【正文】 并行 I/O接口4. 片內(nèi) 16位定時器 /計數(shù)器5. 片內(nèi)中斷處理系統(tǒng)6. 片內(nèi)全雙工串行 I/O口集精鮮醛飛玻撣鑿結(jié)誦騎疤亞師隸享熾贓氦趙麥憫開忌刷矽紛姿掉號顯僧單片機技術(shù)及應(yīng)用1單片機技術(shù)及應(yīng)用1 MCS51單片機簡介n 8051：片內(nèi)含有掩膜 ROM型程序存儲器；n 只能由生產(chǎn)廠家代為用戶固化；n 批量大、永久保存、不修改時用。（ 7）商用產(chǎn)品 電子收款機，電子秤，銀行統(tǒng)計機等。（ 1）工業(yè)控制 數(shù)控機床，電機控制，工業(yè)機器人，自動控制等（ 2）儀器儀表 智能儀器，醫(yī)療器械，數(shù)字示波器等。 附加功能：有的單片機有更多的功能，用戶可根據(jù)自己的需要選擇最適合自己的產(chǎn)品。（ 7）結(jié)合專用集成電路 SIC、精簡指令集和 RISC技術(shù)，使單片機發(fā)展成為嵌入式的處理器，深入到數(shù)字信號處理、圖象處理、人工智能、機器人等領(lǐng)域。編程（燒錄）方式也越來越方便，目前有脫機編程、在系統(tǒng)編程（ ISP）、在應(yīng)用編程（ IP）。 單片機的使用最高頻率由 6MHz、 12MHz 、 24MHz、 33MHz、發(fā)展到 40MHz。此階段主要特征是一方面發(fā)展 16/32位單片機及專用單片機；另一方面不斷完善高檔 8位單片機，改善其結(jié)構(gòu)，以滿足不同的用戶需要。這類單片機有 Intel公司的 MCS5 Motorol公司的6801和 Zilog公司的 Z8等。以 Intel公司的 MCS48為代表。 什么叫單片機護諺逾院盼固逮反彭請篙潛賜嘉還掛攣矛題曰實繃咒聯(lián)竿辱騁竄邏勢舊趾單片機技術(shù)及應(yīng)用1單片機技術(shù)及應(yīng)用1n 單片機出現(xiàn)的歷史并不長，它的產(chǎn)生與發(fā)展和微處理器的產(chǎn)生與發(fā)展大體上同步，經(jīng)歷了 4個階段：n 第一階段（ 1971～ 1974年）： 1971年11月美國 Intel公司首先設(shè)計出集成度為 2022只晶體管 /片的 4位微處理器 Intel 4004，并且配有隨機存取存儲器 RM、只讀存儲器 ROM和移位寄存器等芯片，構(gòu)成第一臺 MCS4微型計算機。n 單片機是單片微型計算機的簡稱。n 考核 : 考勤、實驗課、期末考試 給同學(xué)們提了一個建議：成立 “單片機愛好者小組 ”，利用課余時間，在嵌入式系統(tǒng)實驗室做一些利用單片機進行控制的電子作品，這樣能夠激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣和動手能力，提高了學(xué)習(xí)的主動性和積極性。通過該課程的學(xué)習(xí)，掌握單片機軟件編程和硬件電路設(shè)計的方法，能夠承擔(dān)單片機系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)與調(diào)試工作。教學(xué)目的和要求功靈籠鱗吹裔佰邁刻羹烘久棱眉肘微照眉射齡扭送痕劣滋嘛嘿舷帥炬沫是單片機技術(shù)及應(yīng)用1單片機技術(shù)及應(yīng)用1 單片機概述n 它是把組成微型計算機的各功能部件：中央處理器 CPU、隨機存取存儲器 RM、只讀存儲器 ROM、 I/O接口電路、定時器 /計數(shù)器以及串行通信接口等制作在一塊集成芯片中，構(gòu)成一個完整的微型計算機。n 由于單片機在應(yīng)用時通常是被控系統(tǒng)的核心并融入其中，即以嵌入的方式工作，為了強調(diào)其 “嵌入 ”的特點，也常常將單片機稱為嵌入式微控制器。n 第二階段（ 1974～ 1978年）：初級單片機階段。片內(nèi)RM、 ROM容量加大，且尋址范圍可達 64KB，有的片內(nèi)還帶有 /D轉(zhuǎn)換器接口。n 第四階段（ 1983年～現(xiàn)在）： 8位單片機鞏固發(fā)展及 16位單片機推出階段。（ 2）運行速度不斷提高。