1、A,1,單片機(jī)最小系統(tǒng),A,2,用最少的元件組成以單片機(jī)為核心元件的可以正常工作并具有特定功能的單片機(jī)系統(tǒng)。 讓單片機(jī)能正常工作并發(fā)揮其功能時(shí)所必須的組成部分。 指用最少的元件組成的單片機(jī)可以工作的系統(tǒng)。 要讓單片機(jī)里面的程序運(yùn)行，需要的最小配置。 用最少的元件讓單片機(jī)運(yùn)行起來(lái)的電路 。 能夠正常運(yùn)行的單片機(jī)最小組成。 單片機(jī)可以工作的最低硬件配置。,單片機(jī)最小系統(tǒng)？,A,3,什么是單片機(jī)？ 單片機(jī)一般用在哪里？ 單片機(jī)有什么功能？ 單片機(jī)有哪些引腳？ 單片機(jī)有哪幾種工作方式？ 單片機(jī)最小系統(tǒng)包含哪些基本電路？,A,4,微型計(jì)算機(jī)通常由五部分組成:,輸入設(shè)備,輸出設(shè)備,控制器,存儲(chǔ)器,微型計(jì)算

2、機(jī)（Microcomputer）,如果把運(yùn)算器與控制器封裝在一小塊芯片上，則稱(chēng)該芯片為： 微處理器（ Micro Processing Unit，MPU） 中央處理器（Central Processing Unit，CPU）,運(yùn)算器,A,5,微型計(jì)算機(jī)可以分為3種應(yīng)用形態(tài)： 多板機(jī)（系統(tǒng)機(jī)） 單板機(jī) 單片機(jī),1、多板機(jī) （系統(tǒng)機(jī)）,A,6,通用計(jì)算機(jī)通常由多塊印刷電路板制成：,A,7,CPU,CPU芯片,內(nèi)存條,存儲(chǔ)器接口,存儲(chǔ)器芯片,輸入輸出接口,輸入輸出接口 芯片,定時(shí)計(jì)數(shù)器 芯片,A/D、D/A 芯片,單板機(jī),印 刷 電 路 板,2、單板機(jī),A,8,單 硅 晶 片,CPU,存儲(chǔ)器,控制電

3、路,定時(shí)器,時(shí)鐘電路,I / O口,單片機(jī),3、單片機(jī),單片機(jī)有體積小、功耗低、價(jià)格低、控制功能強(qiáng)、性能價(jià)格比高、易于推廣應(yīng)用等顯著優(yōu)點(diǎn)。,一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī),A,9,組成： 性能: 價(jià)格:,A,10,單片機(jī),單芯片微型計(jì)算機(jī)（ Single Chip Microcomputer） 微控制器（Microcontroller Unit） 在一塊硅片上集成了中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器（隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM，程序存儲(chǔ)器ROM、EPROM、E2PROM或Flash Memory）、輸入/輸出接口（并行I/O接口、串行接口）、定時(shí)/計(jì)數(shù)器和中斷控制器等部件（可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、A/

4、D轉(zhuǎn)換器等電路）而構(gòu)成的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。,A,11,單片機(jī)有怎樣的發(fā)展歷史？,單片機(jī)誕生至今已有40多年的歷史。 1971年 ，Intel公司研制第一塊4位微處理器芯片Intel 4004。 1974年，美國(guó)Fairchild（仙童）公司研制出單片微型計(jì)算機(jī)F8。 1975年，美國(guó)德州儀器公司的第一個(gè)單片機(jī)TMS-1000問(wèn)世。 1976年，Intel公司推出了MCS-48單片機(jī)。,根據(jù)CPU處理的數(shù)據(jù)的寬度 ： 4位單片機(jī) 8位單片機(jī) 16位單片機(jī) 32位單片機(jī) 64位單片機(jī),A,12,4位單片機(jī),每次可并行運(yùn)算或傳送4位二進(jìn)制數(shù)據(jù)。 至今仍有一定市場(chǎng)需求。 主要用于家用電器、電子玩具等。

5、目前主要產(chǎn)品： 美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司（National Semiconductor）的COP402系列。 日本電氣公司（NEC）的Mpd75xx系列。 美國(guó)洛爾威克（Rockwell）的PPS/1系列。 日本松下公司（MN1400）系列。 富士通公司的MB88系列。,A,13,8位單片機(jī),是目前應(yīng)用最廣泛的單片機(jī)。 用于工業(yè)控制、智能接口、儀器儀表等各個(gè)領(lǐng)域。 1980年，美國(guó)Intel公司推出MCS-51系列單片機(jī)。 MCS-51系列及其兼容機(jī)型,ATMEL公司融入Flash存儲(chǔ)器技術(shù)的AT89系列 Philips公司的80C51、80C552系列 華邦公司的W78C51、W77C51高速低價(jià)

