單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)講解

1、目錄目錄 單片機(jī)概述單片機(jī)概述單片機(jī)的外部引腳及其介紹單片機(jī)的外部引腳及其介紹 單片機(jī)的電平特性單片機(jī)的電平特性 單片機(jī)的單片機(jī)的C51基礎(chǔ)知識(shí)介紹基礎(chǔ)知識(shí)介紹4123單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)講解單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)講解一、單片機(jī)概述一、單片機(jī)概述單片機(jī)概述 單片機(jī)（單片機(jī)（Single chip microcomputerSingle chip microcomputer）微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)）微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī)，是典型的嵌入式微控制器（稱單片機(jī)，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Microcontroller UnitUnit），常用英文字母的縮寫），常用英文字母的縮寫MCUMCU表示單片

2、機(jī)，單片機(jī)又稱單表示單片機(jī)，單片機(jī)又稱單片微控制器，它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片，而是把一片微控制器，它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片，而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。單片機(jī)由個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。單片機(jī)由運(yùn)算器、控制器運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入輸出設(shè)備存儲(chǔ)器、輸入輸出設(shè)備構(gòu)成，相當(dāng)于一個(gè)微型的計(jì)算機(jī)（最構(gòu)成，相當(dāng)于一個(gè)微型的計(jì)算機(jī)（最小系統(tǒng)），和計(jì)算機(jī)相比，單片機(jī)缺少了外圍設(shè)備等。概括小系統(tǒng)），和計(jì)算機(jī)相比，單片機(jī)缺少了外圍設(shè)備等。概括的講：一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。它的體積小、質(zhì)量輕、的講：一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開(kāi)發(fā)提供了便利

3、條件。同時(shí)，學(xué)價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開(kāi)發(fā)提供了便利條件。同時(shí)，學(xué)習(xí)使用單片機(jī)是了解計(jì)算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。它最早習(xí)使用單片機(jī)是了解計(jì)算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。它最早是被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。是被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。 由于單片機(jī)在工業(yè)控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，單片機(jī)由僅有由于單片機(jī)在工業(yè)控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，單片機(jī)由僅有CPUCPU的專用處理器芯片發(fā)展而來(lái)。最早的設(shè)計(jì)理念是通過(guò)將大的專用處理器芯片發(fā)展而來(lái)。最早的設(shè)計(jì)理念是通過(guò)將大量外圍設(shè)備和量外圍設(shè)備和CPUCPU集成在一個(gè)芯片中，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小，更集成在一個(gè)芯片中，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小，更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對(duì)體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。容易集成進(jìn)復(fù)雜的

4、而對(duì)體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。 一、單片機(jī)概述一、單片機(jī)概述 INTEL INTEL的的80808080是最早按照這種思想設(shè)計(jì)出的處理器，當(dāng)時(shí)是最早按照這種思想設(shè)計(jì)出的處理器，當(dāng)時(shí)的單片機(jī)都是的單片機(jī)都是8 8位或位或4 4位的。其中最成功的是位的。其中最成功的是INTELINTEL的的80518051，此，此后在后在80518051上發(fā)展出了上發(fā)展出了MCS51MCS51系列單片機(jī)系統(tǒng)。因?yàn)楹?jiǎn)單可靠而系列單片機(jī)系統(tǒng)。因?yàn)楹?jiǎn)單可靠而性能不錯(cuò)獲得了很大的好評(píng)。盡管性能不錯(cuò)獲得了很大的好評(píng)。盡管20002000年以后年以后ARMARM已經(jīng)發(fā)展出已經(jīng)發(fā)展出了了3232位的主頻超過(guò)位的主頻超過(guò)300

