第1講單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)及流水燈實(shí)驗(yàn)V20

第1講單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)及流水燈實(shí)驗(yàn)

時(shí)間：2012年7月單片機(jī)培訓(xùn)課程五天入門單片機(jī)第一講：?jiǎn)纹瑱C(jī)的硬件結(jié)構(gòu)及流水燈實(shí)驗(yàn)第二講：中斷系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)第三講：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器及實(shí)驗(yàn)第四講：液晶模塊和PS2鍵盤接口技術(shù)及實(shí)驗(yàn)第五講：模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器原理及實(shí)驗(yàn)立足實(shí)踐，貼近大賽需求

第1講單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)

及流水燈實(shí)驗(yàn)

本講內(nèi)容：基礎(chǔ)知識(shí)單片機(jī)系統(tǒng)概述51單片機(jī)簡(jiǎn)介51單片機(jī)I/O口介紹流水燈實(shí)驗(yàn)第一部分：

基礎(chǔ)知識(shí)信號(hào)和電路數(shù)字電路電平特性數(shù)制二進(jìn)制邏輯運(yùn)算信號(hào)與電路電子線路中的工作信號(hào)基本上可以分為兩大類：模擬信號(hào)（Analogsignal）：是指時(shí)間和數(shù)值上都是連續(xù)變化的信號(hào)，具有無窮多的數(shù)值。人們從自然界感知的許多物理量均屬于模擬性質(zhì)的，如速度、壓力、聲音等。數(shù)字信號(hào)（Digitalsignal）：是指時(shí)間和數(shù)值上都是不連續(xù)變化的信號(hào)，即數(shù)字信號(hào)具有離散性。模擬電路（AnalogCircuit）：傳輸、處理模擬信號(hào)的電子電路，在模擬電路中只關(guān)心輸入/輸出信號(hào)間的大小、相位、失真等方面的問題。數(shù)字電路（DigitalCircuit）：用數(shù)字信號(hào)完成對(duì)數(shù)字量進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的電路，又稱數(shù)字系統(tǒng)。在數(shù)字電路中主要關(guān)心輸入/輸出信號(hào)之間的邏輯關(guān)系。類推混合電路數(shù)字電路數(shù)字電路中只有兩種電平：高電平和低電平。在應(yīng)用中習(xí)慣定義：低：表示低電壓范圍的信號(hào)，解釋為邏輯0高：表示高電壓范圍的信號(hào)，解釋為邏輯1注意：用0對(duì)應(yīng)低、1對(duì)應(yīng)高看起來是 最自然的， 稱為正邏輯；相反地，稱 為負(fù)邏輯。RS232電平屬于負(fù)邏輯。數(shù)字邏輯電路可簡(jiǎn)單表示為具有一定輸入輸出端數(shù)目的“黑匣子”，在應(yīng)用時(shí)更多地是關(guān)注其外部特性，如接口特性、控制邏輯、讀寫時(shí)序等。數(shù)字電路按所用器件不同，可分為雙極型和單極型電路。其中雙極型電路又有TTL、ECL等多種，單極型電路有CMOS、PMOS、NMOS等。電平特性在真正的數(shù)字電路中，數(shù)字1和0并不是分別對(duì)應(yīng)一個(gè)電壓值，而是一個(gè)范圍，這一般需查閱芯片的數(shù)據(jù)手冊(cè)。電平特性常用符號(hào)含義如下：VOH---邏輯電平1的輸出電壓。VOL---邏輯電平0的輸出電壓。VIH---邏輯電平1的輸入電壓。VIL---邏輯電平0的輸入電壓。輸入高電平噪聲容限：輸入低電平噪聲容限：在數(shù)字器件接口時(shí)，建議查看芯片技術(shù)手冊(cè)上的VOH、VOL、VIH、VIL的值，看看能否匹配。舉例舉例TTL電平：輸出特性：VOH>2.4VVOL<0.4V。輸入特性：VIH>2.0VVIL<0.8V。CMOS電平：輸出特性：VOH>0.9×VccVOL<0.1×Vcc。輸入特性：VIH>0.7×VccVIL<0.3×Vcc。注意：CMOS電平能驅(qū)動(dòng)TTL電平，但TTL不能驅(qū)動(dòng)CMOS電平，需要上拉電阻。推導(dǎo)驅(qū)動(dòng)門和負(fù)載門電壓要求關(guān)系式。數(shù)制數(shù)制也稱計(jì)數(shù)制，是用一組固定的符號(hào)和統(tǒng)一的規(guī)則來表示數(shù)值的方法。N進(jìn)制數(shù)的進(jìn)位規(guī)則是“逢N進(jìn)1”。常用的數(shù)制有十進(jìn)制、二進(jìn)制、十六進(jìn)制。人類有十個(gè)指頭，所以習(xí)慣采用十進(jìn)制。計(jì)算機(jī)只能識(shí)別0和1，采用二進(jìn)制。為了計(jì)算機(jī)學(xué)中的數(shù)據(jù)書寫方便，采用十六進(jìn)制。位與字節(jié)的概念：位（bit）：簡(jiǎn)寫為b，表示二進(jìn)制數(shù)的一位。字節(jié)（Byte）：簡(jiǎn)寫為B，8位為一字節(jié)。數(shù)制轉(zhuǎn)換工具：Windows自帶的計(jì)算器。三種數(shù)制的轉(zhuǎn)換表十進(jìn)制：逢十進(jìn)一二進(jìn)制：逢二進(jìn)一十六進(jìn)制：逢十六進(jìn)一類推思維Windows自帶計(jì)算器二進(jìn)制邏輯運(yùn)算

