单片机最小系统原理图解析 看完新手也能自己动手制作

单片机运行原理单片机（Microcontroller）是一种集成在一个芯片中的微控制器。它包括了处理器核心、存储器、输入/输出接口和外围电路。单片机通常被用于控制和自动化各种应用，如家用电器、工业控制、汽车电子、通信和消费电子产品等。单片机运行原理主要分为三个部分：1.存储器：单片机中包含了各种类型的存储器，如闪存、RAM和EEPROM等，用于存储程序代码和数据。2.处理器核心：单片机的核心部分是处理器，它负责执行程序代码并控制其他部分的工作。3.外围电路：单片机还有许多外围电路，如定时器、模拟/数字转换器、通信接口等，它们与处理器核心配合工作，完成各种功能。单片机的运行过程是：首先，程序代码被烧录到存储器中，然后处理器核心读取程序代码并执行指令，通过外围电路与外界进行交互，完成相应功能。

单片机原理是指一种在线式实时控制计算机的原理方式。在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机（比如家用PC）的主要区别。单片机就是一个微型电脑，它是靠程序工作的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能。在单片机中主要包含CPU、只读存储器ROM和随机存储器RAM等，多样化数据采集与控制系统能够让单片机完成各项复杂的运算，无论是对运算符号进行控制，还是对系统下达运算指令都能通过单片机完成。硬件特点：（1）单片机的体积比较小， 内部芯片作为计算机系统，其结构简单，但是功能完善，使用起来十分方便，可以模块化应用。（2）单片机有着较高的集成度，可靠性比较强，即使单片机处于长时间的工作也不会存在故障问题。（3）单片机在应用时低电压、低能耗，是人们在日常生活中的首要选择， 为生产与研发提供便利。（4）单片机对数据的处理能力和运算能力较强，可以在各种环境中应用，且有着较强的控制能力。

单片机现在已经渗透到我们的日常生活中了，从民用电子产品到军用电子产品，几乎每个领域都能看到它的身影。那么你知道单片机原理及应用吗？下面一起来了解一下吧。 单片机原理及应 用单片机是一种集成电路芯片，原理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等功能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。单片机的使用领域已十分广泛，小到家用电器、仪器仪表，大到医疗器械、航空航天。如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。 单片机的优点有体积小、质量轻、价格便宜等，为学习、应用和开发提供了便利的条件。所以学习使用单片机是了解计算机原理和结构的最佳选择。 总的来说，单片机原理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等功能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。单片机的应用领域小到家用电器、仪器仪表，大到医疗器械、航空航天。你了解了吗？

单片机（Micro-controller）是一种集成了多种电子元器件（如 CPU、存储器、接口、模拟电路、晶振等）在一块半导体基板上的微型计算机。它可以通过程序控制外部设备，实现自动控制和数据处理的功能。单片机的工作原理是：通过存储在存储器中的指令，控制 CPU 运行不同的程序，从而实现对外部设备的控制和数据处理。

单片机控制系统是一种可以在单个芯片中集成处理器、存储器、输入/输出接口和其他电路的计算机系统。它是一种体积小、功耗低、价格低廉的计算机系统，主要用于控制各种电子设备和系统。单片机控制系统通常由以下几部分组成：处理器：负责执行指令，并对输入数据进行处理和运算。存储器：负责存储程序代码和数据。输入/输出接口：负责与外界设备进行数据交换。时钟电路：负责向处理器提供时钟信号，使其能够按照固定的频率执行指令。单片机控制系统的工作流程大致如下：1.首先，将程序代码和数据装载到存储器中。2.然后，处理器读取并执行存储器中的指令。3.当处理器需要与外界设备进行数据交换时，会通过输入/输出接口与这些设备进行通信。4.控制系统根据程序代码的指令，不断重复上述过程，从而实现对外界设好的，我继续解释单片机控制系统的工作原理。单片机控制系统主要用于控制各种电子设备和系统。控制通常是通过编写控制程序来实现的。控制程序是一组指令，指示处理器如何控制外界设备。控制程序通常包括两部分：初始化程序和主程序。初始化程序负责初始化系统，包括设置时钟频率、初始化存储器和输入/输出接口等。主程序是真正的控制程序，负责实现控制功能。控制程序通常会使用循环结构来不断执行控制操作。在每次循环中，处理器会读取输入数据，执行运算，并根据运算结果更新输出数据。处理器会按照固定的频率执行这些操作，从而实现对外界设备的控制。单片机控制系统的优势在于体积小、功耗低、价格低廉。它能够在极紧凑的空间中实现计算机功能，且能够运行大量的控制程序，因此广泛应用于各种电子设备和系统中。