6、系列 ADI公司的ADC8xx高精度ADC系列 LG公司的GMS90/97低壓高速系列 Maxim公司的DS89C420高速（50MIPS）系列 Cygnal公司的C8051F系列高速SOC單片機(jī),A,14,1、STC單片機(jī),STC系列單片機(jī)是深圳宏晶公司生產(chǎn)的產(chǎn)品。 采用8051的內(nèi)核。加密性強(qiáng)，很難解密或破解 超強(qiáng)抗干擾 超低功耗 在系統(tǒng)可編程，無(wú)需編程器，可遠(yuǎn)程升級(jí) STC單片機(jī)直接替換ATMEL,PHILIPS,Winbond等產(chǎn)品,A,15,2、AT89系列單片機(jī),AT89系列單片機(jī)是美國(guó)ATMEL公司的8位Flash ROM單片機(jī)產(chǎn)品，它以MCS-51為內(nèi)核，與MCS-51系列單片

7、機(jī)軟硬件兼容。,A,16,3、AVR單片機(jī),1997年,由ATMEL公司挪威設(shè)計(jì)中心的A先生與V先生利用ATMEL公司的Flash新技術(shù), 共同研發(fā)出RISC精簡(jiǎn)指令集的高速8位單片機(jī)，簡(jiǎn)稱(chēng)AVR。 簡(jiǎn)便易學(xué)，費(fèi)用低廉 高速、低耗、保密 I/O口功能強(qiáng),具有A/D轉(zhuǎn)換等電路 有功能強(qiáng)大的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器及通訊接口 常用型號(hào)有：atmega48、atmega8、atmega16、atmega169P,A,17,4、C8051F系列高速SOC單片機(jī),美國(guó)Cygnal（2003年被Silicon Labs公司收購(gòu)）的C8051F單片機(jī)以51為內(nèi)核并在芯片上擴(kuò)展了AD、DA、PWM、CAN、USB等實(shí)用

8、的附加功能。 具有與8051兼容的微控制器內(nèi)核，與MCS-51指令集完全兼容。,A,18,16位單片機(jī),Intel的MCS-96系列16位單片機(jī) Microchip的PIC系列RISC單片機(jī) TI的MSP430F系列16位低功耗單片機(jī) AtXmega系列的單片機(jī),A,19,1、Microchip公司的PIC 16位單片機(jī),基本級(jí)系列：該級(jí)產(chǎn)品的特點(diǎn)是低價(jià)位，如PIC16C5X，適用于各種對(duì)成本要求嚴(yán)格的家電產(chǎn)品選用。 中級(jí)系列 ：該級(jí)產(chǎn)品其性能很高，如內(nèi)部帶有A/D變換器、E2PROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、比較器輸出、PWM輸出、I2C和SPI等接口，適用于各種高、中和低檔的電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中。 高級(jí)系列

9、：該系列產(chǎn)品的特點(diǎn)是速度快，所以適用于高速數(shù)字運(yùn)算的應(yīng)用場(chǎng)合中。具有豐富的I/O控制功能，并可外接擴(kuò)展EPROM和RAM，很適用于高、中檔的電子設(shè)備中使用。,A,20,2、TI公司的MSP430單片機(jī),MSP430系列單片機(jī)是美國(guó)德州儀器(TI)1996年開(kāi)始推向市場(chǎng)的一種16位的，具有精簡(jiǎn)指令集的、超低功耗的混合型單片機(jī) 。 能在 8MHz 晶體的驅(qū)動(dòng)下，實(shí)現(xiàn) 125ns 的指令周期。 中斷源較多，并且可以任意嵌套，使用時(shí)靈活方便。 電源電壓采用的是 1.83.6V 電壓，最低功耗只有 0.1uA 。,A,21,廣泛應(yīng)用在嵌入式系統(tǒng)中。,單片機(jī)一般用在哪里？,A,22,電子式組合儀表,提花機(jī)

10、,1、工業(yè)過(guò)程控制,單片機(jī)用來(lái)完成開(kāi)關(guān)量和模擬量的采集、計(jì)算和處理，然后輸出控制信號(hào)以控制設(shè)備有條不紊地工作。,A,23,示波器,智能卡水表,PH值測(cè)試儀,2、智能儀表,單片機(jī)能促進(jìn)儀表的數(shù)字化、智能化，解決修正誤差、顯性化處理等難題。,A,24,激光焊接機(jī),3、機(jī)電一體化產(chǎn)品,光熱治療儀 恒溫水浴,單片機(jī)使機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，控制智能化。,A,25,4、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信,基于“網(wǎng)絡(luò)通”的單片機(jī)以太網(wǎng),單片機(jī)具有通信接口，可以制作分布式控制系統(tǒng)，可以制作管控一體化系統(tǒng)。,單片機(jī)雨量監(jiān)測(cè)及遠(yuǎn)程通信系統(tǒng),A,26,5、家用電器,太陽(yáng)能顯示儀 溫控電茶壺,單片機(jī)價(jià)格低 邏輯判斷控制能力強(qiáng) 內(nèi)部具有定時(shí)

