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单片机基础知识必备

Bony
 Bony
发布于 2016/06/30 00:26
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单片机概述

什么是单片机(What is Microcontrollers?)

单片机就是一块集成在硅片上的微处理器、存储器以及各种输入输出接口的芯片,这样一块芯片就具备了计算机的属性,因而被称为单片微计算机。其事就是一块集成芯片,但是这块集成芯片具备特殊的功能,这些功能我们可以靠我们自己编程自定义,编程的目的就是使它的各个引脚在不同的时间可以输出不同的电平,进而控制连接到这个单片机各个脚的外围电路的电气状态。

百度百科:
单片机(Microcontrollers)是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统,在工业控制领域广泛应用。从上世纪80年代,由当时的4位、8位单片机,发展到现在的300M的高速单片机。

单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机,和计算机相比,单片机只缺少了I/O设备。概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。

单片机的使用领域已十分广泛,如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机,就能起到使产品升级换代的功效,常在产品名称前冠以形容词——“智能型”,如智能型洗衣机等。

单片机的标号信息及其封装类型

标号信息,以51内核单片机产品列表为例:

公司 产品
AT(atmel) AT89C51、AT89C52、AT89C53、AT89C55、AT89LV52、AT89S51、、AT89S52、AT89S53等
Phlilips(飞利浦) P80C54、P80C58、P87C54等
Winbond(华邦) W78C54、W87C58、W87E54、W78E58等
Inter(英特尔) i8C54、i8C58、i8L54、i8L58等
Siemens(西门子) C502-1R、C502-1E等
STC STC89C51RC、STC89C52RC等

标示举例解释:

STC:前缀,表示芯片为STC公司生产的产品。其它的前缀如AT、i、Winbond、Inter等

8:表示芯片为8051内核

9:表示内部含有Flash E²PROM 存储器。还有80C51中的0表示含有Mask ROM(掩模ROM)存储器,87C51中的7表示含有EPROM存储器(紫外线可擦除ROM)。

C:表示该器件含有CMOS产品。89LV52中的LV和89LE52中的LE都表示该芯片为低电压产品(3.3V电压供电),89S52中的S表示该芯片含有串行下载功能Flash存储器,既具备ISP可在线编程功能。

5:无意义。

8:表示该芯片内部程序存储空间的大小,在51系列中为多少个4KB,8代表32KB。

RR+:DR+表示内部RAM为1280B,RC表示内部的RAM(随机读写存储器)为512B(贝特)。

40:外部晶振最高可接入的大小,表示芯片的外部晶振最高可接入40MHZ。

I:产的级别,I表示工业级,工作温度范围-40~+85°,C表示为商业级,稳定范围为0℃~+70℃.

PDIP:封装类型,PDIP表示为直插式。

1015:表示本芯片的生产日期10年的第15周。

COK816.GD:芯片的制造工艺或处理工艺相关。

描述的不全的可以参阅一下百度百科,单片机介绍

单片机的外部引脚介绍

单纯的记忆引脚没有任何意义,有些引脚是作为固定的作用有些引脚的作用是是我们编程赋予的,最好的方法就是边学边记。不同的单片机引脚数不一样功能不一样。

以上图51单片机为例,在标示不清时根据如图的标志1芯片缺口摆放单片机,离标志2凹口最近的一个引脚为1脚,即为芯片的P1.0。左边从上至下为1到20脚,一般芯片的GNG(接电源负极)脚就在如图的芯片的左下角,右边从下至上为21脚到40脚,一般芯片的VCC(接电源正极)脚就在如图的芯片的右上角,

电平介绍

单片机的高低电平的依据与单片机的工作电压紧密相关,单片机是一种数字集成芯片,数字电路中只有两种电平:高电平和低电平,如在工作电压为5V的单片机中,高电平为+5V低电平为0V。计算机的串口芯片RS232C电平为负逻辑电平,高电平为-12V低电平为+12V。

常用逻辑电平与TTL、CMOS、LVTTL、ECL、PECL、GTL、RS232、RS422、RS485、LVDS等,其中TTL和CMOS的逻辑电平按照典型电压可分为4类:5V、3.3V、2.5V、1.8V。5V的TLL和CMOS为通用的逻辑电平。3.3V以下的都为低电压逻辑电平。ECL/PECL和LVDS是差分输入/输出,RS232是单端输入/输出。

TTL(晶体管逻辑电平)使用最多是因为数据表示通常采用2进制(我好想没有发现电路中右其它进制的数据表示形式),高电平等价于1低电平等价于0。

二进制与十六进制

数字电路中只有两种电平特性,即高低电平,从而决定了数字电路中使用二进制。在我们的世界中使用的是10进制,逢十进一借一当十是十进制的特点,从幼儿园就开始接触的加减乘除运算。在二进制中我们需要知道的是逢二进一借一当二,十进制的1转换到二进制位1,十进制的2转换为二进制因为已经满二所以需要进一,为10表示。十六进制当然同理,逢十六进一。这几个是在计算机语言中常用的进制,当然还有三四五六七八九进制(不要太当真,嘿嘿)。

在这里附上一张二/十/十六进制表吧

二进制 十进制 十六进制
0001 1 0x01
0010 2 0x02
0011 3 0x03
0100 4 0x04
0101 5 0x05
0110 6 0x06
0111 7 0x07
1000 8 0x08
1001 9 0x09
1010 10 0x0a
1011 11 0x0b
1100 12 0x0c
1101 13 0x0d
1110 14 0x0e
1111 15 0x0f

二进制的逻辑运算

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单片机51的基础知识介绍

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