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單片機(jī)的引腳、功能及常用芯片

★★★★★【文章導(dǎo)讀】:?jiǎn)纹瑱C(jī)的引腳、功能及常用芯片具體內(nèi)容是:?jiǎn)纹瑱C(jī)是一種控制芯片,一個(gè)微型的計(jì)算機(jī),而加上晶振,存儲(chǔ)器,地址鎖存器,邏輯門,七段譯碼器(顯示器),按鈕(類似鍵盤(pán)),擴(kuò)展芯片,接口等那是單片機(jī)系統(tǒng)。天!PC中的CPU一塊就要賣幾千塊錢,這么多東西做在一…

來(lái)源: 日期:2013-11-24 19:11:27 人氣:標(biāo)簽:

單片機(jī)的引腳、功能及常用芯片

  單片機(jī)是一種控制芯片,一個(gè)微型的計(jì)算機(jī),而加上晶振,存儲(chǔ)器,地址鎖存器,邏輯門,七段譯碼器(顯示器),按鈕(類似鍵盤(pán)),擴(kuò)展芯片,接口等那是單片機(jī)系統(tǒng)。

  天!PC中的CPU一塊就要賣幾千塊錢,這么多東西做在一起,還不得買個(gè)天價(jià)!再說(shuō)這塊芯片也得非常大了。

  不,價(jià)格并不高,從幾元人民幣到幾十元人民幣,體積也不大,一般用40腳封裝,當(dāng)然功能多一些單片機(jī)也有引腳比較多的,如68引腳,功能少的只有10多個(gè)或20多個(gè)引腳,有的甚至只8只引腳。

  為什么會(huì)這樣呢?

  功能有強(qiáng)弱,打個(gè)比方,市場(chǎng)上面有的組合音響一套才賣幾百塊錢,可是有的一臺(tái)功放機(jī)就要賣好幾千。另外這種芯片的生產(chǎn)量很大,技術(shù)也很成熟,51系列的單片機(jī)已經(jīng)做了十幾年,所以價(jià)格就低了。

  既然如此,單片機(jī)的功能肯定不強(qiáng),干嗎要學(xué)它呢?

  話不能這樣說(shuō),實(shí)際工作中并不是任何需要計(jì)算機(jī)的場(chǎng)合都要求計(jì)算機(jī)有很高的性能,一個(gè)控制電冰箱溫度的計(jì)算機(jī)難道要用PIII?應(yīng)用的關(guān)鍵是看是否夠用,是否有很好的性能價(jià)格比。所以8051出來(lái)十多年,依然沒(méi)有被淘汰,還在不斷的發(fā)展中。

  2、MCS51單片機(jī)和8051、8031、89C51等的關(guān)系

  我們平常老是講8051,又有什么8031,現(xiàn)在又有89C51,89s51它們之間究竟是什么關(guān)系?

  MCS51是指由美國(guó)INTEL公司(對(duì)了,就是大名鼎鼎的INTEL)生產(chǎn)的一系列單片機(jī)的總稱,這一系列單片機(jī)包括了好些品種,如8031,8051,8751,8032,8052,8752等,其中8051是 早 典型的產(chǎn)品,該系列其它單片機(jī)都是在8051的基礎(chǔ)上進(jìn)行功能的增、減、改變而來(lái)的,所以人們習(xí)慣于用8051來(lái)稱呼MCS51系列單片機(jī),而8031是前些年在我國(guó) 流行的單片機(jī),所以很多場(chǎng)合會(huì)看到8031的名稱。INTEL公司將MCS51的核心技術(shù)授權(quán)給了很多其它公司,所以有很多公司在做以8051為核心的單片機(jī),當(dāng)然,功能或多或少有些改變,以滿足不同的需求,其中89C51就是這幾年在我國(guó)非常流行的單片機(jī),它是由美國(guó)ATMEL公司開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的。以后我們將用89C51單片機(jī)來(lái)完成一系列的實(shí)驗(yàn)。

