51系列单片机概述.pdf

51 51 第一章 5511系列单片机概述 第一节 概述 随着微电子技术的不断发展，计算机技术也得到迅速发展，并且由于 芯片的集成度的提高而使计算机微型化，出现了单片微型计算机（Single Chip Computer），简称单片机，也可称为微控制器MCU（Micro controller Unit）。单片机，即集成在一块芯片上的计算机，集成了中央处理器 CPU（CentralProcessingUnit）、随机存储器 RAM（RandomAccessMemory）、 只读存储器（ReadOnlyMemory）、定时器/计数器以及I/O接口电路等主要 计算机部件。 单片机具有功能强，体积小，成本低，功耗小，配置灵活等特点，使 其在工业控制、智能仪表、技术改造、通信系统、信号处理等领域以及家用 电器、高级玩具、办公自动化设备等方面均得到应用。 从1976年9月Intel公司推出MCS—48系列单片机以来，世界上的一 些著名的器件公司都纷纷推出各自系列的单片机产品。主要有Intel公司的 MCS—48，51，96系列单片机；Motorola公司的MC6801，6805系列单片 机；Zilog公司的Z8 系列单片机；近年有Atmel公司的AT89系列单片机和 Microchip 公司的PIC 系列单片机等。各种系列的单片机由于其内部功能、 单元组成及指令系统的不尽相同，形成了各具特色的系列产品。其中 Intel 公司生产的MCS系列单片机目前仍占主导地位。 单片机作为微型计算机的一个分支，与一般的微型计算机没有本质上 的区别，同样具有快速、精确、记忆功能和逻辑判断能力等特点。但单片机 是集成在一块芯片上的微型计算机，它与一般的微型计算机相比，在硬件结 构和指令设置上均有独到之处，主要特点有： 1．体积小，重量轻；价格低，功能强；电源单一，功耗低；可靠性高， 抗干扰能力强。这是单片机得到迅速普及和发展的主要原因。同时由于它的 功耗低，使后期投入成本也大大降低。 2．使用方便灵活、通用性强。由于单片机本身就构成一个最小系统， 只要根据不同的控制对象作相应的改变即可，因而它具有很强的通用性。 3．目前大多数单片机采用哈佛（Harvard）结构体系。单片机的数据存 储器空间和程序存储器空间相互独立。单片机主要面向测控对象，通常有大 量的控制程序和较少的随机数据，将程序和数据分开，使用较大容量的程序 存储器来固化程序代码，使用少量的数据存储器来存取随机数据。程序在只 读存储器ROM中运行，不易受外界侵害，可靠性高。 4．突出控制功能的指令系统。单片机的指令系统中有大量的单字节指令， 以提高指令运行速度和操作效率；有丰富的位操作指令，满足了对开关量控 1 制的要求；有丰富的转移指令，包括有无条件转移指令和条件转移指令。 5．较低的处理速度和较小的存储容量。因为单片机是一种小而全的微型 机系统，它是牺牲运算速度和存储容量来换取其体积小、功耗低等特色。 51 51 第二节 5511系列单片机分类 单片机可分为通用型单片机和专用型单片机两大类。通用型单片机是 把可开发资源全部提供给使用者的微控制器。专用型单片机则是为过程控 制、参数检测、信号处理等方面的特殊需要而设计的单片机。我们通常所说 的单片机即指通用型单片机。 51 系列单片机源于Intel 公司的MCS—51 系列，在Intel公司将MCS —51 系列单片机实行技术开放政策之后，许多公司，如Philips、Dallas、 Siemens、Atmel、华邦、LG等都以MCS—51中的基础结构8051为基核推 出了许多各具特色、具有优异性能的单片机。这样，把这些厂家以8051为 基核推出的各种型号的兼容型单片机统称为51系列单片机。Intel公司MCS —51系列单片机中的8051是其中最基础的单片机型号。 MCS 51 MCS 51 一、MMCCSS—5511系列单片机分类 尽管各类单片机很多，但目前在我国使用最为广泛的单片机系列是 Intel公司生产的MCS—51系列单片机，同时该系列还在不断地