单片机原理及应用总结.doc

单片机原理及应用 绪论 什么叫单片机？其主要特点有哪些？ 在一片集成电路芯片上集成微处理器、存储器、I/O接口电路，从而构成了单芯片微型计 算机，即单片机。 特点：控制性能和可靠性高、体积小、价格低、易于产品化、具有良好的性价比。 第二章 80C51的结构和原理 1.80C51的基本结构 CPU系统 8位CPU，含布尔处理器； 时钟电路； 总线控制逻辑。 b.存储器系统 4K字节的程序存储器（ROM/EPROM/FLASH，可外扩至64KB）； 128字节的数据存储器（RAM，可外扩至64KB）； 特殊功能寄存器SFR。 c.I/O口和其他功能单元 4个并行I/O口； 2个16位定时/计数器； 1个全双工异步串行口； 中断系统（5个中断源，2个优先级） 2.80C51的应用模式 总线型单片机应用模式 总线型应用的"三总线"模式； 非总线型应用的"多I/O"模式 3.80C51单片机的封装和引脚 总线型DIP40引脚封装 RST/VPO：复位信号输入引脚/备用电源输入引脚； ALE/：地址锁存允许信号输出引脚/编程脉冲输入引脚； /VPP：内外存储器选择引脚/片内EPROM编程电压输入引 单片机原理及应用是电子工程领域中一个重要的分支，主要涉及在单一集成电路芯片上集成了微处理器、存储器和I/O接口等组件的微型计算机系统。这种设计使得单片机具有高度集成、体积小巧、成本低廉以及可靠性高的特点，非常适合应用于自动化控制、嵌入式系统、物联网等领域。 在单片机系列中，80C51是一种广泛使用的型号。它拥有8位的CPU，内置布尔处理器，支持时钟电路和总线控制逻辑。80C51的存储器系统包括4K字节的程序存储器（通常为ROM、EPROM或FLASH，可扩展至64KB）和128字节的数据存储器（RAM，同样可扩展到64KB）。此外，还包含一组特殊的功能寄存器SFR，这些寄存器在处理特定任务时非常有用。 I/O口和其他功能单元是80C51的重要组成部分，包括4个并行I/O口，这些口可以用于输入或输出数据。同时，80C51有两个16位的定时/计数器，适用于定时和频率测量等应用；一个全双工异步串行口，适合进行串行通信；以及一个中断系统，包含5个中断源和2个优先级，以处理突发事件。 80C51的应用模式有两种：总线型和非总线型。总线型通常采用“三总线”模式，包括数据总线、地址总线和控制总线，适用于需要扩展外部设备的情况。非总线型应用则更注重I/O端口的利用，常用于简单系统的构建。 封装和引脚设计对于单片机的物理连接至关重要。80C51有总线型的DIP40封装，其中RST/VPO引脚用于复位和备用电源输入，ALE/用于地址锁存允许和编程脉冲输入，/VPP则是内外存储器选择和片内EPROM编程电压输入。非总线型封装如DIP20则简化了引脚配置，通常用于不需要扩展存储器或I/O的场合。 80C51的片内存储器组织复杂，片内数据存储器分为工作寄存器区、位寻址区和通用RAM，地址范围从00H到FFH。工作寄存器区包含4组，每组8个寄存器，便于快速访问常用数据。程序存储器则有一些固定的入口地址，如复位后的0000H，中断服务程序的入口地址等。 时钟信号对80C51的运行速度至关重要，晶振周期是最小时间单位。一个时钟周期包含2个晶振周期，12分频后形成机器周期。复位功能确保单片机在启动或异常情况下回到预设的初始状态，例如，复位后程序计数器PC设为0000H，所有寄存器和特殊功能寄存器复位到预设值。 总结来说，单片机原理及应用涉及到硬件架构、存储器组织、I/O接口、中断系统、封装和引脚设计等多个方面，80C51作为经典代表，它的理解和应用对于任何涉足嵌入式系统开发的工程师都至关重要。掌握这些基础知识，有助于设计和实现各种基于单片机的控制系统。