11、/計(jì)數(shù)器,A,27,不同的單片機(jī)，功能也有所不同。,單片機(jī)有什么功能？,A,28,根據(jù)什么區(qū)分不同的單片機(jī)？,外形 型號(hào)編碼 單片機(jī)的型號(hào)編碼由三個(gè)部分組成，它們是前綴、型號(hào)和后綴。,A,29,STC系列,A,30,查閱單片機(jī)芯片手冊(cè) 查閱相關(guān)的書(shū)本資料,怎么知道一款單片機(jī)的功能？,A,31,網(wǎng)絡(luò) 圖書(shū)館 廠家,去哪里找芯片手冊(cè)、單片機(jī)參考書(shū)？,A,32,查看哪些內(nèi)容可以知道單片機(jī)的功能？,產(chǎn)品性能參數(shù) 產(chǎn)品資源配置表 內(nèi)部結(jié)構(gòu)方框圖,A,33,一個(gè)8位中央處理器CPU 一個(gè)片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路 4KB程序存儲(chǔ)器ROM（有的型號(hào)沒(méi)有） 256B數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM。 兩個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器（T0、

12、T1）。 可尋址64KB外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間和64KB外部程序存儲(chǔ)器的控制電路。 4個(gè)8位并行I/O端口（P0P3）。 1個(gè)可編程的串行I/O端口。 21個(gè)特殊功能寄存器。 具有5個(gè)中斷源、2個(gè)優(yōu)先級(jí)的中斷結(jié)構(gòu)。,1、80C51單片機(jī)功能描述,A,34,2、MCS-51系列單片機(jī)典型產(chǎn)品資源配置,A,35,在功能上，該系列單片機(jī)有基本型和增強(qiáng)型兩大類(lèi)：,片內(nèi)ROM字節(jié)數(shù)：從4K增加到8K； 片內(nèi)RAM字節(jié)數(shù)：從128增加到256； 定時(shí)/計(jì)數(shù)器從2個(gè)增加到3個(gè)； 中斷源由5個(gè)增加到6個(gè)。,通常以芯片型號(hào)的末位數(shù)字來(lái)區(qū)分： 末位數(shù)字為“1”的型號(hào)為基本型； 末位數(shù)字為“2”的型號(hào)為增強(qiáng)型。,A,36

13、,該系列生產(chǎn)工藝有兩種：,在產(chǎn)品型號(hào)中凡帶有字母“C”的即為CMOS芯片，不帶有字母“C”的即為HMOS芯片。,一是HMOS工藝（高密度短溝道MOS工藝）。 二是CMOS工藝（互補(bǔ)金屬氧化物的MOS工藝），具有低功耗的特點(diǎn)。,A,37,在片內(nèi)程序存儲(chǔ)器的配置上，該系列單片機(jī)有三種形式：,無(wú)ROM（ROMLess）型，應(yīng)用時(shí)要在片外擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器；,掩膜ROM（Mask ROM）型，用戶(hù)程序由芯片生產(chǎn)廠寫(xiě)入；, EPROM（Erasable Programmable ROM）型，用戶(hù)程序通過(guò)寫(xiě)入裝置寫(xiě)入，通過(guò)紫外線(xiàn)照射擦除；,A,38,3、MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu),A,39,RAM 128B

14、,RAM地址寄存器,P3口,P1口,P2口,P0口,鎖存器,鎖存器,鎖存器,鎖存器,中斷 定時(shí)/計(jì)數(shù)器 串行口,SP,B,ACC,暫存器1,暫存器2,PSW,指令寄存器IR,指令譯碼器ID,DPL,緩沖器,程序計(jì)數(shù)器PC,PC增量器,地址寄存器AR,定時(shí)與控制,4K ROM,ALU,DPH,運(yùn)算器,控制器,80C51的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)圖,A,40,電源引腳 時(shí)鐘引腳 控制引腳 并行輸入/輸出引腳,單片機(jī)有哪些引腳？,A,41,80C51單片機(jī),總線(xiàn)型單片機(jī) PDIP40封裝 雙列直插式 40個(gè)引腳 2條電源線(xiàn) 2條時(shí)鐘線(xiàn) 4條控制線(xiàn) 32條（4個(gè)8位）并行I/O接口線(xiàn),A,42,Vcc（40腳）：