“與”運(yùn)算

“與”運(yùn)算是實(shí)現(xiàn)“必須都有，否則就沒有”這種邏輯關(guān)系的一種運(yùn)算。運(yùn)算符為“

·”，其運(yùn)算規(guī)則如下：

0·0=00·1=1·0=01·1=1符號(hào)二進(jìn)制邏輯運(yùn)算“或”運(yùn)算“或”運(yùn)算是實(shí)現(xiàn)“只要其中之一有，就有”這種邏輯關(guān)系的一種運(yùn)算，其運(yùn)算符為“+”。“或”運(yùn)算規(guī)則如下: 0+0=00+1=1+0=11+1=1符號(hào)二進(jìn)制邏輯運(yùn)算

“非”運(yùn)算“非”運(yùn)算是實(shí)現(xiàn)“求反”這種邏輯的一種運(yùn)算，如變量A的“非”運(yùn)算記作。其運(yùn)算規(guī)則如下:符號(hào)

A第二部分：

單片機(jī)系統(tǒng)概述單片機(jī)是什么？單片機(jī)能做什么？單片機(jī)技術(shù)指標(biāo)常用系列單片機(jī)51單片機(jī)相關(guān)知識(shí)單片機(jī)是什么？什么是單片微型計(jì)算機(jī)？通俗地講，它是把組成微型計(jì)算機(jī)的各種部件，如中央處理器（CPU）、隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）、只讀存儲(chǔ)器（ROM）、輸入/輸出（I/O）接口電路等單元電路集成在一塊集成電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)。又稱為“微控制器MCU”。構(gòu)成四要素：CPU、ROM、RAM、片上外設(shè)(I/O口等)，互相之間通過總線連接。片上外設(shè)：I/O、UART、ADC、DAC、定時(shí)器、SPI、IIC等。單片機(jī)工作過程單片機(jī)工作過程基本流程：取指令→執(zhí)行。ROM：指令存儲(chǔ)器，固化一條條指令，單片機(jī)復(fù)位后從0地址開始運(yùn)行。RAM：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，其中一部分映射到片上外設(shè)，稱之為寄存器。兩大類指令：控制ROM的指令和控制RAM的指令。單片機(jī)能做什么？單片機(jī)的應(yīng)用單片機(jī)能做什么？單片機(jī)無所不能！主要用途：控制與簡(jiǎn)單計(jì)算。所謂“微電腦控制”場(chǎng)合的核心就是單片機(jī)。涵蓋工業(yè)生產(chǎn)、日常生活、軍事設(shè)備、科研儀表儀器等智能化應(yīng)用場(chǎng)合。應(yīng)用舉例各種數(shù)碼產(chǎn)品單片機(jī)技術(shù)指標(biāo)CPU字長(zhǎng)：總線上數(shù)據(jù)的位寬，常見的有8位與16位。一般來講CPU字長(zhǎng)越長(zhǎng)，運(yùn)算能力越強(qiáng)，單片機(jī)的功耗也越大CPU主頻：CPU運(yùn)行的主時(shí)鐘頻率，一般為1MHz~20MHz范圍內(nèi)。CPU主頻越高，運(yùn)算能力越強(qiáng)，功耗越大指令周期：執(zhí)行一條指令所需要經(jīng)過的CPU時(shí)鐘數(shù)，一般來講同一種單片機(jī)不同的指令其周期也不一定相同，一個(gè)到數(shù)個(gè)周期不等。指令周期越短，代碼效率(同樣長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)單片機(jī)所能完成的工作量)越高CPU架構(gòu)：劃分為復(fù)雜指令集(CISC)與精簡(jiǎn)指令集(RISC)兩大類，CISC的架構(gòu)較為落后，RISC是在CISC的基礎(chǔ)上優(yōu)化發(fā)展而來。對(duì)于使用者來說，RISC與CISC區(qū)別不大，RISC主要優(yōu)勢(shì)在于生產(chǎn)工藝較為簡(jiǎn)單，因此芯片價(jià)格會(huì)相對(duì)便宜，而且RSIC功耗也相對(duì)較低。