单片机应用技术王静霞.ppt

单片机是一种集成在一块芯片上的微型计算机，其内部功能部件如CPU、存储器、输入/输出接口电路、定时/计数器和中断系统等均被集成到一个芯片上，构成一个完整的微型计算机系统。单片机又称为微控制器，它的结构和指令功能主要是根据工业控制要求设计的。单片机应用系统是由硬件和软件组成，二者相互依赖，缺一不可。硬件是应用系统的基础，而软件是在硬件的基础上对其资源进行合理调配和使用。 8051单片机是MCS-51系列中常见的一款单片机，其基本组成包括8位的中央处理器CPU，用于运算和控制功能。它还含有内部RAM，共256个单元，其中用户可使用前128个单元来存放可读写数据，后128个单元被专用寄存器占用。内部ROM为4KB掩膜ROM，用于存放程序、原始数据和表格。此外，还有两个16位的定时/计数器、四个8位的并行I/O口（P0、P1、P2、P3）和一个全双工串行口。它还有中断控制系统，拥有5个中断源，以及一个时钟电路，可产生时钟脉冲序列，允许晶振频率为6MHz和12MHz。 MCS-51系列单片机的时序概念包括节拍、状态、机器周期和指令周期。振荡脉冲的周期被定义为节拍，经过二分频后即为状态周期。一个状态包含两个节拍，即P1和P2。一个机器周期分为6个状态，每个状态又分为两拍，因此，一个机器周期包含12个时钟周期。指令周期是指执行一条指令所需的机器周期数。 MCS-51系列单片机的最小系统电路包括时钟振荡电路和复位电路。时钟振荡电路用于产生时钟信号，而复位电路用于复位操作。复位条件是RST引脚持续2个振荡周期的高电平。 单片机最小系统中，I/O口引脚包括P0、P1、P2和P3。P0口为双向8位三态I/O口，既可以作为地址总线（低8位）也可以作为数据总线使用，能驱动8个LS型TTL负载。P1口为8位准双向I/O口，能驱动4个LS型TTL负载。P2和P3口的详细功能未在给定内容中详细说明，但根据8051单片机的特性，P2口通常也具备一定的I/O功能，并且可用作地址总线的高8位。而P3口除了具备I/O功能外，还具有特殊功能，比如串行通信的接收和发送引脚。 单片机的硬件和软件必须相互协调才能完成设定的任务。硬件提供了物理平台，而软件则负责在硬件提供的资源上进行编程，合理调配和使用资源，完成各种控制任务。单片机的设计和应用需要深入理解其内部结构、工作原理和编程技术。