单片机最小系统的设计与制作精要.ppt

单片机最小系统的设计与制作;一、单片机基本知识　　 1．单片机的概念　　单片微型计算机简称单片机。它把组成微型计算机的中央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、I/O接口电路、定时/计数器及串行通信接口等功能部件制作在一块集成芯片中，构成一个完整的微型计算机。国际上通常称单片机为微控制器(MCU)，又称为嵌入式微控制器(EMCU)。;　　2．单片机的发展概况　　单片机诞生至今，已发展成上百种系列的近千个品种。单片机的发展大致分为如下5个阶段。　　(1) 单片机的诞生：1971年美国Intel公司研制的4位微处理器Intel 4004。;　　(4) 单片机向微控制器过渡阶段：实时处理能力更强，主频更高，同时配置了多路的A/D、D/A转换通道，适用于更复杂的控制系统。以MCS-51兼容的8位单片机为主流。;　　3．单片机的应用　　单片机的应用范??十分广泛，主要的应用领域如下：　　(1) 工业控制方面的应用：单片机可以构成各种工业控制系统、数据采集系统等。如数控机床、自动生产线控制、电机控制、温度控制、航空航天导航系统、电梯智能控制等。　　(2) 仪器仪表方面的应用：如智能仪器、医疗器械、数字示波器、各种物理量的测量仪器等。　　(3) 计算机外部设备与智能接口方面的应用：如图形终端机、传真机、复印机、打印机、绘图仪、磁盘/磁带机、程控交换机、通信终端等。;　　(4) 商用产品方面的应用：如自动售货机、电子收款机、电子秤等。　　(5) 家用电器方面的应用：如微波炉、电视机、空调、洗衣机、录像机、音响设备等。　　单片机在工业、农业、商业、金融、教育、科研、国防等领域有着十分广泛的应用。;　　二、AT89S51单片机的封装及引脚功能　　  AT89S51 采用40引脚DIP封装。;　　AT89S51共40个引脚，如图1-2所示，大致分为如下四类。;　　(3) 控制线引脚。　　RESET/VPD(9脚)：复位端/备用电源输入端。在单片机正常工作状态下，当RESET端出现持续两个机器周期以上的高电平时，单片机实现复位操作。VPD端可外接备用电源，以便在VCC掉电或电压降到一定值时向单片机供电。　　　　/VPP(31脚)：片外程序存储器选择输入端/ Flash存储器编程电源端。　　端为低电平时，访问外部程序存储器（片外ROM），　　为高电平时，直接访问片内ROM。VPP端是对AT89S51片内Flash存储器编程时作为编程允许电源?+12 V的输入端。;　　ALE/　　　(30脚)：地址锁存允许端/编程脉冲输入端。当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE端输出的脉冲用于锁存P0口(即P0.0～P0.7)分时送出的低8位地址(下降沿有效)。当不访问外部存储器时，该端以时钟频率的1/6输出固定的正脉冲信号，可用作外部定时脉冲源。对内部Flash存储器编程期间，该引脚用于输入编程脉冲。　　　　　(29脚)：读片外程序存储器选通信号输出端。当AT89S51从外部程序存储器取指令时，　　　端产生负脉冲，作为外部ROM的选通信号。在访问外部RAM或片内ROM时，不产生有效的PSEN非信号。;　　(4) ?I/O引脚(P0～P3口)。　　P0口(32～39脚)：P0.7/AD7～P0.0/AD0，是8位双向I/O口，也是地址/数据总线复用口。当P0口作输入/输出口用时，必须外接上拉电阻。当访问片外存储器时，P0口用作地址/数据分时复用口线。　　P1口(1～8脚)：P1.0～P1.7，是8位双向I/O口，内部带上拉电阻。P1口的第二功能：ISP在系统编程。 P1.5 MOSI(主机发送从机接收）； P1.6 MISO(主机接收从机发送）； P1.7 SCK(主机发送的时钟信号）；;　　P2口(21～28脚)：P2.0/A8～P2.7/A15，是8位双向I/O口，内部带上拉电阻。当访问片外存储器时，P2口用作高8位地址总线。　　P3口(10～17脚)：P3.0～P3.7，是8位双向I/O口，内部带上拉电阻。P3口的每一个引脚可作为一般I/O口用，此外还具有第二功能：;表1-1 P3口的第二功能 ;　　三、AT89S51单片机的内部结构;　　1、存储器　　单片机的存储器分两种：程序存储器和数据存储器。单片机存储器采用哈佛结构，它将程序存储器和数据存储器分开编址，各自有自己的寻址方式。　　(1) 程序存储器：用于存放已编写好的程序及数据表格。AT89S51中采用的是Flash，其存储容量为4?KB。;低128 B数据存储器 的地址空间分配：;　　① 工作寄存器区：地址范围为0000