15、電源端，接+5V； Vss（20腳）：接地端；,1、電源引腳,2、時(shí)鐘引腳,XTAL1（19腳） XTAL2（18腳） 外接石英晶體、微調(diào)電容或振蕩信號(hào)輸入引腳。,A,43,RST/VPP（9腳）：復(fù)位信號(hào)輸入端引腳。第二功能為備用電源輸入端。 EA/Vpp（31腳）：讀片內(nèi)或片外程序存儲(chǔ)器選擇端引腳。第二功能為編程電壓輸入端。 ALE/PROG（30腳） ：低8位地址鎖存允許信號(hào)輸出引腳。第二功能為編程脈沖輸入引腳。 PSEN（29引腳）：讀片外程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)輸出端引腳。,3、控制引腳,A,44,RST 復(fù)位信號(hào) 當(dāng)輸入的信號(hào)連續(xù)2個(gè)機(jī)器周期以上高電平時(shí)即為有效，用以完成單片機(jī)的復(fù)位初始

16、化操作。 當(dāng)復(fù)位后程序計(jì)數(shù)器PC=0000H，即復(fù)位后將從程序存儲(chǔ)器的0000H單元讀取第一條指令碼。,A,45,EA訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)外部存儲(chǔ)器選擇信號(hào) 接高電平時(shí)：CPU讀取內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 內(nèi)部程序存儲(chǔ)器讀取完畢后自動(dòng)訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器。 接低電平時(shí)：CPU讀取外部程序存儲(chǔ)器。,A,46,ALE地址鎖存控制信號(hào) 在沒(méi)有訪(fǎng)問(wèn)外部存儲(chǔ)器期間，ALE以1/6振蕩周期頻率輸出（即6分頻），可以做為外部時(shí)鐘，或者外部定時(shí)脈沖使用。 在系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)， ALE用于控制把P0口輸出的低8位地址送鎖存器鎖存起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)低位地址和數(shù)據(jù)的隔離。 當(dāng)ALE是高電平時(shí)，允許地址鎖存信號(hào)。 當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，ALE信號(hào)負(fù)跳變（

17、即由正變負(fù)）將P0口上低8位地址信號(hào)送入鎖存器。 當(dāng)ALE是低電平時(shí)，P0口上的內(nèi)容和鎖存器輸出一致。,A,47,PSEN 外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào) 在讀外部ROM時(shí)PSEN低電平有效，以實(shí)現(xiàn)外部ROM單元的讀操作。 內(nèi)部ROM讀取時(shí)，PSEN不動(dòng)作。 外部ROM讀取時(shí)，PSEN在每個(gè)機(jī)器周期會(huì)動(dòng)作兩次。,A,48,P0口的P0.0P0.7引腳（3932腳） P1口的P1.0P1.7引腳（18腳） P2口的P2.0P2.7引腳（2821腳） P3口的P3.0P3.7引腳（1017腳）,4、并行I/O引腳,A,49,P0口：P0.0P0.7 可作普通I/O口，可作地址/數(shù)據(jù)總線(xiàn)口。 P1口：P1

18、.0P1.7 可作普通I/O口。 P2口：P2.0P2.7 可作普通I/O口，可作地址總線(xiàn)口（高8位）。 P3口：P3.0P3.7 可作普通I/O口，可按每位定義的第二功能用。,MCS-51單片機(jī)有4個(gè)8位并行輸入輸出接口，共32根I/O線(xiàn)。,A,50,作為輸出口用時(shí)，可直接與外設(shè)相連。 作為輸入口用時(shí)，要先通過(guò)指令，把每根端口線(xiàn)的鎖存器置1。,4個(gè)接口作普通I/O口時(shí)，特性基本相同。,P0口內(nèi)部無(wú)上拉電阻，作為輸入或輸出時(shí)應(yīng)在外部接上拉電阻。 P1口、P2口、P3口內(nèi)部均有上拉電阻。,但也有不同：,A,51,P0口：8位（準(zhǔn)）雙向I/O接口 用作通用I/O口 用作低8位地址線(xiàn)和8位數(shù)據(jù)線(xiàn),A

19、,52,（1）P0用作通用I/O口,當(dāng)系統(tǒng)不進(jìn)行片外的ROM擴(kuò)展，也不進(jìn)行片外RAM擴(kuò)展時(shí)，P0用作通用I/O口。,在這種情況下，單片機(jī)硬件自動(dòng)使C=0，MUX開(kāi)關(guān)接向鎖存器的反相輸出端。,另外，與門(mén)輸出的“0”使輸出驅(qū)動(dòng)器的上拉場(chǎng)效應(yīng)管T1處于截止?fàn)顟B(tài)。因此，輸出驅(qū)動(dòng)級(jí)工作在需外接上拉電阻的漏極開(kāi)路方式。,A,53,作輸出口時(shí)，CPU執(zhí)行口的輸出指令，內(nèi)部數(shù)據(jù)總線(xiàn)上的數(shù)據(jù)在“寫(xiě)鎖存器”信號(hào)的作用下由D端進(jìn)入鎖存器，經(jīng)鎖存器的反向端送至場(chǎng)效應(yīng)管T2，再經(jīng)T2反向，在P0.X引腳出現(xiàn)的數(shù)據(jù)正好是內(nèi)部總線(xiàn)的數(shù)據(jù)。,作輸入口時(shí)，數(shù)據(jù)可以讀自口的鎖存器，也可以讀自口的引腳。這要根據(jù)輸入操作采用的是“讀

