C51單片機的基礎(chǔ)知識

C51單片機的基礎(chǔ)知識

01一、單片機概念三、單片機應(yīng)用范圍二、單片機特點四、如何學(xué)習(xí)單片機目錄03020405五、C51與8051的區(qū)別參考內(nèi)容六、C51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各部件關(guān)系目錄0706一、單片機概念一、單片機概念單片機又稱單片微控制器，它不是完成某一個邏輯功能的芯片，而是把CPU、RAM、ROM、輸入/輸出接口、中斷系統(tǒng)以及定時器/計數(shù)器等功能集成在一塊高度集成芯片上。一塊芯片就成了一個系統(tǒng)。二、單片機特點二、單片機特點單片機有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、價格便宜、使用方便等優(yōu)點。單片機廣泛地應(yīng)用到各個領(lǐng)域：比如工業(yè)控制領(lǐng)域、智能儀表、家用電器、機、電子玩具等。目前最常用的單片機為Intel的8051系列。三、單片機應(yīng)用范圍三、單片機應(yīng)用范圍單片機可用于工業(yè)測控系統(tǒng)之中。對于測控系統(tǒng)，被控對象往往很多并且較復(fù)雜，干擾源也很多，若采用單片機，便可以將系統(tǒng)許多功能集中到這小小的單片中，這使系統(tǒng)設(shè)計簡化且更可靠。對于一個復(fù)雜系統(tǒng)來說可設(shè)計成一個單片機系統(tǒng)，三、單片機應(yīng)用范圍而將一些與主系統(tǒng)板密切的板卡設(shè)計成插件形式。這樣設(shè)計靈活性大，通用性強，維修方便。四、如何學(xué)習(xí)單片機四、如何學(xué)習(xí)單片機學(xué)習(xí)單片機首先要了解它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這很重要，有些學(xué)習(xí)者一開始就拿著匯編或C語言埋頭苦學(xué)，但學(xué)了好長時間還是一頭霧水，不知所云。要知道學(xué)習(xí)單片機最重要的是先從硬件上認(rèn)識它。而且要有正確的的學(xué)習(xí)方法。四、如何學(xué)習(xí)單片機首先應(yīng)該從其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各部件關(guān)系入手，清楚其內(nèi)部資源及怎樣使用，然后通過自己動手制作實踐來加深印象，之后通過學(xué)習(xí)語言來掌握編程方法及技巧。切記不要一開始就試圖記憶太多的內(nèi)容，這樣只會增加你的負(fù)擔(dān)，要知道“貪多嚼不爛”。四、如何學(xué)習(xí)單片機先搞懂最基本的原理后再試著看懂其它擴展資料就會容易多了。之后要付諸實踐進(jìn)行調(diào)試練習(xí)。在理解的基礎(chǔ)上進(jìn)行記憶，切勿死記硬背。五、C51與8051的區(qū)別五、C51與8051的區(qū)別C51單片機是指一系列基于8051內(nèi)核的單片機，各個生產(chǎn)廠商根據(jù)需要都會在其基礎(chǔ)上增加一些功能，但這與8051內(nèi)核是相同的。所以很多人都習(xí)慣稱其為8051單片機?，F(xiàn)在流行的很多開發(fā)板都是基于8051內(nèi)核的。六、C51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各部件關(guān)系六、C51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各部件關(guān)系1、運算器(ALU)：運算器是單片機的主要部件之一，在運算器中有兩個8位寄存器(累加器和寄存器A)，一個用于乘、除運算的ALU(算術(shù)邏輯運算單元)以及一個用于移位操作的移位器。運算器是執(zhí)行各種算術(shù)和邏輯運算的部件。六、C51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各部件關(guān)系運算器包括ALU、累加器A、數(shù)據(jù)總線、程序總線等部分。ALU能執(zhí)行所有的二進(jìn)制算術(shù)運算(加法、減法、乘法、除法)、邏輯運算(與、或、異或)和移位操作。六、C51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各部件關(guān)系2、控制器：控制器由程序計數(shù)器PC、指令寄存器IR和指令譯碼器ID組成?？刂破魇菃纹瑱C的指揮中心，它協(xié)調(diào)整個系統(tǒng)各部件的工作。它根據(jù)IR中的指令取出相應(yīng)的指令碼，由譯碼器譯碼后，向各個部件發(fā)出相應(yīng)的控制信號，使各部件按順序工作。六、C51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各部件關(guān)系控制器由指令寄存器IR、程序計數(shù)器PC和操作控制器OC三個部件組成。