5、M300M的高端單片機(jī)，直到現(xiàn)在，基于的高端單片機(jī)，直到現(xiàn)在，基于80518051的單片機(jī)還在廣泛的使用。在很多方面單片機(jī)比專用處理器的單片機(jī)還在廣泛的使用。在很多方面單片機(jī)比專用處理器更適合應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)，因此它得到了廣泛的應(yīng)用。事實(shí)更適合應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)，因此它得到了廣泛的應(yīng)用。事實(shí)上單片機(jī)是世界上數(shù)量最多處理器，隨著單片機(jī)家族的發(fā)展上單片機(jī)是世界上數(shù)量最多處理器，隨著單片機(jī)家族的發(fā)展壯大，單片機(jī)和專用處理器的發(fā)展便分道揚(yáng)鑣。壯大，單片機(jī)和專用處理器的發(fā)展便分道揚(yáng)鑣。 現(xiàn)代人類生活中所用的幾乎每件有電子器件的產(chǎn)品中都現(xiàn)代人類生活中所用的幾乎每件有電子器件的產(chǎn)品中都會(huì)集成有單片機(jī)。手機(jī)、電

6、話、計(jì)算器、家用電器、電子玩會(huì)集成有單片機(jī)。手機(jī)、電話、計(jì)算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及鼠標(biāo)等電子產(chǎn)品中都含有單片機(jī)。具、掌上電腦以及鼠標(biāo)等電子產(chǎn)品中都含有單片機(jī)。 汽車上汽車上一般配備一般配備4040多片單片機(jī)，復(fù)雜的工業(yè)控制系統(tǒng)上甚至可能有多片單片機(jī)，復(fù)雜的工業(yè)控制系統(tǒng)上甚至可能有數(shù)百片單片機(jī)在同時(shí)工作！單片機(jī)的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)數(shù)百片單片機(jī)在同時(shí)工作！單片機(jī)的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)PCPC機(jī)和其機(jī)和其他計(jì)算機(jī)的總和。他計(jì)算機(jī)的總和。 一、單片機(jī)概述一、單片機(jī)概述單片機(jī)發(fā)展歷史 單片機(jī)（單片機(jī)（Single chip microcomputerSingle chip microcomputer）誕

7、生于）誕生于19711971年，年，經(jīng)歷了經(jīng)歷了SCMSCM、MCUMCU、SOCSOC三大階段，早期的三大階段，早期的SCMSCM單片機(jī)都是單片機(jī)都是8 8位或位或4 4位的。其中最成功的是位的。其中最成功的是INTELINTEL的的80518051，此后在，此后在80518051上發(fā)展出上發(fā)展出了了MCS51MCS51系列系列MCUMCU系統(tǒng)?；谶@一系統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)直到現(xiàn)在系統(tǒng)?；谶@一系統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高，開(kāi)始出現(xiàn)了還在廣泛使用。隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高，開(kāi)始出現(xiàn)了1616位單片機(jī)，但因?yàn)樾詢r(jià)比不理想并未得到很廣泛的應(yīng)用。位單片機(jī)，但因?yàn)樾?/p>

8、價(jià)比不理想并未得到很廣泛的應(yīng)用。9090年代后隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品大發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)得到了巨大年代后隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品大發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)得到了巨大提高。隨著提高。隨著INTEL i960INTEL i960系列特別是后來(lái)的系列特別是后來(lái)的ARMARM系列的廣泛應(yīng)用，系列的廣泛應(yīng)用，3232位單片機(jī)迅速取代位單片機(jī)迅速取代1616位單片機(jī)的高端地位，并且進(jìn)入主流位單片機(jī)的高端地位，并且進(jìn)入主流市場(chǎng)。市場(chǎng)。 當(dāng)代單片機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)不僅只在裸機(jī)環(huán)境下開(kāi)發(fā)和使用，當(dāng)代單片機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)不僅只在裸機(jī)環(huán)境下開(kāi)發(fā)和使用，大量專用的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在全系列的單片機(jī)上。大量專用的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在全系列的單片