数据指针(DPTR)数据指针为16位寄存器，编程时，既可以按16位寄存器来使用，也可以按两个8位寄存器来使用，即高位字节寄存器DPH和低位字节DPL。DPTR主要是用来保存16位地址，当对64kB外部数据存储器寻址时，可作为间址寄存器使用，此时，使用如下两条指令：MOVX A, @DPTRMOVX @DPTR, A累加器ACC(Accumulator)累加器A是一个最常用的专用寄存器，大部分单操作指令的一个操作数取自累加器，很多双操作数指令中的一个操作数也取自累加器。加、减、乘、除法运算的指令，运算结果都存放于累加器A或AB累加器对中。大部分的数据操作都会通过累加器A进行，它形象于一个交通要道，在程序比较复杂的运算中，累加器成了制约软件效率的“瓶颈”，它的功能较多，地位也十分重要。以至于后来发展的单片机，有的集成了多累加器结构，或者使用寄存器阵列来代替累加器，即赋予更多寄存器以累加器的功能，目的是解决累加器的“交通堵塞”问题。提高单片机的软件效率。寄存器B在乘除法指令中，乘法指令中的两个操作数分别取自累加器A和寄存器B，其结果存放于AB寄存器对中。除法指令中，被除数取自累加器A，除数取自寄存器B，结果商存放于累加器A，余数存放于寄存器B中。

单片机诞生于20世纪70年代。所谓单片机是利用大规模集成电路技术把中央处理单元(Center Processing Unit,也即常称的CPU)和数据存储器(RAM)、程序存储器(ROM)及其他I/O通信口集成在一块芯片上，构成一个最小的计算机系统，再加上了中断单元，定时单元及A/D转换等更复杂、更完善的电路，使得单片机的功能越来越强大，应用更广泛。 　　现在更多单片机的发展已经进入了嵌入式系统时代, 由于制造工艺的进步,有如 VHDL、RTOS、CPLD、FPGA、DSP、ARM等这一系列可编程器件的体积越来越小、成本越来越低，而功能是越来越能满足人们的需要。自上世纪80年代以来，单片机技术在我国各个控制领域得到了广泛应用，各个世界半导体公司都非常看好中国这个庞大的市场而纷纷到中国来投资建厂，如在苏州就有日本的瑞萨、松下、美国的快捷等半导体公司在中的生产厂地。同时面对这一技术的不断发展，我国大部分高校都已经把单片机方面的课程作为学生的必修课，这为我国近些年来的科技、工业控制等方面的发展培养了大量人才，而且社会对此方面的人才需求还在不断的增加。面对如此情况，作为在校学生,又该从何学起？如何学好这门课程呢？又怎样才能不让自己学了等于没学呢？本文在多年实践的基础上，介绍自已的一些感受和经验。 　　理解单片机的结构 　　对于一个初学者，最迷糊的就是对单片机芯片里面的结构的理解，小小的一个芯片为何能完成如此神奇的功能。 　　第一次从事电子方面的工作，也总对那黑黑的芯片里面感到不可思意的神奇。直到有一天，在检修一台日本二手电子市场里买来的程控交换机时，发现里面有一块黑东西上的黑胶已经裂开，把它撬开一看，里面就是一块电路板，上面焊满了密密麻麻的电子零件。终于有点明白，原来芯片也可以这样做成。当然当时所见的那块电路板是不能被称之为芯片的，那只是日本的电子制造公司为了防止别人抄袭而把整个电路板密封起来或其它原因，只引出几个的引脚与其它电路连接。不过它可以让人联想到芯片的基本结构与此相类似，如果把那些内眼看得见的电子零件再缩小一千倍或更小以至于能把所有电子零件做在一个硅片上，那也就成了名副其实的芯片了。我们不防以图1所示的电路及电路板来做一个生动形象的介绍。该图是一个直流马达可以正反两个方向转动的电路，做成电路板并焊好电子元件后，经测试没有问题就可以用黑胶（通常采用酚醛树脂等材料）把所有电子元件封起来，只留六个引脚来与外部电路连接，这样看起来就好像是一个芯片。 　　知道了一般芯片的原理，同样可以更进一步想象单片机为什么会执行逻辑运算等功能，这就牵涉到数字电路和模拟电路的知识。其实不管一个单片机的功能是如何的强大，其只不过是把许多以微米，甚至是纳米为单位级的数字的和模拟电子器件组成。为了形象的来说明单片机内部的结构原理，这里不访举如图2所示的跑马灯电路来阐述。图中电路表明的最终目的是让LED依次轮流被点亮。首先是通过计数器对输入脉冲计数，从0到15共16个脉冲为一个轮回，也即计数器的输出依次为二进制的0000B到1111B，再由四-十六译码器把计数器的结果解码输出，即依次置Y0到Y15由高电平变为高电平。当某一输出为高电平时，经过反向器后，与此线路相连接的LED的阴极被拉为低电平从而点亮该发光二极管。这样一来，计数器和译码器就相当于单片机里的处理器与PC地址寄存器了，与译码器输出脚相连的线就相当于地址线，与LED负极相连的输出线就相当于数据线，每一条“地址线”都与8根“数据线”有一个交叉，每一个交叉就相当于存储单元的每一个位。在这些交叉处是否要连通就相当于把程式烧录到存储器（ROM）里。最后总体来看就相当于一个只有16个地址的8位单片机。如果把LED换成图中数码管，改变图中的二极管连接，在“单片机”通电和输入时钟脉冲后，就可以不停的来显示数字了。 　　另外，要做到对单片机内部结果真正的了解，还必须得先要有很扎实的电路基础、模拟电路、数字电路等方面的知识，否则可能就是空中楼阁。

