在学习单片机控制LED的设计与制作过程中，首先需要理解单片机的基本结构和工作原理。单片机是一种集成化的微型计算机，通过其引脚连接外部电路来实现特定功能。以51系列的AT89S51为例，它采用40引脚的DIP封装，引脚分为四类：主电源输入、时钟电路、控制信号和I/O口。
1. 主电源输入：单片机的VCC（40脚）接+5V电源，GND（20脚）接地，为单片机提供正常工作的电压。
2. 时钟电路：18脚（XTAL2）和19脚（XTAL1）是晶体振荡器的输入和输出，通过它们与晶振和电容构成时钟电路，为单片机提供运行所需的时钟信号。如果使用外部时钟，19脚接地，18脚连接外部时钟信号。
3. 控制信号引脚：包括RST（复位）、PSEN（片外程序存储器读选通）、ALE（地址锁存允许）和EA（内部/外部程序存储器选择）。其中，RST引脚在单片机开机或异常时提供复位信号，高电平有效。PSEN和ALE在扩展存储器时使用，EA则用于选择执行内部还是外部程序存储器的指令。
4. 输入输出I/O口：包括P0、P1、P2和P3口，每个口都是8位的。P1口为带有内部上拉电阻的准双向I/O口，可以驱动4个LS型TTL负载。P0口是双向三态I/O口，同时用作低8位地址总线和数据总线，需要外接上拉电阻。P2口同样为准双向I/O口，P3口则具有额外的功能，例如中断请求和读写控制。
在控制LED时，通常使用P1或P2口，通过编写汇编语言指令如CLR和SETB来设置引脚的电平状态。CLR指令用于清零，即设置引脚为低电平，SETB指令用于置1，即设置引脚为高电平。通过改变这些引脚的状态，可以控制LED的亮灭。
设计LED控制系统时，硬件电路包括单片机、电源、晶振、复位电路以及连接到单片机I/O口的LED。软件部分则需要编写相应的程序，通常以汇编语言或C语言实现，通过单片机的I/O口控制LED的开关状态。程序中会包含初始化设置、主循环以及LED状态的更新逻辑。
用单片机控制LED涉及的知识点包括单片机的硬件结构、电源管理、时钟电路、复位机制、I/O口的操作以及编程控制。掌握这些基础知识后，就可以设计出简单的LED控制系统，并为进一步学习更复杂的单片机应用打下基础。