9、機(jī)上。而在作為掌上電腦和手機(jī)核心處理的高端單片機(jī)甚至可以直而在作為掌上電腦和手機(jī)核心處理的高端單片機(jī)甚至可以直接使用專用的接使用專用的WindowsWindows和和LinuxLinux操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)。 一、單片機(jī)概述一、單片機(jī)概述單片機(jī)簡(jiǎn)介 在一片集成電路芯片上集成在一片集成電路芯片上集成微處理器、存儲(chǔ)器、I/O接口電路，從而構(gòu)成了電路，從而構(gòu)成了單芯片微型計(jì)算機(jī)，即單片機(jī)。 Intel公司推出了公司推出了MCS-51系列單片機(jī)：系列單片機(jī)：集集成成 8位位CPU、4K字節(jié)字節(jié)ROM（程序存儲(chǔ)器）（程序存儲(chǔ)器）、128字節(jié)字節(jié)RAM（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器）（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器）、4個(gè)個(gè)8位并口、位并口、1

10、個(gè)全雙個(gè)全雙工串行口、工串行口、2個(gè)個(gè)16位定時(shí)位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。尋址范圍計(jì)數(shù)器。尋址范圍64K，并有控制功能較強(qiáng)的布爾處理器并有控制功能較強(qiáng)的布爾處理器。一、單片機(jī)概述一、單片機(jī)概述vCPU：由運(yùn)算和控制邏輯組成，同時(shí)還包括中斷：由運(yùn)算和控制邏輯組成，同時(shí)還包括中斷系統(tǒng)和部分外部特殊功能寄存器；系統(tǒng)和部分外部特殊功能寄存器；vRAM：用以存放可以讀寫的數(shù)據(jù)，如運(yùn)算的中間：用以存放可以讀寫的數(shù)據(jù)，如運(yùn)算的中間結(jié)果、最終結(jié)果以及欲顯示的數(shù)據(jù)；結(jié)果、最終結(jié)果以及欲顯示的數(shù)據(jù)；vROM：用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格；：用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格；vI/O口口：四個(gè)：四個(gè)8位并行位并行I/O口

11、口，既可用作輸入，也，既可用作輸入，也可用作輸出；可用作輸出；vT/C ：兩個(gè)定時(shí)：兩個(gè)定時(shí)/記數(shù)器，既可以工作在定時(shí)模記數(shù)器，既可以工作在定時(shí)模式，也可以工作在記數(shù)模式；式，也可以工作在記數(shù)模式；一、單片機(jī)概述一、單片機(jī)概述單片機(jī)的功能v 智能儀器智能儀器：?jiǎn)纹瑱C(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展：?jiǎn)纹瑱C(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可實(shí)現(xiàn)諸如電壓、電流、功率、頻結(jié)合不同類型的傳感器，可實(shí)現(xiàn)諸如電壓、電流、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長(zhǎng)度、

12、硬度、率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長(zhǎng)度、硬度、元素、壓力等物理量的測(cè)量。采用單片機(jī)控制使得儀器儀表元素、壓力等物理量的測(cè)量。采用單片機(jī)控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強(qiáng)大。更加強(qiáng)大。v 工業(yè)控制工業(yè)控制：?jiǎn)纹瑱C(jī)具有體積小、控制功能強(qiáng)、功耗低、環(huán)境：?jiǎn)纹瑱C(jī)具有體積小、控制功能強(qiáng)、功耗低、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、擴(kuò)展靈活和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，用單片機(jī)可以構(gòu)適應(yīng)能力強(qiáng)、擴(kuò)展靈活和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、信號(hào)檢成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、信號(hào)

13、檢測(cè)系統(tǒng)、無(wú)線感知系統(tǒng)、測(cè)控系統(tǒng)、機(jī)器人等應(yīng)用控制系統(tǒng)。測(cè)系統(tǒng)、無(wú)線感知系統(tǒng)、測(cè)控系統(tǒng)、機(jī)器人等應(yīng)用控制系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報(bào)警例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報(bào)警系統(tǒng)，與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級(jí)控制系統(tǒng)等。系統(tǒng)，與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級(jí)控制系統(tǒng)等。v 家用電器家用電器：家用電器廣泛采用了單片機(jī)控制，從電飯煲、洗：家用電器廣泛采用了單片機(jī)控制，從電飯煲、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、彩電、其他音響視頻器材、再到電衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備和白色家電等。子秤量設(shè)備和白色家電等。 一、單片機(jī)概述一、單片機(jī)概述單片機(jī)的功能v 網(wǎng)絡(luò)