  單片機(jī)也被稱為微控制器(MICrocontroller),是因?yàn)樗?早被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。單片機(jī)由芯片內(nèi)僅有CPU的專用處理器發(fā)展而來(lái)。 早的設(shè)計(jì)理念是通過(guò)將大量外圍設(shè)備和CPU集成在一個(gè)芯片中,使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小,更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對(duì)體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。INTEL的Z80是 早按照這種思想設(shè)計(jì)出的處理器,從此以后,單片機(jī)和專用處理器的發(fā)展便分道揚(yáng)鑣。

  早期的單片機(jī)都是8位或4位的。其中 成功的是INTEL的8031,因?yàn)楹?jiǎn)單可靠而性能不錯(cuò)獲得了很大的好評(píng)。此后在8031上發(fā)展出了MCS51系列單片機(jī)系統(tǒng)。基于這一系統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高,開(kāi)始出現(xiàn)了16位單片機(jī),但因?yàn)樾詢r(jià)比不理想并未得到很廣泛的應(yīng)用。90年代后隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品大發(fā)展,單片機(jī)技術(shù)得到了巨大的提高。隨著INTEL i960系列特別是后來(lái)的ARM系列的廣泛應(yīng)用,32位單片機(jī)迅速取代16位單片機(jī)的高端地位,并且進(jìn)入主流市場(chǎng)。而傳統(tǒng)的8位單片機(jī)的性能也得到了飛速提高,處理能力比起80年代提高了數(shù)百倍。目前,高端的32位單片機(jī)主頻已經(jīng)超過(guò)300MHz,性能直追90年代中期的專用處理器,而普通的型號(hào)出廠價(jià)格跌落至1美元, 高端的型號(hào)也只有10美元。當(dāng)代單片機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)不再只在裸機(jī)環(huán)境下開(kāi)發(fā)和使用,大量專用的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在全系列的單片機(jī)上。而在作為掌上電腦和手機(jī)核心處理的高端單片機(jī)甚至可以直接使用專用的Windows和Linux操作系統(tǒng)。

  單片機(jī)比專用處理器更適合應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng),因此它得到了 多的應(yīng)用。事實(shí)上單片機(jī)是世界上數(shù)量 多的計(jì)算機(jī)。現(xiàn)代人類生活中所用的幾乎每件電子和機(jī)械產(chǎn)品中都會(huì)集成有單片機(jī)。手機(jī)、電話、計(jì)算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及鼠標(biāo)等電腦配件中都配有1-2部單片機(jī)。而個(gè)人電腦中也會(huì)有為數(shù)不少的單片機(jī)在工作。汽車上一般配備40多部單片機(jī),復(fù)雜的工業(yè)控制系統(tǒng)上甚至可能有數(shù)百臺(tái)單片機(jī)在同時(shí)工作!單片機(jī)的數(shù)量不僅遠(yuǎn)超過(guò)PC機(jī)和其他計(jì)算的綜合,甚至比人類的數(shù)量還要多。

  單片機(jī)介紹

  單片機(jī)又稱單片微控制器,它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片,而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。相當(dāng)于一個(gè)微型的計(jì)算機(jī),和計(jì)算機(jī)相比,單片機(jī)只缺少了I/O設(shè)備。概括的講:一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開(kāi)發(fā)提供了便利條件。同時(shí),學(xué)習(xí)使用單片機(jī)是了解計(jì)算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)的 佳選擇。

  單片機(jī)內(nèi)部也用和電腦功能類似的模塊,比如CPU,內(nèi)存,并行總線,還有和硬盤(pán)作用相同的存儲(chǔ)器件,不同的是它的這些部件性能都相對(duì)我們的家用電腦弱很多,不過(guò)價(jià)錢也是低的,一般不超過(guò)10元即可......用它來(lái)做一些控制電器一類不是很復(fù)雜的工作足矣了。我們現(xiàn)在用的全自動(dòng)滾筒洗衣機(jī)、排煙罩、VCD等等的家電里面都可以看到它的身影!......它主要是作為控制部分的核心部件。

