第1章++单片机基础知识

1、1 单片机基础知识单片机基础知识 北京航空航天大学出版社北京航空航天大学出版社 1 1 单片机基础知识单片机基础知识 2教学目的教学目的q了解计算机的两大分类了解计算机的两大分类q了解单片机的发展及分类了解单片机的发展及分类q了解了解MCS-51系列系列 单片机的常用机型单片机的常用机型q了解单片机的不同封装了解单片机的不同封装q理解理解AT89C52单片机的原理结构单片机的原理结构q理解特殊功能寄存器的含义和作用理解特殊功能寄存器的含义和作用 北京航空航天大学出版社北京航空航天大学出版社 1 1 单片机基础知识单片机基础知识 3本章内容本章内容q单片机的发展与应用单片机的发展与应用 q单片机

2、的分类单片机的分类 qAT89系列单片机的基本特性系列单片机的基本特性 qAT89C52单片机的内部结构单片机的内部结构 qAT89C52单片机的时钟与复位电路单片机的时钟与复位电路 qAT89C52单片机的低功耗工作方式单片机的低功耗工作方式 1.1 单片机的发展与应用单片机的发展与应用q单片机的发展历史单片机的发展历史 q单片机的应用单片机的应用 北京航空航天大学出版社北京航空航天大学出版社 1 1 单片机基础知识单片机基础知识 5单片机的发展历史单片机的发展历史q第一阶段第一阶段 1974-1976 特点：初级阶段特点：初级阶段 ，还需要外接，还需要外接ROM、定时、定时/ 计数器、计数

3、器、I/O 口等，还没有形成真正意义上的单片机口等，还没有形成真正意义上的单片机 q第二阶段第二阶段 1976-1980 特点：走向成熟特点：走向成熟 ，代表产品为美国，代表产品为美国Intel公司生产的公司生产的8048 q第三阶段第三阶段 1980-1983 特点：已成熟，代表产品为美国特点：已成熟，代表产品为美国Intel公司生产的公司生产的8051q第四阶段第四阶段 1983-今今 特点：百花齐放阶段特点：百花齐放阶段 ，上千种型号，上千种型号1.1 单片机的发展与应用单片机的发展与应用 北京航空航天大学出版社北京航空航天大学出版社 1 1 单片机基础知识单片机基础知识 6单片机的应用

4、单片机的应用q工业领域：各种测控系统、数字采集系统、工业机器工业领域：各种测控系统、数字采集系统、工业机器人、机电一体化产品、光机电一体化产品等等。人、机电一体化产品、光机电一体化产品等等。q通信领域：调制解调器（通信领域：调制解调器（MODEM）、程控交换技术、）、程控交换技术、手机等等。手机等等。q军事领域：导弹控制、鱼雷制导、各种雷达系统、智军事领域：导弹控制、鱼雷制导、各种雷达系统、智能武器装备、航天飞机导航系统等等。能武器装备、航天飞机导航系统等等。q医疗器械领域：智能血压计、医疗器械领域：智能血压计、B超仪、彩超仪、普通超仪、彩超仪、普通CT仪、核磁共振仪、心电图仪、脑电图仪等等。

5、仪、核磁共振仪、心电图仪、脑电图仪等等。q家用电器领域：冰箱、彩电、洗衣机、缝纫机、微波家用电器领域：冰箱、彩电、洗衣机、缝纫机、微波炉、空调机、摩托车、小汽车等等。炉、空调机、摩托车、小汽车等等。1.1 单片机的发展与应用单片机的发展与应用 1.2 单片机的分类单片机的分类q通用通用/专用专用q运行位运行位q使用域使用域北京航空航天大学出版社北京航空航天大学出版社 1 1 单片机基础知识单片机基础知识 8通用通用/专用、运行位专用、运行位q通用通用/专用专用q通用单片机通用单片机q专用单片机专用单片机q运行位运行位q8 位单片机位单片机q16 位单片机位单片机q32位单片机位单片机1.2 1

6、.2 单片机的分类单片机的分类北京航空航天大学出版社北京航空航天大学出版社 1 1 单片机基础知识单片机基础知识 9使用域使用域q使用域使用域q家电类单片机家电类单片机q工控类单片机工控类单片机q通信类单片机通信类单片机q军工类单片机军工类单片机 1.2 1.2 单片机的分类单片机的分类1.3 AT89系列单片机的基本特性系列单片机的基本特性q标准型标准型AT89系列单片机的基本特征系列单片机的基本特征 q高档型高档型AT89系列单片机的基本特性系列单片机的基本特性 q低档型低档型AT89系列单片机的基本特征系列单片机的基本特征 qAT89系列单片机型号的编码说明及封装形式系列单片机型号的编码

