51单片机基础篇系列-51单片机基础开发流程和基本I/O口

51单片机基础篇系列-51单片机基础开发流程和基本I/O口

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/in_seattle/article/details/136607162

本文将详细介绍51单片机的基础开发流程和基本I/O口的使用。内容包括51开发平台的组成、单片机的开发条件、软件开发流程、MCS-51单片机的基本特性以及单片机的引脚功能等。

51开发平台的组成

单片机应用系统（也叫目标系统）

硬件：

用户可以自己设计制作，也可以采用现成的开发板快捷搭建

软件：

用户自己编写，编程器（也叫烧写器）STC的所有51单片机均不需要编程器，通过串口或USB口下载程序

开发工具

硬件

软件

通过集成开发环境（将编辑器，C编译器，软件仿真器软件全部集成在一个软件中）STC-ISP下载软件。

单片机的开发

单片机的开发条件和工作主要包括硬件条件，软件条件，软硬件设计，软硬件仿真，开发系统调试和运作等

51软件开发的大致流程

• 用C语言编写好源程序，（在电脑上的编辑器软件中）
• 将源程序（也叫源代码，源文件）编译成目标程序（也叫目标代码，机器码，目标文件，HEX文件），（调用电脑上的C语言编译器软件）
• 用下载软件将目标程序写入单片机芯片中
• 写入后会自动运行目标程序
• 如果程序运行后不正常，可以用人工检查，软件仿真器，硬件仿真器，串口助手等技术手段排除所编程序中存在的各种错误，错误排除后，再重复上面的3,4

MCS-51单片机的基本特性

1. 8位的CPU，片内有振荡器和时针电路，工作频率为1~12MHz
2. 片内有128/256字节RAM
3. 片内有OK/4K/8K字节，程序存储器ROM
4. 21/26个特殊功能寄存器（SFR）4个8位的
5. 并行I/O口
6. 1个全双工串行口（SIO/UART）
7. 2/3个16位定时器/计数器
8. 可处理5/6个中断源，两级中断优先级 内置1个布尔处理器和1个布尔累加器
9. MCS-51指令集含111条指令（用C语言不需要记指令的）
   VCC，GND：正电源端与接地端（+5v/3,3v/2,7v）不同的单片机可以允许不同的工作电压，不同的单片机表现出的功耗也不同
   XTAL1，XTAL2：片内震荡电路输入/输出端
   通常外接一个晶振，两个电容，也可以由XTAL1端接入外部时钟，此时应将XTAL2接地
   CPU总是按照一定的时钟节拍与时序工作
   震荡周期/时钟周期：Tc=晶振频率fosc（或外加频率）的倒数
   状态周期：Ts=2个时钟周期（Tc）
   机器周期：Tm=6个状态周期（Ts）=12个震荡周期（Tc）
   指令周期：Ti:执行一条指令所需的机器周期（Tm）数
   震荡周期=晶振周期fosc的倒数
   一个机器周期=12个震荡周期
   1个指令周期=1,2,4个机器周期
   RESET：复位端（正脉冲有效，宽度>8 ms）
   复位使单片机进入某种确定的初始状态

单片机的引脚

EA端

EA/Vpp：寻址外部ROM控制端/编程电源输入端
低有效，片内无ROM时必须接地
片内有ROM时应当接高电平
对片内ROM编程时编程正电源加到此端

ALE端

ALE/PROG：地址锁存允许/编程脉冲输入端
PO口寻址外部低8位地址时接外部存储器 C端；ALE端平时会输出周期正脉冲，F=FOSC/6，对片内ROM编程时编程脉冲由此端输入

如何通过I/O口输出电平信号

• 单片机和外部设备的交互，无论输入还是输出，都是通过I/O口进行的
• I/O口在进行数据的输入输出之前，必须先设置IO模式
• IT单片机所有I/O口均可通过对PnM1，PnM0这两个控制寄存器配置成4种工作类型之一，4中工作类型分别为：准双向口（标准8 0 5 1 输出模式，输入输出时有弱上拉），推挽输出（也称强输出），仅为输入（也是输出高阻）或开漏输出，上电复位后为准双向口（传统8051的I/O口）模式
• 注意，传统8051的I/O口输出不需要设置，输入时要给写1