  它是一種在線式實(shí)時(shí)控制計(jì)算機(jī),在線式就是現(xiàn)場(chǎng)控制,需要的是有較強(qiáng)的抗干擾能力,較低的成本,這也是和離線式計(jì)算機(jī)的(比如家用PC)的主要區(qū)別。

  單片機(jī)是靠程序的,并且可以修改。通過(guò)不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能,尤其是特殊的獨(dú)特的一些功能,這是別的器件需要費(fèi)很大力氣才能做到的,有些則是花大力氣也很難做到的。一個(gè)不是很復(fù)雜的功能要是用美國(guó)50年代開(kāi)發(fā)的74系列,或者60年代的CD4000系列這些純硬件來(lái)搞定的話,電路一定是一塊大PCB板!但是如果要是用美國(guó)70年代成功投放市場(chǎng)的系列單片機(jī),結(jié)果就會(huì)有天壤之別!只因?yàn)閱纹瑱C(jī)的通過(guò)你編寫(xiě)的程序可以實(shí)現(xiàn)高智能,高效率,以及高可靠性!

  由于單片機(jī)對(duì)成本是敏感的,所以目前占統(tǒng)治地位的軟件還是 低級(jí)匯編語(yǔ)言,它是除了二進(jìn)制機(jī)器碼以上 低級(jí)的語(yǔ)言了,既然這么低級(jí)為什么還要用呢?很多高級(jí)的語(yǔ)言已經(jīng)達(dá)到了可視化編程的水平為什么不用呢?原因很簡(jiǎn)單,就是單片機(jī)沒(méi)有家用計(jì)算機(jī)那樣的CPU,也沒(méi)有像硬盤(pán)那樣的海量存儲(chǔ)設(shè)備。一個(gè)可視化高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)的小程序里面即使只有一個(gè)按鈕,也會(huì)達(dá)到幾十K的尺寸!對(duì)于家用PC的硬盤(pán)來(lái)講沒(méi)什么,可是對(duì)于單片機(jī)來(lái)講是不能接受的。 單片機(jī)在硬件資源方面的利用率必須很高才行,所以匯編雖然原始卻還是在大量使用。一樣的道理,如果把巨型計(jì)算機(jī)上的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件拿到家用PC上來(lái)運(yùn)行,家用PC的也是承受不了的。

  可以說(shuō),二十世紀(jì)跨越了三個(gè)“電”的時(shí)代,即電氣時(shí)代、電子時(shí)代和現(xiàn)已進(jìn)入的電腦時(shí)代。不過(guò),這種電腦,通常是指?jìng)(gè)人計(jì)算機(jī),簡(jiǎn)稱PC機(jī)。它由主機(jī)、鍵盤(pán)、顯示器等組成。還有一類計(jì)算機(jī),大多數(shù)人卻不怎么熟悉。這種計(jì)算機(jī)就是把智能賦予各種機(jī)械的單片機(jī)(亦稱微控制器)。顧名思義,這種計(jì)算機(jī)的 小系統(tǒng)只用了一片集成電路,即可進(jìn)行簡(jiǎn)單運(yùn)算和控制。因?yàn)樗w積小,通常都藏在被控機(jī)械的“肚子”里。它在整個(gè)裝置中,起著有如人類頭腦的作用,它出了毛病,整個(gè)裝置就癱瘓了。現(xiàn)在,這種單片機(jī)的使用領(lǐng)域已十分廣泛,如智能儀表、實(shí)時(shí)工控、通訊設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、家用電器等。各種產(chǎn)品一旦用上了單片機(jī),就能起到使產(chǎn)品升級(jí)換代的功效,常在產(chǎn)品名稱前冠以形容詞——“智能型”,如智能型洗衣機(jī)等,F(xiàn)在有些工廠的技術(shù)人員或其它業(yè)余電子開(kāi)發(fā)者搞出來(lái)的某些產(chǎn)品,不是電路太復(fù)雜,就是功能太簡(jiǎn)單且極易被仿制。究其原因,可能就卡在產(chǎn)品未使用單片機(jī)或其它可編程邏輯器件上。