14、和通信網(wǎng)絡(luò)和通信：現(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備通信接口，可以很方便：現(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備通信接口，可以很方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)智能控制，從手機(jī)，電話機(jī)、小型程控交換機(jī)、樓宇自動(dòng)機(jī)智能控制，從手機(jī)，電話機(jī)、小型程控交換機(jī)、樓宇自動(dòng)通信呼叫系統(tǒng)、列車無(wú)線通信、再到日常工作中隨處可見(jiàn)的通信呼叫系統(tǒng)、列車無(wú)線通信、再到日常工作中隨處可見(jiàn)的移動(dòng)電話，集群移動(dòng)通信，無(wú)線電對(duì)講機(jī)等。移動(dòng)電話，集群移動(dòng)通信，無(wú)線電對(duì)講機(jī)等。v

15、設(shè)備領(lǐng)域設(shè)備領(lǐng)域：?jiǎn)纹瑱C(jī)在醫(yī)用設(shè)備中的用途也相當(dāng)廣泛，例如醫(yī)：?jiǎn)纹瑱C(jī)在醫(yī)用設(shè)備中的用途也相當(dāng)廣泛，例如醫(yī)用呼吸機(jī)，各種分析儀，監(jiān)護(hù)儀，超聲診斷設(shè)備及病床呼叫用呼吸機(jī)，各種分析儀，監(jiān)護(hù)儀，超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。系統(tǒng)等等。v 汽車電子汽車電子：?jiǎn)纹瑱C(jī)在汽車電子中的應(yīng)用非常廣泛，例如汽車：?jiǎn)纹瑱C(jī)在汽車電子中的應(yīng)用非常廣泛，例如汽車中的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器，基于中的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器，基于CANCAN總線的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)智能電子控制總線的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)智能電子控制器、器、GPSGPS導(dǎo)航系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、absabs防抱死系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、胎壓檢測(cè)等。防抱死系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、胎壓檢測(cè)等。v 其其 他他 ：?jiǎn)纹瑱C(jī)在工商、

16、金融、科研、教育、電力、通信、：?jiǎn)纹瑱C(jī)在工商、金融、科研、教育、電力、通信、物流和國(guó)防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途物流和國(guó)防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途 二、單片機(jī)的外部管腳及其介紹二、單片機(jī)的外部管腳及其介紹總線型總線型非總線型非總線型二、單片機(jī)的外部管腳及其介紹二、單片機(jī)的外部管腳及其介紹 芯片共有芯片共有4040個(gè)引腳，引腳的排列順序?yàn)閺目啃酒娜笨谧髠€(gè)引腳，引腳的排列順序?yàn)閺目啃酒娜笨谧筮吥橇幸_逆時(shí)針數(shù)起，依次為邊那列引腳逆時(shí)針數(shù)起，依次為1 1、2 2、3 3、4 4。4040，其中芯，其中芯片的片的1 1腳頂上有個(gè)凹點(diǎn)（見(jiàn)上頁(yè)）。在單片機(jī)的腳頂上有個(gè)凹點(diǎn)（見(jiàn)上頁(yè)）。

17、在單片機(jī)的4040個(gè)引腳中，電個(gè)引腳中，電源引腳源引腳2 2根，外接晶體振蕩器引腳根，外接晶體振蕩器引腳2 2根，控制引腳根，控制引腳4 4根以及根以及4 4組組8 8位位可編程可編程I/OI/O引腳引腳3232根。根。v 1 1、主電源引腳（、主電源引腳（2 2根）根） VCC(Pin40) VCC(Pin40)：電源輸入，接：電源輸入，接5V5V電源電源 GND(Pin20) GND(Pin20)：接地線：接地線v 2 2、外接晶振引腳（、外接晶振引腳（2 2根）根） XTAL1(Pin19) XTAL1(Pin19)：片內(nèi)振蕩電路的輸入端：片內(nèi)振蕩電路的輸入端 XTAL2(Pin20)

