，可以完成硬件测试。

拓展资料

单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。

概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。

单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效，常在产品名称前冠以形容词——“智能型”，如智能型洗衣机等 。

‘伍’ 80c51单片机的特点

8051片内有4kROM，无须外接外存储器和373，更能体现“单片”的简练。但是编程者编的程序编程者无法烧写到其ROM中，只有将程序交芯片厂代编程者烧写，并是一次性的，今后编程者和芯片厂都不能改写其内容。

8031片内不带程序存储器ROM，使用时用户需外接程序存储器和一片逻辑电路373，外接的程序存储器多为EPROM的2764系列。用户若想对写入到EPROM中的程序进行修改，必须先用一种特殊的紫外线灯将其照射擦除，之后再可写入。写入到外接程序存储器的程序代码没有什么保密性可言。

(5)单片机讲义扩展阅读

1、从内部的硬件到软件有一套完整的按位操作系统，处理对象不是字或字节而是位。不但能对片内某些特殊功能寄存器的某位进行处理，如传送、置位、清零、测试等，还能进行位的逻辑运算，其功能十分完备，使用起来得心应手。

2、同时在片内RAM区间还特别开辟了一个双重功能的地址区间，使用极为灵活，这一功能无疑给使用者提供了极大的方便。

3、乘法和除法指令，这给编程也带来了便利。很多的八位单片机都不具备乘**能，作乘法时还得编上一段子程序调用，十分不便。

‘陆’ 单片机与PLC的区别

一、区别：

1、PLC是建立在单片机之上的产品，单片机是一种可编程的集成芯片。

2、plc就是由单片机加上外围电路做成的 ，单片机开发式底层开发，程序编写用汇编或者c语言比如延时用单片机做程序，要从晶振来计算，而plc就不一样，厂家都提供一个编程软件，可以用梯形图编程。

3、价格不同。单片机开发成本低，一个单片机十几块到几十块，但开发起来，麻烦。PLC 的价格几百，几千，几万，但是开发周期短，见效快。可靠性高 。

4、PLC有有一定的互换性，质量有保证，编程软件正朝标准化方向迈进。而单片机应用系统则是八仙过海，各显神通，功能千差万别，质量参差不齐，学习、使用和维护都很困难。

5、于量大的配套项目，采用单片机系统具有成本低、效益高的优点，但这要有相当的研发力量和行业经验才能使系统稳定、可靠地运行。最好的方法是单片机系统嵌入PLC的功能，这样可大大简化单片机系统的研制时间，性能得到保障，效益也就有保证。

二、输入单元是PLC与被控设备相连的输入接口，是信号进入PLC的桥梁，它的作用是接收主令元件、检测元件传来的信号。输入的类型有直流输入、交流输入、交直流输入。

三、输出单元也是PLC与被控设备之间的连接部件，它的作用是把PLC的输出信号传送给被控设备，即将中央处理器送出的弱电信号转换成电平信号，驱动被控设备的执行元件。输出的类型有继电器输出、晶体管输出、晶闸门输出。

(6)单片机讲义扩展阅读：

1、由于PLC大都采用单片微型计算机，因而集成度高，再加上相应的保护电路及自诊断功能，提高了系统的可靠性。

2、PLC编程容易。PLC的编程多采用继电器控制梯形图及命令语句，其数量比微型机指令要少得多，除中、高档PLC外，一般的小型PLC只有16条左右。由于梯形图形象而简单，因此容易掌握、使用方便，甚至不需要计算机专业知识，就可进行编程。

3、PLC组态灵活。由于PLC采用积木式结构，用户只需要简单地组合，便可灵活地改变控制系统的功能和规模，因此，可适用于任何控制系统。

4、单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、在工业控制领域广泛应用。

‘柒’ 单片机有哪几部分组成各个部分的功能是什么

运算器、控制器、主要寄存器。

一、运算器

运算器由运算部件——算术逻辑单元（Arithmetic & Logical Unit，简称ALU）、累加器和寄存器等几部分组成。

运算器的基本功能是完成对各种数据的加工处理，例如算术四则运算，与、或、求反等逻辑运算，算术和逻辑移位操作，比较数值，变更符号，计算主存地址等。

二、控制器

控制器由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序发生器和操作控制器等组成，是发布命令的“决策机构”，即协调和指挥整个微机系统的操作。其主要功能有：

