文档介绍：绪论
单片机基础知识
单片计算机即单片微型计算机。(Single-Chip puter ),是集CPU , RAM , ROM ,定时,计数和多种接口于一体的微控制器。他体积小,成本低,功能强,广泛应用于智能产品和工业自动化上,已经成为工业控制的不可缺少的器件之一。单片机技术已经成为在工业、农业、国防、教育等各个领域应用极其广泛的一种微型计算机。单片机技术是一门综合应用技术,是电子技术改造的重要技术手段之一。
单片机的核心部分是中央处理器(CPU),CPU主要包括运算器和控制器两个部分,运算器中主要包括了累加器,寄存器组,算术逻辑单元,是处理能力的核心。控制器是计算机的指挥核心,包括指令部件、时序部件和微操作控制部件,其功能是完成CPU内外的数据交换。和普通计算机不同的是,单片机采用哈佛型的体系结构,而普通的计算机采用的诺伊曼型的结构,即单片机采用的是数据和程序存储器分离,而通用的计算机则是使用相同的存储空间。单片机的存储分为RAM和ROM两种,其中ROM又包括PROM,EPROM,EEPROM等多种不同的类型,程序通常固化存储在ROM中,丰富的存储类型也使得单片机更加适合工业上不同场合的需要。重要的是,单片机还具有很强的存储扩展能力,有能力满足不同的存储需要。单片机内部内置的定时器和I/O接口是不可缺少的一个部分。定时器使用方便,控制方式很灵活,精度完全能够满足一般工业控制的需要。单片机的I/O系统类型丰富,具有很强的输入输出能力,定时器和I/O的特性也是单片机区别于普通计算机的一大特色。单片机已经无处不在,从性能和和用途上单片机正朝着面向多层次用户的多品种多规格方向发展,哪一个应用领域前景广,就有这个领域的特殊单片机的出现,它将与我们生活更加相关并渗透入生活的方方面面。
MCS—51系列单片机介绍
基本特性
 MCS-51单片机是美国INTE公司于1980年推出的产品,它以其典型的结构和完善的总线专用寄存器的集中管理,众多的逻辑位操作功能及面向控制的丰富的指令系统,堪称为一代“名机”,为以后的其它单片机的发展奠定了基础。正因为其优越的性能和完善的结构,导致后来的许多厂商多沿用或参考了其体系结构,有许多世界大的电气商丰富和发展了MCS-51单片机,象PHILIPS、Dallas、ATMEL等著名的半导体公司都推出了兼容MCS-51的单片机产品,就连我国的台湾WINBOND公司也发展了兼容C51(人们习惯将MCS-51简称C51,如果没有特别声明,二者同指MCS-51系列单片机)的单片机品种。
MCS-51系列单片机的内部结构示意图(如图1-1):
图1-1 MCS-51结构框图
MCS-51系列单片机内部有一个CPU用来运算和控制,有四个并行I/O口,分别是P0、P1、P2、P3,有ROM,用来存放程序,有RAM,用来存放中间结果,此外还有
定时/计数器,串行I/O口,中断系统,以及一个内部的时钟电路。其主要结构功能如下:
8位CPU
4kbytes 程序存储器(ROM)
128bytes的数据存储器(RAM)
32条I/O口线
111条指令,大部分为单字节指令
21个专用寄存器
2个可编程定时/计数器
5个中断源,2个优先级
一个全双工串行通信口
外部数据存储器寻址空间为64kB
外部程序存储器寻址空间为64kB
逻辑操作位寻址功能
单一+5V电源供电
8051单片机的内部结构
8051是MCS-51系列单片机的典型产品,结构如下图2-3所示。8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线,现在分别加以说明:
图1-2 8051内部结构图
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中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件,是8位数据宽度的处理器,能处理8位二进制数据或代码,CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作,完成运算和控制输入输出功能等操作。
(RAM):
8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元,它们是统一编址的,专用寄存器只能用于存放控制指令数据,用户只能访问,而不能用于存放用户数据。
(ROM):
8051共有4096个8位掩膜ROM,用于存放用户程序,原始数据或表格。
(ROM):
8051有两个16位的可编程定时/计数器,以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。
(I/O)口:
8051共有4组8位I/O口(P0、 P1、P2或P3),用于对外部数据的传输。
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8051内置