7、说明及封装形式q部分部分ATMEL单片机的升级替代及推荐产品单片机的升级替代及推荐产品 北京航空航天大学出版社北京航空航天大学出版社 1 1 单片机基础知识单片机基础知识 11标准型标准型AT89系列单片机的基本特征系列单片机的基本特征q标准型标准型AT89系列单片机：系列单片机：AT89C51、AT89C52、AT89S51、AT89S52q 基本特征：基本特征：1、8051的内核的内核 2、片内有装程序的闪存，装数据的、片内有装程序的闪存，装数据的RAM3、提供丰富的、提供丰富的I/O口：口：32条条I/O连接线连接线4、提供定时器、计数器、外中断、串行通信等资源、提供定时器、计数器、外中

8、断、串行通信等资源5、工作电源的电压为（、工作电源的电压为（50.2）V；6、振荡器最高频率为、振荡器最高频率为24MHz 1.3 AT891.3 AT89系列单片机的基本特性系列单片机的基本特性北京航空航天大学出版社北京航空航天大学出版社 1 1 单片机基础知识单片机基础知识 12高档型高档型AT89系列单片机的基本特性系列单片机的基本特性q高档型高档型AT89系列单片机：系列单片机：AT89C51RC、AT89S8252、AT89S53、AT89C55WD等等 q 基本特征：基本特征： 标准型标准型AT89 资源升级资源升级 q上述资源升级有：上述资源升级有： 芯片内芯片内Flash程序存

9、储器增加到程序存储器增加到 ：32KB； 芯片内的数据存储器增加到：芯片内的数据存储器增加到： 512B； 数据指针增加到：数据指针增加到： 2个个 1.3 AT891.3 AT89系列单片机的基本特性系列单片机的基本特性北京航空航天大学出版社北京航空航天大学出版社 1 1 单片机基础知识单片机基础知识 13低档型低档型AT89系列单片机的基本特性系列单片机的基本特性q低档型低档型AT89系列单片机：系列单片机：AT89C1051、AT89C2051、AT89C1051U等等q 基本特征：基本特征： 比标准型比标准型AT89资源少，比标准型资源少，比标准型AT89体积小体积小1.3 AT891

10、.3 AT89系列单片机的基本特性系列单片机的基本特性北京航空航天大学出版社北京航空航天大学出版社 1 1 单片机基础知识单片机基础知识 14AT89系列单片机型号的编码说明及封装形式系列单片机型号的编码说明及封装形式q单片机的常见封装形式：单片机的常见封装形式：1、PDIP（Plastic Dual Inline Package）塑封双列直塑封双列直插式封装插式封装 2、PQFP（Plastic Quad Flat Package）塑封方形贴塑封方形贴片式封装片式封装 1.3 AT891.3 AT89系列单片机的基本特性系列单片机的基本特性北京航空航天大学出版社北京航空航天大学出版社 1 1

11、 单片机基础知识单片机基础知识 15AT89系列单片机型号的编码说明及封装形式系列单片机型号的编码说明及封装形式q单片机的常见封装形式：单片机的常见封装形式：3、TQFP（Thin Plastic Gull Wing Quad Flat Pack）塑封超薄封装形式方形贴片式封装塑封超薄封装形式方形贴片式封装 4、PLCC（Plastic J-Leaded Chip Carrie）塑封方形塑封方形引脚插入式封装引脚插入式封装 1.3 AT891.3 AT89系列单片机的基本特性系列单片机的基本特性北京航空航天大学出版社北京航空航天大学出版社 1 1 单片机基础知识单片机基础知识 16部分部分AT

12、MEL单片机的升级替代及推荐产品单片机的升级替代及推荐产品注：注：不推荐在新的产品设计中应用，可用替代产品。不推荐在新的产品设计中应用，可用替代产品。新产品设计中建议采用推荐产品。新产品设计中建议采用推荐产品。 1.3 AT891.3 AT89系列单片机的基本特性系列单片机的基本特性1.4 AT89C52单片机的内部结构单片机的内部结构 qAT89C52单片机的单片机的CPU qAT89C52单片机的存储器单片机的存储器 qAT89C52单片机的单片机的I/O接口部分和特殊接口部分和特殊 功能部分功能部分 北京航空航天大学出版社北京航空航天大学出版社 1 1 单片机基础知识单片机基础知识 18

