单片机学习手册C51版.docx

1、单片机学习手册C51版单片机知识学习手册项目一 单片机的认识一、单片机芯片引脚 89C51/89S51共有40个引脚，说明如下： 电源: VCC(40) - 芯片电源，接+5V VSS(20) - 接地端； 时钟:XTAL1(19)、XTAL2(18) - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。 控制线:控制线共有4根， ALE/PROG(30):地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲 ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址 PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。 PSEN(29):外ROM读选通信号。 RST/VPP(9):复位/备用电源。 RST（Re

2、set）功能：复位信号输入端。 VPP功能：在Vcc掉电情况下，接备用电源。 （4） EA/VPP:内/外ROM选择/片内EPROM编程电源。89C51/89S51芯片用内部ROM（程序存储器），所以此引脚必须接高电平+5V.4. 输入输出口线P0.0P0.7(3932) P0口8位双向口线P1.0P1.7(18) P1口8位双向口线P2.0P2.7 (2127) P2口8位双向口线P3.0P3.7(1017) P3口8位双向口线其中P3中的各位有第二功能思考：判断第1脚的方法是什么？二、单片机的最小系统 能够让单片机工作的最小硬件电路，称为单片机最小系统。包括单片机芯片、电源电路、晶振电路、

3、复位电路。1、电源电路 如果有现成的5V稳压电源，可直接把VCC脚与EA脚接+5V，然后把VSS脚接5V电源的地就可以了。如果没有现成的稳压电源，可通过220V交流电进行降压整流滤波稳压得到。2、复位电路 复位是指单片机的初始状态，当单片机刚上电时，单片机应在初始状态。有时程序执行过程中会出现动作乱的现象，也可让单片机复位一下，让程序从头开始执行。单片机复位后，各特殊功能寄存器的初始状态教材。复位电路的工作原理是一个RC电路的充电过程，因单片机的复位是高电平复位，必须在RST引脚上保持两个机器周期以上的高电压才能让单片机可靠复位，所以上图中的电阻及电容的大小要选择合适。复位过程是：当刚接上电源

4、时，+5V通过22UF的电容及10K的电阻进行充电，电容相当于短路，所5V直接加到RST引脚上而复位，称之为上电复位，过一段时间，电容充电完毕，流过10K的电阻的电流为零，RST引相当于与地（低电平）接在一起，单片机在工作状态。当在程序执行过程中要进行复位时，可按下按键K1，RST为高电平而复位。3、晶振电路如右上图所示，晶振电路主要由晶振（12MHZ）与两个电容（30PF左右）组成，为单片机提供时钟脉冲。三、单片机中数的使用 十进制数 主要特点： 基数是10。有10个数码（数符）构成： 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。 进、借位规则是“逢十进一、借一当十”。【例】 1234.56=

5、1103+2102+3101+4100+510-1+610-2= 1000+200+30+4+0.5+0.06 上述，103、102、101、100、10-1、10-2 称为十进制数各数位的 “ 权 ” 二进制数 主要特点： 基数是2。只有两个数码：0 和 1。 进、借位规则是“逢二进一、借一当二”。 每左移一位,数值增大一倍；右移一位,数值减小一半。 二进制数用尾缀B作为标识符。 【例】 111.11B= 122 +121 +120 +12-1+12-2= 7.75 其中，22、21、20、2-1、2-2 称为二进制数各数位的“ 权 ” 十六进制数 主要特点： 基数是16。共有16个数符构成

6、： 0、1、9、A、B、C、D、E、F。其中， A、B、C、D、E、F 代表的数值分别为 10、11、12、13、14、15。 进、借位规则是“逢十六进一、借一当十六”。 十六进制数用尾缀H表示。在C51中十六进制数“0X”开头的。【例】0XA3.4 = 10161+3160+416-1 = 160+3+0.25 = 163.25 其中，163、162、161、160、16-1、16-2 称为十六进制数各数位的“权”。 十六进制数、二进制数和十进制数对应关系表十进制数十六进制数二进制数十进制数十六进制数二进制数00X000000B110X0B 1011B10X010001B120X0C 110

7、0B20X02 0010B130X0D 1101B30X03 0011B140X0E 1110B40X04 0100B150X0F 1111B50X05 0101B160X10 0001 0000B60X06 0110B170X11 0001 0001B70X07 0111B180X12 0001 0010B80X08 1000B190X13 0001 0011B90X09 1001B200X14 0001 0100B100X0A 1010B210X15 0001 0101B二、数制转换 二进制数与十六进制数相互转换 二进制数转换成十六进制数 整数部分： 自右向左，四位一组，不足四位，向左填零