20、鎖存器”指令還是“讀引腳”指令來(lái)決定。,A,54,執(zhí)行“讀-修改-寫(xiě)”類(lèi)輸入指令時(shí)（如：ANL P0，A），內(nèi)部產(chǎn)生的“讀鎖存器”操作信號(hào)，使鎖存器Q端數(shù)據(jù)進(jìn)入內(nèi)部數(shù)據(jù)總線(xiàn)，在與累加器A進(jìn)行邏輯運(yùn)算之后，結(jié)果又送回P0的口鎖存器并出現(xiàn)在引腳。,讀口鎖存器可以避免因外部電路原因使原口引腳的狀態(tài)發(fā)生變化造成的誤讀。,A,55,在執(zhí)行“MOV”類(lèi)輸入指令時(shí)（如：MOV A，P0），內(nèi)部產(chǎn)生的操作信號(hào)是“讀引腳”。注意，在執(zhí)行該類(lèi)輸入指令前要先把鎖存器寫(xiě)入“1”，使場(chǎng)效應(yīng)管T2截止，使引腳處于懸浮狀態(tài)，可以作為高阻抗輸入。,否則，在作為輸入方式之前曾向鎖存器輸出過(guò)“0”，則T2導(dǎo)通會(huì)使引腳箝位在“0”

21、電平，使輸入高電平“1”無(wú)法讀入。,P0口在作為通用I/O口時(shí)，屬于準(zhǔn)雙向口。,A,56,（2）P0用作地址/數(shù)據(jù)總線(xiàn),當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行片外的ROM擴(kuò)展或進(jìn)行片外RAM擴(kuò)展，P0用作地址/數(shù)據(jù)總線(xiàn)。,在這種情況下，單片機(jī)內(nèi)硬件自動(dòng)使C=1，MUX開(kāi)關(guān)接向反相器的輸出端，這時(shí)與門(mén)的輸出由地址/數(shù)據(jù)線(xiàn)的狀態(tài)決定。,A,57,CPU在執(zhí)行輸出指令時(shí)，低8位地址信息和數(shù)據(jù)信息分時(shí)地出現(xiàn)在地址/數(shù)據(jù)總線(xiàn)上。P0.X引腳的狀態(tài)與地址/數(shù)據(jù)線(xiàn)的信息相同。,CPU在執(zhí)行輸入指令時(shí)，首先低8位地址信息出現(xiàn)在地址/數(shù)據(jù)總線(xiàn)上，P0.X引腳的狀態(tài)與地址/數(shù)據(jù)總線(xiàn)的地址信息相同。然后，CPU自動(dòng)地使轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)MUX撥向鎖存器

22、，并向P0口寫(xiě)入FFH，同時(shí)“讀引腳”信號(hào)有效，數(shù)據(jù)經(jīng)緩沖器進(jìn)入內(nèi)部數(shù)據(jù)總線(xiàn)。,P0口作為地址/數(shù)據(jù)總線(xiàn)使用時(shí)是一個(gè)真正的雙向口。,A,58,P1口：8位準(zhǔn)雙向I/O接口 只用作通用I/O口,A,59,P1口由一個(gè)輸出鎖存器、兩個(gè)三態(tài)輸入緩沖器和輸出驅(qū)動(dòng)電路組成。輸出驅(qū)動(dòng)電路與P2口相同，內(nèi)部設(shè)有上拉電阻。,P1口是通用的準(zhǔn)雙向I/O口。輸出高電平時(shí)，能向外提供拉電流負(fù)載，不必再接上拉電阻。當(dāng)口用作輸入時(shí)，須向口鎖存器寫(xiě)入1。,A,60,P2口：8位準(zhǔn)雙向I/O接口 用作通用I/O口 用作高8位地址線(xiàn),A,61,（1） P2用作通用I/O口,當(dāng)不在單片機(jī)芯片外部擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器，只擴(kuò)展256B的