18、XTAL2(Pin20)：片內(nèi)振蕩電路的輸出端：片內(nèi)振蕩電路的輸出端 單片機(jī)有兩種振蕩方式，一種是內(nèi)部振蕩方式，只要接上兩個(gè)單片機(jī)有兩種振蕩方式，一種是內(nèi)部振蕩方式，只要接上兩個(gè)電容和一個(gè)晶振即可；另一種是外部振蕩方式，采用外部振蕩電容和一個(gè)晶振即可；另一種是外部振蕩方式，采用外部振蕩方式時(shí)，方式時(shí)，XTL1XTL1接地，在接地，在XTL2XTL2上加外部時(shí)鐘信號(hào)。上加外部時(shí)鐘信號(hào)。二、單片機(jī)的外部管腳及其介紹二、單片機(jī)的外部管腳及其介紹v 3 3、控制引腳（、控制引腳（4 4根）根） PSEN PSEN（Pin29Pin29）：程序儲(chǔ)存器允許輸出端。片外）：程序儲(chǔ)存器允許輸出端。片外ROMR

19、OM選通信選通信號(hào)，低電平有效，以實(shí)現(xiàn)外部?jī)?chǔ)存器的讀操作。由于現(xiàn)在號(hào)，低電平有效，以實(shí)現(xiàn)外部?jī)?chǔ)存器的讀操作。由于現(xiàn)在使用的單片機(jī)內(nèi)部有足夠大的使用的單片機(jī)內(nèi)部有足夠大的ROMROM，所以無(wú)需再擴(kuò)展外部，所以無(wú)需再擴(kuò)展外部ROMROM。 ALE/PROG ALE/PROG（Pin30Pin30）：地址鎖存信號(hào)輸出端）：地址鎖存信號(hào)輸出端/EPROM/EPROM編程脈編程脈沖輸入端。沖輸入端。 ALE ALE功能：擴(kuò)展外部功能：擴(kuò)展外部RAMRAM時(shí)，用來(lái)鎖存時(shí)，用來(lái)鎖存P0P0口送出的低口送出的低8 8位地址；位地址； PROGPROG功能：片內(nèi)有功能：片內(nèi)有EPROMEPROM的芯片，在的芯片

20、，在EPROMEPROM編程期間，編程期間， 此引腳輸入編程脈沖。此引腳輸入編程脈沖。 但大多數(shù)單片機(jī)都可以通過(guò)串口下載程序，不用編程脈沖但大多數(shù)單片機(jī)都可以通過(guò)串口下載程序，不用編程脈沖引腳寫程序。引腳寫程序。二、單片機(jī)的外部管腳及其介紹二、單片機(jī)的外部管腳及其介紹 RST: RST:復(fù)位信號(hào)輸入端。用于初始化操作。復(fù)位信號(hào)輸入端。用于初始化操作。 EA/Vpp: EA/Vpp:內(nèi)外內(nèi)外ROMROM選擇選擇/ /片內(nèi)片內(nèi)EPROMEPROM編程電源。編程電源。 EAEA功能：內(nèi)外功能：內(nèi)外ROMROM選擇端。選擇端。EAEA接高電平時(shí)，單片機(jī)讀接高電平時(shí)，單片機(jī)讀取內(nèi)部取內(nèi)部ROMROM，讀

21、完自動(dòng)讀取外部，讀完自動(dòng)讀取外部ROMROM；接低電平時(shí)，直接讀；接低電平時(shí)，直接讀取外部取外部ROMROM。由于現(xiàn)在的單片機(jī)都有內(nèi)部。由于現(xiàn)在的單片機(jī)都有內(nèi)部ROMROM，所以，所以EAEA一般一般只接高電平。只接高電平。 VppVpp功能：片內(nèi)有功能：片內(nèi)有EPROMEPROM的芯片，在的芯片，在EPROMEPROM編程期間，編程期間， 施加編程電源施加編程電源VppVpp。二、單片機(jī)的外部管腳及其介紹二、單片機(jī)的外部管腳及其介紹v 4 4、八位可編程、八位可編程I/OI/O引腳（引腳（3232根）根） P0.0P0.7 P0 P0.0P0.7 P0口口8 8位雙向口線（在引腳的位雙向口線