  單片機(jī)歷史

  單片機(jī)誕生于20世紀(jì)70年代末,經(jīng)歷了SCM、MCU、SoC三大階段。

  1.SCM即單片微型計(jì)算機(jī)(Single Chip Microcomputer)階段,主要是尋求 佳的單片形態(tài)嵌入式系統(tǒng)的 佳體系結(jié)構(gòu)。“創(chuàng)新模式”獲得成功,奠定了SCM與通用計(jì)算機(jī)完全不同的發(fā)展道路。在開(kāi)創(chuàng)嵌入式系統(tǒng)獨(dú)立發(fā)展道路上,Intel公司功不可沒(méi)。

  2.MCU即微控制器(Micro Controller Unit)階段,主要的技術(shù)發(fā)展方向是:不斷擴(kuò)展?jié)M足嵌入式應(yīng)用時(shí),對(duì)象系統(tǒng)要求的各種外圍電路與接口電路,突顯其對(duì)象的智能化控制能力。它所涉及的領(lǐng)域都與對(duì)象系統(tǒng)相關(guān),因此,發(fā)展MCU的重任不可避免地落在電氣、電子技術(shù)廠家。從這一角度來(lái)看,Intel逐漸淡出MCU的發(fā)展也有其客觀因素。在發(fā)展MCU方面, 著名的廠家當(dāng)數(shù)Philips公司。

  Philips公司以其在嵌入式應(yīng)用方面的巨大優(yōu)勢(shì),將MCS-51從單片微型計(jì)算機(jī)迅速發(fā)展到微控制器。因此,當(dāng)我們回顧嵌入式系統(tǒng)發(fā)展道路時(shí),不要忘記Intel和Philips的歷史功績(jī)。

  3.單片機(jī)是嵌入式系統(tǒng)的獨(dú)立發(fā)展之路,向MCU階段發(fā)展的重要因素,就是尋求應(yīng)用系統(tǒng)在芯片上的 大化解決;因此,專用單片機(jī)的發(fā)展自然形成了SoC化趨勢(shì)。隨著微電子技術(shù)、IC設(shè)計(jì)、EDA工具的發(fā)展,基于SoC的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)會(huì)有較大的發(fā)展。因此,對(duì)單片機(jī)的理解可以從單片微型計(jì)算機(jī)、單片微控制器延伸到單片應(yīng)用系統(tǒng)。

  單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域

  目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域,幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒(méi)有單片機(jī)的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置,飛機(jī)上各種儀表的控制,計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸,工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理,廣泛使用的各種智能IC卡,民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng),錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制,以及程控玩具、電子寵物等等,這些都離不開(kāi)單片機(jī)。更不用說(shuō)自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。因此,單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開(kāi)發(fā)與應(yīng)用將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。

  單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過(guò)程控制等領(lǐng)域,大致可分如下幾個(gè)范疇:

  1.在智能儀器儀表上的應(yīng)用

  單片機(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于儀器儀表中,結(jié)合不同類型的傳感器,可實(shí)現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長(zhǎng)度、硬度、元素、壓力等物理量的測(cè)量。采用單片機(jī)控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化,且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強(qiáng)大。例如精密的測(cè)量設(shè)備(功率計(jì),示波器,各種分析儀)。

  2.在工業(yè)控制中的應(yīng)用

  用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管理,電梯智能化控制、各種報(bào)警系統(tǒng),與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級(jí)控制系統(tǒng)等。

  3.在家用電器中的應(yīng)用

  可以這樣說(shuō),現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機(jī)控制,從電飯褒、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備,五花八門,無(wú)所不在。

