### 8051单片机C语言编程与开发指南
#### 一、引言
本书专注于Intel 80C51及其广泛的51系列单片机,旨在为读者介绍一系列新技术,从而使8051单片机的工程与开发过程变得更加简便。尽管本书不会深入探讨所有8051嵌入式系统的解决方案,但在适当之处提供了程序代码示例,并通过项目讨论的方式解释了每一章节中的关键问题。所有示例代码均可以在随书附赠的光盘中找到。
#### 二、目标受众与预备知识
为了充分利用本书资源,读者应具备以下基础知识:
- 熟悉C语言和8051汇编语言。
- 掌握ANSI C标准及相关编程技巧。
- 能够阅读和理解Intel提供的数据手册,这些资料通常可从芯片供应商处免费获得。
- 具备使用编译工具的能力,如Keil C51或其他类似的工具。
#### 三、使用C语言的优势
- **开发效率提高**:使用C语言进行开发可以显著减少项目的开发和维护时间。
- **易于维护**:相较于汇编语言,C语言更易于理解和修改,便于团队协作。
- **跨平台能力**:许多现代编译器支持对不同架构的编译,使得代码能够在多种平台上运行。
#### 四、支持的开发环境
- **Keil C51**:本书特别推荐使用Keil C51作为主要开发工具,因为它提供了很好的支持。
- **其他开发工具**:除了Keil C51之外,本书还支持其他开发工具,例如Archimedes和Avocet,但可能需要针对特定工具调整一些特殊指令。
#### 五、硬件介绍
- **8051系列微处理器概述**:8051系列微处理器因其简单的结构而广泛应用于从军事到自动控制再到个人电脑的键盘等各类应用系统中。
- **制造商及附加功能**:多个制造商(如Intel、Philips、Siemens等)提供8051系列单片机,并为其增加了大量新功能,如I2C总线接口、模数转换、看门狗定时器、PWM输出等。
- **高性能版本**:一些高性能版本的8051单片机可以达到40MHz的工作频率,并且可以在低至1.5V的电压下工作。
#### 六、8051系列单片机的基本结构
8051系列单片机的基本结构包括:
- **算术逻辑单元**:一个8位的算术逻辑单元(ALU)。
- **输入/输出端口**:32个I/O端口,分为4组8位端口,可以单独寻址。
- **定时器/计数器**:两个16位定时器/计数器。
- **串行通信**:全双工串行通信接口。
- **中断源**:6个中断源,支持两个中断优先级。
- **内存**:128字节内部RAM。
- **数据与代码区**:独立的64K字节可寻址数据和代码区。
#### 七、时钟周期与指令执行
- **时钟周期**:每个8051处理周期包含12个振荡周期。
- **指令执行时间**:可以通过将时钟频率除以12来估算指令执行时间。例如,如果系统时钟频率为11.059MHz,则每秒可以执行大约921583条指令,每条指令所需时间为约1.085毫秒。
#### 八、存储区结构
- **CODE区**:用于存放可执行代码的代码段,支持16位寻址,容量可达64KB。该区域通常是只读的,但可以通过信号寻址外部存储器件(如EPROM)进行更新。
- **EEPROM**:现代应用中通常使用EEPROM作为外部存储器,方便进行程序更新。
- **带电池的SRAM**:另一种替代方案是使用带电池的SRAM,它同样支持程序更新,并且没有读写周期限制。
#### 九、总结
本书不仅提供了关于8051单片机的基础知识和技术要点,还涵盖了最新的编程技术和开发工具的应用。对于那些希望深入了解8051单片机及其开发过程的专业人士而言,本书将是一份宝贵的资源。通过本书的学习,您将能够更好地掌握8051单片机的特性和功能,从而提升您的设计能力和工作效率。