51單片機知識重點匯總一

主要性能:

與MCS-51單片機產(chǎn)品兼容 、8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲器、 1000次擦寫周期、全靜態(tài)操作：0Hz～33Hz 、三級加密程序存儲器 、 32個可編程I/O口線、三個16位定時器/計數(shù)器八個中斷源、全雙工UART串行通道、 低功耗空閑和掉電模式 、掉電后中斷可喚醒 、看門狗定時器 、雙數(shù)據(jù)指針、掉電標(biāo)識符 。

一、STC89C51單片機外部引腳簡介

電源及時鐘引腳：Vcc（40腳）、GND（20腳）、XTAL1（19腳）、XTAL2（18腳）。

Vcc、GND——單片機電源引腳，不同的型號單片機接入對應(yīng)電壓電源，常壓為+5V，低壓為+3.3V。

XTAL1、XTAL2——外接時鐘引腳。XTAL1為片內(nèi)震蕩電路的輸入端，XTAL2為片內(nèi)震蕩電路的輸出端。8051的時鐘有兩種方式，一種是片內(nèi)時鐘震蕩方式，需要在這兩個腳外接石英晶體和震蕩電容，震蕩電容的值一般取10p~30p；另一種是外部時鐘方式，將XTAL1接地，外部時鐘信號從XTAL2腳輸入。

編程控制引腳。如RST（復(fù)位）、PSEN（29腳）、ALE/PROG（30腳）、EA/Vpp（31腳）。

RST(9腳)——單片機復(fù)位引腳。當(dāng)輸入連續(xù)兩個機器周期以上高點平時有效，用來完成單片機的復(fù)位初始化操作，復(fù)位后程序計數(shù)器PC=0000H，單片機從程序儲存器的0000H單元讀取第一條指令碼。即單片機從頭開始執(zhí)行程序。

PSEN(29腳）—— 程序存儲器允許輸出控制端。讀取外部程序存儲器時PSEN低電平有效，以實現(xiàn)外部程序存儲器單元的讀操作（了解即可）。

ALE/PROG（30腳）—— 在單片機擴展外部RAM時，ALE用于控制把P0口的輸出低8位地址送鎖存器鎖存器來，以實現(xiàn)地位地址和數(shù)據(jù)的隔離。（了解即可）。

EA/Vpp（31腳）—— EA接高電平時，單片機讀取內(nèi)部程序存儲器。當(dāng)擴展有外部ROM時，當(dāng)讀取完內(nèi)部ROM后自動讀取外部ROM。EA接低電平時，單片機直接讀取外部ROM。

I/O口引腳 —— P0口、P1口、P2口、P3口。

P0口（39-32腳）——雙向8位I/O口，每個口可獨立控制，沒有上拉電阻，為高阻態(tài)，所以不能正常的輸出高低電平，因此該組IO口在使用時務(wù)必要接上拉電阻，一般選10千歐。

P1口（1-8腳）——準(zhǔn)雙向8位IO口，每個口可獨立控制，內(nèi)帶上拉電阻，這種接口輸出沒有高阻狀態(tài)，輸入也不能鎖存，故不是真正的雙向IO口。之所以稱它為準(zhǔn)雙向，是因為該口在作為輸入使用前，要先向該口進行寫1操作，然后單片機內(nèi)部才可正確的讀出外部信號，也就是要使其先有個“準(zhǔn)”備的過程，所以說才是準(zhǔn)雙向接口。

P2口（21-28腳）—— 準(zhǔn)雙向8位I/O口，每個口可獨立控制，內(nèi)帶上拉電阻，與P1口相似。

P3口（10-17腳）——準(zhǔn)雙向8位IO口，每個口可獨立控制，內(nèi)帶上拉電阻。作為第一功能可以當(dāng)做普通I/O口，與P1口相似。P3口可做第二功能使用。參照下表：

二、電平特性

單片機的輸入輸出電平為TTL電平，其中高電平為+5V，低電平為0V。計算機串口為RS-232電平，其中高電平為-12V，低電平為+12V。注意，RS-232為負(fù)邏輯電平。

三、單片機的幾個周期介紹

（1）時鐘周期。也稱為震蕩周期，定義為時鐘頻率的倒數(shù)（可以這樣來理解，時鐘周期就是單片機外接晶振的倒數(shù)，

如12MHz的晶振，它的時鐘周期就是1/12us）它是單片機中最基本的、最小的時間單位;在一個時鐘周期內(nèi)，CPU僅完成一個最基本的動作。對于某個單片機來講，若采用了1MHz的時鐘頻率，則時鐘周期就是1us;若采用4MHz