炕也滬遭僵弗工夏該促店獺糕柔蘭旁琉桑御紀(jì)豹涉喜令伊勤炸炮乞漬練護單片機技術(shù)及應(yīng)用1單片機技術(shù)及應(yīng)用1單片機發(fā)展趨勢（ 2） 單片機的發(fā)展概況（ 4） ROM存儲器的編程也越來越方便 有 ROM型（掩模型）、 OTP型（一次性編程）、 EPROM（紫外線擦除編程）、 EEPROM（電擦除編程）及 LSH（閃速編程）。柞黎拴遂荷筒護疊貉哉罵靈檻賓沃蔑最蜘皇喬藍戎叉擲拎超脅陌霓靈查便單片機技術(shù)及應(yīng)用1單片機技術(shù)及應(yīng)用1單片機發(fā)展趨勢（ 3） 單片機的發(fā)展概況（ 6）功耗越來越低 采用 CHMOS制作工藝使單片機集 HMOS的高速、高集成度和 CMOS的低功耗技術(shù)為一體，使單片機的功耗進一步降低，適應(yīng)的電壓范圍更寬（ ~6V）。 速度：指的是 CPU的處理速度，以每秒執(zhí)行多少條指令衡量，常用單位是 MIPS(百萬條指令每秒 )， 工作電壓：通常工作電壓是 5V 功耗：低功耗是現(xiàn)代單片機所追求的一個目標(biāo) 溫度：單片機根據(jù)工作溫度可分為民用級 (商業(yè)級 )、工業(yè)級和軍用級三種。下面僅列舉一些典型的應(yīng)用領(lǐng)域。（ 6）導(dǎo)彈 導(dǎo)彈控制，魚雷制導(dǎo)，智能武器裝置，航天導(dǎo)彈系統(tǒng)等。n 不同型號 MCS51單片機 CPU處理能力和指令系統(tǒng)完全兼容，只是存儲器和I/O接口的配置有所不同。n 8951：是以 4KB的 E2PROM（或 lsh ROM）代替 4KB ROM的 8051。 Philips單片機獨特的創(chuàng)造是具有 I2C總線，這是一種集成電路和集成電路之間的串行通信總線。通用型單片機具有代表性的是 MC68HC11系列，有幾十種型號。n 具有三高優(yōu)勢（集成度高、可靠性高、性價比高）。n 實現(xiàn)單片機應(yīng)用系統(tǒng)的硬、軟件開發(fā)。它主要由 9個部件和一條內(nèi)部總線組成。 LU（算術(shù)邏輯單元）、 CC（累加器）、 B寄存器、程序狀態(tài)字和兩個暫存寄存器等屬于運算器電路。大部分單操作數(shù)指令的操作數(shù)取自累加器，很多雙操作數(shù)指令的一個操作數(shù)取自累加器，加、減、乘、除算術(shù)運算指令的運算結(jié)果都存放在累加器或和 B寄存器中。累加器B寄存器 8051單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能批抖棉碼勇覺聽部蠅悅獰坡暑戳隅兄憊鐐片毫猙涼焉蔽淄崖丘沃寬青努贏單片機技術(shù)及應(yīng)用1單片機技術(shù)及應(yīng)用1功 能 標(biāo)志符號 位地址進位標(biāo)志 (又是 C寄存器 ) CY 輔助進位標(biāo)志 AC 用戶標(biāo)志 FO 工作寄存器組選擇 RS1 工作寄存器組選擇 RS0 溢出標(biāo)志 OV 保留 F1 奇偶標(biāo)志 P 程序狀態(tài)字（ PSW——Progrm sttus word ） 程序狀態(tài)字是一個 8位的寄存器用于寄存指令執(zhí)行的狀態(tài)信息。 PSW的各位定義如下： 8051單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能荊逮規(guī)涯丁顛晾藏磚螟攻彎蠅增紳鉑驢儉杉男捂慰魚澤煙赦隨瓶黃倡續(xù)涂單片機技術(shù)及應(yīng)用1單片機技術(shù)及應(yīng)用1工作寄存器組的選擇（ RS1） （ RS0） 當(dāng)前使用的工作寄存器組 R0～ R70 0 0組（ 00H～ 07H）0 1 1組（ 08H～ 0FH）1 0 2組（ 10H～ 17H）1 1 3組（ 18H～ 1FH） 8051單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能鍘番鞍肘驅(qū)堆蝗巡袱脖該鈴犧榷菲孫濁框碾疫鎳翠痞癟砌蚤抑粗峭勁棋謀單片機技術(shù)及應(yīng)用1單片機技術(shù)及應(yīng)用1 控制電路是單片機的指揮控制部件，保證各部分能自動而協(xié)調(diào)地工作。這就是執(zhí)行一條指令的全過程。該串行口功能較強，既可作為全雙工 URT異步通信收發(fā)器使用，又可以作為同步移位器使用。在訪問這 3個不同的邏輯空間時應(yīng)采用不同的指令形式。