由于市場(chǎng)的慣性，CISC架構(gòu)的CPU仍然大量存在，例如MCS-51、x86。20世紀(jì)九十年代后新型的CPU一般都為RISC，例如ARM、AVR、PIC、MSP430等。CPU與總線的相關(guān)指標(biāo)主頻：即CPU內(nèi)部核心工作的時(shí)鐘頻率，類似于電腦的主頻。主頻越高，CPU在一個(gè)時(shí)鐘周期里所能完成的指令數(shù)也就越多，CPU的運(yùn)算速度也就越快。字長(zhǎng)：CPU在單位時(shí)間內(nèi)(同一時(shí)間)能一次處理的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)叫字長(zhǎng)。常見的有8位與16位。一般來講CPU字長(zhǎng)越長(zhǎng)，運(yùn)算能力越強(qiáng)，單片機(jī)的功耗也越大。指令周期：執(zhí)行一條指令所需要經(jīng)過的CPU時(shí)鐘數(shù)，一般來講同一種單片機(jī)不同的指令其周期也不一定相同，一個(gè)到數(shù)個(gè)周期不等。指令周期越短，代碼效率(同樣長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)單片機(jī)所能完成的工作量)越高。單片機(jī)技術(shù)指標(biāo)RAM相關(guān)指標(biāo)RAM容量：片內(nèi)SARM的大小，越大則性能越好、能夠執(zhí)行較復(fù)雜的代碼，但一般來講造價(jià)也會(huì)隨容量提高，對(duì)功耗的影響不大。一般在128字節(jié)~8K字節(jié)之間。ROM相關(guān)指標(biāo)ROM類型：片內(nèi)ROM的材質(zhì)類型，比較常見的有EEPROM、FlashROMROM容量：片內(nèi)ROM的大小，越大則能夠裝載的代碼量越大。一般在1K字節(jié)~256K字節(jié)之間。其他指標(biāo)單片機(jī)功耗：?jiǎn)纹瑱C(jī)正常工作時(shí)消耗的功率(電流乘電壓，不包含I/O口驅(qū)動(dòng)的外設(shè)所消耗的功耗)，功耗越低越好。工作電壓：可以使單片機(jī)正常工作的電源電壓。有5V、3.3V、1.8V三種且都有一個(gè)誤差范圍(一般在±5%)。常用系列單片機(jī)單片機(jī)選型了解被開發(fā)產(chǎn)品的需求和任務(wù) 例如所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的工作環(huán)境、低功耗要求、控制速度、成本等；綜合性能的考慮 例如片內(nèi)存儲(chǔ)空間、I/O、接口能力和方式等；開發(fā)環(huán)境的考慮 主要考慮調(diào)試工具和軟件開發(fā)環(huán)境。一般希望能支持在線仿真，軟件開發(fā)環(huán)境效率高，易使用。其他因素例如封裝。一般雙列直插（DIP）適合產(chǎn)品開發(fā)階段或?qū)W習(xí)時(shí)使用，而表貼封裝更適合最終產(chǎn)品使用。為什么選擇51單片機(jī)？51單片機(jī)相關(guān)知識(shí)最經(jīng)典的單片機(jī)：MCS-51發(fā)展簡(jiǎn)史：1980年，英特爾公司推出MCS-51單片機(jī)，從此至今歷經(jīng)近30年經(jīng)久不衰，成為單片機(jī)行業(yè)事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。MCS-51以其典型的結(jié)構(gòu)和完善的總線專用寄存器的集中管理，眾多的邏輯位操作功能及面向控制的豐富的指令系統(tǒng)，堪稱為一代“名機(jī)”，為以后的其它單片機(jī)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。高等教育與職業(yè)技術(shù)教育領(lǐng)域：《單片機(jī)原理》課程教學(xué)多數(shù)采用MCS-51作為入門教材，MCS51的IP核設(shè)計(jì)也是微電子課程的經(jīng)典范例。