8、，各部分用相应的十六进制数替代；例0101 1010B=0X5A 11110101B=0XF5 1101010B=0X 10111B=0X 1011011B=0X 1011000B=0X 小数部分： 自左向右，四位一组，不足四位，向右填零，各部分用相应的十六进制数替代；如：0.1101B=0.D 0.1010B=0X 0.11101B=0X 十六进制数转换成二进制数每一位十六进制数分别用相应4位二进制数替代。十六进制数二进制数十六进制数二进制数0X0 0000B0X8 1000 B0X1 0001 B0X9 1001 B0X2 0010 B0XA 1010 B0X3 0011 B0XB 101

9、1 B0X4 0100 B0XC 1100 B0X5 0101 B0XD 1101 B0X6 0110 B0XE 1110 B0X7 0111 B 0XF 1111 B如16H=0001,0110B 0X1FF=0001,1111,1111B 0X4F=0100,1111B0X16.D=0001,0110.1101B 0X89= B 0XF8= B0XED= B 0XBC= B 十进制数转换成二进制数、十六进制数 整数部分的转换 十进制整数转换成二进制整数的方法： 十进制数整数转换成十六进制数的方法： 除2取余法 除16取余法 如48D(十进制)= 110000B(二进制数) 323D(十进制

10、)= 143H(十六进制数) 小数部分的转换 十进制小数转换成二进制小数的方法： 将小数部分乘2取整数法0.75D(十进制数)= 0.11B 4、二进制数运算(1) 二进制数加法运算 规则：0 + 0 = 0，0 + 1 = 1 + 0 = 1， 1 + 1 = 0（向高位进1）：运算对象在运算符的右边功能：对运算对象的各二进位按位求反，即使每一位上的0变1；变1为0。 14：即0 0 0 0 1 1 1 0 B按位求反得00001110 11110001：左移 例如：a ：右移例如：a2功能：把a的各二进位向右移动2位若a= 0000000000001111(十进制15)，右移2位后为000

11、0000000000011(十进制3)。00000000000011110000000000000011有符号数与无符号数有符号数：最高位为符号位，最高位为“0”表示正数，最高位为“1”表示负数。 00001010B表示是正数(+10)，而10010001B表示负数。 无符号数：最高位不作为符号位，而当成数值位。二进制数有原码、反码与补码三种编码形式 原码：二进制数的原形，可为无符号数，也可有符号数。 8位无符号数原码范围：00000000B1111 1111B（0FFH或0255） 8位有符号数原码范围：1111 1111B0111 1111B（FFH7FH或-127+127） 反码： 正数

12、的反码与原码相同;负数的反码，符号位不变，数值部分按位取反。 如： 原码：1000 0100B反码1111 1011B 补码： 正数的补码与原码相同;负数的补码，符号位不变，数值部分按位取反再在(右边最低位)加1。 如： 原码：1000 0100B反码：1111 1011B1补码：1111 1100B 补码的用途：将减法运算转换为加法运算。三、单片机内部结构单片机内部包括有：一个CPU，两个定时/计数器T1、T0，4KB的程序存储器，128B(字节)的数据存储器，中断系统，串行通信口，4个并行I/O口。1、存储器的结构单片机中的数据以8位二进制数为一个单元进行存储的，所以存储器的结构以8位二进

13、制数为一个单元，一个单元就象一层有8位房间的楼层，每个房间只能存放0或1 (1) 程序存储器 ROM89S51单片机内部有4KB的程序存储器，用于存放用户编写的程序。单元地址从0000H到0FFFH，在一般的单片机控制系统中一般是够用的，如果不够用，可外加芯片扩展到64KB。(2)数据存储器 RAM89S51单片机内部有256B(字节/含特殊功能寄存器)的数据存储器，用于存放运算过程中产生的中间结果。如果不够用，可外加芯片扩展到64KB为了方便数据存储器的使用，又将它分成几个区1）工作寄存器区：地址从00H到1FH，共32个存储单元。单片机复位后，默认选择0区，工作区的选择由程序状态字PSW中的RS1、RS0两位设置。PSW程序状态字的各位定义D7D6D5D4D3D2D1