一 单片机的基本知识

1、单片机的结构

单片机是单片微型计算机的简称，由于它主要用于领域，所以通常将其称为微型控制器，【英文缩写MCU】，它和普通的微型计算机一样都由中央处理器【CPU】、存储器【RAM和ROM】和输入/输出接口【称为I/O】等组成。

2、 51单片机的引脚

下面以【AT89S52】为列进行介绍，其外形有40脚双列直插式【PDIP】封装。

引脚编号1---8 P1口

是一个具有内部上拉电阻的8位准双向I/O口，每位能驱动4个TTL逻辑电平，即每个引脚可与4个TTL负载并联，也就是带4个TTL负载（注意;TTL负载就是由三极管等双极型元件集成的器件，COMS负载由场效应管这种单极性晶体管集成的器件）

引脚编号10----17 P3口

是一个具有内部上拉电阻的8位准双向I/O口，每位能驱动4个TTL逻辑电平，

第二功能：P3.0（RXD）、P3.1(TXD)分别用于串口通信的接受数据和发送数据，

P3.2(INT0)、P3.3(INT1)为外中断0、外中断1、的请求信号输入端，

P3.4(T0)、P3.5(T1)为定时器/计数器作为 计数器使用时，计数脉冲的输入端，

P3.6(WR)为读、写外部程序或外部存储器的数据时自动产生写选通信号，

P3.7(RD)为读，写外部程序 或数据时自动产生读选通信号

引脚编号21---28 P2口

是一个具有内部上拉电阻的8位准双向I/O口，每位能驱动4个TTL逻辑电平，

第二功能：在扩展外部存储器（扩展地址）时用作数据总线和地址总线的高8位

引脚编号 29 PSEN

单片机读外部程序存储器时的选通信号引脚，一般不用外部程序时，此脚为空

引脚编号 30 ALE/PROG

单片机访问外部“地址”时，该脚送出低8位地址的锁存信号，不扩展外器件时，该脚输入晶振频率的1/6输出脉冲，可用作外部定时器或时钟，编程（即向单片机中的存储器Flash或EPROM写入程序代码）时，该脚输入编程脉冲。

引脚编号 31 EA/VPP

选通运行内部程序或外部程序，通常接电源，以选择内部程序存储器（ROM）中的程序来运行，该脚也是编程电压的输入脚

引脚编号 32-------39 P0口

是一个漏极开路的双向I/O口，每位能驱动8个逻辑电平，第二功能是在扩展外部存储器（扩展地址）时用作数据总线和地址总线的低8位

引脚编号 9 RST

复位信号输入，晶振工作时，RST持续2个机器周期的高电平会使单片机复位（注: 复位、时钟信号、供电是单片机的工作条件）

引脚编号 18 19 XTAL1 /XTAL2

外接晶振振荡器（晶振），晶振与单片机内部电路配合，给单片机提供时钟信号

引脚编号 20 GND

接地（+5V直流供电的负极）

引脚编号 40 VCC

接电源（接+5V直流供电的正极）

 

 

 

 

3.TTL电平和COMS电平的概念

1.TTL电平

用+5V等价于逻辑’1‘，0V等价于逻辑’0‘，这被称作TTL信号系统，这是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。

TTL电路的电平就叫作TTL电平，电平是一个电压范围，规定输出高电平>2.4V，输出电平<0.4V

在室温下，一般输出的高电平是3.5V，输出的低电平是0.2V

2.COMS电平

COMS集成电路使用场效应管[MOS管],功耗小，工作电压范围很大，速度相对于TTL电路来说较低。

COMS电路的电平叫作COMS电平。具体而言，COMS电平就是：高电平【1逻辑电平】电压接近于电源电压，低电平【0逻辑电平】电压接近0V

TTL电路和COMS电路相连接时，由于电平的数值不同，TTL的电平不能触发COMS电路，COMS的电平可能会损坏TTL电路，因此不能互相兼容匹配，这就需要设置电平转换电路。

2.单片机的最小系统

单片机的最小系统包括直流供电、时钟电路、复位电路。这些电路处于正常状态是单片机正常工作的必需条件，如图所示

 

 

 

1。直流供电

没有直流供电或不正常，单片机肯定不能正常工作。AT89S52单片机的工作电压为4-5.5V,推荐电压5V

由于在一般的应用中单片机使用的是内部程序，所以如图31脚【EA】要接电源（高电平），若接地，则单片机访问外部程序

2.时钟电路

时钟电路的作用是产生时钟信号（为脉冲信号）。时钟信号的作用是使单片机按一定的时间规律一步一步进行工作（执行指令）。时钟电路由图中单片机18、19、20脚外接的两个瓷片或贴片电容（C1、C2），一个晶振和单片机的部分内部电路组成。

常用的晶振频率有6MHz、11MHz、24MHz

晶振的频率越高，时钟信号的周期就越小，单片机运行也就越快，瓷片电容的值为10-30pF，电容对时钟信号的频率有一定的影响。

3.复位电路

复位时单片机的初始化操作。单片机启动运行时，都需要先复位，其作用是“清零”，也就是使CPU和其他部件处于一个确定的初始化状态，并从这个状态开始工作，但单片机本身是不能自动进行复位操作的，必须配合相应的外部电路才能实现。

复位实质上是在单片机上电后，使单片机的复位脚（9脚）保持一定时间（很短，一般为几个机器周期）的高电平，然后再变成低电平。

复位的方法有两种

1。上电复位;由9脚外接的电解电容C1和电阻R2组成。

1，手动复位：由按键K，限流电阻R2等组成，系统上电后，手动按一下按键K，可使单片机重新复位，当自动复位出现故障后，按下该按键，也可以使单片机复位。