相關(guān)教材、書籍?dāng)?shù)量最多。帶單片機(jī)核的特殊用途芯片：例如USB2.0芯片CYC68013、Zigbee芯片CC2430、射頻芯片CC1010等。單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì)：相關(guān)書籍、網(wǎng)上相關(guān)資料、芯片與模塊技術(shù)文檔中大多數(shù)都是給出MCS-51的例程。51單片機(jī)相關(guān)知識(shí)MCS-51發(fā)展近況正因?yàn)镸CS-51優(yōu)越的性能和完善的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致后來的許多廠商多沿用或參考了其體系結(jié)構(gòu)，并豐富和發(fā)展了MCS-51單片機(jī)，像PHILIPS、Dallas、ATMEL，以及我國(guó)的臺(tái)灣WINBOND等著名的半導(dǎo)體公司都推出了兼容MCS-51的單片機(jī)產(chǎn)品。近年來C51獲得了飛速的發(fā)展，C51的發(fā)源公司INTEL由于忙于開發(fā)PC及高端微處理器而無精力繼續(xù)發(fā)展自己的單片機(jī)，而由其它廠商將其發(fā)展，最典型的是PHILIPS和ATMEL公司，PHILIPS公司主要是改善其性能，在原來的基礎(chǔ)上發(fā)展了高速I/O口，A/D轉(zhuǎn)換器，PWM(脈寬調(diào)制)、WDT等增強(qiáng)功能，并在低電壓、微功耗、擴(kuò)展串行總線(I2C)和控制網(wǎng)絡(luò)總線(CAN)等功能加以完善。近年來我國(guó)大陸也有多家公司推出兼容51的產(chǎn)品，比較為人所熟知的是宏晶公司的STC系列，因?yàn)榭梢苑奖愕耐ㄟ^串口下載固化代碼以及中文資料比較豐富，STC系列51單片機(jī)逐漸成為國(guó)內(nèi)單片機(jī)初學(xué)者的首選。51單片機(jī)相關(guān)知識(shí)與經(jīng)典MCS-51兼容的51單片機(jī)兩大系列51系列：完全兼容Intel的MCS-51，128BRAM、4KBROM、32個(gè)IO、5個(gè)中斷源、2定時(shí)器、1UART、2外部中斷、外部Intel總線5X系列：52、55、58、516等，128+128BRAM、X乘4KBROM、32個(gè)IO、6個(gè)中斷源、3定時(shí)器(定時(shí)器2)、1UART、2外部中斷、外部Intel總線Atmel公司：AT89C5x，已被S系列替代；AT89S5x，支持ISP下載SST公司：SST89E5x，帶有監(jiān)控程序，可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的仿真調(diào)試PHILIPS公司：LPC系列Winbond公司：W78系列宏晶公司：STC89C5x，支持串口下載單片機(jī)編程語言機(jī)器語言是由二進(jìn)制代碼“0”和“1”組成的，能夠被單片機(jī)直接識(shí)別和執(zhí)行的語言。最終燒寫到單片機(jī)的就是機(jī)器語言。用機(jī)器語言編寫程序難學(xué)、難記、難懂、難用，很少使用。匯編語言是一種符號(hào)化語言，它使用助記符代替二進(jìn)制指令。匯編語言比機(jī)器語言易學(xué)易懂，它的優(yōu)點(diǎn)是效率高、占用空間少、實(shí)時(shí)性高，但由于依賴具體硬件，因此可移植性差，編寫大程序時(shí)調(diào)試復(fù)雜。C語言是一門高級(jí)語言，易學(xué)易用。它支持自上而下的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)，可大大縮短應(yīng)用程序的開發(fā)周期，使軟件的可讀性增加，編寫效率明顯提高，可移植性好。因此C語言已成為目前最流行的單片機(jī)開發(fā)軟件。三者之間聯(lián)系您怎么選擇？

如果您想了解單片機(jī)的具體結(jié)構(gòu)和工作原理，那么您可以選擇匯編語言。如果您想快速入門，開發(fā)大的系統(tǒng)，那么建議您學(xué)習(xí)C語言編程。第三部分：

51單片機(jī)簡(jiǎn)介51單片機(jī)結(jié)構(gòu)51單片機(jī)引腳51單片機(jī)最小系統(tǒng)51單片機(jī)常用開發(fā)方法51單片機(jī)結(jié)構(gòu)51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)CPU、RAM、ROM、IO口、UART、定時(shí)器、外部中斷、時(shí)鐘電路中央處理器(CPU)中央處理器(CPU)是整個(gè)單片機(jī)的核心部件，是8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼，CPU負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個(gè)單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運(yùn)算和控制輸入輸出功能等操作。

中央處理器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)51內(nèi)部有128個(gè)8位用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和128個(gè)專用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶只能訪問，而不能用于存放用戶數(shù)據(jù)，所以，用戶能使用的的RAM只有128個(gè)，可存放讀寫的數(shù)據(jù)，運(yùn)算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。對(duì)于5x系列，有另外的128字節(jié)SRAM，間接尋址方式訪問，C語言中定義為idata類型即可。程序存儲(chǔ)器程序存儲(chǔ)器(ROM)51共有4096個(gè)8位ROM(4KB，一般為Flash結(jié)構(gòu))，用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)或表格等。對(duì)于5x系列，ROM容量為x乘4KB。定時(shí)/計(jì)數(shù)器定時(shí)/計(jì)數(shù)器(T/C)8051有兩個(gè)16位的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器(Timer0與Timer1)，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)產(chǎn)生中斷用于控制程序轉(zhuǎn)向。對(duì)于5x系列，增加一個(gè)Timer2。并行輸入輸出口并行輸入輸出(I/O)口：8051共有4組8位I/O口(P0、P1、P2或P3)，用于對(duì)外部數(shù)據(jù)的傳輸。半雙工串行口全雙工串行口(UART)8051內(nèi)置一個(gè)全雙工串行通信口，用于與其它設(shè)備間的串行數(shù)據(jù)傳送，該串行口既可以用作異步通信收發(fā)器，也可以當(dāng)同步移位器使用。

中斷系統(tǒng)中斷系統(tǒng)8051具備較完善的中斷功能，有兩個(gè)外中斷、兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷和一個(gè)串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有2級(jí)的優(yōu)先級(jí)別選擇。

時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路內(nèi)置晶振時(shí)鐘電路，晶振時(shí)鐘12分頻后給整個(gè)單片機(jī)提供運(yùn)行的脈沖時(shí)序，需外置無源晶振。AT89S5x系列最高外接24MHz晶振。STC系列最高晶振頻率可達(dá)80MHz。專用寄存器單元51詳細(xì)結(jié)構(gòu)51詳細(xì)結(jié)構(gòu)單片機(jī)的結(jié)構(gòu)有兩種類型，一種是程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分開的形式，即哈佛結(jié)構(gòu)，另一種是采用通用計(jì)算機(jī)廣泛使用的程序存儲(chǔ)器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器合二為一的結(jié)構(gòu)，即馮諾依曼結(jié)構(gòu)。INTEL的MCS-51系列單片機(jī)采用的是哈佛結(jié)構(gòu)的形式。