23、片外RAM時(shí)，僅用到了地址線(xiàn)的低8位，P2口仍可以作為通用I/O口使用。,執(zhí)行輸出指令時(shí)，內(nèi)部數(shù)據(jù)總線(xiàn)的數(shù)據(jù)在“寫(xiě)鎖存器”信號(hào)的作用下由D端進(jìn)入鎖存器，經(jīng)反相器后送至場(chǎng)效應(yīng)管T，再經(jīng)T反相，在P2.X引腳出現(xiàn)的數(shù)據(jù)正好是內(nèi)部總線(xiàn)的數(shù)據(jù)。,P2口用作輸入時(shí)，數(shù)據(jù)可以讀自口的鎖存器，也可以讀自口的引腳。這要根據(jù)輸入操作采用的是“讀鎖存器”指令還是“讀引腳”指令來(lái)決定。,A,62,執(zhí)行“讀修改寫(xiě)”類(lèi)輸入指令時(shí)內(nèi)部產(chǎn)生的“讀鎖存器”操作信號(hào)使鎖存器Q端數(shù)據(jù)進(jìn)入內(nèi)部數(shù)據(jù)總線(xiàn)，在與累加器A進(jìn)行邏輯運(yùn)算之后，結(jié)果又送回P2的口鎖存器并出現(xiàn)在引腳。,執(zhí)行“MOV”類(lèi)輸入指令時(shí)，內(nèi)部產(chǎn)生的操作信號(hào)是“讀引腳”。

24、應(yīng)在執(zhí)行輸入指令前要把鎖存器寫(xiě)入“1”，從而使引腳處高阻抗輸入狀態(tài)。,P2口在作為通用I/O口時(shí)，屬于準(zhǔn)雙向口。,A,63,（2）P2用作地址總線(xiàn),當(dāng)需要在單片機(jī)芯片外部擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器或擴(kuò)展的RAM容量超過(guò)256字節(jié)時(shí)，單片機(jī)內(nèi)硬件自動(dòng)使控制C=1，MUX開(kāi)關(guān)接向地址線(xiàn)，這時(shí)P2.X引腳的狀態(tài)正好與地址線(xiàn)的信息相同。,A,64,P3口：8位準(zhǔn)雙向I/O接口 用作通用I/O口 用作第二功能,A,65,（1）P3用作第一功能（通用I/O口）,對(duì)P3口進(jìn)行字節(jié)或位尋址時(shí)，單片機(jī)內(nèi)部的硬件自動(dòng)將第二功能輸出線(xiàn)的W置1。這時(shí)，對(duì)應(yīng)的口線(xiàn)為通用I/O口方式。,輸出時(shí)，鎖存器的狀態(tài)（Q端）與輸出引腳的狀態(tài)相

25、同； 輸入時(shí)，要先向口鎖存器寫(xiě)入1，使引腳處于高阻輸入狀態(tài)。輸入的數(shù)據(jù)在“讀引腳”信號(hào)的作用下，進(jìn)入內(nèi)部數(shù)據(jù)總線(xiàn)。,P3口作為通用I/O口時(shí)，屬于準(zhǔn)雙向口。,A,66,（2）P3用作第二功能使用,當(dāng)CPU不對(duì)P3口進(jìn)行字節(jié)或位尋址時(shí)，內(nèi)部硬件自動(dòng)將口鎖存器的Q端置1。這時(shí)，P3口作為第二功能使用。,P3.0 ：RXD（串行口輸入）； P3.1 ：TXD（串行口輸出）； P3.2 ： （外部中斷0輸入）； P3.3 ： （外部中斷1輸入）； P3.4 ：T0（定時(shí)器0的外部輸入）； P3.5 ：T1（定時(shí)器1的外部輸出）； P3.6 ： （片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器“寫(xiě)”選通控制輸出）； P3.7 ： （片

26、外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器“讀”選通控制輸出）。,A,67,1、AT89S51單片機(jī),總線(xiàn)型單片機(jī) PDIP40封裝 雙列直插式 40個(gè)引腳 2條電源線(xiàn) 2條時(shí)鐘線(xiàn) 4條控制線(xiàn) 32條并行I/O接口線(xiàn) P1.5 MOSI 用于ISP編程，主出從入數(shù)據(jù)端 P1.6 MISO 用于ISP編程，主入從出數(shù)據(jù)端 P1.7 SCK 用于ISP編程，串行時(shí)鐘輸入端,A,68,2、AT89C2051單片機(jī),非總線(xiàn)型單片機(jī) PDIP20封裝 雙列直插式 20個(gè)引腳 2條電源線(xiàn) 2條時(shí)鐘線(xiàn) 1條控制線(xiàn) 15條并行I/O接口線(xiàn),A,69,復(fù)位方式 程序執(zhí)行方式 單步執(zhí)行方法 低功耗操作方式 EPROM編程和校驗(yàn)方式,單片機(jī)有哪