程序計數(shù)器PC用來存放正在執(zhí)行的指令的或下一條要執(zhí)行的指令的，它通過自動加1或手動加1來控制程序的順序執(zhí)行：指令寄存器IR用來存放從內(nèi)存中取出的指令；操作控制器OC用來對取出的指令進(jìn)行六、C51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各部件關(guān)系分析譯碼，再根據(jù)指令譯碼的結(jié)果向計算機各部件發(fā)出控制信號。六、C51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各部件關(guān)系3、存儲器：存儲器是單片機的又一重要組成部分，存儲器分內(nèi)部存儲器和外部存儲器兩種。內(nèi)部存儲器容量較小，但速度很快；外部存儲器容量很大且速度較慢。8051內(nèi)部有4KB的ROM/64KB的RAM.存儲器是存放程序和原始數(shù)據(jù)的倉庫。六、C51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各部件關(guān)系8051內(nèi)部有4KB的ROM(只能讀不能寫)和64KB的RAM(可讀寫)，其中RAM從0開始，連續(xù)編址；ROM從2000開始連續(xù)編址(2KB)，余下的為IAP(在應(yīng)用編程)使用。另外還有外部存儲器EPROM和EEPROM等可編程只讀存儲器用以存放用戶程序或數(shù)據(jù)字塊。六、C51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各部件關(guān)系通常805l訪問外部存儲器和訪問ROM/RAM的內(nèi)部單元的方式一樣。因此可以把訪問外部存儲器的操作看作是對外設(shè)的操作；內(nèi)部單元則被視為對I/O設(shè)備的操作；另外對內(nèi)部單元也可以作為對CPU的輸入/輸出來理解。參考內(nèi)容一、概述一、概述隨著科技的發(fā)展和數(shù)字化的普及，網(wǎng)絡(luò)廣播系統(tǒng)在各種場所扮演著越來越重要的角色。湖山網(wǎng)絡(luò)廣播系統(tǒng)設(shè)計方案旨在滿足湖山地區(qū)對高質(zhì)量、高效的網(wǎng)絡(luò)廣播系統(tǒng)的需求。該方案旨在構(gòu)建一個穩(wěn)定、可靠、易用的網(wǎng)絡(luò)廣播系統(tǒng)，以滿足湖山地區(qū)在公共廣播、緊急通知、日常資訊等方面的需求。二、系統(tǒng)需求分析二、系統(tǒng)需求分析1、穩(wěn)定性：系統(tǒng)應(yīng)具備高度的穩(wěn)定性，能夠保證長時間的連續(xù)運行，避免因設(shè)備故障或網(wǎng)絡(luò)問題導(dǎo)致的廣播中斷。二、系統(tǒng)需求分析2、可靠性：系統(tǒng)應(yīng)具備可靠的備份機制，確保在主設(shè)備出現(xiàn)問題時，備份設(shè)備能夠迅速接管，保證廣播的連續(xù)性。二、系統(tǒng)需求分析3、易用性：系統(tǒng)應(yīng)具備良好的用戶界面，操作簡單易懂，方便管理員進(jìn)行配置和管理。4、靈活性：系統(tǒng)應(yīng)支持多種廣播方式，如定時廣播、實時廣播、點播等，以滿足不同場景的需求。二、系統(tǒng)需求分析5、可擴展性：系統(tǒng)應(yīng)具備良好的擴展性，方便未來進(jìn)行設(shè)備升級或擴容。三、系統(tǒng)設(shè)計方案三、系統(tǒng)設(shè)計方案1、硬件設(shè)備：包括服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機、音源設(shè)備、功放設(shè)備、揚聲器等。服務(wù)器應(yīng)采用高性能、穩(wěn)定的品牌服務(wù)器，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。網(wǎng)絡(luò)交換機應(yīng)選擇支持大帶寬、低延時的產(chǎn)品，以保證廣播信號的傳輸質(zhì)量。音源設(shè)備可選用數(shù)字音三、系統(tǒng)設(shè)計方案頻工作站或?qū)I(yè)錄音設(shè)備，以滿足多種音源的需求。功放設(shè)備應(yīng)選擇功率合適、音質(zhì)優(yōu)良的產(chǎn)品，以保證廣播音質(zhì)的質(zhì)量。揚聲器可根據(jù)實際需要選擇不同類型的音箱，以達(dá)到最佳的音響效果。三、系統(tǒng)設(shè)計方案2、軟件設(shè)計：采用基于Linux系統(tǒng)的操作系統(tǒng)，并安裝相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)廣播軟件，如明朝網(wǎng)絡(luò)廣播系統(tǒng)等。軟件應(yīng)具備用戶管理、音頻文件管理、播放列表設(shè)置、定時任務(wù)設(shè)置等功能，并支持多種音頻格式。此外，軟件還應(yīng)具備故障診斷和自動修復(fù)功能，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。三、系統(tǒng)設(shè)計方案3、備份機制：為確保系統(tǒng)的可靠性，應(yīng)設(shè)計備份機制。