单片机,全称为“单片微型计算机”(Single-Chip Microcomputer),是集成电路技术发展的重要成果,将CPU、RAM、ROM、输入/输出接口等集成在一块芯片上,形成一个完整的微型计算机系统。80C51是单片机家族中的一个重要成员,由美国Intel公司开发,因其强大的功能和广泛的适用性,在工业控制、家用电器、汽车电子等领域有着广泛的应用。
80C51单片机的知识点涵盖了硬件结构、指令系统、存储器组织、输入输出、中断系统等多个方面:
1. **硬件结构**:80C51单片机拥有4个8位并行I/O端口(P0、P1、P2、P3),每个端口可以独立配置为输入或输出。它内部包含128B的RAM,4KB的EPROM(可擦写可编程只读存储器)或4KB的ROM,以及32个可编程的定时器/计数器寄存器。
2. **指令系统**:80C51单片机采用精简指令集(RISC),拥有大约27条指令,包括数据传送、算术运算、逻辑运算、位操作、控制转移等指令。这些指令简洁高效,便于程序设计。
3. **存储器组织**:80C51的存储空间分为几个区域,包括内部RAM、外部RAM、程序存储器、特殊功能寄存器区。其中,内部RAM分为数据区和位地址区;程序存储器主要存放程序代码。
4. **输入输出**:通过I/O端口,80C51可以与外部设备进行数据交换。P0-P3端口可以进行双向数据传输,P0作为通用I/O口时需要外接上拉电阻。
5. **中断系统**:80C51具有5个中断源,分别是外部中断0、外部中断1、定时器/计数器0溢出中断、定时器/计数器1溢出中断和串行口中断。中断系统增强了实时处理能力,能够根据外部事件优先级进行响应。
6. **定时器/计数器**:80C51内建两个16位定时器/计数器,可工作于定时模式和计数模式,常用于实现延时、波特率生成等功能。
7. **串行通信**:80C51支持UART(通用异步收发传输器)串行通信,可以实现单片机之间的数据交换,或者与计算机、其他智能设备连接。
8. **编程与仿真**:80C51的程序通常用汇编语言或C语言编写,通过编程器烧录到单片机的ROM中。现在有多种在线仿真工具和软件,如Keil μVision,便于程序的编写、调试和测试。
80C51单片机的学习需要掌握基本的数字电路知识,熟悉汇编语言或C语言编程,并了解微处理器的工作原理。通过PPT课件的学习,可以从理论到实践逐步掌握其工作原理和应用技巧,为进一步深入学习嵌入式系统打下坚实的基础。