1、从内存中取出一条指令，并指出下一条指令在内存中的位置。

2、对指令进行译码和测试，并产生相应的操作控制信号，以便于执行规定的动作。

3、指挥并控制CPU、内存和输入输出设备之间数据流动的方向。

三、主要寄存器

寄存器就是与单片机进行交互的接口,，单片机的每个功能,，都可能有若干对应的控制寄存器/数据寄存器/状态寄存器,，通过这些寄存器可以让单片机实现特定的功能。

(7)单片机讲义扩展阅读：

单片机的应用：

单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输；

工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等；

这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。

参考资料来源：网络——单片机

‘捌’ 8051单片机的内部硬件结构包括哪五大部分

8051单片机的内部硬件结构包括：

1、中央处理器CPU：它是单片机内部的核心部件，决定了单片机的主要功能特性，由运算器和控制器两大部分组成。

2、存储器：8051单片机在系统结构上采用了哈佛型，将程序和数据分别存放在两个存储器内，一个称为程序存储器，另一个为数据存储器在物理结构上分程序存储器和数据存储器，有四个物理上相互独立的存储空间，即片内ROM和片外ROM，片内RAM和片外RAM。

3、定时器／计数器（T／C）：8051单片机内有两个16位的定时器／计数器，每个T／C既可以设置成计数方式，也可以设置成定时方式，并以其定时计数结果对计算机进行控制。

4、并行I／O口：8051有四个8位并行I／O接口（P0～P3），以实现数据的并行输入输出。

5、串行口：8051单片机有一个全双工的串行口，可实现单片机和单片机或其他设备间的串行通信。

6、中断控制系统：8051共有5个中断源，非为高级和低级两个级别它可以接收外部中断申请、定时器／计数器申请和串行口申请，常用于实时控制、故障自动处理、计算机与外设间传送数据及人机对话等。

(8)单片机讲义扩展阅读：

单片机不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I／O设备。

概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。

单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。

‘玖’ 51单片机内部包含哪些主要功能部件各功能部件的主要作用是什么

51单片机内部包含的功能组件及作用主要有：

1、cpu主芯片（内部通过总线连接扩展的设备）

2、时钟电路（为单片机提供震荡脉冲）

3、电源电路（为单片机提供电源）

4、内部数据存储器RAM（包括通用数据寄存器和专用寄存器SFR，主要是数据存储区。）

5、程序存储器ROM（主要是存储程序，51系列有4K内部程序ROM，可以外扩64K。）

6、并行端口4*8位（P0，P1，P2，P3主要是数据交换接口。）

7、串行口（TXD，RXD用于串口通信。）

8、中断系统（外中断0，定时计数T0，外中断1，定时计数T1，串口中断。）

9、定时/计数器（16位用于外部的计数和定时功能。）

(9)单片机讲义扩展阅读

Proteus 自从有了单片机也就有了开发系统，随着单片机的发展开发系统也在不断发展。 keil是一种先进的单片机集成开发系统。它代表着汇编语言单片机开发系统的最新发展，首创多项便利技术，将开发的编程、仿真、调试、写入、加密等所有过程一气呵成，中间不须任何编译或汇编。

功能特性

1、可以仿真63K程序空间,接近64K 的16位地址空间。

2、可以仿真64Kxdata 空间,全部64K 的16位地址空间。

3、可以真实仿真全部32 条IO脚。

4、完全兼容keilC51 UV2 调试环境,可以通过UV2 环境进行单步,断点, 全速等操作。

5、可以使用C51语言或者ASM汇编语言进行调试。

6、可以非常方便地进行所有变量观察,包括鼠标取值观察,即鼠标放在某 变量上就会立即显示出它此的值。

7、可选 使用用户晶振，支持0－40MHZ晶振频率。

8、片上带有768字节的xdata,您可以在仿真时选 使用他们,进行xdata 的仿真。

9、可以仿真双DPTR 指针。

10、可以仿真去除ALE 信号输出。

11、自适应300-38400bps 的所有波特率通讯。

12、体积非常细小,非常方便插入到用户板中.插入时紧贴用户板,没有连接电缆,这样可以有效地减少运行中的干扰,避免仿真时出现莫名其妙的故障。

13、仿真插针采用优质镀金插针,可以有效地防止日久生锈,选择优质园脚IC插座，保护仿真插针，同时不会损坏目标板上的插座. 。

14、仿真时监控和用户代码分离,不可能产生不能仿真的软故障。

15、RS-232接口不计成本采用MAX202集成电路,串行通讯稳定可靠,绝非一般三极管的简易电路可比。

参考资料网络--51单片机