27、幾種工作方式？,A,70,RST引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端。 復(fù)位信號(hào)時(shí)高電平有效。 高電平有效的持續(xù)時(shí)間應(yīng)為24個(gè)振蕩周期（2個(gè)機(jī)器周期）以上。 復(fù)位方式有上電自動(dòng)復(fù)位和手工復(fù)位兩種。 復(fù)位后，程序計(jì)數(shù)器PC=0000H。單片機(jī)從0000H單元開(kāi)始執(zhí)行程序。 復(fù)位后， SFR恢復(fù)初值。 片內(nèi)RAM不受影響，上電后RAM中的內(nèi)容隨機(jī)。,1、復(fù)位方式,A,71,復(fù)位后特殊功能寄存器（SFR）的狀態(tài),A,72,程序執(zhí)行方式是單片機(jī)的基本工作方式。 單片機(jī)復(fù)位之后，從程序存儲(chǔ)器的0000H單元開(kāi)始執(zhí)行程序。,2、程序執(zhí)行方式,A,73,使程序的執(zhí)行處于外加脈沖的控制下，一條指令一條指令地執(zhí)行。 按一次鍵

28、，執(zhí)行一條指令。 可以利用中斷控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。,3、單步執(zhí)行方式,A,74,待機(jī)方式（空閑方式、節(jié)電方式）： CPU停止工作，但仍向RAM、中斷、串行口和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器電路提供時(shí)鐘。 可以在無(wú)外部事件觸發(fā)時(shí)降低電源的消耗。 消耗電流從24mA 降為3.7mA。 有兩種途徑退出待機(jī)方式，恢復(fù)到正常方式： 1、任一種中斷被激活。 2、硬件復(fù)位。,4、低功耗操作方式,A,75,掉電方式（停機(jī)方式）： 振蕩器工作停止，單片機(jī)內(nèi)部所有部件都停止工作，但是內(nèi)部RAM中的數(shù)據(jù)仍被保存。 電源電壓可降至2V，耗電電流僅為50A。 只有以種途徑退出掉電方式，恢復(fù)到正常方式： 硬件復(fù)位。,A,76,PCON,87H,

29、通過(guò)設(shè)置電源控制寄存器PCON的相關(guān)位可以確定當(dāng)前的低功耗方式。,SMOD：波特率倍增位，在串行通訊時(shí)用； GF0，GF1：通用標(biāo)志位； PD：掉電方式位。PD1，進(jìn)入掉電方式； IDL：待機(jī)方式位。IDL1，進(jìn)入待機(jī)方式。 利用軟件置IDL位為1，單片機(jī)就進(jìn)入待機(jī)方式。 退出待機(jī)方式可以采用引入中斷的方法或硬件復(fù)位。 利用軟件置PD位為1，單片機(jī)就進(jìn)入掉電方式。 退出掉電工作方式的唯一方法是硬件復(fù)位。,A,77,電源能量的來(lái)源 時(shí)鐘電路讓單片機(jī)活起來(lái)的心臟 復(fù)位電路恢復(fù)初始化狀態(tài)值,VCC（40腳）：電源正極 GND（20腳）：接地端,XTAL1（19腳） XTAL2（18腳）：晶體振蕩器輸

30、入端,RST（9腳）：復(fù)位輸入端,單片機(jī)最小系統(tǒng)包含哪些基本電路？,A,78,時(shí)鐘電路是用于產(chǎn)生單片機(jī)工作時(shí)所需的時(shí)鐘信號(hào)的電路。 單片機(jī)的工作過(guò)程是：取一條指令、譯碼、進(jìn)行微操作，再取一條指令、譯碼、進(jìn)行微操作， 各指令的微操作在時(shí)間上有嚴(yán)格的次序，這種微操作的時(shí)間次序稱(chēng)作時(shí)序。 單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)用來(lái)為單片機(jī)芯片內(nèi)部各種微操作提供時(shí)間基準(zhǔn)。,1、時(shí)鐘電路,A,79,內(nèi)部時(shí)鐘電路 在XTAL1和XTAL2引腳上外接定時(shí)元件，內(nèi)部振蕩電路就能產(chǎn)生自激振蕩。 定時(shí)元件通常是石英晶體（晶振）和電容組成的并聯(lián)諧振電路。 晶振頻率 fosc的范圍是1.212MHz。 電容器C1和C2主要起頻率微調(diào)、快速

31、起振作用，電容值為30pF左右。,A,80,外部時(shí)鐘電路 XTAL1接地，XTAL2接外部振蕩器。 一般要求外部信號(hào)為高電平的持續(xù)時(shí)間大于20ns，且頻率低于12MHz的方波信號(hào)。 HMOS：外部振蕩信號(hào)接至XTAL2端，XTAL1端接地。 CMOS：外部振蕩信號(hào)接至XTAL1端，XTAL2端可不接地。,A,81,工作時(shí)序 時(shí)序是用定時(shí)單位來(lái)說(shuō)明的。 定時(shí)單位：節(jié)拍、狀態(tài)、機(jī)器周期、指令周期。 節(jié)拍P（振蕩周期）：把振蕩脈沖的周期稱(chēng)為節(jié)拍，為最小的時(shí)序單位。 狀態(tài)S（時(shí)鐘周期）：一個(gè)狀態(tài)S包含兩個(gè)節(jié)拍，其前半周期對(duì)應(yīng)的節(jié)拍叫P1，后半周期對(duì)應(yīng)的節(jié)拍叫P2。 機(jī)器周期：是最基本、最常用的時(shí)序單位