22、（在引腳的39323932號(hào)端子）號(hào)端子） P0 P0口有三個(gè)功能：口有三個(gè)功能： 1 1、外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器時(shí)、外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器時(shí), ,當(dāng)做數(shù)據(jù)總線；當(dāng)做數(shù)據(jù)總線； 2 2、外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器時(shí)、外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器時(shí), ,當(dāng)作地址總線；當(dāng)作地址總線； 3 3、不擴(kuò)展時(shí)、不擴(kuò)展時(shí), ,可做一般的可做一般的I/OI/O使用使用, ,但內(nèi)部無(wú)上拉電阻但內(nèi)部無(wú)上拉電阻, ,作作為輸入或輸為輸入或輸 出時(shí)應(yīng)在外部接上拉電阻。出時(shí)應(yīng)在外部接上拉電阻。 P1.0P1.7 P1 P1.0P1.7 P1口口8 8位雙向口線（在引腳的位雙向口線（在引腳的1818號(hào)端子）。號(hào)端子）。 P1 P1口只做口只做I/OI/O口使用：

23、其內(nèi)部有上拉電阻。口使用：其內(nèi)部有上拉電阻。 二、單片機(jī)的外部管腳及其介紹二、單片機(jī)的外部管腳及其介紹 P2.0P2.7 P2 P2.0P2.7 P2口口8 8位雙向口線（在引腳的位雙向口線（在引腳的21282128號(hào)端子）。號(hào)端子）。 P2 P2口有兩個(gè)功能：口有兩個(gè)功能： 1 1、擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器時(shí)、擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器時(shí), ,當(dāng)作地址總線使用當(dāng)作地址總線使用 2 2、做一般、做一般I/OI/O口使用口使用, ,其內(nèi)部有上拉電阻其內(nèi)部有上拉電阻; ; P3.0P3.7 P2 P3.0P3.7 P2口口8 8位雙向口線（在引腳的位雙向口線（在引腳的10171017號(hào)端子）。號(hào)端子）。 P3 P3口有

24、兩個(gè)功能：口有兩個(gè)功能： 1 1、作為、作為I/OI/O使用（其內(nèi)部有上拉電阻）使用（其內(nèi)部有上拉電阻）, ,還有一些特殊功還有一些特殊功能能, ,由特殊寄存器來(lái)設(shè)置由特殊寄存器來(lái)設(shè)置, ,具體功能請(qǐng)參考我們后面的引腳說(shuō)具體功能請(qǐng)參考我們后面的引腳說(shuō)明。明。 2 2、有內(nèi)部、有內(nèi)部EPROMEPROM的單片機(jī)芯片（例如的單片機(jī)芯片（例如87518751）, ,為寫入程序?yàn)閷懭氤绦蛐杼峁ｉT的編程脈沖和編程電源需提供專門的編程脈沖和編程電源, ,這些信號(hào)也是由信號(hào)引這些信號(hào)也是由信號(hào)引腳的形式提供的腳的形式提供的 即：編程脈沖：即：編程脈沖：3030腳（腳（ALE/PROGALE/PROG） 編

25、程電壓（編程電壓（25V25V）：）：3131腳（腳（EA/VppEA/Vpp）二、單片機(jī)的外部管腳及其介紹二、單片機(jī)的外部管腳及其介紹第二功能各引腳功能定義第二功能各引腳功能定義：v ：RXDRXD串行口輸入串行口輸入v ：TXDTXD串行口輸出串行口輸出v ：INT0INT0外部中斷外部中斷0 0輸入輸入v ：INT1INT1外部中斷外部中斷1 1輸入輸入v ：T0T0定時(shí)器定時(shí)器0 0外部輸入外部輸入v ：T1T1定時(shí)器定時(shí)器1 1外部輸入外部輸入v ：WRWR外部寫控制外部寫控制v ：RDRD外部讀控制外部讀控制三、單片機(jī)的電平特性三、單片機(jī)的電平特性v數(shù)字電路中只有兩種電平：高和低數(shù)