13、AT89C52单片机的单片机的CPU1.4 AT89C521.4 AT89C52单片机的内部结构单片机的内部结构北京航空航天大学出版社北京航空航天大学出版社 1 1 单片机基础知识单片机基础知识 19AT89C52单片机的存储器单片机的存储器1.4 AT89C521.4 AT89C52单片机的内部结构单片机的内部结构图图1.15 1.15 存储器空间分布图存储器空间分布图 北京航空航天大学出版社北京航空航天大学出版社 1 1 单片机基础知识单片机基础知识 20AT89C52单片机的存储器单片机的存储器1.4 AT89C521.4 AT89C52单片机的内部结构单片机的内部结构 图图1.16 1

14、.16 片内数据存储器的结构片内数据存储器的结构 北京航空航天大学出版社北京航空航天大学出版社 1 1 单片机基础知识单片机基础知识 21AT89C52单片机的单片机的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单片机的单片机的I/O接口接口 AT89C52单片机内部集成了单片机内部集成了4个可编程的并行个可编程的并行I/O接接口（口（P0P3）,每个接口电路都具有锁存器和驱动器，每个接口电路都具有锁存器和驱动器，P0P3口同口同RAM统一编址，可以当作特殊功能寄存器统一编址，可以当作特殊功能寄存器SFR来寻址。来寻址。AT89C52单片机可以利用其单片机可以利用其I/

15、O接口直接接口直接与外围电路相连，在实际使用中要注意，与外围电路相连，在实际使用中要注意，P0P3口在开口在开机或复位时均呈高电平。第机或复位时均呈高电平。第4章对章对I/O接口有专门介绍。接口有专门介绍。1.4 AT89C521.4 AT89C52单片机的内部结构单片机的内部结构北京航空航天大学出版社北京航空航天大学出版社 1 1 单片机基础知识单片机基础知识 22AT89C52单片机的单片机的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单片机的特殊功能部分单片机的特殊功能部分 AT89C52单片机内部集成有定时单片机内部集成有定时/计数器、串行通计数器、串行通信控制

16、器、外中断控制器等特殊功能部件，从而使信控制器、外中断控制器等特殊功能部件，从而使AT89C52单片机具有定时单片机具有定时/计数功能、全双工串行通信计数功能、全双工串行通信功能、实现对外部事件实时响应的中断处理功能，表功能、实现对外部事件实时响应的中断处理功能，表1.7给出了所有特殊功能寄存器，详细介绍见后面有关给出了所有特殊功能寄存器，详细介绍见后面有关章节。章节。1.4 AT89C521.4 AT89C52单片机的内部结构单片机的内部结构1.5 AT89C52单片机的时钟与复位电路单片机的时钟与复位电路 q复位操作和复位电路复位操作和复位电路 q振荡电路和时钟振荡电路和时钟 北京航空航天

17、大学出版社北京航空航天大学出版社 1 1 单片机基础知识单片机基础知识 24复位操作和复位电路复位操作和复位电路1.5 AT89C521.5 AT89C52单片机的时钟与复位电路单片机的时钟与复位电路图图1.17 1.17 两种复位电路两种复位电路北京航空航天大学出版社北京航空航天大学出版社 1 1 单片机基础知识单片机基础知识 25振荡电路和时钟振荡电路和时钟1.5 AT89C521.5 AT89C52单片机的时钟与复位电路单片机的时钟与复位电路图图1.17 1.17 两种复位电路两种复位电路1.6 AT89C52单片机的低功耗工作方式单片机的低功耗工作方式q空闲工作方式空闲工作方式 q掉电工作方式掉电工作方式 本章小结本章小结q计算机可以分为两大类：通用计算机和嵌入式计算机，单片机属计算机可以分为两大类：通用计算机和嵌入式计算机，单片机属嵌入式计算机类。嵌入式计算机类。q嵌入式计算机是面向设备使用的计算机，设备嵌入了单片机后升嵌入式计算机是面向设备使用的计算机，设备嵌入了单片机后升格成格成“智能设备智能设备”。如普通洗衣机嵌入了单片机后升格成全自动洗。如普通洗衣机嵌入了单片机后升格成全自动洗衣机。衣机。q单片机的种类系列很多，本书主要讲单片机的种类系列很多，本书主要讲MCS-51系列，此系列单片