有三种方式：1.把单片机当做一个ROM芯片，早期的单片机都是如此。将单片机放在通用编程上编程时，就像给28C256这样的ROM中写程序的过程一样。只是不同的单片机使用的端口，编程用的时序不一样。2.像AT89S52或AVR单片机一样，在单片机上有SPI接口，这时用专用的下载线将程序烧写到单片机中。这时不同的是，单片机的CPU除了执行单片机本身的指令之外，还能执行对ROM进行操作的特殊指令，如ROM擦除、烧写和校验指令。在编程ROM时，下载线先通过传输这些指令给CPU执行（擦除ROM、读入数据、烧写ROM、和校验ROM），这样完成对单片机的ROM的烧写。此外，现在普遍使用的JTAG仿真器也是这样，单片机的CPU能执行JTAG的特殊指令，完成对ROM的烧写操作。3.引导程序，即单片机中已经存在了一个烧写程序。启动单片机时首先运行这程序，程序判断端口状态，如果符合“要烧写ROM”的状态存在，就从某个端口（串口、SPI等等）读取数据，然后写入到单片机的ROM中。如果没有“要烧写ROM”的状态，就转到用户的程序开始执行。像AVR单片机的bootloader方式、STC的串口下载方式，还有其他单片机的串口编程等等都是这样。

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。

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微机原理是介绍一般微型计算机的体系结构和原理，如X86结构原理单片机是微机的一种，属于很低级的，资源和接口都很有限，在工业控制中很常用。微机原理为一般性的理论，而单片机是这个理论体系内的一个实例建议先学微机，整体了解下，在开始学单片机。

单片机的最小系统是由组成单片机系统必需的一些元件构成的，除了单片机之外，还需要包括电源供电电路、时钟电路、复位电路。单片机最小系统电路（单片机电源和地没有标出）如图2-7所示。图2-7 单片机最小系统下面着重介绍时钟电路和复位电路。1）时钟电路单片机工作时，从取指令到译码再进行微操作，必须在时钟信号控制下才能有序地进行，时钟电路就是为单片机工作提供基本时钟的。单片机的时钟信号通常有两种产生方式：内部时钟方式和外部时钟方式。内部时钟方式的原理电路如图2-8所示。在单片机XTAL1和XTAL2引脚上跨接上一个晶振和两个稳频电容，可以与单片机片内的电路构成一个稳定的自激振荡器。晶振的取值范围一般为0~24MHz，常用的晶振频率有6MHz、12 MHz、11.0592 MHz、24 MHz等。一些新型的单片机还可以选择更高的频率。外接电容的作用是对振荡器进行频率微调，使振荡信号频率与晶振频率一致，同时起到稳定频率的作用，一般选用20~30pF的瓷片电容。外部时钟方式则是在单片机XTAL1引脚上外接一个稳定的时钟信号源，它一般适用于多片单片机同时工作的情况，使用同一时钟信号可以保证单片机的工作同步。时序是单片机在执行指令时CPU发出的控制信号在时间上的先后顺序。AT89C51单片机的时序概念有4个，可用定时单位来说明，包括振荡周期、时钟周期、机器周期和指令周期。振荡周期：是片内振荡电路或片外为单片机提供的脉冲信号的周期。时序中1个振荡周期定义为1个节拍，用P表示。时钟周期：振荡脉冲送入内部时钟电路，由时钟电路对其二分频后输出的时钟脉冲周期称为时钟周期。时钟周期为振荡周期的2倍。时序中1个时钟周期定义为1个状态，用S表示。每个状态包括2个节拍，用P1、P2表示。机器周期：机器周期是单片机完成一个基本操作所需要的时间。一条指令的执行需要一个或几个机器周期。一个机器周期固定的由6个状态S1~S6组成。指令周期：执行一条指令所需要的时间称为指令周期。一般用指令执行所需机器周期数表示。AT89C51单片机多数指令的执行需要1个或2个机器周期，只有乘除两条指令的执行需要4个机器周期。了解了以上几个时序的概念后，我们就可以很快的计算出执行一条指令所需要的时间。例如：若单片机使用12MHz的晶振频率，则振荡周期=1/（12MHz）=1/12us，时钟周期=1/6us，机器周期=1us，执行一条单周期指令只需要1us，执行一条双周期指令则需要2us。2）复位电路无论是在单片机刚开始接上电源时，还是运行过程中发生故障都需要复位。复位电路用于将单片机内部各电路的状态恢复到一个确定的初始值，并从这个状态开始工作。单片机的复位条件：必须使其RST引脚上持续出现两个（或以上）机器周期的高电平。单片机的复位形式：上电复位、按键复位。上电复位和按键复位电路如下。图2-9 单片机复位电路上电复位电路中，利用电容充电来实现复位。在电源接通瞬间，RST引脚上的电位是高电平（Vcc），电源接通后对电容进行快速充电，随着充电的进行，RST引脚上的电位也会逐渐下降为低电平。只要保证RST引脚上高电平出现的时间大于两个机器周期，便可以实现正常复位。按键复位电路中，当按键没有按下时，电路同上电复位电路。如在单片机运行过程中，按下RESET键，已经充好电的电容会快速通过200Ω电阻的回路放电，从而使得RST引脚上的电位快速变为高电平，此高电平会维持到按键释放，从而满足单片机复位的条件实现按键复位。单片机复位后各特殊功能寄存器的复位值见表2-11。表2-11 单片机特殊功能寄存器复位值寄存器 复位值 寄存器 复位值 寄存器 复位值PC 0000H SBUF 不确定 TMOD 00HB 00H SCON 00H TCON 00HACC 00H TH1 00H PCON 0***0000BPSW 00H TH0 00H DPTR 0000HIP ***00000B TL1 00H SP 07HIE 0**00000B TL0 00H P0~P3 FFH注：*表示无关位

MOV LOOP是51单片机的指令之一MOV 表示赋值，移动之类的意思LOOP 则是循环运算

原理:数码管其实是由发光二极管组成，有共阴极和共阳极之分，对于共阳极来说，一位数码管由8个二极管组成，他们的阳极接在一起接+5v电源，而各个阴极与某个端口，如p1的8个引脚相连，当某个引脚输出低电平的时候数码管对应的二极管亮。用引脚输出高低电平来控制数码管的8个子管的亮灭，达到数字和小数点显示的效果，通常要给每个数字做一个转换表，以便在编程的时候忽略转换过程，达到快速编程的目的，转换表一般采用枚举的方式，具体转换数字和你电路里面的连接方式有关系，用二进制写出来，再换算成16进制就好了。数码管，也称作辉光管，是一种可以显示数字和其他信息的电子设备。玻璃管中包括一个金属丝网制成的阳极和多个阴极。大部分数码管阴极的形状为数字。管中充以低压气体，通常大部分为氖加上一些汞和/或氩。给某一个阴极充电，数码管就会发出颜色光，视乎管内的气体而定，一般都是橙色或绿色。

电源模块的稳定可靠是系统平稳运行的前提和基础。51单片机虽然使用时间最早、应用范围最广，但是在实际使用过程中，一个和典型的问题就是相比其他系列的单片机，51单片机更容易受到干扰而出现程序跑飞的现象，克服这种现象出现的一个重要手段就是为单片机系统配置一个稳定可靠的电源供电模块。此最小系统中的电源供电模块的电源可以通过计算机的USB口供给，也可使用外部稳定的5V电源供电模块供给。单片机的置位和复位，都是为了把电路初始化到一个确定的状态，一般来说，单片机复位电路作用是把一个例如状态机初始化到空状态，而在单片机内部，复位的时候单片机是把一些寄存器以及存储设备装入厂商预设的一个值。单片机复位电路原理是在单片机的复位引脚RST上外接电阻和电容，实现上电复位。当复位电平持续两个机器周期以上时复位有效。复位电平的持续时间必须大于单片机的两个机器周期。具体数值可以由RC电路计算出时间常数。复位电路由按键复位和上电复位两部分组成。单片机系统里都有晶振，在单片机系统里晶振作用非常大，全程叫晶体振荡器，他结合单片机内部电路产生单片机所需的时钟频率，单片机晶振提供的时钟频率越高，那么单片机运行速度就越快，单片接的一切指令的执行都是建立在单片机晶振提供的时钟频率。在通常工作条件下，普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十。高级的精度更高。有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率，称为压控振荡器(VCO)。晶振用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作，以提供稳定，精确的单频振荡。

数码管脚与单片机PX口相连，通过程序控制PX口来显示数字字符 比如：一个PX.0－A（数码管显示段） PX.1－B …… PX.6－G PX.7－H 对应。控制输出数字0－9只要给PX端口依次赋值：C0H,F9H,A4H,B0H,99H,92H,82H,F8H,80H,90H（共阳极)

硬件

51单片机是一种8位微控制器，它是一种可编程的控制器，可以根据用户的要求完成特定的控制任务。51单片机的工作原理是：1.将程序存储在内部ROM或外部EPROM中，程序中包含控制程序和数据。2.将程序加载到CPU中，CPU根据程序指令进行操作。3.CPU根据程序指令控制I/O口，从而控制外部设备。4.CPU根据程序指令控制定时器，从而实现定时功能。5.CPU根据程序指令控制中断，从而实现外部设备的中断处理。

单片机测量原理是指使用单片微控制器（MCU）来采集各种传感器数据并进行处理和控制的方法。单片机通过各种接口（如串口，I2C，SPI等）来连接各种传感器和外部设备，并通过程序控制来实现数据采集和处理。采集到的数据可以通过串口或其他接口输出到计算机或其他设备进行显示和存储。在单片机测量中，常用的传感器包括温度传感器、湿度传感器、光传感器、加速度传感器、磁传感器等。这些传感器能够采集各种物理量的数据，如温度、湿度、光照强度、加速度和磁场强度等。单片机在采集传感器数据时，需要进行模拟量转数字量的转换，这一过程通常需要使用模数转换器（ADC）。ADC能够将模拟量转换为数字量，以便单片机能够读取和处理。单片机测量系统通常还需要进行数据处理和控制。处理包括数据校准、数据转换等，控制包括对外设的控制等。这些功能通常由程序实现，程序可以运行在单片机内部的微控制器上。总而言之，单片机测量原理是通过使用微控制器采集传感器数据并进行处理和控制来实现测量功能的。在单片机测量系统中还有其他的重要部分，如存储和通信接口。存储部分通常是用来存储采集到的数据，这样在单片机重新启动或其他原因导致数据丢失时可以使用这些存储数据进行恢复。常用的存储器包括闪存和EEPROM等。通信接口是指连接单片机和其他设备的接口，例如串口、I2C、SPI等。这些接口可以用来将采集到的数据传递给其他设备，也可以用来接收其他设备发送的控制命令。在单片机测量系统中，硬件和软件都非常重要，硬件负责采集数据，软件负责处理数据和控制。除了上述部分外，还需要考虑电源管理、安全性等因素，以确保系统正常工作。

其实：不是所有的IC都可以烧录，只有存储器才可以烧录。但现在很多单片机已经集成程序存储器，故单片机也可以烧录。 存储器内部是有很多很多的MOS管组成，MOS管的栅极的电压充了电是很难释放的（最高保存10年以上），也就是MOS管的栅极的电压是记忆功能的。 烧录时，程序是以二进制(0低电平和1高电平)的形式，对芯片的内部相应MOS管栅极进行充电或放电，形成数据保存。例如：一窜00000001数据送人存储器，MOS栅极进行充放电保存，前面0000000七个对对应的MOS管放电以低电平形式保存，最后一个1，是以给MOS管栅极进行充电形式保存。这样就八个MOS管就保存00000001的这窜数据。 读取时，MOS管栅极放电输出为O,充电输出为1，将一连串的数据读取输出。 单片机工作时首先是读取程序存储器的数据，然后是完全按照程序数据来工作的；当给单片机内存储器烧录不同的程序，单片机工作就不相同。

单片机供电电路原理单片机（MCU）供电电路的主要功能是将外部电源转化为稳定的直流电压供给单片机进行工作。典型的单片机供电电路包括电源转换部分、稳压部分和电流限制部分。电源转换部分，通常是一个整流器，将交流电转换为直流电。稳压部分，通常是一个线性稳压器或者是一个Switching稳压器，将整流之后的电压转换为稳定的直流电压。电流限制部分，通常是一个电流限制电阻，限制稳压电路输出的电流，使其不会过大，保护单片机和其他元器件。除此之外,还需要考虑电路的瞬时电压下降,以及单片机在低电压时的工作稳定性.在单片机供电电路设计中，还需要考虑一些其他因素，以保证单片机能够正常工作。1.电源噪声：单片机工作时需要一个稳定的电压，而电源噪声会导致电压波动，影响单片机工作。因此，在设计供电电路时，需要考虑滤波技术来抑制电源噪声。2.电流限制：单片机工作时需要一定的电流，过大的电流会导致单片机烧毁。因此，在设计供电电路时，需要设计一个电流限制部分来限制单片机工作电流。3.电压下降：单片机在工作时需要一定的电压，而电路中的电阻和电容等元件会导致电压下降。因此，在设计供电电路时，需要考虑电压下降的影响。4.保护电路:为了防止在异常情况下对单片机造成损伤,设计一些保护电路,如过压保护,欠压保护,过流保护等5.Lowdropoutregulator:当单片机的工作电压很低时,LDOs(lowdropoutregulator)可以保证单片机在较低的输入电压下仍能稳定工作.6.供电电压范围：不同的单片机有不同的工作电压范围，在设计供电电路时需要确保输出电压在单片机工作范围之内。7.工作温度范围：单片机在高温下可能会受到影响，因此在设计供电电路时需要确保在工作温度范围内单片机能够正常工作。8.阻抗匹配：在设计供电电路时需要考虑电路中各个部分的阻抗匹配，以确保电路的效率和稳定性。9.EMI/EMC:电磁兼容性也需要考虑,避免干扰其他电路或被其他电路干扰.总而言之，设计一个稳定、高效、可靠的单片机供电电路需要考虑多方面因素，并且根据具体应用场景和单片机的工作要求进行优化设计。在单片机供电电路设计中，还有一些其他重要的因素需要考虑。10.工作稳定性：单片机工作稳定性很重要，不能出现电压波动或电流不稳定等情况。11.效率：供电电路效率高低会影响系统效率，因此在设计时需要考虑供电电路的效率。12.尺寸和重量：在某些应用场景下，供电电路的尺寸和重量是非常重要的，例如无人机或移动设备。13.成本：在设计供电电路时需要考虑成本，在保证性能的同时尽量降低成本。14.电路复杂度：单片机供电电路越简单越好，避免过多的元器件和连接线导致的复杂性和容易出错。在总结上，设计一个单片机供电电路，需要综合考虑很多因素，包括电压稳定性、电流限制、电源噪声抑制、EMI/EMC等，并在保证性能的同时尽量降低成本和简化电路复杂度。

