第1章++單片機基礎(chǔ)知識

1、1 單片機基礎(chǔ)知識單片機基礎(chǔ)知識 北京航空航天大學(xué)出版社北京航空航天大學(xué)出版社 1 1 單片機基礎(chǔ)知識單片機基礎(chǔ)知識 2教學(xué)目的教學(xué)目的q了解計算機的兩大分類了解計算機的兩大分類q了解單片機的發(fā)展及分類了解單片機的發(fā)展及分類q了解了解MCS-51系列系列 單片機的常用機型單片機的常用機型q了解單片機的不同封裝了解單片機的不同封裝q理解理解AT89C52單片機的原理結(jié)構(gòu)單片機的原理結(jié)構(gòu)q理解特殊功能寄存器的含義和作用理解特殊功能寄存器的含義和作用 北京航空航天大學(xué)出版社北京航空航天大學(xué)出版社 1 1 單片機基礎(chǔ)知識單片機基礎(chǔ)知識 3本章內(nèi)容本章內(nèi)容q單片機的發(fā)展與應(yīng)用單片機的發(fā)展與應(yīng)用 q單片機

2、的分類單片機的分類 qAT89系列單片機的基本特性系列單片機的基本特性 qAT89C52單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu) qAT89C52單片機的時鐘與復(fù)位電路單片機的時鐘與復(fù)位電路 qAT89C52單片機的低功耗工作方式單片機的低功耗工作方式 1.1 單片機的發(fā)展與應(yīng)用單片機的發(fā)展與應(yīng)用q單片機的發(fā)展歷史單片機的發(fā)展歷史 q單片機的應(yīng)用單片機的應(yīng)用 北京航空航天大學(xué)出版社北京航空航天大學(xué)出版社 1 1 單片機基礎(chǔ)知識單片機基礎(chǔ)知識 5單片機的發(fā)展歷史單片機的發(fā)展歷史q第一階段第一階段 1974-1976 特點：初級階段特點：初級階段 ，還需要外接，還需要外接ROM、定時、定時/ 計數(shù)器、計數(shù)

3、器、I/O 口等，還沒有形成真正意義上的單片機口等，還沒有形成真正意義上的單片機 q第二階段第二階段 1976-1980 特點：走向成熟特點：走向成熟 ，代表產(chǎn)品為美國，代表產(chǎn)品為美國Intel公司生產(chǎn)的公司生產(chǎn)的8048 q第三階段第三階段 1980-1983 特點：已成熟，代表產(chǎn)品為美國特點：已成熟，代表產(chǎn)品為美國Intel公司生產(chǎn)的公司生產(chǎn)的8051q第四階段第四階段 1983-今今 特點：百花齊放階段特點：百花齊放階段 ，上千種型號，上千種型號1.1 單片機的發(fā)展與應(yīng)用單片機的發(fā)展與應(yīng)用 北京航空航天大學(xué)出版社北京航空航天大學(xué)出版社 1 1 單片機基礎(chǔ)知識單片機基礎(chǔ)知識 6單片機的應(yīng)用

4、單片機的應(yīng)用q工業(yè)領(lǐng)域：各種測控系統(tǒng)、數(shù)字采集系統(tǒng)、工業(yè)機器工業(yè)領(lǐng)域：各種測控系統(tǒng)、數(shù)字采集系統(tǒng)、工業(yè)機器人、機電一體化產(chǎn)品、光機電一體化產(chǎn)品等等。人、機電一體化產(chǎn)品、光機電一體化產(chǎn)品等等。q通信領(lǐng)域：調(diào)制解調(diào)器（通信領(lǐng)域：調(diào)制解調(diào)器（MODEM）、程控交換技術(shù)、）、程控交換技術(shù)、手機等等。手機等等。q軍事領(lǐng)域：導(dǎo)彈控制、魚雷制導(dǎo)、各種雷達系統(tǒng)、智軍事領(lǐng)域：導(dǎo)彈控制、魚雷制導(dǎo)、各種雷達系統(tǒng)、智能武器裝備、航天飛機導(dǎo)航系統(tǒng)等等。能武器裝備、航天飛機導(dǎo)航系統(tǒng)等等。q醫(yī)療器械領(lǐng)域：智能血壓計、醫(yī)療器械領(lǐng)域：智能血壓計、B超儀、彩超儀、普通超儀、彩超儀、普通CT儀、核磁共振儀、心電圖儀、腦電圖儀等等。

