第一章单片机硬件基础

1 第一章 单片机系统硬件基础 单片机硬件基础是学习单片机系统设计和软件开发的基础知识。本章内容包括单片机基本概念、单片机内部各个部件作用、单片机最小系统的组成、以及单片机的工作模式。 1 .1 单片机基本原理 本小节以理论叙述为主，通过叙述、举例介绍单片机的基本概念、单片机系统基本原理以及常用单片机的内部资源。学习任务：1．了解单片机的基本感念和应用；2．掌握单片机DIP40 封装引脚和应用。 1 .1 .1 单片机基本概念 一、单片机的定义 日常生活中使用 PC机是一种微型的计算机系统，内部结构主要由 CPU、内存、内部功能单元和I/O接口电路等部分组成，每一部分至少需要一片集成电路，各个部件通过主板连接才能组成计算机的主机，如图 1-1-1所示。 软件系统硬件系统￡?控 制 器运 算 器存 储 器输入设备CPU微型计算机系统输入接口电路输出接口电路输出设备 图 1-1-1 微型计算机系统组成示意图 单片机是单片微型计算机（Monolithic Microcompu ter 或 Single Chip Microcompu ter）的简称，是一种集成在一个芯片上的微型计算机系统。它是微型计算机的一个分支，它与计算机系统的主要区别在于其结构、组成以及应用领域不同。首先它把组成微型计算机的各种功能部件，包括CPU、随机存取存储器 RAM、只读存储器 ROM、基本输入/输出（Inpu t/Ou tpu t）接口电路、定时/计数器、中断控制、系统时钟及系统总线等部件都集成在一块芯片上，构成一个完整的微型计算机硬件。单片机内部结构示意图如图 1-1-2 所示。单片机在早期的自动化生产控制领域中应用得十分广泛，因此单片机也称为微控制器（Microcontroller Unit），简称 MCU。 2 C P U存储器并行I/O接口定时器/计数器中断系统P0??P3TXDRXDTINT并行I/O接口 图1 -1 -2 单片机内部结构示意图 二、 单片机系列 出现较早也是最成熟的单片机为 Intel 公司的 MCS-51 系列，如 Intel8031、Intel8051、Intel 8751 等型号，该单片机的字长为 8 位，具有完善的结构和优越的性能，以及较高的性价比和要求较低的开发环境，因此，后来很多厂商或公司沿用或参考了 Intel 公司的 MCS-51 内核，相继开发出了自己的单片机产品，如 PHILIPS、Dallas、ATMEL 等公司，并增加和扩展了单片机的很多功能。单片机型号很多，但采用 MCS-51 内核的单片机常简称为 51 单片机。目前市场流行的 8 位单片机多为 ATMEL 公司的 AT89 系列、...