什么是51单片机

今天我们来说说什么是单片机，什么是51单片机。

在目前，在电子界，如果想进入微控制器领域的学习，相信绝大多数的人会 认为要从 51 单片机开始。不错，在众多微控制器中，51 单片机确实是非常适 合初学者入门学习的，因此很有必要先认识和了解 51 单片机。本章将向大家介 绍 51 单片机，通过本章的学习，让大家对 51 单片机有一个深入的了解，为后面 51 单片机的学习做好铺垫。本章分为如下几部分内容：

1 .51 单片机介绍

2. STC89Cxx 芯片介绍

3, 51 单片机能做什么

4. 怎样学好 51

1 .51 单片机介绍

1.1 单片机简介

一台能够工作的计算机要有这样几个部件构成：CPU（进行运算、控制）、 RAM （数据存储）、ROM（程序存储）、输入/输出设备（例如：串行口、并行输出口 等）。在个人计算机上这些部件被分成若干块芯片，安装一个称之为主板的印刷 线路板上。而在单片机中，这些部件全部被做到一块集成电路芯片中，所以就称 为单片机（也称微控制器 MCU），而且有一些单片机中除了上述部份外，还集成 了其它部份如 A/D，D/A 等。体积不大，一般用 40 脚封装， 当然功能多一些 单片机也有引脚比较多的， 如 68 引脚， 功能少的只有 10 多个或 20 多个引 脚，有的甚至只 8 只引脚。

1.2 51 单片机简介

51 单片机是对所有兼容 Intel 8031 指令系统的单片机的统称。该系列单片 机的始祖是 Intel 的 8004 单片机，后来随着 Flash rom 技术的发展，8004 单片 机取得了长足的进展，成为应用最广泛的 8 位单片机之一，其代表型号是 ATMEL 公司的 AT89 系列，它广泛应用于工业测控系统之中。很多公司都有 51 系列的兼 容机型推出，今后很长的一段时间内将占有大量市场。51 单片机是基础入门的 一个单片机，还是应用最广泛的一种。需要注意的是 51 系列的单片机一般不具 备自编程能力。 80C51 是 MCS-51 系列中的一个典型品种；其它厂商以 8051 为基核开发出的 CMOS 工艺单片机产品统称为 80C51 系列。

当前常用的 80C51 系列单片机主要产 品有：

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

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

Philips(飞利浦)、华邦、Dallas(达拉斯)、Siemens(西门子)等公司的许多 产品；

23 STC(国产宏晶)单片机：STC89C51、STC89C52、STC89C516、STC90C516 等众 多品牌。 80C51 芯片管脚图如下所示

上图中左图是 51 单片机非常经典的管脚图，通常采用的是 DIP-40 封装。

其内部资源如下：

·8 位 CPU ·4kbytes 程序存储器(ROM) (52 为 8K)

·18bytes 的数据存储器(RAM) （52 有 256bytes 的 RAM）

·32 条 I/O 口线 ·111 条指令，大部分为单字节指令

·21 个专用寄存器 ·2 个可编程定时/计数器

·5 个中断源，2 个优先级（52 有 6 个）

·一个全双工串行通信口 ·外部数据存储器寻址空间为 64kB

·外部程序存储器寻址空间为 64kB

·逻辑操作位寻址功能

·双列直插 40PinDIP 封装

·单一+5V 电源供电

CPU：由运算和控制逻辑组成，同时还包括中断系统和部分外部特殊功能寄 存器；

 RAM：用以存放可以读写的数据，如运算的中间结果、最终结果以及欲显示 的数据；

ROM：用以存放程序、一些原始数据和表格；

I/O 口：四个 8 位并行 I/O 口，既可用作输入，也可用作输出

T/C：两个定时/记数器，既可以工作在定时模式，也可以工作在计数模式；

五个中断源的中断控制系统；

一个全双工 UART（通用异步接收发送器）的串行 I/O 口，用于实现单片机之 间或单片机与微机之间的串行通信；片内振荡器和时钟产生电路，石英晶体和微调电容需要外接。最佳振荡频率 为 6M—12M。 其内部结构图如下所示：

总线（BUS）是单片机各部件之间传送信息的公共通道。单片机中有内部总 线和外部总线两类，内部总线是 CPU 内部之间的连线，外部总线是指 CPU 与其它 部件之间的连线；外部总线有三种: 数据总线 DB（Data Bus）,地址总线 AB （Address Bus）和控制总线 CBControl Bus）