26、字電路中只有兩種電平：高和低 單片機(jī)為單片機(jī)為TTLTTL電平：電平： 高高 +5V +5V 低低 0V0V 電腦上的電腦上的RS232RS232接口采用的是負(fù)邏輯電平：接口采用的是負(fù)邏輯電平： -15-3 -15-3表示邏輯表示邏輯1 1； +15+3 +15+3表示邏輯表示邏輯0 0； 電壓值通常在電壓值通常在7V7V左右左右 所以計(jì)算機(jī)與單片機(jī)之間通訊時(shí)需要加電平轉(zhuǎn)換所以計(jì)算機(jī)與單片機(jī)之間通訊時(shí)需要加電平轉(zhuǎn)換芯片，芯片， 如如max232max232三、單片機(jī)的電平特性三、單片機(jī)的電平特性v常見(jiàn)邏輯電平常見(jiàn)邏輯電平 現(xiàn)在常用的電平標(biāo)準(zhǔn)有現(xiàn)在常用的電平標(biāo)準(zhǔn)有TTLTTL、CMOSCMOS、

27、LVTTLLVTTL、LVCMOSLVCMOS、ECLECL、PECLPECL、LVPECLLVPECL、RS232RS232、RS485RS485等，還有一些速度比較高等，還有一些速度比較高的的 LVDSLVDS、GTLGTL、PGTLPGTL、CMLCML、HSTLHSTL、SSTLSSTL等。等。 5 5的的TTLTTL和的和的CMOSCMOS是通用的邏輯電平。，的稱為低是通用的邏輯電平。，的稱為低電平邏輯電平，常用的是電平邏輯電平，常用的是LVTTLLVTTL電平。電平。 ECL/ PECL ECL/ PECL和和LVDSLVDS是是差分輸入差分輸入/ /輸出結(jié)構(gòu)。輸出結(jié)構(gòu)。 RS23

28、2 RS232和和RS485RS485是串口的接口標(biāo)準(zhǔn)。是串口的接口標(biāo)準(zhǔn)。 常用邏輯電平是常用邏輯電平是TTLTTL和和CMOSCMOS電平。電平。三、單片機(jī)的電平特性三、單片機(jī)的電平特性vTTLTTL和和CMOSCMOS電平的比較電平的比較 TTL TTL電平標(biāo)準(zhǔn)電平標(biāo)準(zhǔn) 輸出輸出 L L： 0.8V 0.8V ； H H：。：。 輸入輸入 L L： 1.2V 2.0V 2.0V TTL TTL器件輸出低電平要小于，高電平要大于。輸入，低于就器件輸出低電平要小于，高電平要大于。輸入，低于就認(rèn)為是認(rèn)為是0 0，高于就認(rèn)為是，高于就認(rèn)為是1 1。 CMOS CMOS電平：電平： 輸出輸出 L L

29、： 0.10.90.9* *VccVcc。 輸入輸入 L L： 0.30.70.7* *Vcc.Vcc.三、單片機(jī)的電平特性三、單片機(jī)的電平特性vTTLTTL和和CMOSCMOS的電平轉(zhuǎn)換的電平轉(zhuǎn)換 CMOS CMOS電平能驅(qū)動(dòng)電平能驅(qū)動(dòng)TTLTTL電平，電平，TTLTTL電平不能驅(qū)動(dòng)電平不能驅(qū)動(dòng)CMOSCMOS電平，需電平，需加上拉電阻。加上拉電阻。VOH: VOH: 邏輯電平邏輯電平 1 1 的輸出電壓的輸出電壓VOL: VOL: 邏輯電平邏輯電平 0 0 的輸出電壓的輸出電壓VIH : VIH : 邏輯電平邏輯電平 1 1 的輸入電壓的輸入電壓VIH : VIH : 邏輯電平邏輯電平 0