  4.在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用

  現(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備通信接口,可以很方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,為在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件,現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)智能控制,從手機(jī),電話機(jī)、小型程控交換機(jī)、樓宇自動(dòng)通信呼叫系統(tǒng)、列車無(wú)線通信、再到日常工作中隨處可見(jiàn)的移動(dòng)電話,集群移動(dòng)通信,無(wú)線電對(duì)講機(jī)等。

  5.單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用

  單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當(dāng)廣泛,例如醫(yī)用呼吸機(jī),各種分析儀,監(jiān)護(hù)儀,超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。

  6.在各種大型電器中的模塊化應(yīng)用

  某些專用單片機(jī)設(shè)計(jì)用于實(shí)現(xiàn)特定功能,從而在各種電路中進(jìn)行模塊化應(yīng)用,而不要求使用人員了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如音樂(lè)集成單片機(jī),看似簡(jiǎn)單的功能,微縮在純電子芯片中(有別于磁帶機(jī)的原理),就需要復(fù)雜的類似于計(jì)算機(jī)的原理。如:音樂(lè)信號(hào)以數(shù)字的形式存于存儲(chǔ)器中(類似于ROM),由微控制器讀出,轉(zhuǎn)化為模擬音樂(lè)電信號(hào)(類似于聲卡)。

  在大型電路中,這種模塊化應(yīng)用極大地縮小了體積,簡(jiǎn)化了電路,降低了損壞、錯(cuò)誤率,也方便于更換。

  7.單片機(jī)在汽車設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用

  單片機(jī)在汽車電子中的應(yīng)用非常廣泛,例如汽車中的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器,基于CAN總線的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)智能電子控制器,GPS導(dǎo)航系統(tǒng),abs防抱死系統(tǒng),制動(dòng)系統(tǒng)等等。

  此外,單片機(jī)在工商,金融,科研、教育,國(guó)防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途。

  學(xué)習(xí)應(yīng)用六大重要部分

  單片機(jī)學(xué)習(xí)應(yīng)用的六大重要部分

  一、總線:我們知道,一個(gè)電路總是由元器件通過(guò)電線連接而成的,在模擬電路中,連線并不成為一個(gè)問(wèn)題,因?yàn)楦髌骷g一般是串行關(guān)系,各器件之間的連線并不很多,但計(jì)算機(jī)電路卻不一樣,它是以微處理器為核心,各器件都要與微處理器相連,各器件之間的工作必須相互協(xié)調(diào),所以需要的連線就很多了,如果仍如同模擬電路一樣,在各微處理器和各器件間單獨(dú)連線,則線的數(shù)量將多得驚人,所以在微處理機(jī)中引入了總線的概念,各個(gè)器件共同享用連線,所有器件的8根數(shù)據(jù)線全部接到8根公用的線上,即相當(dāng)于各個(gè)器件并聯(lián)起來(lái),但僅這樣還不行,如果有兩個(gè)器件同時(shí)送出數(shù)據(jù),一個(gè)為0,一個(gè)為1,那么,接收方接收到的究竟是什么呢?這種情況是不允許的,所以要通過(guò)控制線進(jìn)行控制,使器件分時(shí)工作,任何時(shí)候只能有一個(gè)器件發(fā)送數(shù)據(jù)(可以有多個(gè)器件同時(shí)接收)。器件的數(shù)據(jù)線也就被稱為數(shù)據(jù)總線,器件所有的控制線被稱為控制總線。在單片機(jī)內(nèi)部或者外部存儲(chǔ)器及其它器件中有存儲(chǔ)單元,這些存儲(chǔ)單元要被分配地址,才能使用,分配地址當(dāng)然也是以電信號(hào)的形式給出的,由于存儲(chǔ)單元比較多,所以,用于地址分配的線也較多,這些線被稱為地址總線。