STC89C52单片机最小系统说明：

STC89C52单片机最小系统电路由复位电路、时钟电路和电源电路。拥有这三部分电路后，单片机即可正常工作。单片机最小系统原理图如下图所示。

（1）VCC和GND为单片机的电源引脚，为单片机提供电源：

（2）复位电路由按键S1、电解电容EC1和电阻R1组成。具有手动按键复位和上电自动复位功能。系统上电复位按键接口采集到两个高端信号后进行手动复位，就是非自动的按键复位；系统检测到的电压由低电平上升到高电平的一段时间后，在这段时间过后，系统通过电阻与接地之间形成一条通路，然后自动把高电平进行拉低，使得单片机从高电位变为低电位，从而就是给单片机自动进行复位即上电复位。

（3）时钟电路由晶振Y1、瓷片电容C1和C2组成。有控制芯片的数字电路正常工作是少不了TIME(时钟)电路的，我们需要时钟电路自动发出系统时间，让控制芯片正常工作。给控制芯片正常工作的时钟信号，一般把这种工作方式称为“拍”，以至于让整个控制系统能正常工作，由于要保证控制系统能正常工作，提高他的工作能力，我们经常用11.0592MHZ晶振和30PF的电容进行组合，电容为了帮助晶振起振的，满足了数字控制器上电以后可以正常工作。

（4）JD1为单片机的下载接口。

51单片机能做什么

51单片机麻雀虽小五脏俱全，在家用、玩具等消费类领域有非常多的应用。

新手刚学习完51单片机以后，不要直接就进阶到STM32。

而是通过51单片机来做一些小产品来巩固下编程基础，当你轻松玩转几个项目的时候，你会发现单片机真的只是一个工具而已，核心是你的编程思维。

很多人可能觉得已经过时了，其实芯片没有低端高端过时的说法，而是根据实际的产品来选择最优的方案。

你不可能用STM32去做一个51单片机都能实现的功能，这样的人会成为企业第一波裁员名单里。

大家也千万不要小看51，它能实现的复杂程度远超你想象。

学会了51可以做什么下面我们来详细的了解一下。

例如，工业控制领域方面，汽车行业，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。

通讯方面，51单片机在GPS、红外、射频等方面都有很广泛的应用。航海航空，尽管ARM逐步占有了主导地位，但是各个模块的底层51单片机仍然再使用。

工业控制领域方面，很多设备的底层控制都是采用51单片机实现的。仪器仪表方面，51单片机由于成本低廉，所以很受该行业欢迎。汽车行业，一辆汽车的控制MCU很多，51单片机也占有一席之地

51单片机怎么学

回想起我初学单片机到现在已经有六年了。学习期间使用了51单片机、XX卡尔单片机、STM16、STM32等单片机。每次接触新的单片机我首先会熟悉它的基本开发，然后再通过项目的实现去深入的了解它。

大家都知道51单片机是最容易学习的，不仅因为它的编程简单，还因为网上的资料非常丰富，查找起来非常的方便。因此，想从事单片机开发的人，一般将51单片机作为入门开发的首选。而我也不例外，我在学习51单片机的时候，基本上是按照这个思路来学习的。

第一步（熟悉流程）：因为我是学电子专业的，最开始我先是用面包板自己做了一个51的最小体统，为了更直观的去感受单片机我就加了一个数码管上去。

至于编程方面开始的时候我并没有刻意去背，主要是对着别人给出的模板代码然后自己编辑一次，就是对着照抄（绝对不是复制粘贴如果是复制粘贴自己就会废掉），然后把自己写的程序烧录到单片机中去运行看单片机能不能正常的按照程序工作。

第二步（进阶工序）：培养出一些感觉以后我就入手了一块51单片机开发板，然后开始去深入了解51这款单片机。板子刚回来的时候我没有看视频教程，而是还在跟着课本走，现在看来当时真的是有点犯二。当时那天的学习都是感觉怪怪的，后来就跟着视频走，通过学习完板子上的功能也就大概的了解了51单片机的作用。

程序方面就是开始进行修改，就比如说八位流水灯原来是从左到右，现在改成从右到左，1、3、5、7亮2、4、6、8灭，就做这些最简单的修改，自己从新编写对应的程序然后再进行运行。简单了来说就是建立自己的逻辑，学会灵活的使用，把别人的程序变成自己的程序。

第三步（项目实战阶段）：当时我们要做毕业设计我和另一个学习软件的同学组成了一个小团队，选了一个小项目进行开发。那个时候条件比较艰苦，主要是因为我们两个没钱想节约一点，在利用之前的开发板的基础上，再加了一个简单的外设，这个外设是我们纯手工制作的。我们当时就耍了一点小聪明，先做外设然后用开发板来测试，确认外设没问题后，再回过头制作51板。然后通过外设来测试自己做的板子是不是能正常工作。就这样我们的第一个项目以及毕业设计就完成了。

上面的三个学习步骤就是我自己学习51单片机的全部过程，我自己偏动手的操作比较多，现在可能没有这种艰苦条件了，很多东西都是现成的，但是动手实践部分也是不可缺少的，有机会就多动手，毕竟动手也可以收获很多的经验，对于以后工作也有很大的帮助。