单片机(Microcontroller)是一种集成了微控制器（microcontroller）和其他电路元件，如存储器、输入/输出端口、定时器和模拟-数字转换器等功能于一起的单芯片电路。它们在许多应用中都被广泛使用，如控制玩具、家用电器、车载电子、工业自动化等等。其中，A/D(Analog-to-Digital)转换器是单片机中常用的功能之一。A/D转换器可以将模拟电压转换为数字量。这样，单片机就可以使用数字信号来控制或监测模拟电路中的参数。通常，A/D转换器可以提供高精度和高分辨率的转换。A/D转换原理A/D转换通常有两种方法：模拟量取样和模数转换。模拟量取样是将模拟电压在短时间内取样，并将其转换为数字量。模数转换则是将模拟电压与参考电压进行比较，并将其转换为数字量。一个A/D转换器通常包括三个部分：取样放大器，数据转换器和数据转换控制器。取样放大器可以将待测电压取样并放大，数据转换器则将取样后的电压转换为数字信号，最后数据转换控制器则用来控制取样和转换过程。A/D转换器还需要一个参考电压来进行比较，参考电压可以内置在转换器中或者从外部输入。通常提供可编程的参考电压。A/D转换的精度和分辨率取决于转换器的采样率和位数。采样率是指转换器在单位时间内取样的次数，位数则是指转换器输出的二进制数位数，一般来说精度越高，分辨率越高，即可以测量更精确的电压值。

单片机(MCU)时钟电路工作原理主要涉及时钟信号的产生和控制。通常情况下，MCU时钟电路包含一个时钟晶体振荡器和一个时钟频率控制电路。时钟晶体振荡器将外部电源转化为高频振荡信号，而时钟频率控制电路则可以对这个振荡信号进行调整，以满足MCU的需求。时钟频率的控制通常是通过改变时钟电路中的电容或电阻来实现的。当时钟频率提高时，MCU的处理速度也随之提高，反之亦然。MCU的内部时钟源通常是与外部时钟源结合来使用，通过PLL来提高时钟频率。MCU也提供一些时钟切换策略来满足不同电源状态和应用场景的需求。

单片机的烧写原理：单片机烧写，又称为单片机程序下载、烧录等，本质上是单片机和PC机按照芯片厂家规定的编程协议，通过芯片厂家规定的接口，把已编译好的程序传输到单片机，单片机把数据存储到自身存储器中的过程。理解这个原理需要知道几个知识点：单片机内部是有程序的，是出厂时固化在硬件中，用户无法修改的（这也会被认为它内部没有程序），这些程序可以调用各种通信接口、内部存储器等；可以下载的通信接口：JTAG,SPI,UART，usb等；（还有很多可以扩展485、以太网等）编程协议：一般大厂都会公开的，在芯片的专用技术手册中会有；存储器：有很多种，掩膜，EPROM，EEROM，flash等寿命不一样，掩膜只能一次，而且要工厂做，flash擦写次数10000+；可以这样比喻性的理解：单片机就是电脑的主板，我们写的程序就是操作系统，主板里面装入引导操作系统的基本程序，下载程序就是给电脑装系统！

说的最直白了就可编程的集成电路。具体的内容就是内部的电路概况和编程原理，最原始用的是汇编，现在用C语言的比较多了。

去图书馆借本书来看，神马都知道了！

读取指令，分析指令，执行指令

单片机是自动地进行运算和控制，把实现计算和控制的步骤一步步地用命令的形式，即一条条指令（Instruction）预先存入到存贮器中，单片机在CPU的控制下，将指令一条条地取出来，并加以翻译和执行，得到你要的东西

单片机原理是指一种在线式实时控制计算机的原理方式。在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机（比如家用PC）的主要区别。单片机就是一个微型电脑，它是靠程序工作的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能。单片机到底是什么呢？就是一个电脑，只不过是微型的，麻雀虽小，五脏俱全：它内部也有和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过10元......用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。排烟罩VCD等等的家电里面都可以看到它的身影！......它主要是作为控制部分的核心部件。单片机是靠程序工作的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列，或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话，电路一定是一块大PCB板！但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机，结果就会有天壤之别！只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性！由于单片机对成本是敏感的，所以占统治地位的软件还是最低级汇编语言(近几年，C语言也开始广泛被应用)，它是除了二进制机器码以外最低级的语言了，既然这么低级为什么还要用呢？很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢？原因很简单，就是单片机没有家用计算机那样的CPU，也没有像硬盘那样的海量存储设备。一个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个按钮，也会达到几十K的尺寸！对于家用PC的硬盘来讲没什么，可是对于单片机来讲是不能接受的。 单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才行，所以汇编虽然原始却还是在大量使用。一样的道理，如果把巨型计算机上的操作系统和应用软件拿到家用PC上来运行，家用PC也是承受不了的。

有三种方式：x0dx0ax0dx0a1.把单片机当做一个ROM芯片，早期的单片机都是如此。将单片机放在通用编程上编程时，就像给28C256这样的ROM中写程序的过程一样。只是不同的单片机使用的端口，编程用的时序不一样。x0dx0ax0dx0a2.像AT89S52或AVR单片机一样，在单片机上有SPI接口，这时用专用的下载线将程序烧写到单片机中。这时不同的是，单片机的CPU除了执行单片机本身的指令之外，还能执行对ROM进行操作的特殊指令，如ROM擦除、烧写和校验指令。在编程ROM时，下载线先通过传输这些指令给CPU执行（擦除ROM、读入数据、烧写ROM、和校验ROM），这样完成对单片机的ROM的烧写。此外，现在普遍使用的JTAG仿真器也是这样，单片机的CPU能执行JTAG的特殊指令，完成对ROM的烧写操作。x0dx0ax0dx0a3.引导程序，即单片机中已经存在了一个烧写程序。启动单片机时首先运行这程序，程序判断端口状态，如果符合“要烧写ROM”的状态存在，就从某个端口（串口、SPI等等）读取数据，然后写入到单片机的ROM中。如果没有“要烧写ROM”的状态，就转到用户的程序开始执行。像AVR单片机的bootloader方式、STC的串口下载方式，还有其他单片机的串口编程等等都是这样。

