一 單片機(jī)的基本知識(shí)

1、單片機(jī)的結(jié)構(gòu)

單片機(jī)是單片微型計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)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(xiě)MCU】，它和普通的微型計(jì)算機(jī)一樣都由中央處理器【CPU】、存儲(chǔ)器【RAM和ROM】和輸入/輸出接口【稱為I/O】等組成。

2、 51單片機(jī)的引腳

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

引腳編號(hào)1---8 P1口

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

引腳編號(hào)10----17 P3口

是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O口，每位能驅(qū)動(dòng)4個(gè)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(qǐng)求信號(hào)輸入端，

P3.4(T0)、P3.5(T1)為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器作為 計(jì)數(shù)器使用時(shí)，計(jì)數(shù)脈沖的輸入端，

P3.6(WR)為讀、寫(xiě)外部程序或外部存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)時(shí)自動(dòng)產(chǎn)生寫(xiě)選通信號(hào)，

P3.7(RD)為讀，寫(xiě)外部程序 或數(shù)據(jù)時(shí)自動(dòng)產(chǎn)生讀選通信號(hào)

引腳編號(hào)21---28 P2口

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

第二功能：在擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器（擴(kuò)展地址）時(shí)用作數(shù)據(jù)總線和地址總線的高8位

引腳編號(hào) 29 PSEN

單片機(jī)讀外部程序存儲(chǔ)器時(shí)的選通信號(hào)引腳，一般不用外部程序時(shí)，此腳為空

引腳編號(hào) 30 ALE/PROG

單片機(jī)訪問(wèn)外部“地址”時(shí)，該腳送出低8位地址的鎖存信號(hào)，不擴(kuò)展外器件時(shí)，該腳輸入晶振頻率的1/6輸出脈沖，可用作外部定時(shí)器或時(shí)鐘，編程（即向單片機(jī)中的存儲(chǔ)器Flash或EPROM寫(xiě)入程序代碼）時(shí)，該腳輸入編程脈沖。

引腳編號(hào) 31 EA/VPP

選通運(yùn)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(chǔ)器（ROM）中的程序來(lái)運(yùn)行，該腳也是編程電壓的輸入腳

引腳編號(hào) 32-------39 P0口

是一個(gè)漏極開(kāi)路的雙向I/O口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)邏輯電平，第二功能是在擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器（擴(kuò)展地址）時(shí)用作數(shù)據(jù)總線和地址總線的低8位

引腳編號(hào) 9 RST

復(fù)位信號(hào)輸入，晶振工作時(shí)，RST持續(xù)2個(gè)機(jī)器周期的高電平會(huì)使單片機(jī)復(fù)位（注: 復(fù)位、時(shí)鐘信號(hào)、供電是單片機(jī)的工作條件）

引腳編號(hào) 18 19 XTAL1 /XTAL2

外接晶振振蕩器（晶振），晶振與單片機(jī)內(nèi)部電路配合，給單片機(jī)提供時(shí)鐘信號(hào)

引腳編號(hào) 20 GND

接地（+5V直流供電的負(fù)極）

引腳編號(hào) 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(jià)于邏輯’1‘，0V等價(jià)于邏輯’0‘，這被稱作TTL信號(hào)系統(tǒng)，這是計(jì)算機(jī)處理器控制的設(shè)備內(nèi)部各部分之間通信的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。

TTL電路的電平就叫作TTL電平，電平是一個(gè)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(chǎng)效應(yīng)管[MOS管],功耗小，工作電壓范圍很大，速度相對(duì)于TTL電路來(lái)說(shuō)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(shí)，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(huì)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(jī)的最小系統(tǒng)

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

1。直流供電

沒(méi)有直流供電或不正常，單片機(jī)肯定不能正常工作。AT89S52單片機(jī)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(jī)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(jī)訪問(wèn)外部程序

2.時(shí)鐘電路

時(shí)鐘電路的作用是產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)（為脈沖信號(hào)）。時(shí)鐘信號(hào)的作用是使單片機(jī)按一定的時(shí)間規(guī)律一步一步進(jìn)行工作（執(zhí)行指令）。時(shí)鐘電路由圖中單片機(jī)18、19、20腳外接的兩個(gè)瓷片或貼片電容（C1、C2），一個(gè)晶振和單片機(jī)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(shí)鐘信號(hào)的周期就越小，單片機(jī)運(yùn)行也就越快，瓷片電容的值為10-30pF，電容對(duì)時(shí)鐘信號(hào)的頻率有一定的影響。

3.復(fù)位電路

復(fù)位時(shí)單片機(jī)的初始化操作。單片機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)，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(gè)確定的初始化狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開(kāi)始工作，但單片機(jī)本身是不能自動(dòng)進(jìn)行復(fù)位操作的，必須配合相應(yīng)的外部電路才能實(shí)現(xiàn)。

復(fù)位實(shí)質(zhì)上是在單片機(jī)上電后，使單片機(jī)的復(fù)位腳（9腳）保持一定時(shí)間（很短，一般為幾個(gè)機(jī)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(dòng)復(fù)位：由按鍵K，限流電阻R2等組成，系統(tǒng)上電后，手動(dòng)按一下按鍵K，可使單片機(jī)重新復(fù)位，當(dāng)自動(dòng)復(fù)位出現(xiàn)故障后，按下該按鍵，也可以使單片機(jī)復(fù)位。