单片机课件第一章关于单片机的发展历程

单片机是微型计算机的一种，以其体积小、成本低、功能强大等特点广泛应用于各种控制系统中。本章主要探讨的是MCS-51系列单片机的发展历程和基本硬件结构，特别是它的内部结构、引脚定义以及外部总线。 MCS-51单片机是Intel公司开发的8位微控制器，其内部采用模块化设计，包括中央处理器（CPU）、数据存储器（RAM）、程序存储器（ROM）、并行端口、串行口、定时器/计数器、中断系统和总线控制等核心部件。这些组件通过片内总线互相连接，形成一个完整的处理单元。MCS-51单片机的内部结构示意图清晰地展示了这些组成部分及其相互关系。 引脚是单片机与外部设备交互的关键，不同的封装形式（如PDIP40、PLCC44、PQFP/TQFP44）虽然引脚布局不同，但功能和特性是一致的。例如，40脚PDIP封装的80C51单片机有特定的引脚分配，如Vcc（+5V电源）、Vss（接地）、RST/Vpp（复位和备用电源输入）、/Vpp（访问程序存储器控制信号）、XTAL1和XTAL2（时钟振荡电路）等。其中，RST/Vpp引脚在高电平状态下可以触发复位，同时在主电源失效时提供备用电源，以保护内部RAM的数据。/Vpp引脚则控制程序存储器的访问，根据其电平状态决定是否访问内部或外部程序存储器。 时钟振荡电路由XTAL1和XTAL2引脚控制，通常连接石英晶体和微调电容，用于产生单片机工作所需的时钟信号。ALE引脚是低8位地址锁存控制信号，用于在系统扩展时锁存P0口的地址信息。PSEN（程序存储器选通）引脚则在读取外部程序存储器指令时产生负脉冲信号。 此外，MCS-51单片机还具备多种工作模式，可以根据应用需求调整其运行方式。例如，可以通过设置不同的工作模式来优化功耗，或者实现低功耗睡眠模式。这些特性使得MCS-51系列单片机在嵌入式系统设计中具有极高的灵活性和实用性。 总结来说，MCS-51单片机的发展历程和硬件结构知识是理解单片机工作原理的基础，它涉及单片机的核心组件、引脚功能、时钟系统以及外部总线的使用。深入学习这部分内容有助于开发者更好地设计和实现基于MCS-51的控制系统，从而在电子、自动化、物联网等领域发挥重要作用。