5、儀、核磁共振儀、心電圖儀、腦電圖儀等等。q家用電器領(lǐng)域：冰箱、彩電、洗衣機、縫紉機、微波家用電器領(lǐng)域：冰箱、彩電、洗衣機、縫紉機、微波爐、空調(diào)機、摩托車、小汽車等等。爐、空調(diào)機、摩托車、小汽車等等。1.1 單片機的發(fā)展與應(yīng)用單片機的發(fā)展與應(yīng)用 1.2 單片機的分類單片機的分類q通用通用/專用專用q運行位運行位q使用域使用域北京航空航天大學(xué)出版社北京航空航天大學(xué)出版社 1 1 單片機基礎(chǔ)知識單片機基礎(chǔ)知識 8通用通用/專用、運行位專用、運行位q通用通用/專用專用q通用單片機通用單片機q專用單片機專用單片機q運行位運行位q8 位單片機位單片機q16 位單片機位單片機q32位單片機位單片機1.2 1

6、.2 單片機的分類單片機的分類北京航空航天大學(xué)出版社北京航空航天大學(xué)出版社 1 1 單片機基礎(chǔ)知識單片機基礎(chǔ)知識 9使用域使用域q使用域使用域q家電類單片機家電類單片機q工控類單片機工控類單片機q通信類單片機通信類單片機q軍工類單片機軍工類單片機 1.2 1.2 單片機的分類單片機的分類1.3 AT89系列單片機的基本特性系列單片機的基本特性q標(biāo)準(zhǔn)型標(biāo)準(zhǔn)型AT89系列單片機的基本特征系列單片機的基本特征 q高檔型高檔型AT89系列單片機的基本特性系列單片機的基本特性 q低檔型低檔型AT89系列單片機的基本特征系列單片機的基本特征 qAT89系列單片機型號的編碼說明及封裝形式系列單片機型號的編碼

7、說明及封裝形式q部分部分ATMEL單片機的升級替代及推薦產(chǎn)品單片機的升級替代及推薦產(chǎn)品 北京航空航天大學(xué)出版社北京航空航天大學(xué)出版社 1 1 單片機基礎(chǔ)知識單片機基礎(chǔ)知識 11標(biāo)準(zhǔn)型標(biāo)準(zhǔn)型AT89系列單片機的基本特征系列單片機的基本特征q標(biāo)準(zhǔn)型標(biāo)準(zhǔn)型AT89系列單片機：系列單片機：AT89C51、AT89C52、AT89S51、AT89S52q 基本特征：基本特征：1、8051的內(nèi)核的內(nèi)核 2、片內(nèi)有裝程序的閃存，裝數(shù)據(jù)的、片內(nèi)有裝程序的閃存，裝數(shù)據(jù)的RAM3、提供豐富的、提供豐富的I/O口：口：32條條I/O連接線連接線4、提供定時器、計數(shù)器、外中斷、串行通信等資源、提供定時器、計數(shù)器、外中

8、斷、串行通信等資源5、工作電源的電壓為（、工作電源的電壓為（50.2）V；6、振蕩器最高頻率為、振蕩器最高頻率為24MHz 1.3 AT891.3 AT89系列單片機的基本特性系列單片機的基本特性北京航空航天大學(xué)出版社北京航空航天大學(xué)出版社 1 1 單片機基礎(chǔ)知識單片機基礎(chǔ)知識 12高檔型高檔型AT89系列單片機的基本特性系列單片機的基本特性q高檔型高檔型AT89系列單片機：系列單片機：AT89C51RC、AT89S8252、AT89S53、AT89C55WD等等 q 基本特征：基本特征： 標(biāo)準(zhǔn)型標(biāo)準(zhǔn)型AT89 資源升級資源升級 q上述資源升級有：上述資源升級有： 芯片內(nèi)芯片內(nèi)Flash程序存