  二、數(shù)據(jù)、地址、指令:之所以將這三者放在一起,是因?yàn)檫@三者的本質(zhì)都是一樣的——數(shù)字,或者說(shuō)都是一串‘0’和‘1’組成的序列。換言之,地址、指令也都是數(shù)據(jù)。指令:由單片機(jī)芯片的設(shè)計(jì)者規(guī)定的一種數(shù)字,它與我們常用的指令助記符有著嚴(yán)格的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,不可以由單片機(jī)的開(kāi)發(fā)者更改。地址:是尋找單片機(jī)內(nèi)部、外部的存儲(chǔ)單元、輸入輸出口的依據(jù),內(nèi)部單元的地址值已由芯片設(shè)計(jì)者規(guī)定好,不可更改,外部的單元可以由單片機(jī)開(kāi)發(fā)者自行決定,但有一些地址單元是一定要有的(詳見(jiàn)程序的執(zhí)行過(guò)程)。數(shù)據(jù):這是由微處理機(jī)處理的對(duì)象,在各種不同的應(yīng)用電路中各不相同,一般而言,被處理的數(shù)據(jù)可能有這么幾種情況:

  1?地址(如MOV DPTR,1000H),即地址1000H送入DPTR。

  2?方式字或控制字(如MOV TMOD,#3),3即是控制字。

  3?常數(shù)(如MOV TH0,#10H)10H即定時(shí)常數(shù)。

  4?實(shí)際輸出值(如P1口接彩燈,要燈全亮,則執(zhí)行指令:MOV P1,#0FFH,要燈全暗,則執(zhí)行指令:MOV P1,#00H)這里0FFH和00H都是實(shí)際輸出值。又如用于LED的字形碼,也是實(shí)際輸出的值。

  理解了地址、指令的本質(zhì),就不難理解程序運(yùn)行過(guò)程中為什么會(huì)跑飛,會(huì)把數(shù)據(jù)當(dāng)成指令來(lái)執(zhí)行了。

  三、P0口、P2口和P3的第二功能用法:初學(xué)時(shí)往往對(duì)P0口、P2口和P3口的第二功能用法迷惑不解,認(rèn)為第二功能和原功能之間要有一個(gè)切換的過(guò)程,或者說(shuō)要有一條指令,事實(shí)上,各端口的第二功能完全是自動(dòng)的,不需要用指令來(lái)轉(zhuǎn)換。如P3.6、P3.7分別是WR、RD信號(hào),當(dāng)微片理機(jī)外接RAM或有外部I/O口時(shí),它們被用作第二功能,不能作為通用I/O口使用,只要一微處理機(jī)一執(zhí)行到MOVX指令,就會(huì)有相應(yīng)的信號(hào)從P3.6或P3.7送出,不需要事先用指令說(shuō)明。事實(shí)上‘不能作為通用I/O口使用’也并不是‘不能’而是(使用者)‘不會(huì)’將其作為通用I/O口使用。你完全可以在指令中按排一條SETB P3.7的指令,并且當(dāng)單片機(jī)執(zhí)行到這條指令時(shí),也會(huì)使P3.7變?yōu)楦唠娖剑褂谜卟粫?huì)這么去做,因?yàn)檫@通常會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的崩潰。

  四、程序的執(zhí)行過(guò)程: 單片機(jī)在通電復(fù)位后8051內(nèi)的程序計(jì)數(shù)器(PC)中的值為‘0000’,所以程序總是從‘0000’單元開(kāi)始執(zhí)行,也就是說(shuō):在系統(tǒng)的ROM中一定要存在‘0000’這個(gè)單元,并且在‘0000’單元中存放的一定是一條指令。