可采用雙機熱備的方式，當(dāng)主服務(wù)器出現(xiàn)問題時，備份服務(wù)器能夠迅速接管，保證廣播的連續(xù)性。同時，為防止網(wǎng)絡(luò)故障導(dǎo)致廣播中斷，可采用多鏈路備份的方式，確保廣播信號的傳輸不受影響。三、系統(tǒng)設(shè)計方案4、用戶界面：應(yīng)設(shè)計簡潔明了的用戶界面，方便管理員進(jìn)行配置和管理。界面應(yīng)包括設(shè)備狀態(tài)、音頻文件管理、播放列表設(shè)置、定時任務(wù)設(shè)置等功能，并支持多種輸入方式。此外，界面還應(yīng)支持遠(yuǎn)程訪問和管理，方便管理員隨時隨地進(jìn)行配置和管理。三、系統(tǒng)設(shè)計方案5、安全性：為確保系統(tǒng)的安全性，應(yīng)采取多種措施。首先，應(yīng)設(shè)置合理的權(quán)限管理，防止未經(jīng)授權(quán)的用戶訪問系統(tǒng)。其次，應(yīng)定期進(jìn)行系統(tǒng)備份和數(shù)據(jù)恢復(fù)，以防止數(shù)據(jù)丟失或損壞。最后，應(yīng)采取網(wǎng)絡(luò)隔離和安全策略，防止外部攻擊和入侵。三、系統(tǒng)設(shè)計方案6、擴展性：為滿足未來發(fā)展的需要，系統(tǒng)應(yīng)具備良好的擴展性。可設(shè)計可擴展的硬件架構(gòu)和軟件模塊化結(jié)構(gòu)，方便進(jìn)行設(shè)備升級或擴容。同時，應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)的接口和協(xié)議，方便與其他系統(tǒng)進(jìn)行集成和交互。四、總結(jié)四、總結(jié)湖山網(wǎng)絡(luò)廣播系統(tǒng)設(shè)計方案旨在構(gòu)建一個穩(wěn)定、可靠、易用的網(wǎng)絡(luò)廣播系統(tǒng)，以滿足湖山地區(qū)在公共廣播、緊急通知、日常資訊等方面的需求。通過合理的設(shè)計和配置，該方案將能夠提供高質(zhì)量的廣播服務(wù)，并滿足未來的擴展需求。一、概述一、概述C51單片機是一種廣泛應(yīng)用的微控制器，其特點之一是具有靈活的中斷系統(tǒng)。中斷系統(tǒng)是微控制器處理突發(fā)事件的重要機制，它可以在程序運行時，響應(yīng)外部硬件設(shè)備或其他異常情況，從而調(diào)整程序流程，實現(xiàn)實時處理。二、中斷結(jié)構(gòu)二、中斷結(jié)構(gòu)C51單片機的中斷系統(tǒng)主要包括以下幾個部分：1、中斷源：C51單片機支持多個中斷源，包括定時器/計數(shù)器，串行通信口，外部中斷等。每個中斷源都有相應(yīng)的中斷標(biāo)志，用于指示該中斷源是否產(chǎn)生了中斷。二、中斷結(jié)構(gòu)2、中斷控制器：中斷控制器是中斷系統(tǒng)的核心部件，它負(fù)責(zé)管理各個中斷源的中斷請求，根據(jù)優(yōu)先級判斷并處理。二、中斷結(jié)構(gòu)3、中斷向量表：中斷向量表是用于保存各個中斷源中斷服務(wù)程序的入口的表格。當(dāng)中斷發(fā)生時，控制器會根據(jù)中斷源的類型和優(yōu)先級，查找中斷向量表，以確定相應(yīng)的中斷服務(wù)程序的入口。三、中斷處理流程三、中斷處理流程C51單片機的中斷處理流程大致如下：1、中斷源產(chǎn)生中斷：當(dāng)某個中斷源需要中斷當(dāng)前程序時，它會向中斷控制器發(fā)送中斷請求。三、中斷處理流程2、中斷控制器判斷優(yōu)先級：中斷控制器會根據(jù)各個中斷源的優(yōu)先級，判斷應(yīng)該響應(yīng)哪個中斷源的請求。三、中斷處理流程3、保存現(xiàn)場并跳轉(zhuǎn)：當(dāng)控制器決定響應(yīng)某個中斷源的請求時，它會先保存當(dāng)前的程序現(xiàn)場，然后跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的中斷服務(wù)程序。三、中斷處理流程4、中斷服務(wù)程序執(zhí)行：中斷服務(wù)程序會根據(jù)具體的中斷源類型和中斷事件，執(zhí)行相應(yīng)的操作。三、中斷處理流程5、恢復(fù)現(xiàn)場并返回：當(dāng)中斷服務(wù)程序執(zhí)行完畢后，它會恢復(fù)之前保存的程序現(xiàn)場，然后返回原來的程序繼續(xù)執(zhí)行。四、應(yīng)用實例四、應(yīng)用實例下面是一個簡單的例子，演示如何使用C51單片機的定時器中斷實現(xiàn)一個簡單的計時器：1、首先，我們需要配置定時器并啟用定時器中斷。這可以通過設(shè)置相關(guān)的寄存器來完成。四、應(yīng)用實例2、當(dāng)定時器計數(shù)到一定值時，會產(chǎn)生一個中斷請求。這時，如果程序沒有捕獲到這個請求，控制器會響應(yīng)這個請求并跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的中斷服務(wù)程序。四、應(yīng)用實例3、在中斷服務(wù)程序中，我們可以