第一章1、采用超大规模集成电路技术把中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时/计数器、脉宽调制电路、A/D转换器等等功能电路集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。

即单片机（MCU）。

2、应用形态上，微型计算机可以分以下三类：多板机（系统机）单板机单片机系统机（桌面应用）属于通用计算机，主要应用于数据处理、办公自动化及辅助设计。

单版机（嵌入式应用）属于专用计算机，主要应用于智能仪表、智能传感器、智能家电、智能办公设备、汽车及军事电子设备等应用系统。

单片机体积小、价格低、可靠性高，其非凡的嵌入式应用形态对于满足嵌入式应用需求具有独特的优势。

3、单片机的特点：（1）控制性能和可靠性高实时控制功能特别强，其CPU可以对I/O端口直接进行操作，位操作能力更是其它计算机无法比拟的。

另外，由于CPU、存储器及I/O接口集成在同一芯片内，各部件间的连接紧凑，数据在传送时受干扰的影响较小，且不易受环境条件的影响，所以单片机的可靠性非常高。

（2）体积小、价格低、易于产品化4、单片机的应用：(1)智能仪器仪表（2）机电一体化产品（3）实时工业控制（4）分布式系统的前端模块（5）家用电器5、单片机应用系统的开发及目标：正确无误的硬件设计和良好的软件功能设计是一个实用的单片机应用系统的设计目标。

完成这一目标的过程称为单片机应用系统的开发。

6、借用开发机来完成任务：单片机作为一片集成了微型计算机基本部件的集成电路芯片，与通用微机相比，它自身没有开发功能，必须借助开发机（一种特殊的计算机系统）来完成如下任务：﹡排除应用系统的硬件故障和软件错误；﹡程序固化到内部或外部程序存储器芯片中。

7、指令与汇编或编译一、指令是让单片机执行某种操作的命令。

二、符号指令要转换成计算机所能执行的机器码并存入计算机的程序存储器中，这种转换称为汇编。

常用的汇编方法有三种：* 一是手工汇编；* 二是利用开发机的驻留汇编程序进行汇编；* 三是交叉汇编。

还可以采用高级语言（如C51）进行单片机应用程序的设计。

这种方法具有周期短、移植和修改方便的优点，适合于较为复杂系统的开发。

8、单片机应用系统的开发方式：利用独立型仿真器开发采用非独立型仿真器开发9、单片机CPU与各部件之间采用三总线结构进行连接。

总线是指计算机中CPU与各功能部件间传送信息的公共通道，包括地址总线AB（address Bus）,数据总线DB(Data Bus)和控制总线CB(Control Bus)三种。

地址总线用于CPU向其它部件传送存储单元或I/O端口的地址信息，以进行指令或数据信息读取。

数据总线用于在CPU与其它部件间传送指令或数据信息。

控制总线用于在CPU与其它部件间传送控制或状态信息采用三总线结构的优点：采用三总线结构，系统中各部件挂在总线上，当选中某部件时，可对该部件进行读写及控制，而其它部件与总线间处于“高阻态”，相当于与总线断开，从而实现各部件分时利用总线与CPU通讯。

采用总线结构可以使计算机系统结构大为简化，并具有更好的可扩展性。

10单片机的发展趋势：1.集成度更高、功能更强2.功耗更低3.主流与多品种共存11、常用的单片机芯片：1. AT89系列单片机2.AVR系列单片机3.PIC系列单片机其他10、电子计算机问世的意义：ENIPC标志着计算机时代的到来，开创了计算机科学技术的新纪元，对人类生活方式产生了巨大影响。

计算机由运算器控制器存储器输入输出设备组成。

11、微型计算机由微处理器(CPU)、存储器、I/O（输入输出）接口电路组成。

12、常用的电子器件：电阻：电阻器主要用于控制和调节电路中的电流和电压，或用作消耗电能的负载。

电阻通常分为固定电阻，可变电阻，特种电阻三大类电容器：是由两片平行金属板，其间填充绝缘介质（如云母、绝缘纸、空气等）而构成的器件。

电容分为容量固定的与容量可变的。

常见的是固定容量的电容，其中电解电容和瓷片电容最为常见。

电感器：简称电感，用符号L表示，通常是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成。

电感器和电容器一样，也是一种储能元件，它能把电能转变为磁场能，并在磁场中储存能量。

场效应管：是较新型的半导体材料,利用电场效应来控制晶体管的电流。

它的外型也是一个三极管,因此又称场效应三极管。

场效应管是电压控制元件，由输入端电压控制输出电流的大小，输入电阻很大，可达109～1014Ω。

集成电路：集成电路是一种采用特殊工艺，将晶体管、电阻、电容等元件集成在硅基片上而形成的具有一定功能的器件，英文缩写为IC。

TTL集成电路CMOS集成电路13、集成运算放大器内部电路可分为输入级、中间级、输出级和偏置电路四个基本组成部分。

第2章8051的结构和原理一、8051的微处理器（CPU）（1）运算器：累加器ACC；寄存器B；程序状态字寄存器PSW。

（2）控制器：程序计数器PC ；指令寄存器IR ；定时与控制逻辑。

二、80C51的片内存储器1、单片机的基本结构包括中央处理器(CPU) 、存储器、定时/计数器、输入输出接口、中断控制系统和时钟电路六部分。

中央处理器(CPU) ：包括运算器和控制器两部分，是单片机的核心。

运算器可用于各种运算，控制器用于控制单片机各部分协调工作。

存储器：用于存放程序和原始数据。

定时/计数器：实现定时或计数功能。

输入输出接口（I/O）实现单片机与其他设备之间的数据传送。

中断控制系统: 用于响应中断源的中断请求；时钟电路：为单片机产生时钟脉冲序列，使其正常工作二、8051单片机引脚电源引脚: V CC (40脚)和V SS (20脚)分别接供电电源正极和负极。

