51單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)

1.1 單片機(jī)介紹

一臺(tái)能夠工作的計(jì)算機(jī)要有這樣幾個(gè)部件構(gòu)成：CPU（進(jìn)行運(yùn)算、控制）、 RAM （數(shù)據(jù)存儲(chǔ)）、ROM（程序存儲(chǔ)）、輸入/輸出設(shè)備。

而在單片機(jī)中，這些部件全部被做到一塊集成電路芯片中，所以就稱 為單片機(jī)（也稱微控制器 MCU）。

51 單片機(jī)是對(duì)所有兼容 Intel 8031 指令系統(tǒng)的單片機(jī)的統(tǒng)稱。

Intel(英特爾)的：i80C31、i80C51、i87C51，i80C32、i80C52、i87C52 等；

ATMEL(艾德梅爾)的：AT89C51、AT89C52、AT89C2051，AT89S51（RC），AT89S52 （RC）等；

Philips(飛利浦)、華邦、Dallas(達(dá)拉斯)、Siemens(西門子)等公司的許多產(chǎn)品；

STC(國(guó)產(chǎn)宏晶)單片機(jī)：STC89C51、STC89C52、STC89C516、STC90C516 等眾多品牌。

1.2 51單片機(jī)的芯片放置位置

51單片機(jī)芯片的凹槽位置與芯片把手位置一致。

單片機(jī)腳位判斷，凹槽的左邊是第一個(gè)引腳，按逆時(shí)針方向排序。

1.3 芯片名字解讀

STC89C52RC含義：

STC表示：(國(guó)產(chǎn)宏晶)單片機(jī)的芯片

8表示：8051內(nèi)核芯片

9表示：表示內(nèi)部含有Flash EEPROM存儲(chǔ)器

C表示：表示該器件為CMOS 產(chǎn)品

5表示：固定不變

2表示：8K字節(jié)程序存儲(chǔ)空間

RC表示：512字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間

1.4 電平特性

TTL 電路和 CMOS 電路的邏輯電平關(guān)系如下：

①VOH：邏輯電平 1 的輸出電壓。

②VOL：邏輯電平 0 的輸出電壓。

③VIH：邏輯電平 1 的輸入電壓。

④VIL：邏輯電平 0 的輸入電壓。

TTL 電平臨界值：①VOHmin=2.4V，VOLmax=0.4V。②VIHmin=2.0V，VILmax=0.8V。

CMOS 電平臨界值（假設(shè)電源電壓為+5V）：

①VOHmin=4.99V，VOLmax=0.01V。

②VIHmin=3.5V，VILmax=1.5V。

1.5 單片機(jī)的引腳功能介紹

40個(gè)引腳按功能可以分為四類：

1.電源引腳。如VCC、GND

2.時(shí)鐘引腳。如XTAL1、XTAL2

3.編程控制引腳。如RST、PSEN、ALE/PROG、EA/Vpp。

4. I/0口引腳。如PO、P1、P2、P3，4組8位I/0口。

vCC(40腳)、GND（20腳):電源引腳，不同型號(hào)單片機(jī)接入對(duì)應(yīng)電壓，常壓為+5V，低壓為+3.3V，大家在使用時(shí)要查看其芯片所要求的電壓。

XTAL1(19腳)、XTAL2 (18腳):外接時(shí)鐘引腳。XTAL1為片內(nèi)振蕩電路的輸入端，XTAL2為片內(nèi)振蕩電路的輸出端。8051的時(shí)鐘有兩種方式，一種是片內(nèi)時(shí)鐘振蕩方式，即需在這兩個(gè)引腳處外接石英晶振和振蕩電容，振蕩電容的值一般取10p~30p;另一種是外部時(shí)鐘方式,即將XTAL1接地，外部時(shí)鐘信號(hào)從XTAL2腳輸入。通常使用第一種方式。

RST(9腳):復(fù)位引腳。當(dāng)輸入連續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平時(shí)為有效，用來完成單片機(jī)的復(fù)位初始化操作，即單片機(jī)從頭開始執(zhí)行程序。

PSEN (29腳):程序存儲(chǔ)器允許輸出控制端。在讀外部程序存儲(chǔ)器時(shí)PSEN低電平有效，以實(shí)現(xiàn)外部程序存儲(chǔ)器單元的讀操作，由于現(xiàn)在我們使用的單片機(jī)內(nèi)部已經(jīng)有足夠大的ROM，所以幾乎沒有人再去擴(kuò)展外部 ROM，因此這個(gè)引腳大家只需了解即可。

ALE/PROG (30腳):在擴(kuò)展外部RAM時(shí)，ALE用于控制把PO口的輸出低8位地址送鎖存器鎖存起來，以實(shí)現(xiàn)低位地址和數(shù)據(jù)的隔離。

EA/Vpp (31腳）:EA接高電平時(shí)，單片機(jī)讀取內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。當(dāng)擴(kuò)展有外部ROM時(shí)，當(dāng)讀取完內(nèi)部ROM后自動(dòng)讀取外部 ROM。EA 接低電平時(shí)，單片機(jī)直接讀取外部ROM。我們沒有外擴(kuò)ROM，并且需要單片機(jī)直接讀取內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，因此EA/Vpp腳直接接高電平。

P0口(39腳~32腳):雙向8位三態(tài)I/0口，每個(gè)口可獨(dú)立控制。51單片機(jī)P0口內(nèi)部沒有上拉電阻，若輸出高時(shí)為高阻態(tài)，不能正常輸出高電平，因此該組I/0口，每個(gè)口可獨(dú)立控制。51單片機(jī)P0口內(nèi)部沒有上拉電阻，若輸出高時(shí)為高阻態(tài)，不能正常輸出高電平，因此該組I/0口在使用時(shí)務(wù)必要外接上拉電阻，一般我們選擇接入10K歐上拉電阻。

P1口(1腳~8腳):準(zhǔn)雙向8位I/0口，每個(gè)口可獨(dú)立控制，內(nèi)部自帶上拉電阻，這種接口輸出沒有高阻態(tài)，輸入也不能鎖存，故不是真正的雙向I/0口。之所以稱它為“準(zhǔn)雙向”是因?yàn)樵摽谠谧鳛檩斎胧褂们?，要先向該口進(jìn)行寫1操作，然后單片機(jī)內(nèi)部才可正確讀出外部信號(hào)，也就是要使其先有個(gè)“準(zhǔn)”備的過程，所以才稱為準(zhǔn)雙向口。對(duì)52單片機(jī)P1.0引腳的第二功能未T2定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的外部輸入，P1.1引腳的第二功能為T2EX捕捉、重裝觸發(fā)，即T2的外部控制端。

P2口(21腳~28腳):準(zhǔn)雙向8位I/0口，每個(gè)口可獨(dú)立控制，內(nèi)部自帶上拉電阻，與P1口相似。

P3口(10腳~17腳):準(zhǔn)雙向8位I/0口，每個(gè)口可獨(dú)立控制，內(nèi)部自帶上拉電阻。作為第一功能使用時(shí)就當(dāng)做普通I/0口，與P1口相似。作為第二功能使用時(shí)，各引腳的定義如下: