51单片机个人学习笔记及经验—连载1 -

标题: 51单片机个人学习笔记及经验—连载1 [打印本页]

作者: 七月雨 时间: 2018-10-1 08:39
标题: 51单片机个人学习笔记及经验—连载1
小白51逆袭之路，笔记分享

1.单片机的基本结构
1.1 单片机就是一块集成芯片
1.1.1识别芯片上的简单信息：

STC：生产公司名称
第一行中的C：采用CMOS制作工艺
第一行中的2：2*4K等于芯片的内存的大小（程序大小必须小于要应用的单片机的内存大小）
第二行：DIP是一种封装型号（DIP封装，是dual inline-pin package的缩写，也叫双列直插式封装技术，双入线封装，DRAM的一种元件封装形式。指采用双列直插形式封装的集成电路芯片，绝大多数中小规模集成电路均采用这种封装形式，其引脚数一般不超过100。）
40I：40是单片机芯片所能支持的最大晶振频率（40MHz），I表示工业级；
商业级C 0~85摄氏度
工业级I -40~125摄氏度
军品级 -55~168摄氏度
第三行1752：表示生产日期17年第52周
关于CMOS工艺：
CMOS工艺是在PMOS和NMOS工艺基础上发展起来的。CMOS中的C表示“互补”，即将NMOS器件和PMOS器件同时制作在同一硅衬底上，制作CMOS集成电路。
CMOS电路中既包含NMOS晶体管也包含PMOS晶体管，NMOS晶体管是做在P型硅衬底上的，而PMOS晶体管是做在N型硅衬底上的，要将两种晶体管都做在同一个硅衬底上，就需要在硅衬底上制作一块反型区域，该区域被称为“阱”。根据阱的不同，CMOS工艺分为P阱CMOS工艺、N阱CMOS工艺以及双阱CMOS工艺。其中N阱CMOS工艺由于工艺简单、电路性能较P阱CMOS工艺更优，从而获得广泛的应用。
1.1.2芯片内部基本结构8051内部结构：

总线（BUS）是计算机各部件之间传送信息的公共通道。微机（单片机）中有内部总线和外部总线两类。内部总线是CPU内部之间的连线。外部总线是指CPU与其它部件之间的连线。外部总线有三种: 数据总线DB（Data Bus）, 地址总线 AB（Address Bus）和控制总线CBControl Bus）。

CPU：由运算和控制逻辑组成，同时还包括中断系统和部分外部特殊功能寄存器；
RAM：用以存放可以读写的数据，如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据；
ROM：用以存放程序、一些原始数据和表格；
I/O口：四个8位并行I/O口，既可用作输入，也可用作输出；
T/C：两个定时/记数器，既可以工作在定时模式，也可以工作在记数模式；
五个中断源的中断控制系统；
一个全双工UART（通用异步接收发送器）的串行I/O口，用于 实现单片机之间或单片机与微机之间的串行通信；
片内振荡器和时钟产生电路，石英晶体和微调电容需要外接。最高振荡频率取决于单片机型号及性能。

Tip：

C-51中一些与位运算有关的运算符
>>  <<       （位右移位左移）
& |          (按位与按位或)
^ ~          (按位异或  按位取反)

单片机主要掌握以下几点：

最小系统能够运行起来的必要条件。

1.电源 2.晶振（心脏：用以驱动单片机）3.复位电路

对单片机任意IO口的随意操作

1.输出控制电平高低2.输出检测电平高低。

定时器：重点掌握最常用的方式2
中断：外部中断、定时器中断、串口中断
串口通信：单片机之间、单片机与计算机间
掌握KEIL工程的建立和软件的开发；
掌握KEIL中软件仿真的基本应用；
掌握用KEIL直接硬件仿真单片机学习板的方法

如何区分位地址和字节地址：
位地址是字节地址中的某一位。（一个字节有八位）
?51单片机每个存储单元或特殊功能寄存器（包括I/O口）都分配有一个8位的字节地址，而从20H~2FH地址的内存单元（??RAM??），不仅可以字节寻址，而且每一个（8位）字节还被允许分别对其中的每一位进行寻址，20H~2FH一共16字节，16*8=128位。其余还有一些特殊功能寄存器和I/O也是可以位寻址的。?
一个存储器就象一个个的小抽屉，一个小抽屉里有八个小格子，每个小格子就是用来存放“电荷”的，电荷通过与它相连的电线传进来或释放掉，至于电荷在小格子里是怎样存的，就不用我们操心了，你能把电线想象成水管，小格子里的电荷就象是水，那就好理解了。存储器中的每个小抽屉就是一个放数据的地方，我们称之为一个“单元”。

上拉电阻与下拉电阻的区别于联系：

上拉电阻：将一个不确定的信号，通过一个电阻与电源VCC相连，固定在高电平。
作用：上拉是对器件注入电流；灌电流；当一个接有上拉电阻的IO端口设置为输入状态时，它的常态为高电平。

二、下拉电阻：将一个不确定的信号，通过一个电阻与地GND相连，固定在低电平。
作用：下拉是从器件输出电流；拉电流。当一个接有下拉电阻的IO端口设置为输入状态时，它的常态为低电平。

上拉电阻和下拉电阻2者共同的作用是：避免电压的“悬浮”，造成电路的不稳定。

电阻主要有：上拉电路，下拉电阻，限流电阻。
下图是一个排阻的示意图，排阻有一个公共端VCC。
普通LED小灯一般负载的电流为3~10mA,超过10mA就可能烧坏。接5V后一般若是3mA电流，小灯电压为1.7V，电阻分担3.3V，由欧姆定律的电阻大小约为1K欧姆。

芯片手册阅读方法1（真值表）：

L：低电平
H：高电平
X：任意值
Q0：保持先前的状态
Z：高阻态（介于高电平与低电平之间的状态，它的电平跟着与它相连的器件的电平高低变化而变化，比如与它相连的器件为高电平，它也为高，器件为低它也为低。）
OE：上面的横线代表低电平有效（即芯片在OE为低电平时工作，out enable:输出使能）
LE：锁存器的锁存端（latch）
D：输入
Q：输出

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