51單片機的基礎知識

1.1 單片機介紹

一臺能夠工作的計算機要有這樣幾個部件構成：CPU（進行運算、控制）、 RAM （數據存儲）、ROM（程序存儲）、輸入/輸出設備。

而在單片機中，這些部件全部被做到一塊集成電路芯片中，所以就稱 為單片機（也稱微控制器 MCU）。

51 單片機是對所有兼容 Intel 8031 指令系統的單片機的統稱。

Intel(英特爾)的：i80C31、i80C51、i87C51，i80C32、i80C52、i87C52 等；

ATMEL(艾德梅爾)的：AT89C51、AT89C52、AT89C2051，AT89S51（RC），AT89S52 （RC）等；

Philips(飛利浦)、華邦、Dallas(達拉斯)、Siemens(西門子)等公司的許多產品；

STC(國產宏晶)單片機：STC89C51、STC89C52、STC89C516、STC90C516 等眾多品牌。

1.2 51單片機的芯片放置位置

51單片機芯片的凹槽位置與芯片把手位置一致。

單片機腳位判斷，凹槽的左邊是第一個引腳，按逆時針方向排序。

1.3 芯片名字解讀

STC89C52RC含義：

STC表示：(國產宏晶)單片機的芯片

8表示：8051內核芯片

9表示：表示內部含有Flash EEPROM存儲器

C表示：表示該器件為CMOS 產品

5表示：固定不變

2表示：8K字節程序存儲空間

RC表示：512字節數據存儲空間

1.4 電平特性

TTL 電路和 CMOS 電路的邏輯電平關系如下：

①VOH：邏輯電平 1 的輸出電壓。

②VOL：邏輯電平 0 的輸出電壓。

③VIH：邏輯電平 1 的輸入電壓。

④VIL：邏輯電平 0 的輸入電壓。

TTL 電平臨界值：①VOHmin=2.4V，VOLmax=0.4V。②VIHmin=2.0V，VILmax=0.8V。

CMOS 電平臨界值（假設電源電壓為+5V）：

①VOHmin=4.99V，VOLmax=0.01V。

②VIHmin=3.5V，VILmax=1.5V。

1.5 單片機的引腳功能介紹

40個引腳按功能可以分為四類：

1.電源引腳。如VCC、GND

2.時鐘引腳。如XTAL1、XTAL2

3.編程控制引腳。如RST、PSEN、ALE/PROG、EA/Vpp。

4. I/0口引腳。如PO、P1、P2、P3，4組8位I/0口。

vCC(40腳)、GND（20腳):電源引腳，不同型號單片機接入對應電壓，常壓為+5V，低壓為+3.3V，大家在使用時要查看其芯片所要求的電壓。

XTAL1(19腳)、XTAL2 (18腳):外接時鐘引腳。XTAL1為片內振蕩電路的輸入端，XTAL2為片內振蕩電路的輸出端。8051的時鐘有兩種方式，一種是片內時鐘振蕩方式，即需在這兩個引腳處外接石英晶振和振蕩電容，振蕩電容的值一般取10p~30p;另一種是外部時鐘方式,即將XTAL1接地，外部時鐘信號從XTAL2腳輸入。通常使用第一種方式。

RST(9腳):復位引腳。當輸入連續兩個機器周期以上高電平時為有效，用來完成單片機的復位初始化操作，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。在讀外部程序存儲器時PSEN低電平有效，以實現外部程序存儲器單元的讀操作，由于現在我們使用的單片機內部已經有足夠大的ROM，所以幾乎沒有人再去擴展外部 ROM，因此這個引腳大家只需了解即可。

ALE/PROG (30腳):在擴展外部RAM時，ALE用于控制把PO口的輸出低8位地址送鎖存器鎖存起來，以實現低位地址和數據的隔離。

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。我們沒有外擴ROM，并且需要單片機直接讀取內部程序存儲器，因此EA/Vpp腳直接接高電平。

P0口(39腳~32腳):雙向8位三態I/0口，每個口可獨立控制。51單片機P0口內部沒有上拉電阻，若輸出高時為高阻態，不能正常輸出高電平，因此該組I/0口，每個口可獨立控制。51單片機P0口內部沒有上拉電阻，若輸出高時為高阻態，不能正常輸出高電平，因此該組I/0口在使用時務必要外接上拉電阻，一般我們選擇接入10K歐上拉電阻。

P1口(1腳~8腳):準雙向8位I/0口，每個口可獨立控制，內部自帶上拉電阻，這種接口輸出沒有高阻態，輸入也不能鎖存，故不是真正的雙向I/0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讀出外部信號，也就是要使其先有個“準”備的過程，所以才稱為準雙向口。對52單片機P1.0引腳的第二功能未T2定時器/計數器的外部輸入，P1.1引腳的第二功能為T2EX捕捉、重裝觸發，即T2的外部控制端。

P2口(21腳~28腳):準雙向8位I/0口，每個口可獨立控制，內部自帶上拉電阻，與P1口相似。

P3口(10腳~17腳):準雙向8位I/0口，每個口可獨立控制，內部自帶上拉電阻。作為第一功能使用時就當做普通I/0口，與P1口相似。作為第二功能使用時，各引腳的定義如下: