周立功的51单片机教程

《周立功的51单片机教程》一书，由广州周立功单片机发展有限公司出版，是一部深入浅出、内容丰富的51单片机入门与进阶指南。该教程不仅适合初学者，也对有一定基础的工程师提供了宝贵的技术资源。下面，我们将根据书中的内容概览，详细解析51单片机的关键知识点及其应用。 ### 1. 51单片机基础 #### 1.1 概述与架构 51单片机，源于Intel的80C51系列，是嵌入式控制系统的核心。其架构简洁高效，被广泛应用于从军事装备、自动化控制到消费电子等多个领域。尽管Motorola的68HC11在8位微控制器市场上占有一席之地，但51系列凭借其广泛的兼容性和强大的功能，依然保持着巨大的市场份额。 #### 1.2 内部结构与性能 51单片机内部结构包括： - **算术逻辑单元（ALU）**：用于执行基本的算术和逻辑运算。 - **I/O口**：32个可编程输入/输出引脚，分为四组，每组8位，支持独立寻址。 - **定时计数器**：两个16位的定时/计数器，可用于实现定时和外部脉冲计数。 - **串行通信接口**：支持全双工通信，适用于数据传输。 - **中断系统**：6个中断源，支持两级中断优先级，增强了实时响应能力。 - **内存**：128字节的RAM，以及独立的64KB数据和代码寻址空间。 ### 2. 存储器结构 #### 2.1 CODE区 代码存储区，即CODE区，用于存放可执行程序代码，容量可达64KB，且通常采用只读方式。虽然早期主要使用EPROM作为外部存储器，但现代应用更多倾向于EEPROM，因其具备可擦写特性，便于软件升级而无需物理更换芯片。此外，带有电池备份的SRAM也可以作为替代方案，提供类似EEPROM的编程灵活性，同时避免了读写次数的限制，但需考虑电池寿命和数据保留问题。 #### 2.2 数据存储区 数据存储区（DATA区）主要用于存放运行时变量和中间结果，包括内部RAM和外部扩展RAM。内部RAM的容量有限，通常为128字节，但通过外部总线可以访问额外的64KB数据存储空间。 #### 2.3 特殊功能寄存器区 特殊功能寄存器（SFRs）位于高地址的内部RAM区域，用于控制和监控单片机的各种功能，如定时器、中断、串行通信等。 ### 3. 开发工具与语言 #### 3.1 C语言与汇编语言 《周立功的51单片机教程》假定读者对C语言和8051汇编语言有一定的了解。C语言在单片机开发中越来越受欢迎，因为它提供了更高的抽象层次，减少了编码工作量，提高了开发效率。然而，对于特定的性能优化或底层控制，汇编语言仍然不可或缺。 #### 3.2 编译器与IDE 推荐使用Keil C51作为首选开发工具，因为它提供了良好的编译器支持和调试环境，极大地简化了开发流程。除了Keil之外，Archimedes和Avocet等其他IDE也可用于51单片机开发，但可能需要对代码进行适当的调整以适应各自的特殊指令集。 ### 4. 实践与案例 书中包含了大量的实践案例和示例代码，这些代码经过了实际测试，覆盖了常见的单片机应用领域，如定时器使用、中断处理、串行通信、I/O控制等。通过实践，读者可以更深入地理解理论知识，并将其应用到自己的项目中。 ### 结论 《周立功的51单片机教程》是一部内容全面、实用性强的单片机教材，它不仅提供了扎实的基础知识，还引导读者掌握高级技巧和实际应用。无论是初学者还是经验丰富的工程师，都能从中获益，提升自己的单片机设计与开发技能。