51單片機知識重點匯總一

主要性能:

與MCS-51單片機產品兼容 、8K字節在系統可編程Flash存儲器、 1000次擦寫周期、全靜態操作：0Hz～33Hz 、三級加密程序存儲器 、 32個可編程I/O口線、三個16位定時器/計數器八個中斷源、全雙工UART串行通道、 低功耗空閑和掉電模式 、掉電后中斷可喚醒 、看門狗定時器 、雙數據指針、掉電標識符 。

一、STC89C51單片機外部引腳簡介

電源及時鐘引腳：Vcc（40腳）、GND（20腳）、XTAL1（19腳）、XTAL2（18腳）。

Vcc、GND——單片機電源引腳，不同的型號單片機接入對應電壓電源，常壓為+5V，低壓為+3.3V。

XTAL1、XTAL2——外接時鐘引腳。XTAL1為片內震蕩電路的輸入端，XTAL2為片內震蕩電路的輸出端。8051的時鐘有兩種方式，一種是片內時鐘震蕩方式，需要在這兩個腳外接石英晶體和震蕩電容，震蕩電容的值一般取10p~30p；另一種是外部時鐘方式，將XTAL1接地，外部時鐘信號從XTAL2腳輸入。

編程控制引腳。如RST（復位）、PSEN（29腳）、ALE/PROG（30腳）、EA/Vpp（31腳）。

RST(9腳)——單片機復位引腳。當輸入連續兩個機器周期以上高點平時有效，用來完成單片機的復位初始化操作，復位后程序計數器PC=0000H，單片機從程序儲存器的0000H單元讀取第一條指令碼。即單片機從頭開始執行程序。

PSEN(29腳）—— 程序存儲器允許輸出控制端。讀取外部程序存儲器時PSEN低電平有效，以實現外部程序存儲器單元的讀操作（了解即可）。

ALE/PROG（30腳）—— 在單片機擴展外部RAM時，ALE用于控制把P0口的輸出低8位地址送鎖存器鎖存器來，以實現地位地址和數據的隔離。（了解即可）。

EA/Vpp（31腳）—— EA接高電平時，單片機讀取內部程序存儲器。當擴展有外部ROM時，當讀取完內部ROM后自動讀取外部ROM。EA接低電平時，單片機直接讀取外部ROM。

I/O口引腳 —— P0口、P1口、P2口、P3口。

P0口（39-32腳）——雙向8位I/O口，每個口可獨立控制，沒有上拉電阻，為高阻態，所以不能正常的輸出高低電平，因此該組IO口在使用時務必要接上拉電阻，一般選10千歐。

P1口（1-8腳）——準雙向8位IO口，每個口可獨立控制，內帶上拉電阻，這種接口輸出沒有高阻狀態，輸入也不能鎖存，故不是真正的雙向IO口。之所以稱它為準雙向，是因為該口在作為輸入使用前，要先向該口進行寫1操作，然后單片機內部才可正確的讀出外部信號，也就是要使其先有個“準”備的過程，所以說才是準雙向接口。

P2口（21-28腳）—— 準雙向8位I/O口，每個口可獨立控制，內帶上拉電阻，與P1口相似。

P3口（10-17腳）——準雙向8位IO口，每個口可獨立控制，內帶上拉電阻。作為第一功能可以當做普通I/O口，與P1口相似。P3口可做第二功能使用。參照下表：

二、電平特性

單片機的輸入輸出電平為TTL電平，其中高電平為+5V，低電平為0V。計算機串口為RS-232電平，其中高電平為-12V，低電平為+12V。注意，RS-232為負邏輯電平。

三、單片機的幾個周期介紹

（1）時鐘周期。也稱為震蕩周期，定義為時鐘頻率的倒數（可以這樣來理解，時鐘周期就是單片機外接晶振的倒數，

如12MHz的晶振，它的時鐘周期就是1/12us）它是單片機中最基本的、最小的時間單位;在一個時鐘周期內，CPU僅完成一個最基本的動作。對于某個單片機來講，若采用了1MHz的時鐘頻率，則時鐘周期就是1us;若采用4MHz

的時鐘頻率，則時鐘周期就是250us。由于時鐘脈沖是CPU的基本脈沖，它控制著CPU的工作節奏（使CPU的每一步都統一到它的步調上來）。顯然，對同一種單片機，時鐘頻率越高，單片機的工作速度就越快。但是，由于不同的單片機內部硬件電路和電氣結構不完全相同，所以其所需的時鐘頻率范圍也不一定相同。我們使用的STC89C系列的時鐘范圍約在1MHz~40MHz。

（2）狀態周期。它是時鐘周期的兩倍。

（3）機器周期。單片機的基本操作周期，在一個操作周期內，單片機完成一項基本操作，如取指令、存儲器讀/寫等。它由12個時鐘周期（6個狀態周期）組成。

（4）指令周期。它是指CPU執行一條指令所需要的時間。一般一個指令周期含有1~4個機器周期。

四、移位操作

左移。C51操作符為“<<”，最低位補零右移。同上

循環左移，最高位移入最低位，其他依次向左移一位。

這套本來是為零基礎的學員錄制的，后面感覺這塊教程已經泛濫，干脆分享出來了。

五、數碼管顯示原理

電路方面有共陰極和共陽極之分，讓數碼管顯示不同的數字就是先定義一個保存16進制數的數組，然后在程序中把這個16進制數賦值給相應的引腳。

六、中斷概念

51單片機一共有6個中斷源

INT0——外部中斷0

INT1——外部中斷1

T0/1/2——計時器/定時器中斷，由計數器滿回零引起。

T1/R1——串行口中斷，串行端完成一幀字符發送/接收后引起。

七、單片機的定時器中斷

51單片機內部共有兩個16位可編程的定時器/計數器，即定時器T0和定時器T1。它們既有定時功能又有計數功能。定時器/計數器的實質是加1計數器（16位），由高8位和底8位兩個寄存器組成，TMOD寄存器是定時器/計數器的工作方式寄存器，確定工作方式和功能；TCON是控制寄存器，控制T0，T1的啟動和停止以及設置溢出標志。

加一計數器的輸入計數脈沖有兩個來源，一個是由系統的時鐘振蕩器輸出脈沖經12分頻后送來；另一個是T0或T1引腳輸入的外部脈沖源。如果定時器/計數器工作在定時模式，則表示時間已到；如果工作在計數模式，則表示計數值已經滿了。

定時器初始化過程如下：

①對TMOD賦值，以確定T0和T1的工作方式

②計算初值，并將初值寫入TH0、TL0或TH1、TL1中。

③中斷方式時，則對IE賦值，開放中斷。

④使TR0或TR1置位，啟動定時器/計數器定時或計數

八、并行與串行基本通信方式

1、并行通信方式：將數據字節的各位用多條數據線同時進行傳輸，每位數據都需要一條傳輸線。

2、串行通信方式：串行通信是將數據字節分成一位一位的形式在一條傳輸線上逐個的傳輸，此時只需要一條數據線

3、異步串行通信方式：指通信的接收與發送設備使用各自的時鐘控制數據的發送和接收過程。其特點是：不要求發送雙方時鐘嚴格一致，容易實現，設備開銷小，但每個字符要附加2~3位，用于起始位、校驗位、停止位，各幀之間還有間隔，因此傳輸效率不高。在單片機與單片機之間，單片機與計算機之間通信時，通常采用異步串行通信方式。

4、同步串行通信方式：同步通信時要建立發送方時鐘對接收方時鐘的直接控制，使雙方完全達到同步。