51引腳說明51引腳說明MCS-51系列單片機(jī)均采用40Pin封裝的雙列直接DIP結(jié)構(gòu)，右圖是它們的引腳配置，40個(gè)引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時(shí)鐘線兩根，4組8位共32個(gè)I/O口，中斷口線與P3口線復(fù)用?，F(xiàn)在我們對(duì)這些引腳的功能加以說明：Pin20:接地腳。Pin40:正電源腳，正常工作或?qū)ζ瑑?nèi)ROM燒寫程序時(shí)，接+5V電源。MCS51單片機(jī)電源允許的誤差范圍為4.5V~5.5V。51引腳說明51引腳說明Pin19:時(shí)鐘XTAL1腳，片內(nèi)振蕩電路的輸入端。Pin18:時(shí)鐘XTAL2腳，片內(nèi)振蕩電路的輸出端。8051的時(shí)鐘有兩種方式，一種是片內(nèi)時(shí)鐘振蕩方式，但需在18和19腳外接石英晶體(2-12MHz)和振蕩電容，振蕩電容的值一般取10p-30p。另外一種是外部時(shí)鐘方式，即將XTAL1接地，外部時(shí)鐘信號(hào)從XTAL2腳輸入。51引腳說明51引腳說明Pin9:RESET復(fù)位信號(hào)腳，當(dāng)8051通電，時(shí)鐘電路開始工作，在RESET引腳上出現(xiàn)24個(gè)時(shí)鐘周期以上的高電平，系統(tǒng)即初始復(fù)位。初始化后，程序計(jì)數(shù)器PC指向0000H，P0-P3輸出口全部為高電平，堆棧指鐘寫入07H，其它專用寄存器被清“0”。RESET由高電平下降為低電平后，系統(tǒng)即從0000H地址開始執(zhí)行程序。然而，初始復(fù)位不改變RAM（包括工作寄存器R0-R7）的狀態(tài)，8051的初始態(tài)如下表。51復(fù)位后狀態(tài)51復(fù)位后的初始狀態(tài)51引腳說明51引腳說明Pin30:ALE/當(dāng)訪問外部程序器時(shí)，ALE(地址鎖存)的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。而訪問內(nèi)部程序存儲(chǔ)器時(shí)，ALE端將有一個(gè)1/6時(shí)鐘頻率的正脈沖信號(hào)，這個(gè)信號(hào)可以用于識(shí)別單片機(jī)是否工作，也可以當(dāng)作一個(gè)時(shí)鐘向外輸出。更有一個(gè)特點(diǎn)，當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器，ALE會(huì)跳過一個(gè)脈沖。在編程其間，ALE將用于輸入編程脈沖。Pin29:PSEN當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，此腳輸出負(fù)脈沖選通信號(hào)，PC的16位地址數(shù)據(jù)將出現(xiàn)在P0和P2口上，外部程序存儲(chǔ)器則把指令數(shù)據(jù)放到P0口上，由CPU讀入并執(zhí)行。Pin31:EA/Vpp程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通線，51單片機(jī)為例，內(nèi)置有4kB的程序存儲(chǔ)器，當(dāng)EA為高電平并且程序地址小于4kB時(shí)，讀取內(nèi)部程序存儲(chǔ)器指令數(shù)據(jù)，而超過4kB地址則讀取外部指令數(shù)據(jù)。如EA為低電平，則不管地址大小，一律讀取外部程序存儲(chǔ)器指令。在編程時(shí)，EA/Vpp腳還需加上21V的編程電壓。

51最小系統(tǒng)最小系統(tǒng)電源復(fù)位電路時(shí)鐘電路PIN31(EA/VPP)拉高P0上拉電阻常用開發(fā)方法51單片機(jī)常用開發(fā)方法所有廠商的51和5x系列互相之間兼容性很好，目標(biāo)代碼級(jí)兼容。軟仿+下載驗(yàn)證：利用Keil的Simulator做軟件仿真，然后將代碼下載到目標(biāo)板驗(yàn)證。優(yōu)點(diǎn)是成本最低，缺點(diǎn)是無法做硬件環(huán)境的仿真調(diào)試。SST仿真芯片：利用SST89E516的簡(jiǎn)單仿真調(diào)試功能做仿真，驗(yàn)證沒有問題后代碼固化到其他51單片機(jī)中。優(yōu)點(diǎn)是仿真芯片成本較低，缺點(diǎn)是仿真效果很差，單步速度慢，占用串口、定時(shí)器2、以及大量的存儲(chǔ)器資源（用于監(jiān)控程序的運(yùn)行）。重寫的監(jiān)控程序：與仿真芯片原理類似，對(duì)監(jiān)控程序做了優(yōu)化，仿真速度明顯提高、占用極少的存儲(chǔ)資源、共享方式占用串口(可以在Keil中觀察用戶程序的串口數(shù)據(jù))、投入成本少(監(jiān)控程序運(yùn)行于最終的目標(biāo)單片機(jī))，缺點(diǎn)是仍然半占用串口。仿真器：低檔仿真器(500元以下)僅占用極少量存儲(chǔ)資源，高檔仿真器(千元以上)完全不占用資源，仿真效果最好，缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴。第四部分：