的時鐘頻率，則時鐘周期就是250us。由于時鐘脈沖是CPU的基本脈沖，它控制著CPU的工作節(jié)奏（使CPU的每一步都統(tǒng)一到它的步調(diào)上來）。顯然，對同一種單片機，時鐘頻率越高，單片機的工作速度就越快。但是，由于不同的單片機內(nèi)部硬件電路和電氣結(jié)構(gòu)不完全相同，所以其所需的時鐘頻率范圍也不一定相同。我們使用的STC89C系列的時鐘范圍約在1MHz~40MHz。

（2）狀態(tài)周期。它是時鐘周期的兩倍。

（3）機器周期。單片機的基本操作周期，在一個操作周期內(nèi)，單片機完成一項基本操作，如取指令、存儲器讀/寫等。它由12個時鐘周期（6個狀態(tài)周期）組成。

（4）指令周期。它是指CPU執(zhí)行一條指令所需要的時間。一般一個指令周期含有1~4個機器周期。

四、移位操作

左移。C51操作符為“<<”，最低位補零右移。同上

循環(huán)左移，最高位移入最低位，其他依次向左移一位。

這套本來是為零基礎(chǔ)的學(xué)員錄制的，后面感覺這塊教程已經(jīng)泛濫，干脆分享出來了。

五、數(shù)碼管顯示原理

電路方面有共陰極和共陽極之分，讓數(shù)碼管顯示不同的數(shù)字就是先定義一個保存16進制數(shù)的數(shù)組，然后在程序中把這個16進制數(shù)賦值給相應(yīng)的引腳。

六、中斷概念

51單片機一共有6個中斷源

INT0——外部中斷0

INT1——外部中斷1

T0/1/2——計時器/定時器中斷，由計數(shù)器滿回零引起。

T1/R1——串行口中斷，串行端完成一幀字符發(fā)送/接收后引起。

七、單片機的定時器中斷

51單片機內(nèi)部共有兩個16位可編程的定時器/計數(shù)器，即定時器T0和定時器T1。它們既有定時功能又有計數(shù)功能。定時器/計數(shù)器的實質(zhì)是加1計數(shù)器（16位），由高8位和底8位兩個寄存器組成，TMOD寄存器是定時器/計數(shù)器的工作方式寄存器，確定工作方式和功能；TCON是控制寄存器，控制T0，T1的啟動和停止以及設(shè)置溢出標(biāo)志。

加一計數(shù)器的輸入計數(shù)脈沖有兩個來源，一個是由系統(tǒng)的時鐘振蕩器輸出脈沖經(jīng)12分頻后送來；另一個是T0或T1引腳輸入的外部脈沖源。如果定時器/計數(shù)器工作在定時模式，則表示時間已到；如果工作在計數(shù)模式，則表示計數(shù)值已經(jīng)滿了。

定時器初始化過程如下：

①對TMOD賦值，以確定T0和T1的工作方式

②計算初值，并將初值寫入TH0、TL0或TH1、TL1中。

③中斷方式時，則對IE賦值，開放中斷。

④使TR0或TR1置位，啟動定時器/計數(shù)器定時或計數(shù)

八、并行與串行基本通信方式

1、并行通信方式：將數(shù)據(jù)字節(jié)的各位用多條數(shù)據(jù)線同時進行傳輸，每位數(shù)據(jù)都需要一條傳輸線。

2、串行通信方式：串行通信是將數(shù)據(jù)字節(jié)分成一位一位的形式在一條傳輸線上逐個的傳輸，此時只需要一條數(shù)據(jù)線

3、異步串行通信方式：指通信的接收與發(fā)送設(shè)備使用各自的時鐘控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收過程。其特點是：不要求發(fā)送雙方時鐘嚴(yán)格一致，容易實現(xiàn)，設(shè)備開銷小，但每個字符要附加2~3位，用于起始位、校驗位、停止位，各幀之間還有間隔，因此傳輸效率不高。在單片機與單片機之間，單片機與計算機之間通信時，通常采用異步串行通信方式。

4、同步串行通信方式：同步通信時要建立發(fā)送方時鐘對接收方時鐘的直接控制，使雙方完全達到同步。