9、儲器增加到程序存儲器增加到 ：32KB； 芯片內(nèi)的數(shù)據(jù)存儲器增加到：芯片內(nèi)的數(shù)據(jù)存儲器增加到： 512B； 數(shù)據(jù)指針增加到：數(shù)據(jù)指針增加到： 2個個 1.3 AT891.3 AT89系列單片機的基本特性系列單片機的基本特性北京航空航天大學(xué)出版社北京航空航天大學(xué)出版社 1 1 單片機基礎(chǔ)知識單片機基礎(chǔ)知識 13低檔型低檔型AT89系列單片機的基本特性系列單片機的基本特性q低檔型低檔型AT89系列單片機：系列單片機：AT89C1051、AT89C2051、AT89C1051U等等q 基本特征：基本特征： 比標(biāo)準(zhǔn)型比標(biāo)準(zhǔn)型AT89資源少，比標(biāo)準(zhǔn)型資源少，比標(biāo)準(zhǔn)型AT89體積小體積小1.3 AT891

10、.3 AT89系列單片機的基本特性系列單片機的基本特性北京航空航天大學(xué)出版社北京航空航天大學(xué)出版社 1 1 單片機基礎(chǔ)知識單片機基礎(chǔ)知識 14AT89系列單片機型號的編碼說明及封裝形式系列單片機型號的編碼說明及封裝形式q單片機的常見封裝形式：單片機的常見封裝形式：1、PDIP（Plastic Dual Inline Package）塑封雙列直塑封雙列直插式封裝插式封裝 2、PQFP（Plastic Quad Flat Package）塑封方形貼塑封方形貼片式封裝片式封裝 1.3 AT891.3 AT89系列單片機的基本特性系列單片機的基本特性北京航空航天大學(xué)出版社北京航空航天大學(xué)出版社 1 1

11、 單片機基礎(chǔ)知識單片機基礎(chǔ)知識 15AT89系列單片機型號的編碼說明及封裝形式系列單片機型號的編碼說明及封裝形式q單片機的常見封裝形式：單片機的常見封裝形式：3、TQFP（Thin Plastic Gull Wing Quad Flat Pack）塑封超薄封裝形式方形貼片式封裝塑封超薄封裝形式方形貼片式封裝 4、PLCC（Plastic J-Leaded Chip Carrie）塑封方形塑封方形引腳插入式封裝引腳插入式封裝 1.3 AT891.3 AT89系列單片機的基本特性系列單片機的基本特性北京航空航天大學(xué)出版社北京航空航天大學(xué)出版社 1 1 單片機基礎(chǔ)知識單片機基礎(chǔ)知識 16部分部分AT

12、MEL單片機的升級替代及推薦產(chǎn)品單片機的升級替代及推薦產(chǎn)品注：注：不推薦在新的產(chǎn)品設(shè)計中應(yīng)用，可用替代產(chǎn)品。不推薦在新的產(chǎn)品設(shè)計中應(yīng)用，可用替代產(chǎn)品。新產(chǎn)品設(shè)計中建議采用推薦產(chǎn)品。新產(chǎn)品設(shè)計中建議采用推薦產(chǎn)品。 1.3 AT891.3 AT89系列單片機的基本特性系列單片機的基本特性1.4 AT89C52單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu) qAT89C52單片機的單片機的CPU qAT89C52單片機的存儲器單片機的存儲器 qAT89C52單片機的單片機的I/O接口部分和特殊接口部分和特殊 功能部分功能部分 北京航空航天大學(xué)出版社北京航空航天大學(xué)出版社 1 1 單片機基礎(chǔ)知識單片機基礎(chǔ)知識 18

13、AT89C52單片機的單片機的CPU1.4 AT89C521.4 AT89C52單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)北京航空航天大學(xué)出版社北京航空航天大學(xué)出版社 1 1 單片機基礎(chǔ)知識單片機基礎(chǔ)知識 19AT89C52單片機的存儲器單片機的存儲器1.4 AT89C521.4 AT89C52單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖圖1.15 1.15 存儲器空間分布圖存儲器空間分布圖 北京航空航天大學(xué)出版社北京航空航天大學(xué)出版社 1 1 單片機基礎(chǔ)知識單片機基礎(chǔ)知識 20AT89C52單片機的存儲器單片機的存儲器1.4 AT89C521.4 AT89C52單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖圖1.16 1