  五、堆棧: 堆棧是一個(gè)區(qū)域,是用來(lái)存放數(shù)據(jù)的,這個(gè)區(qū)域本身沒(méi)有任何特殊之處,就是內(nèi)部RAM的一部份,特殊的是它存放和取用數(shù)據(jù)的方式,即所謂的‘先進(jìn)后出,后進(jìn)先出’,并且堆棧有特殊的數(shù)據(jù)傳輸指令,即‘PUSH’和‘POP’,有一個(gè)特殊的專為其服務(wù)的單元,即堆棧指針SP,每當(dāng)執(zhí)一次PUSH指令時(shí),SP就(在原來(lái)值的基礎(chǔ)上)自動(dòng)加1,每當(dāng)執(zhí)行一次POP指令,SP就(在原來(lái)值的基礎(chǔ)上)自動(dòng)減1。由于SP中的值可以用指令加以改變,所以只要在程序開(kāi)始階段更改了SP的值,就可以把堆棧設(shè)置在規(guī)定的內(nèi)存單元中,如在程序開(kāi)始時(shí),用一條MOV SP,#5FH指令,就時(shí)把堆棧設(shè)置在從內(nèi)存單元60H開(kāi)始的單元中。一般程序的開(kāi)頭總有這么一條設(shè)置堆棧指針的指令,因?yàn)殚_(kāi)機(jī)時(shí),SP的初始值為07H,這樣就使堆棧從08H單元開(kāi)始往后,而08H到1FH這個(gè)區(qū)域正是8031的第二、三、四工作寄存器區(qū),經(jīng)常要被使用,這會(huì)造成數(shù)據(jù)的混亂。不同作者編寫(xiě)程序時(shí),初始化堆棧指令也不完全相同,這是作者的習(xí)慣問(wèn)題。當(dāng)設(shè)置好堆棧區(qū)后,并不意味著該區(qū)域成為一種專用內(nèi)存,它還是可以象普通內(nèi)存區(qū)域一樣使用,只是一般情況下編程者不會(huì)把它當(dāng)成普通內(nèi)存用了。

  六、單片機(jī)的開(kāi)發(fā)過(guò)程: 這里所說(shuō)的開(kāi)發(fā)過(guò)程并不是一般書(shū)中所說(shuō)的從任務(wù)分析開(kāi)始,我們假設(shè)已設(shè)計(jì)并制作好硬件,下面就是編寫(xiě)軟件的工作。在編寫(xiě)軟件之前,首先要確定一些常數(shù)、地址,事實(shí)上這些常數(shù)、地址在設(shè)計(jì)階段已被直接或間接地確定下來(lái)了。如當(dāng)某器件的連線設(shè)計(jì)好后,其地址也就被確定了,當(dāng)器件的功能被確定下來(lái)后,其控制字也就被確定了。然后用文本編輯器(如EDIT、CCED等)編寫(xiě)軟件,編寫(xiě)好后,用編譯器對(duì)源程序文件編譯,查錯(cuò),直到?jīng)]有語(yǔ)法錯(cuò)誤,除了極簡(jiǎn)單的程序外,一般應(yīng)用仿真機(jī)對(duì)軟件進(jìn)行調(diào)試,直到程序運(yùn)行正確為止。運(yùn)行正確后,就可以寫(xiě)片(將程序固化在EPROM中)。在源程序被編譯后,生成了擴(kuò)展名為HEX的目標(biāo)文件,一般編程器能夠識(shí)別這種格式的文件,只要將此文件調(diào)入即可寫(xiě)片。在此,為使大家對(duì)整個(gè)過(guò)程有個(gè)認(rèn)識(shí),舉一例說(shuō)明:

  單片機(jī)試驗(yàn)板ORG 0000H

  LJMP START

  ORG 040H

  START:

  MOV SP,#5FH ;設(shè)堆棧

  LOOP:

  NOP

  LJMP LOOP ;循環(huán)

  END ;結(jié)束

  單片機(jī)學(xué)習(xí)

  目前,很多人對(duì)匯編語(yǔ)言并不認(rèn)可。可以說(shuō),掌握用C語(yǔ)言單片機(jī)編程很重要,可以大大提高開(kāi)發(fā)的效率。不過(guò)初學(xué)者可以不了解單片機(jī)的匯編語(yǔ)言,但一定要了解單片機(jī)具體性能和特點(diǎn),不然在單片機(jī)領(lǐng)域是比較致命的。如果不考慮單片機(jī)硬件資源,在KEIL中用C胡亂編程,結(jié)果只能是出了問(wèn)題無(wú)法解決!可以肯定的說(shuō), 好的C語(yǔ)言單片機(jī)工程師都是從匯編走出來(lái)的編程者因?yàn)閱纹瑱C(jī)的C語(yǔ)言雖然是高級(jí)語(yǔ)言,但是它不同于臺(tái)式機(jī)個(gè)人電腦上的VC++什么的單片機(jī)的硬件資源不是非常強(qiáng)大,不同于我們用VC、VB等高級(jí)語(yǔ)言在臺(tái)式PC上寫(xiě)程序畢竟臺(tái)式電腦的硬件非常強(qiáng)大,所以才可以不考慮硬件資源的問(wèn)題。還有就是在單片機(jī)編程中C語(yǔ)言雖然編程方便,便于人們閱讀,但是在執(zhí)行效率上是要比匯編語(yǔ)言低10%到20%,所以用什么語(yǔ)言編寫(xiě)程序是要看具體用在什么場(chǎng)合下。總的來(lái)說(shuō)做單片機(jī)編程要靈活使用匯編語(yǔ)言與C語(yǔ)言,讓單片機(jī)的強(qiáng)大功能以 高是效率展示給用戶。

  以8051單片機(jī)為例講解單片機(jī)的引腳及相關(guān)功能;

  《單片機(jī)引腳圖》

  40個(gè)引腳按引腳功能大致可分為4個(gè)種類:電源、時(shí)鐘、控制和I/O引腳。

 、 電源:

  ⑴ VCC - 芯片電源,接+5V;

  ⑵ VSS - 接地端;

  注:用萬(wàn)用表測(cè)試單片機(jī)引腳電壓一般為0v或者5v,這是標(biāo)準(zhǔn)的TTL電平。但有時(shí)候在單片機(jī)程序正在工作時(shí)候測(cè)試結(jié)果并不是這個(gè)值而是介于0v-5v之間,其實(shí)這是萬(wàn)用表的響應(yīng)速度沒(méi)這么快而已,在某一個(gè)瞬間單片機(jī)引腳電壓仍保持在0v或者5v。

 、 時(shí)鐘:XTAL1、XTAL2 - 晶體振蕩電路反相輸入端和輸出端。

 、 控制線:控制線共有4根,

 、 ALE/PROG:地址鎖存允許/片內(nèi)EPROM編程脈沖

  ① ALE功能:用來(lái)鎖存P0口送出的低8位地址

  ② PROG功能:片內(nèi)有EPROM的芯片,在EPROM編程期間,此引腳輸入編程脈沖。

 、 PSEN:外ROM讀選通信號(hào)。

 、 RST/VPD:復(fù)位/備用電源。

  ① RST(Reset)功能:復(fù)位信號(hào)輸入端。

 、 VPD功能:在Vcc掉電情況下,接備用電源。

 、 EA/Vpp:內(nèi)外ROM選擇/片內(nèi)EPROM編程電源。

  ① EA功能:內(nèi)外ROM選擇端。

  ② Vpp功能:片內(nèi)有EPROM的芯片,在EPROM編程期間,施加編程電源Vpp。

  ⒋ I/O線

  80C51共有4個(gè)8位并行I/O端口:P0、P1、P2、P3口,共32個(gè)引腳。

  P3口還具有第二功能,用于特殊信號(hào)輸入輸出和控制信號(hào)(屬控制總線)

  5. P3口第二功能

  P30 RXD 串行輸入口

  P31 TXD 串行輸出口

  P32 INT0 外部中斷0(低電平有效)

  P33 INT1 外部中斷1(低電平有效)

  P34 T0 定時(shí)計(jì)數(shù)器0

  P35 T1 定時(shí)計(jì)數(shù)器1

  P36 WR 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通(低電平有效)

  P37 RD 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通(低電平有效)

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