51單片機(jī)I/O口介紹I/O概述I/O模型I/O性能指標(biāo)I/O寄存器I/O口概述寄存器RAM中的一些特殊單元，映射到片上外設(shè)相應(yīng)的功能。I/O口概述可以將“0”與“1”轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的端口。單片機(jī)中最常用的TTL電平：0V代表“0”，+5V代表“1”。MCS51有4個(gè)8位IO口：P0，P1，P2，P3。I/O口的性能指標(biāo)灌電流能力：能夠流入I/O口的最大電流。拉電流能力：能夠從I/O口流出的最大電流。上拉電阻與下拉電阻。最大輸入電壓。I/O模型輸入與輸出口的等效模型輸出口等效模型輸入口等效模型I/O口的輸出性能指標(biāo)MCS51的拉電流能力<100uA，灌電流能力10mA使用MCS51的IO直接驅(qū)動(dòng)LED、數(shù)碼管等均采用“共陽(yáng)”接法灌電流能力：能夠流入I/O口的最大電流拉電流能力：能夠從I/O口流出的最大電流共陽(yáng)接法共陰接法I/O口的輸入性能指標(biāo)能夠承受的最大輸入電壓范圍是否有上拉電阻MCS51的I/O口輸入狀態(tài)時(shí)有弱上拉電阻效應(yīng)，值為100k數(shù)量級(jí)最大輸入電壓范圍：-0.5V~Vcc+0.5VI/O寄存器與變量I/O口與I/O寄存器的映射(x代表0~3)I/O口寄存器：PxC語言變量與寄存器的映射reg52.h這個(gè)文件中將所有寄存器映射為同名的變量，對(duì)這些變量的讀寫相當(dāng)于對(duì)寄存器的讀寫輸出狀態(tài)IO寄存器設(shè)置Px某一位置1或0，設(shè)置對(duì)應(yīng)I/O口電平在讀取Px某一位之前，要向該位寫入1， 然后讀回的數(shù)據(jù)真實(shí)反映該位I/O口的 輸入狀態(tài)。C語言與硬件環(huán)境的映射第五部分：

流水燈實(shí)驗(yàn)單片機(jī)學(xué)習(xí)板功能介紹軟件開發(fā)環(huán)境KeilSTC-ISP、PL2303Driver流水燈原理流水燈程序單片機(jī)學(xué)習(xí)板發(fā)光二極管介紹發(fā)光二極管(LED)技術(shù)指標(biāo)封裝：直插：貼片：08050603顏色：紅黃綠，白發(fā)紅、白發(fā)綠、白發(fā)藍(lán)、白發(fā)白，雙色或者三基色結(jié)壓降：1.8V~3V不等流水燈原理圖鎖存器74HC573的控制邏輯51開發(fā)軟件的設(shè)置Keil的設(shè)置新建工程設(shè)置存放路徑設(shè)置目標(biāo)單片機(jī)型號(hào)設(shè)置單片機(jī)晶振頻率設(shè)置輸出目標(biāo)代碼設(shè)置調(diào)試方式STC-ISP的設(shè)置選擇單片機(jī)型號(hào)選擇目標(biāo)代碼文件選擇串口號(hào)勾選“重載文件”和監(jiān)測(cè)代碼變化Keil軟件使用仿真調(diào)試功能可以顯示出CPU中的程序執(zhí)行到哪一行，以及觀察變量、寄存器等的數(shù)值是否符合我們的預(yù)期?；静襟E與相應(yīng)快捷鍵單步跨越(StepOver)：F10，執(zhí)行一條C語句。無論該語句是否有調(diào)用子函數(shù)，都是一步執(zhí)行完畢。單步進(jìn)入(StepInto)：F11，執(zhí)行一條C