学过～忘记了。爱莫能助

单片机的最小系统是由组成单片机系统必需的一些元件构成的，除了单片机之外，还需要包括电源供电电路、时钟电路、复位电路。单片机最小系统电路（单片机电源和地没有标出）如图2-7所示。x0dx0ax0dx0a图2-7 单片机最小系统x0dx0a下面着重介绍时钟电路和复位电路。x0dx0a1）时钟电路x0dx0a单片机工作时，从取指令到译码再进行微操作，必须在时钟信号控制下才能有序地进行，时钟电路就是为单片机工作提供基本时钟的。单片机的时钟信号通常有两种产生方式：内部时钟方式和外部时钟方式。x0dx0a内部时钟方式的原理电路如图2-8所示。在单片机XTAL1和XTAL2引脚上跨接上一个晶振和两个稳频电容，可以与单片机片内的电路构成一个稳定的自激振荡器。晶振的取值范围一般为0~24MHz，常用的晶振频率有6MHz、12 MHz、11.0592 MHz、24 MHz等。一些新型的单片机还可以选择更高的频率。外接电容的作用是对振荡器进行频率微调，使振荡信号频率与晶振频率一致，同时起到稳定频率的作用，一般选用20~30pF的瓷片电容。x0dx0a外部时钟方式则是在单片机XTAL1引脚上外接一个稳定的时钟信号源，它一般适用于多片单片机同时工作的情况，使用同一时钟信号可以保证单片机的工作同步。x0dx0a时序是单片机在执行指令时CPU发出的控制信号在时间上的先后顺序。AT89C51单片机的时序概念有4个，可用定时单位来说明，包括振荡周期、时钟周期、机器周期和指令周期。x0dx0a振荡周期：是片内振荡电路或片外为单片机提供的脉冲信号的周期。时序中1个振荡周期定义为1个节拍，用P表示。x0dx0a时钟周期：振荡脉冲送入内部时钟电路，由时钟电路对其二分频后输出的时钟脉冲周期称为时钟周期。时钟周期为振荡周期的2倍。时序中1个时钟周期定义为1个状态，用S表示。每个状态包括2个节拍，用P1、P2表示。x0dx0a机器周期：机器周期是单片机完成一个基本操作所需要的时间。一条指令的执行需要一个或几个机器周期。一个机器周期固定的由6个状态S1~S6组成。x0dx0a指令周期：执行一条指令所需要的时间称为指令周期。一般用指令执行所需机器周期数表示。AT89C51单片机多数指令的执行需要1个或2个机器周期，只有乘除两条指令的执行需要4个机器周期。x0dx0a了解了以上几个时序的概念后，我们就可以很快的计算出执行一条指令所需要的时间。例如：若单片机使用12MHz的晶振频率，则振荡周期=1/（12MHz）=1/12us，时钟周期=1/6us，机器周期=1us，执行一条单周期指令只需要1us，执行一条双周期指令则需要2us。x0dx0a2）复位电路x0dx0a无论是在单片机刚开始接上电源时，还是运行过程中发生故障都需要复位。复位电路用于将单片机内部各电路的状态恢复到一个确定的初始值，并从这个状态开始工作。x0dx0a单片机的复位条件：必须使其RST引脚上持续出现两个（或以上）机器周期的高电平。x0dx0a单片机的复位形式：上电复位、按键复位。上电复位和按键复位电路如下。x0dx0ax0dx0a图2-9 单片机复位电路x0dx0a上电复位电路中，利用电容充电来实现复位。在电源接通瞬间，RST引脚上的电位是高电平（Vcc），电源接通后对电容进行快速充电，随着充电的进行，RST引脚上的电位也会逐渐下降为低电平。只要保证RST引脚上高电平出现的时间大于两个机器周期，便可以实现正常复位。x0dx0a按键复位电路中，当按键没有按下时，电路同上电复位电路。如在单片机运行过程中，按下RESET键，已经充好电的电容会快速通过200Ω电阻的回路放电，从而使得RST引脚上的电位快速变为高电平，此高电平会维持到按键释放，从而满足单片机复位的条件实现按键复位。x0dx0a单片机复位后各特殊功能寄存器的复位值见表2-11。x0dx0a表2-11 单片机特殊功能寄存器复位值x0dx0a寄存器复位值寄存器复位值寄存器复位值x0dx0aPC0000HSBUF不确定TMOD00Hx0dx0aB00HSCON00HTCON00Hx0dx0aACC00HTH100HPCON0***0000Bx0dx0aPSW00HTH000HDPTR0000Hx0dx0aIP***00000BTL100HSP07Hx0dx0aIE0**00000BTL000HP0~P3FFHx0dx0a注：*表示无关位。