32、。 一個(gè)機(jī)器周期共有12個(gè)振蕩脈沖周期。 一個(gè)機(jī)器周期的寬度為6個(gè)狀態(tài)，依次表示為S1S6。 指令周期：執(zhí)行一條指令所需要的時(shí)間稱(chēng)為指令周期。它是最大的時(shí)序定時(shí)單位。,A,82,A,83,振蕩周期（晶振周期）：振蕩頻率的倒數(shù)。 時(shí)鐘周期：振蕩周期的2倍。 機(jī)器周期：時(shí)鐘周期的6倍，振蕩周期的12倍。 在一個(gè)機(jī)器周期中包含2個(gè)ALE信號(hào)。,晶振頻率為12MH z，機(jī)器周期為多少？,晶振頻率為6MH z，機(jī)器周期為多少？,A,84,RST引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)系統(tǒng)復(fù)位。 為了保證系統(tǒng)能夠可靠地復(fù)位，RST端的高電平信號(hào)必須維持足夠長(zhǎng)的時(shí)間（20ms100ms）。,2、復(fù)位電路,A,8

33、5,單片機(jī)最小系統(tǒng),內(nèi)部有程序存儲(chǔ)器,電源,A,86,所謂單片計(jì)算機(jī)就是將電子計(jì)算機(jī)的基本環(huán)節(jié)如中央處理器（CPU）、隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）、只讀存儲(chǔ)器（ROM）、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和一些輸入/輸出接口電路、總線(xiàn)等都集成在一塊芯片上的微型計(jì)算機(jī)，簡(jiǎn)稱(chēng)單片機(jī)（Single-Chip Microcomputer，簡(jiǎn)稱(chēng)SCM）。,單片計(jì)算機(jī)概述,A,87,中央處理器包括運(yùn)算器、控制器和寄存器，是單片機(jī)的核心。 存儲(chǔ)器是用來(lái)存放數(shù)據(jù)和程序的，在單片機(jī)芯片中包含兩類(lèi)存儲(chǔ)器：隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）和只讀存儲(chǔ)器（ROM）。RAM可以被CPU隨機(jī)讀寫(xiě)，但單片機(jī)斷電后，所保存的信息就會(huì)消失，一般用來(lái)存放臨時(shí)數(shù)據(jù)；ROM

34、中的信息只能被CPU讀取，CPU不能對(duì)它進(jìn)行寫(xiě)操作，通常用于存放系統(tǒng)程序和固定的表格數(shù)據(jù)。ROM中的內(nèi)容只能通過(guò)專(zhuān)用的編程器事先對(duì)它寫(xiě)入。 輸入/輸出接口是單片機(jī)與外部設(shè)備連接的橋梁，單片機(jī)和外部設(shè)備（如鍵盤(pán)、顯示器等）之間信息的傳送全部都通過(guò)輸入/輸出（I/O）接口來(lái)實(shí)現(xiàn)。 總線(xiàn)就是連接各部件信號(hào)線(xiàn)的總稱(chēng)，主要是用來(lái)傳送數(shù)據(jù)、地址和控制信息。,單片機(jī)最小系統(tǒng),A,88,圖1-3,A,89,單片機(jī)最小系統(tǒng),控制總線(xiàn) ALE/PROG（引腳號(hào)30）：地址鎖存允許，主要功能是提供一個(gè)定時(shí)的時(shí)鐘。 EA/VPP（引腳號(hào)31）：訪(fǎng)問(wèn)外部存儲(chǔ)器控制信號(hào)。如果使用內(nèi)部ROM作為程序存儲(chǔ)器，此引腳需接高電平（VCC）；如果使用外部ROM作為程序存儲(chǔ)器，則要將此引腳接地。 RST/VPD（引腳號(hào)9）：復(fù)位信號(hào)輸入端。當(dāng)系統(tǒng)主電源發(fā)生故障，降低到規(guī)定的電壓以下時(shí)，可以通過(guò)VPD端為單片機(jī)提供備用電源，以保證存儲(chǔ)在單片機(jī)中的RAM中的信息不會(huì)丟失。 PSEN(引腳號(hào)29)：外部程序存儲(chǔ)器ROM讀選通信號(hào)。當(dāng)單片機(jī)需要從外部ROM讀取指令或數(shù)據(jù)時(shí)，此引腳輸出低電平信號(hào)。,A,90,單片機(jī)最小系統(tǒng),輸入/輸出 P0.0P0.7（引腳號(hào)3239）：雙向輸入/輸出端口。 P1.0P1.7（引腳號(hào)18）：