时钟电路引脚:单片机需要有时钟脉冲信号才能工作，经(18脚)和 (19脚)接振荡电路 控制信号引脚包括以下4个:EA( 31脚):当EA 接高电平时先内后外执行ROM 程序。

接低电平时只执行外部ROM 程序。

RST (9脚):当输入两个机器周期以上的高电平时实现复位，使单片机初始化并重新执行程序。

ALE (30脚):访问外部存储器和其他外设时，ALE 控制低8位地址和数据的分时传送。

PSEN (29脚):低电平时允许读出存储在片外ROM 中的指令码。

并行输入/输出引脚共32个：2、 P0口作为地址/数据线使用输出：控制端使转换开关接地址数据端，由地址数据端控制效应管T1、 T2通断实现输出0/1地址或数据。

输入：数据信号则直接从引脚到达输入缓冲器的输入端，此时再给三态门的读引脚送一个读控制信号（高电平）就可以通过三态门送到内部总线3、P0口作为通用I/O 口使用输出：控制端使转换开关MUX 接锁存器反向输出端，由锁存器控制效应管T1和T2通断实现输出引脚电平。

P0口需要外接上拉电阻才能做通用I/O 口使用。

输入：读端口通过G1缓冲器把锁存器Q 端的状态读进来。

读引脚通过“读引脚”信号把缓冲器G2打开，使引脚上的外部数据（这些数据一般来自外围电路），经缓冲器读进内部总线。

4、P1口作为通用I/O 使用由于P1口只能作为通用的I/O 口使用，其输入和输出都由总线经锁存器控制，过程与P0口相似。

由于电路中已有上拉电阻，使引脚可获得高电平输出，所以在使用时无需再外接上拉电阻。

P2口结构与工作原理P2口可以作为通用I/O 口使用，也可在存储器扩展时作高位地址线使用。

当P2口作为高位地址线使用时，多路转换开关接通“地址”端，从而在P2口的引脚上输出高8位地址(A8-A15 )。

当P2口作为通用的I/O 口使用时多路转换开关接锁存器输出端，输出过程与P1口基本相同。

P3口结构与工作原理第二功能：输出：锁存器预先置1，先截止T1，第二功能端经与非门控制场效应管实现输出。

输入：锁存器输出和“第二输出功能”线都保持高电平，使场效应管截止，经G3输出端可取得该信号。

P3口做通用I/O口使用输出：“第二输出功能”信号线保持高电平，使与非门的输出由锁存器输出端决定，使输出信号由锁存器经与非门控制场效应管的通断得到。

输入：锁存器置“1”且使“第二输出功能”线保持高电平，从而使场效应管截止，使输入数据通过三态缓冲器G2的输出端得到。

第三章有关C51的编程基础：1、数据可分为常量和变量。

常量是数值和字符等不能改变的量，可以不经说明和定义直接使用，而变量是在程序运行过程中可以根据需要改变的量，在引用之前必须定义类型。

2、C51 定义一个变量的格式如下：数据类型[存储类型] 变量名表其中“数据类型”和“存储类型”的先后次序可以互换。

3、数据类型：4、bit 、sfr 、sfr16 和sbit是Keil C51中新增的变量类型。

（1）bit用来定义位变量，值只能是0或1。

位变量位于8051单片机内部RAM位寻址区（20H～2FH），共为16字节，最多可定义128个位变量。

（2）sfr用于定义特殊功能寄存器变量。

该变量存储在片内的特殊功能寄存器存储区中，用来对特殊功能寄存器进行读写操作。

（3）sfr16也用于定义特殊功能寄存器，所不同的是它用于操作占两个字节的特殊功能寄存器。

（4）sbit用于定义特殊功能寄存器位变量，用来对特殊功能寄存器的可位寻址位进行读写操作。

5、变量的储存类型储存区和存储空间：6、函数可分为主函数、标准库函数、自定义函数三类（有且只能有一个主函数main() 库函数是已经编写好的功能函数）7、形参和返回值是函数与外界联系的桥梁变量可分为局部变量和全局变量第四章：定时器和计数器1、计数功能：计数器用于统计从TO(P3.4)和Tl(P3.5)两个引脚输入脉冲的负跳变数量，负跳变是指前一个机器周期采样为高电平，后一个机器周期为低电平。

每输入一个脉冲负跳变，计数器加1。

输入脉冲的高电平与低电平至少应保持一个机器周期时间，以确保正确采样，因此输入脉冲的频率最高为单片机内部脉冲频率的一半。

如果内部脉冲频率为1 MHZ，则最高计数频率为0.5 MHz2、定时功能：定时功能是单片机通过对内部机器脉冲信号计数实现的，计数值乘以机器周期就是相应的时间。

例如，如果单片机采用12 MHz的晶振，则机器内部脉冲频率为1 MHz，则机器周期为1us，若共计数1000，则用时为1ms时间。

3、TMOD与TCOM：为控制定时器正常工作，其内部还设有两个8位的特殊寄存器TMOD 和TCON。

TMOD用于控制定时/计数器的工作方式，TCON用于控制T0和T1的启动与停止，以及保存T0和T1的溢出和中断标志。

TMOD和TCON的内容是通过编程设置的，系统复位时，二者均自动清零。

设置定时/计数器的过程是先初始化工作方式寄存器TMOD，并为定时/计数器赋初值,然后通过控制寄存器TCON中的TRO或TRl实现启动或停止。

1.工作方式寄存器TMOD (Timer mode)工作方式寄存器TMOD用于控制定时/计数器的工作方式和工作模式，长度为一个字节，只能按字节整体赋值GATE（门控制位）用于设置TO(T1)的启动方式。