一 單片機的基本知識

1、單片機的結(jié)構(gòu)

單片機是單片微型計算機的簡稱，由于它主要用于領(lǐng)域，所以通常將其稱為微型控制器，【英文縮寫MCU】，它和普通的微型計算機一樣都由中央處理器【CPU】、存儲器【RAM和ROM】和輸入/輸出接口【稱為I/O】等組成。

2、 51單片機的引腳

下面以【AT89S52】為列進行介紹，其外形有40腳雙列直插式【PDIP】封裝。

引腳編號1---8 P1口

是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8位準雙向I/O口，每位能驅(qū)動4個TTL邏輯電平，即每個引腳可與4個TTL負載并聯(lián)，也就是帶4個TTL負載（注意;TTL負載就是由三極管等雙極型元件集成的器件，COMS負載由場效應(yīng)管這種單極性晶體管集成的器件）

引腳編號10----17 P3口

是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8位準雙向I/O口，每位能驅(qū)動4個TTL邏輯電平，

第二功能：P3.0（RXD）、P3.1(TXD)分別用于串口通信的接受數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)，

P3.2(INT0)、P3.3(INT1)為外中斷0、外中斷1、的請求信號輸入端，

P3.4(T0)、P3.5(T1)為定時器/計數(shù)器作為 計數(shù)器使用時，計數(shù)脈沖的輸入端，

P3.6(WR)為讀、寫外部程序或外部存儲器的數(shù)據(jù)時自動產(chǎn)生寫選通信號，

P3.7(RD)為讀，寫外部程序 或數(shù)據(jù)時自動產(chǎn)生讀選通信號

引腳編號21---28 P2口

是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8位準雙向I/O口，每位能驅(qū)動4個TTL邏輯電平，

第二功能：在擴展外部存儲器（擴展地址）時用作數(shù)據(jù)總線和地址總線的高8位

引腳編號 29 PSEN

單片機讀外部程序存儲器時的選通信號引腳，一般不用外部程序時，此腳為空

引腳編號 30 ALE/PROG

單片機訪問外部“地址”時，該腳送出低8位地址的鎖存信號，不擴展外器件時，該腳輸入晶振頻率的1/6輸出脈沖，可用作外部定時器或時鐘，編程（即向單片機中的存儲器Flash或EPROM寫入程序代碼）時，該腳輸入編程脈沖。

引腳編號 31 EA/VPP

選通運行內(nèi)部程序或外部程序，通常接電源，以選擇內(nèi)部程序存儲器（ROM）中的程序來運行，該腳也是編程電壓的輸入腳

引腳編號 32-------39 P0口

是一個漏極開路的雙向I/O口，每位能驅(qū)動8個邏輯電平，第二功能是在擴展外部存儲器（擴展地址）時用作數(shù)據(jù)總線和地址總線的低8位

引腳編號 9 RST

復(fù)位信號輸入，晶振工作時，RST持續(xù)2個機器周期的高電平會使單片機復(fù)位（注: 復(fù)位、時鐘信號、供電是單片機的工作條件）

引腳編號 18 19 XTAL1 /XTAL2

外接晶振振蕩器（晶振），晶振與單片機內(nèi)部電路配合，給單片機提供時鐘信號

引腳編號 20 GND

接地（+5V直流供電的負極）

引腳編號 40 VCC

接電源（接+5V直流供電的正極）

3.TTL電平和COMS電平的概念

1.TTL電平

用+5V等價于邏輯’1‘，0V等價于邏輯’0‘，這被稱作TTL信號系統(tǒng)，這是計算機處理器控制的設(shè)備內(nèi)部各部分之間通信的標準技術(shù)。

TTL電路的電平就叫作TTL電平，電平是一個電壓范圍，規(guī)定輸出高電平>2.4V，輸出電平<0.4V

在室溫下，一般輸出的高電平是3.5V，輸出的低電平是0.2V

2.COMS電平

COMS集成電路使用場效應(yīng)管[MOS管],功耗小，工作電壓范圍很大，速度相對于TTL電路來說較低。

COMS電路的電平叫作COMS電平。具體而言，COMS電平就是：高電平【1邏輯電平】電壓接近于電源電壓，低電平【0邏輯電平】電壓接近0V

TTL電路和COMS電路相連接時，由于電平的數(shù)值不同，TTL的電平不能觸發(fā)COMS電路，COMS的電平可能會損壞TTL電路，因此不能互相兼容匹配，這就需要設(shè)置電平轉(zhuǎn)換電路。

2.單片機的最小系統(tǒng)

單片機的最小系統(tǒng)包括直流供電、時鐘電路、復(fù)位電路。這些電路處于正常狀態(tài)是單片機正常工作的必需條件，如圖所示

1。直流供電

沒有直流供電或不正常，單片機肯定不能正常工作。AT89S52單片機的工作電壓為4-5.5V,推薦電壓5V

由于在一般的應(yīng)用中單片機使用的是內(nèi)部程序，所以如圖31腳【EA】要接電源（高電平），若接地，則單片機訪問外部程序

2.時鐘電路

時鐘電路的作用是產(chǎn)生時鐘信號（為脈沖信號）。時鐘信號的作用是使單片機按一定的時間規(guī)律一步一步進行工作（執(zhí)行指令）。時鐘電路由圖中單片機18、19、20腳外接的兩個瓷片或貼片電容（C1、C2），一個晶振和單片機的部分內(nèi)部電路組成。

常用的晶振頻率有6MHz、11MHz、24MHz

晶振的頻率越高，時鐘信號的周期就越小，單片機運行也就越快，瓷片電容的值為10-30pF，電容對時鐘信號的頻率有一定的影響。

3.復(fù)位電路

復(fù)位時單片機的初始化操作。單片機啟動運行時，都需要先復(fù)位，其作用是“清零”，也就是使CPU和其他部件處于一個確定的初始化狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作，但單片機本身是不能自動進行復(fù)位操作的，必須配合相應(yīng)的外部電路才能實現(xiàn)。

復(fù)位實質(zhì)上是在單片機上電后，使單片機的復(fù)位腳（9腳）保持一定時間（很短，一般為幾個機器周期）的高電平，然后再變成低電平。

復(fù)位的方法有兩種

1。上電復(fù)位;由9腳外接的電解電容C1和電阻R2組成。

1，手動復(fù)位：由按鍵K，限流電阻R2等組成，系統(tǒng)上電后，手動按一下按鍵K，可使單片機重新復(fù)位，當自動復(fù)位出現(xiàn)故障后，按下該按鍵，也可以使單片機復(fù)位。