注:本案例采用AT89C51系列单片机
单片机的内核
89系列单片机型号由3个部分组成,分别是前缀
、型号
、后缀
,格式为AT89C(LV\、S)XXXX。
前缀
由字母组成,表示某某公司的产品。
型号
型号由89 CXXXX或89 LVXXXX或89 SXXXX等表示。
9表示芯片内部含Flash存储器,
C表示是CMOS产品,
S表示含可串行下载的Flash存储器
XXXX为表示型号的数字,如51、52、2051等。
后缀
后缀由XXXX4个参数组成,与产品型号间用-
隔开。
第一个X 表示速度,如12MHz
第二个X表示封装
J表示PLV封装
P表示塑料双列直插DIP封装
S表示SQIC封装
Q表示PQFP封装
A表示TQFP封装
W表示裸芯片
第三个X表示温度范围
C表示商业用产品,0~+70°
I表示个工业用产品,-40~+85°
C表示汽车用产品,-40~+125°
C表示军用产品,-55~+150°
第四个X表示处理工艺
X为空 表示采用标准处理工艺
X为=/883 表示采用MIL-STD-833标准
单片机的引脚功能
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主电源引脚Vcc和GND
Vcc:Vcc接+5V电压。
GND:GND接地。
时钟电路引脚XTAL1和XTAL2
XTAL1接外部晶振和微调电容的一端。
XTAL2接外部晶振和微调电容的另一端。
常见的晶振选择 11.0592MHz、12MHz以及22.1184MHz。
控制信号引脚
RST:复位
在引脚加上持续时间大于2个机器周期的高电平,可以使单片机复位,单片机将从0000H单元开始执行程序。
ALE(不重要
):地址锁存器/编程脉冲输入端
PSEN(不重要
):访问外部程序存储器选通信号,低电平有效。
EA/Vpp:内部和外部程序存储器选择信号。
该引脚为低电平时,读取外部的程序代码来执行程序。
为高电平时,使程序运行时访问内部程序存储器。
并行I/O口P0~P3端口引脚
51系列单片机有4个双向并行I/O端口;P0、P1、P2和P3,它们的输出锁存器属于特殊功能寄存器。
51单片机的存储器
存储结构
单片机的存储结构有两种:
哈佛(Harvard)结构:即程序存储器和数据存储器分开相互独立的。
普林斯顿(Princeton)结构:即程序存储器和数据存储器是统一的,地址空间统一编址。
程序存储器
程序存储器(ROM)的内部地址为0000H~0FFFH,共4KB;最多可外接64KB程序存储器。
数据存储器
数据存储器(RAM)用于存放程序运行的中间结果、状态标志位等。
片内数据存储器的配置
分为内部数据存储器和外部数据表存储器,是两个独立的地址空间。片内RAM为256字节,地址范围为00H~FFH。
(1)底128字节(00H~7FH)为真正的 RAM区。
(2)高128字节(80H~FFH)为特殊功能寄存器区。
51单片机的时钟与复位
CPU时序
时序是计算机指令执行是各种微操作在时间上的顺序关系。
时钟周期
时钟周期也叫震荡周期,是时序中最小的时间单位。
使用12MHz石英晶体震荡器,此时的时钟周期为1/12us。
机器周期
执行一条指令的过程可分为若干个阶段,每一阶段完成一项规定的操作。机器周期为时钟周期的12倍。
使用12MHz晶振时,机器周期为1up。
指令周期
指令周期定义为执行一条指令所用的时间。指令周期通常为1~4个机器周期。
乘除指令消耗 为4个机器周期。
时钟电路
51单片机时钟电路由两种接法,通常采用 1个晶振、2个30pF微调电容。
复位电路
当外界给单片机的9角(RST)一小段高电平时,单片机就会复位。
单片机最小系统硬件设计图
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