单片机基础知识必备

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单片机概述

什么是单片机(What is Microcontrollers?)

单片机就是一块集成在硅片上的微处理器、存储器以及各种输入输出接口的芯片，这样一块芯片就具备了计算机的属性，因而被称为单片微计算机。其事就是一块集成芯片，但是这块集成芯片具备特殊的功能，这些功能我们可以靠我们自己编程自定义，编程的目的就是使它的各个引脚在不同的时间可以输出不同的电平，进而控制连接到这个单片机各个脚的外围电路的电气状态。

百度百科：
单片机（Microcontrollers）是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）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，在工业控制领域广泛应用。从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，发展到现在的300M的高速单片机。

单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。

单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效，常在产品名称前冠以形容词——“智能型”，如智能型洗衣机等。

单片机的标号信息及其封装类型

标号信息，以51内核单片机产品列表为例：

公司	产品
AT（atmel）	AT89C51、AT89C52、AT89C53、AT89C55、AT89LV52、AT89S51、、AT89S52、AT89S53等
Phlilips(飞利浦)	P80C54、P80C58、P87C54等
Winbond(华邦)	W78C54、W87C58、W87E54、W78E58等
Inter（英特尔）	i8C54、i8C58、i8L54、i8L58等
Siemens（西门子）	C502-1R、C502-1E等
STC	STC89C51RC、STC89C52RC等

标示举例解释：

STC：前缀，表示芯片为STC公司生产的产品。其它的前缀如AT、i、Winbond、Inter等

8：表示芯片为8051内核

9：表示内部含有Flash E²PROM 存储器。还有80C51中的0表示含有Mask ROM(掩模ROM)存储器，87C51中的7表示含有EPROM存储器（紫外线可擦除ROM）。

C：表示该器件含有CMOS产品。89LV52中的LV和89LE52中的LE都表示该芯片为低电压产品（3.3V电压供电），89S52中的S表示该芯片含有串行下载功能Flash存储器，既具备ISP可在线编程功能。

5：无意义。

8：表示该芯片内部程序存储空间的大小，在51系列中为多少个4KB,8代表32KB。

RR+：DR+表示内部RAM为1280B，RC表示内部的RAM（随机读写存储器）为512B（贝特）。

40：外部晶振最高可接入的大小，表示芯片的外部晶振最高可接入40MHZ。

I：产的级别，I表示工业级，工作温度范围-40~+85°，C表示为商业级，稳定范围为0℃~+70℃.

PDIP：封装类型，PDIP表示为直插式。

1015：表示本芯片的生产日期10年的第15周。

COK816.GD：芯片的制造工艺或处理工艺相关。

描述的不全的可以参阅一下百度百科,单片机介绍

单片机的外部引脚介绍

单纯的记忆引脚没有任何意义，有些引脚是作为固定的作用有些引脚的作用是是我们编程赋予的，最好的方法就是边学边记。不同的单片机引脚数不一样功能不一样。

以上图51单片机为例，在标示不清时根据如图的标志1芯片缺口摆放单片机，离标志2凹口最近的一个引脚为1脚，即为芯片的P1.0。左边从上至下为1到20脚，一般芯片的GNG（接电源负极）脚就在如图的芯片的左下角，右边从下至上为21脚到40脚，一般芯片的VCC（接电源正极）脚就在如图的芯片的右上角，

电平介绍

单片机的高低电平的依据与单片机的工作电压紧密相关，单片机是一种数字集成芯片，数字电路中只有两种电平：高电平和低电平，如在工作电压为5V的单片机中，高电平为+5V低电平为0V。计算机的串口芯片RS232C电平为负逻辑电平，高电平为-12V低电平为+12V。

常用逻辑电平与TTL、CMOS、LVTTL、ECL、PECL、GTL、RS232、RS422、RS485、LVDS等，其中TTL和CMOS的逻辑电平按照典型电压可分为4类：5V、3.3V、2.5V、1.8V。5V的TLL和CMOS为通用的逻辑电平。3.3V以下的都为低电压逻辑电平。ECL/PECL和LVDS是差分输入/输出，RS232是单端输入/输出。

TTL（晶体管逻辑电平）使用最多是因为数据表示通常采用2进制（我好想没有发现电路中右其它进制的数据表示形式），高电平等价于1低电平等价于0。

二进制与十六进制

数字电路中只有两种电平特性，即高低电平，从而决定了数字电路中使用二进制。在我们的世界中使用的是10进制，逢十进一借一当十是十进制的特点，从幼儿园就开始接触的加减乘除运算。在二进制中我们需要知道的是逢二进一借一当二，十进制的1转换到二进制位1，十进制的2转换为二进制因为已经满二所以需要进一，为10表示。十六进制当然同理，逢十六进一。这几个是在计算机语言中常用的进制，当然还有三四五六七八九进制（不要太当真，嘿嘿）。

在这里附上一张二/十/十六进制表吧