而程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器的區(qū)分是靠引腳 PSEN、 RD、 WR、 EA控制的。 減銥圾鵝詐病佳叛娜嚏謝壇害沂韶宰幕疊鑄橋畝尹多柴疲坦愿模憤捕蹭妨單片機技術(shù)及應(yīng)用1單片機技術(shù)及應(yīng)用1特殊功能寄存器 SR的地址空間是 80H～ H。 MCS51存儲器的結(jié)構(gòu)圖 堆棧示意圖掉拌亭恕螺模思酸納做呂胳熱囤酥泅憋牲棵綢誅蟬胖都教領(lǐng)線偵食毒舀減單片機技術(shù)及應(yīng)用1單片機技術(shù)及應(yīng)用11. 堆棧的功能 堆棧是為了子程序調(diào)用和中斷操作而設(shè)立的，其作用有兩個：保護斷點和保護現(xiàn)場。所謂內(nèi)堆棧就是在 CPU芯片的寄存器中開辟堆棧。因為在高級語言中，除了中斷和子程序的調(diào)用外，參數(shù)的傳遞也是靠堆棧的操作來實現(xiàn)的。 SP的內(nèi)容就是堆棧棧頂?shù)拇鎯卧刂贰?SP的內(nèi)容一旦確定，棧頂?shù)奈恢镁痛_定了。程序返回時，斷點再自動彈回 PC?？诘母魑豢诰€具有完全相同，但又相互獨立的邏輯電路，如圖所示。輸入轉(zhuǎn)接由 “ 控制 ” 信號控制。 P1口的口線邏輯電路如圖 所示。n P1口作為輸入口使用時，應(yīng)先向其鎖存器寫入 “1”，使輸出驅(qū)動電路的場效應(yīng)管截止。 共同點：在口電路中有一個多路轉(zhuǎn)換開關(guān) MUX。 P3口的邏輯電路如圖所示。n 對于輸出第二功能信號的引腳，當(dāng)作為通用 I/O口使用時，電路中的 “第二輸出功能 ”信號線應(yīng)保持高電平，與非門開通，以維持從鎖存器到輸出端數(shù)據(jù)輸出通路的暢通。總之，不管是作為輸入口還是第二功能信號輸入，輸出電路中的鎖存器輸出和 “ 第二功能輸出信號 ” 線都應(yīng)保持高電平。 VCC： 正電源引腳。 引腳信號功能介紹典捧窟段渦痹趙徊伙蚤慣邏硬鋅互奔詹時倪蜂戶可雪柯拱脅紀(jì)和后按佯稿單片機技術(shù)及應(yīng)用1單片機技術(shù)及應(yīng)用1（ 2） ALE/PROG 地址鎖存允許 /編程引腳。（ 3） EA/VPP 允許訪問片外程序存儲器 /編程電源引腳。 引腳信號功能介紹俺宜畢芭幕悶答箋鼻遂捌舟淆冉短欲汐泄銳野至安翅絳鋒省回痕茍師愉工單片機技術(shù)及應(yīng)用1單片機技術(shù)及應(yīng)用1端口線 片外 ROM選通線。而時序所研究的則是指令執(zhí)行中各信號之間的相互時間關(guān)系。在由多片單片機組成的系統(tǒng)中，為了各單片機之間時鐘信號的同步，還引入公用外部脈沖信號作為各單片機的振蕩脈沖。如圖所示。如圖 。對于 80C51單片機，情況有所不同。 MCS51時序的定時單位共有 4個，從小到大依次是：拍節(jié)、狀態(tài)、機器周期和指令周期。這樣一個狀態(tài)就包含二個拍節(jié)，其前半個周期對應(yīng)的拍節(jié)叫拍節(jié) 1（ P1），后半個周期對應(yīng)的拍節(jié)叫拍節(jié) 2（ P2）。由于一個機器周期共有 12個振蕩脈沖周期，因此機器周期就是振蕩脈沖的十二分頻。指令周期以機器周期的數(shù)目來表示， MCS51的指令周期根據(jù)指令不同，可包含有 1～ 4個機器周期。 圖 的時序。當(dāng)?shù)诙€ LE有效時，由于 PC沒有加 1，所以讀出的還是原指令，屬于一次無效的操作。因為執(zhí)行這類指令時，先在ROM讀取指令，然后對外部 RAM進行讀 /寫操作。實際上，每條指令都有具體的數(shù)據(jù)操作，例如算術(shù)和邏輯操作在拍節(jié) 1進行，片內(nèi)寄存器對寄存器傳送操作在拍節(jié) 2進行等。只要 RST保持高電平，則 MCS51單片機就循環(huán)復(fù)位。③ 復(fù)位操作還對單片機的個別引腳信號有影響，例如把 LE和信號變?yōu)闊o效狀態(tài)，即 LE=0， =1。C 電路充電過程中， RST端出現(xiàn)正脈沖，從而使單片機復(fù)位。（ 3）系統(tǒng)復(fù)位 在實際應(yīng)用系統(tǒng)中，為了保證復(fù)位電路可靠工作，常將 RC電路接斯密特電路后再接入單片機復(fù)位端和外圍電路