【单片机】是微型计算机的一种,又被称为微控制器或嵌入式控制器,因为它将微处理器、存储器和各种输入输出接口集成在同一块芯片上。单片机的发展历程可以分为四个阶段,从1974年到现代,分别经历了初级阶段、低性能阶段、高性能阶段以及8位、16位和32位单片机的发展阶段。
【MCS-51系列单片机】是Intel公司开发的一种8位单片机,基础芯片包括8031、8051和8751。其中,8031没有内置程序存储器,需要外扩EPROM;8051则内置了4KB的ROM;8751在8031基础上增加了4KB的EPROM,允许用户固化程序并多次修改。MCS-51与80C51的主要区别在于工艺和功耗,80C51采用CMOS工艺,有更低的功耗,并有掉电工作模式。
【应用领域】单片机广泛应用于工业自动化、智能仪器仪表、消费类电子产品、通信、武器装备、终端及外部设备控制、多机分布式系统等众多领域。在家庭电器中,单片机常用于实现测量和控制功能。
【硬件结构】MCS-51单片机的内部包含微处理器(CPU)、数据存储器(RAM)、程序存储器(ROM/EPROM,对于8031而言需要外扩)、4个8位并行I/O口(P0、P1、P2、P3)、一个全双工串行口、2个16位定时器/计数器、中断系统和21个特殊功能寄存器(SFR)。每个组件都有其特定的功能,例如CPU负责运算和控制,RAM存储工作变量和数据,ROM/EPROM存储程序,中断系统处理中断事件,定时器/计数器用于定时和计数,串行口用于串行通信,而SFR则用于管理各个功能部件。
【引脚EA】在MCS-51单片机中,EA引脚决定程序存储器的访问。当EA为高电平时,单片机会先尝试访问片内程序存储器,超出范围后转到外部存储器。如果EA为低电平,则始终只访问外部存储器,尤其对于8031,由于没有片内程序存储器,EA必须接低电平。
【时钟周期与机器周期】MCS-51的时钟振荡周期是机器周期的基础,通常12个时钟周期等于1个机器周期。例如,如果使用6MHz的晶振,每个时钟周期为1微秒,那么1个机器周期就是12微秒,即2微秒。
这些内容涵盖了单片机的基础知识,包括MCS-51系列的特性、应用领域、硬件组成以及关键引脚的功能,对于理解和应用MCS-51单片机至关重要。