14、.16 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器的結(jié)構(gòu)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器的結(jié)構(gòu) 北京航空航天大學(xué)出版社北京航空航天大學(xué)出版社 1 1 單片機基礎(chǔ)知識單片機基礎(chǔ)知識 21AT89C52單片機的單片機的I/O接口部分和特殊接口部分和特殊 功能部分功能部分qAT89C52單片機的單片機的I/O接口接口 AT89C52單片機內(nèi)部集成了單片機內(nèi)部集成了4個可編程的并行個可編程的并行I/O接接口（口（P0P3）,每個接口電路都具有鎖存器和驅(qū)動器，每個接口電路都具有鎖存器和驅(qū)動器，P0P3口同口同RAM統(tǒng)一編址，可以當(dāng)作特殊功能寄存器統(tǒng)一編址，可以當(dāng)作特殊功能寄存器SFR來尋址。來尋址。AT89C52單片機可以利用其單片機可以利用其I/

15、O接口直接接口直接與外圍電路相連，在實際使用中要注意，與外圍電路相連，在實際使用中要注意，P0P3口在開口在開機或復(fù)位時均呈高電平。第機或復(fù)位時均呈高電平。第4章對章對I/O接口有專門介紹。接口有專門介紹。1.4 AT89C521.4 AT89C52單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)北京航空航天大學(xué)出版社北京航空航天大學(xué)出版社 1 1 單片機基礎(chǔ)知識單片機基礎(chǔ)知識 22AT89C52單片機的單片機的I/O接口部分和特殊接口部分和特殊 功能部分功能部分qAT89C52單片機的特殊功能部分單片機的特殊功能部分 AT89C52單片機內(nèi)部集成有定時單片機內(nèi)部集成有定時/計數(shù)器、串行通計數(shù)器、串行通信控制

16、器、外中斷控制器等特殊功能部件，從而使信控制器、外中斷控制器等特殊功能部件，從而使AT89C52單片機具有定時單片機具有定時/計數(shù)功能、全雙工串行通信計數(shù)功能、全雙工串行通信功能、實現(xiàn)對外部事件實時響應(yīng)的中斷處理功能，表功能、實現(xiàn)對外部事件實時響應(yīng)的中斷處理功能，表1.7給出了所有特殊功能寄存器，詳細介紹見后面有關(guān)給出了所有特殊功能寄存器，詳細介紹見后面有關(guān)章節(jié)。章節(jié)。1.4 AT89C521.4 AT89C52單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)1.5 AT89C52單片機的時鐘與復(fù)位電路單片機的時鐘與復(fù)位電路 q復(fù)位操作和復(fù)位電路復(fù)位操作和復(fù)位電路 q振蕩電路和時鐘振蕩電路和時鐘 北京航空航天

17、大學(xué)出版社北京航空航天大學(xué)出版社 1 1 單片機基礎(chǔ)知識單片機基礎(chǔ)知識 24復(fù)位操作和復(fù)位電路復(fù)位操作和復(fù)位電路1.5 AT89C521.5 AT89C52單片機的時鐘與復(fù)位電路單片機的時鐘與復(fù)位電路圖圖1.17 1.17 兩種復(fù)位電路兩種復(fù)位電路北京航空航天大學(xué)出版社北京航空航天大學(xué)出版社 1 1 單片機基礎(chǔ)知識單片機基礎(chǔ)知識 25振蕩電路和時鐘振蕩電路和時鐘1.5 AT89C521.5 AT89C52單片機的時鐘與復(fù)位電路單片機的時鐘與復(fù)位電路圖圖1.17 1.17 兩種復(fù)位電路兩種復(fù)位電路1.6 AT89C52單片機的低功耗工作方式單片機的低功耗工作方式q空閑工作方式空閑工作方式 q掉電工作方式掉電工作方式 本章小結(jié)本章小結(jié)q計算機可以分為兩大類：通用計算機和嵌入式計算機，單片機屬計算機可以分為兩大類：通用計算機和嵌入式計算機，單片機屬嵌入式計算機類。嵌入式計算機類。q嵌入式計算機是面向設(shè)備使用的計算機，設(shè)備嵌入了單片機后升嵌入式計算機是面向設(shè)備使用的計算機，設(shè)備嵌入了單片機后升格成格成“智能設(shè)備智能設(shè)備”。如普通洗衣機嵌入了單片機后升格成全自動洗。如普通洗衣機嵌入了單片機后升格成全自動洗衣機。衣機。q單片機的種類系列很多，本書主要講單片機的種類系列很多，本書主要講MCS-51系列，此系列單片