30、 0 的輸入電壓的輸入電壓 一般單片機(jī)之間管腳不能直接相連，一般單片機(jī)之間管腳不能直接相連， 同電壓的是可以的，同電壓的是可以的，不過(guò)最好是要好好查查技術(shù)手冊(cè)上的不過(guò)最好是要好好查查技術(shù)手冊(cè)上的VIL,VIH,VOL,VOHVIL,VIH,VOL,VOH的值，的值，看是否能夠匹配，有些在一般應(yīng)用中沒(méi)有問(wèn)題，但是參數(shù)看是否能夠匹配，有些在一般應(yīng)用中沒(méi)有問(wèn)題，但是參數(shù)上就是有點(diǎn)不夠匹配，在某些情況下可能就不夠穩(wěn)定，或上就是有點(diǎn)不夠匹配，在某些情況下可能就不夠穩(wěn)定，或者不同批次的器件就不能運(yùn)行。者不同批次的器件就不能運(yùn)行。四、單片機(jī)的四、單片機(jī)的C51基礎(chǔ)知識(shí)介紹基礎(chǔ)知識(shí)介紹v利用利用C C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)

31、單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn) C C語(yǔ)言是一種編譯型程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它兼顧了多種高語(yǔ)言是一種編譯型程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它兼顧了多種高級(jí)語(yǔ)言的特點(diǎn)，并具備匯編語(yǔ)言的功能。目前，使用級(jí)語(yǔ)言的特點(diǎn)，并具備匯編語(yǔ)言的功能。目前，使用C C語(yǔ)言語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)已經(jīng)成為軟件開(kāi)發(fā)的一個(gè)主流。用進(jìn)行程序設(shè)計(jì)已經(jīng)成為軟件開(kāi)發(fā)的一個(gè)主流。用C C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)系統(tǒng)可以大大縮短開(kāi)發(fā)周期，明顯增強(qiáng)程序的可讀性，便系統(tǒng)可以大大縮短開(kāi)發(fā)周期，明顯增強(qiáng)程序的可讀性，便于改進(jìn)、擴(kuò)充和移植。而針對(duì)于改進(jìn)、擴(kuò)充和移植。而針對(duì)80518051的的C C語(yǔ)言日趨成熟，成為語(yǔ)言日趨成熟，成為了專業(yè)化的實(shí)用高級(jí)語(yǔ)言。了專業(yè)化的實(shí)用高級(jí)語(yǔ)言

32、。四、單片機(jī)的四、單片機(jī)的C51基礎(chǔ)知識(shí)介紹基礎(chǔ)知識(shí)介紹vC C語(yǔ)言作為一種非常方便的語(yǔ)言而得到廣泛的支持，語(yǔ)言作為一種非常方便的語(yǔ)言而得到廣泛的支持，很多硬件開(kāi)發(fā)都用很多硬件開(kāi)發(fā)都用C C語(yǔ)言編程，如：各種單片機(jī)、語(yǔ)言編程，如：各種單片機(jī)、DSPDSP、ARMARM等等. .vC C語(yǔ)言程序本身不依賴于機(jī)器硬件系統(tǒng)，基本上不語(yǔ)言程序本身不依賴于機(jī)器硬件系統(tǒng)，基本上不作修改就可將程序從不同的單片機(jī)中移植過(guò)來(lái)。作修改就可將程序從不同的單片機(jī)中移植過(guò)來(lái)。vC C提供了很多數(shù)學(xué)函數(shù)并支持浮點(diǎn)運(yùn)算，開(kāi)發(fā)效率提供了很多數(shù)學(xué)函數(shù)并支持浮點(diǎn)運(yùn)算，開(kāi)發(fā)效率高，故可縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間，增加程序可讀性和可維護(hù)高，故可縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間，增加程序可讀性和可維護(hù)性性。四、單片機(jī)的四、單片機(jī)的C51基礎(chǔ)知識(shí)介紹基礎(chǔ)知識(shí)介紹v1.1.對(duì)單片機(jī)的指令系統(tǒng)不要求了解，僅要求對(duì)對(duì)單片機(jī)的指令系統(tǒng)不要求了解，僅要求對(duì)8051 8051 的存貯器結(jié)構(gòu)有初步了解；的存貯器結(jié)構(gòu)有初步了解；v2.2.寄存器分配、不同存貯器的尋址及數(shù)據(jù)類型等細(xì)寄存器分配、不同存貯器的尋址及數(shù)據(jù)類型