一、学习目标与要求 1、了解单片机基本定义以及单片机的发展史。 2、了解单片机的应用领域和发展趋势。 3、了解MCS-51单片机的内部组成和工作原理。 4、掌握单片机的学习方法。 二、本章重点内容 1、MCS-51单片机的定义与内部组成 单片机是一种集成电路芯片，一片单片机芯片就具有组成计算机的全部功能。它采用超大规模技术将具有数据处理能力的微处理器(CPU)、存储器（含程序存储器ROM和数据存储器RAM）、输入、输出接口电路(I/O接口)集成在同一块芯片上，构成一个即小巧又很完善的计算机硬件系统。 2、MCS-51的内部组成
图1.1 MCS-51单片机的内部组成 (1) 中央处理器： 中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。 (2) 数据存储器(RAM)： 8051内部有128字节数据存储器（RAM）和21个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器有专门的用途，通常用于存放控制指令数据，不能用作用户数据的存放，用户能使用的RAM只有128个字节，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。 (3) 程序存储器(ROM)： 8051共有4K字节程序存储器（ROM），用于存放用户程序和数据表格。 (4) 定时/计数器(ROM)： 8051有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数，当定时/计数器产生溢出时，可用中断方式控制程序转向。 (5) 并行输入输出(I/O)口： 8051共有4个8位的并行I/O口(P0、 P1、P2、P3)，用于对外部数据的传输。 (6) 全双工串行口： 8051内置一个全双工异步串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传送，该串行口既可以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。 (7) 中断系统： 8051具备较完善的中断功能，有五个中断源（两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断），可基本满足不同的控制要求，并具有2级的优先级别选择。 (8) 时钟电路： 8051内置{zg}频率达12MHz的时钟电路，用于产生整个单片机运行的时序脉冲，但需外接晶体振荡器和振荡电容。 3、单片机学习方法 （1）学习条件和环境。 选择一本好的单片机学习教材是学习单片机的基础，由于单片机原理及应用是一门专业性和实践性很强的课程，需要学习者动手做大量的实验，通过实验掌握单片机应用技术，因此，单片机学习者还应具有较好的硬件环境和软件环境。 硬件环境：个人计算机（PC）1台，常用工具1套（含万用表），仿真器或开发实验板1台。 软件环境：用于编辑、编译、调试源程序的工具软件1套（如“伟福”模拟调试软件或者Kile c软件），用于下载目标代码的ISP下载软件1套。 （2）学习方法。 ① 熟悉和了解单片机的内部资源。单片机使用者必须对所用型号的单片机的内部资源详细了解，这对单片机编程和应用及有帮助。 ② 熟悉和了解单片机的指令系统。单片机程序是采用单片机指令系统中的指令编写的，单片机学习者必须掌握单片机指令系统 ③ 单片机学习者在学习过程当中，必须坚持手、脑并用的原则，多动脑筋去思考，多动手去做实验。 ④ 单片机学习者还应具有相关的硬件电路知识，在实际的应用开发中，软件设计是与硬件电路紧密相关的，设计硬件电路也是单片机应用的不可或缺的部分，一个单片机应用技术人员，必须同时掌握软、硬件的设计。 三、本章内容的前后联系 通过本模块学习了解单片机组成的基本知识，其中，单片机的内部结构与单元二紧密相关，是学习单元二的前奏。掌握单片机的学习方法，为后续内容的学习建立基础。 四、学习方法指导 1、 {dy}次接触单片机，必须搞清楚单片机的基本概念，尤其应该和我们常见的微机（PC）机进行比较，看看他们的区别和联系，方便于我们理解单片机。 2、 对单片机的内部结构，我们必须留下初步印象。它看起来比较抽象，{zh0}采用类比的方法来理解单片机的组成。例如，人除了有大脑（CPU），还要有手、脚(I/O)来完成大脑的指令等等。 五、自我检查题 1、MCS-51单片机由哪些部分组成？每一部件各起何种作用？ 2、单片机的特点与发展前景。 3、单片机的各种主要用途。 4、单片机的学习方法。 六、自我检查题答案 1、MCS-51单片机的组成，各部件的作用。 (1) 中央处理器： 中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。 (2) 数据存储器(RAM)： 8051内部有128字节数据存储器（RAM）和21个专用寄存器单元，专用寄存器有专门的用途,不能用作用户数据的存放.用户能使用的RAM只有128个字节，可存放读写的数据，运算的中间结果。 (3) 程序存储器(ROM)： 8051共有4K字节程序存储器（ROM），用于存放用户程序和数据表格。 (4) 定时/计数器(ROM)： 8051有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数，当定时/计数器产生溢出时，可用中断方式控制程序转向。 (5) 并行输入输出(I/O)口： 8051共有4个8位的并行I/O口(P0、 P1、P2、P3)，用于对外部数据的传输。 (6) 全双工串行口： 8051内置一个全双工异步串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传送，该串行口既可以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。 (7) 中断系统： 8051具备较完善的中断功能，有五个中断源（两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断），可基本满足不同的控制要求，并具有2级的优先级别选择。 (8) 时钟电路： 8051内置{zg}频率达12MHz的时钟电路，用于产生整个单片机运行的时序脉冲，但需外接晶体振荡器和振荡电容。 2、单片机的特点与发展前景。 从硬件角度看：单片机具有小型化的特点，它采用超大规模技术将具有数据处理能力的微处理器(CPU)、存储器（含程序存储器ROM和数据存储器RAM）、输入、输出接口电路(I/O接口)集成在同一块芯片上，一片单片机芯片就具有组成计算机的全部功能。 从软件角度看：单片机指令系统有精单指令的特点，容易学习。利用单片机指令编写的源程序短小精悍，使单片机应用产品即体积小又具有智能化。 发展前景：纵观单片机的发展过程，可以预见单片机的发展有着广泛的前景。尤其在工业控制、智能仪器仪表、计算机网络和通信领域、家用电器、医用设备等领域中将有着广泛的发展前景。 3、单片机的各种主要用途。 （1）在智能仪器仪 |