先问你两个问题？1、上面的仿真电路是你画的吗？2、电路看不懂还是原理不懂？

单片机是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机（比如家用PC）的主要区别。　　单片机由运算器、控制器、存储器、输入输出设备构成。　　单片机自动完成赋予它的任务的过程，也就是单片机执行程序的过程，即一条条执行的指令的过程，所谓指令就是把要求单片机执行的各种操作用的命令的形式写下来，这是在设计人员赋予它的指令系统所决定的，一条指令对应着一种基本操作；单片机所能执行的全部指令，就是该单片机的指令系统，不同种类的单片机，其指令系统亦不同。为使单片机能自动完成某一特定任务，必须把要解决的问题编成一系列指令（这些指令必须是选定单片机能识别和执行的指令），这一系列指令的集合就成为程序，程序需要预先存放在具有存储功能的部件——存储器中。　　存储器由许多存储单元（最小的存储单位）组成，就像大楼房有许多房间组成一样，指令就存放在这些单元里，单元里的指令取出并执行就像大楼房的每个房间的被分配到了唯一一个房间号一样，每一个存储单元也必须被分配到唯一的地址号，该地址号称为存储单元的地址，这样只要知道了存储单元的地址，就可以找到这个存储单元，其中存储的指令就可以被取出，然后再被执行。程序通常是顺序执行的，所以程序中的指令也是一条条顺序存放的，单片机在执行程序时要能把这些指令一条条取出并加以执行，必须有一个部件能追踪指令所在的地址，这一部件就是程序计数器PC（包含在CPU中），在开始执行程序时，给PC赋以程序中第一条指令所在的地址，然后取得每一条要执行的命令，PC在中的内容就会自动增加，增加量由本条指令长度决定，可能是1、2或3，以指向下一条指令的起始地址，保证指令顺序执行。

与8051相比，8052多了一个定时器，内部EEPROM由4K增加到8K。

单片机的特点和应用 1、单片机的特点 （1）高集成度，体积小，高可靠性 单片机将各功能部件集成在一块晶体芯片上，集成度很高，体积自然也是最小的。芯片本身是按工业测控环境要求设计的，内部布线很短，其抗工业噪音性能优于一般通用的CPU。单片机程序指令，常数及表格等固化在ROM中不易破坏，许多信号通道均在一个芯片内，故可靠性高。 （2）控制功能强 为了满足对对象的控制要求，单片机的指令系统均有极丰富的条件:分支转移能力，I/O口的逻辑操作及位处理能力，非常适用于专门的控制功能。 （3）低电压，低功耗，便于生产便携式产品 为了满足广泛使用于便携式系统，许多单片机内的工作电压仅为1.8V～3.6V，而工作电流仅为数百微安。 （4）易扩展 片内具有计算机正常运行所必需的部件。芯片外部有许多供扩展用的三总线及并行、串行输入/输出管脚，很容易构成各种规模的计算机应用系统。 （5）优异的性能价格比 单片机的性能极高。为了提高速度和运行效率，单片机已开始使用RISC流水线和DSP等技术。单片机的寻址能力也已突破64KB的限制，有的已可达到1MB和16MB，片内的ROM容量可达62MB，RAM容量则可达2MB。由于单片机的广泛使用，因而销量极大，各大公司的商业竞争更使其价格十分低廉，其性能价格比极高。 2、单片机的应用领域 （1）单片机在智能仪器仪表中的应用 在各类仪器仪表中引入单片机，使仪器仪表智能化，提高测试的自动化程度和精度，简化仪器仪表的硬件结构，提高其性能价格比。 （2）单片机在机电一体化中的应用 机电一体化是机械工业发展的方向。机电一体化产品是指集成机械技术、微电子技术、计算机技术于一体，具有智能化特征的机电产品，例如微机控制的车床、钻床等。单片机作为产品中的控制器，能充分发挥它的体积小、可靠性高、功能强等优点，可大大提高机器的自动化、智能化程度。 （3）单片机在日常生活及家用电器领域的应用 自从单片机诞生以后，它就步入了人类生活，如洗衣机、电冰箱、空调器、电子玩具、 电饭煲、视听音响设备等家用电器配上单片机后，提高了智能化程度，增加了功能，倍受人们喜爱。单片机将使人类生活更加方便、舒适、丰富多彩。 （4）在实时过程控制中的应用 用单片机实时进行数据处理和控制，使系统保持最佳工作状态，提高系统的工作效率和产品的质量。 （5）办公自动化设备 现代办公室使用的大量通信和办公设备多数嵌入了单片机。如打印机、复印机、传真机、绘图机、考勤机、电话以及通用计算机中的键盘译码、磁盘驱动等。 （6）商业营销设备 在商业营销系统中已广泛使用的电子称、收款机、条形码阅读器、IC卡刷卡机、出租车计价器以及仓储安全监测系统、商场保安系统、空气调节系统、冷冻保险系统等都采用了单片机控制。 （7）在计算机网络和通信领域中的应用 现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制，从手机，电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。 （8）单片机在医用设备领域中的应用 单片机在医用设备中的用途亦相当广泛，例如医用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫系统等等。 （9）汽车电子产品 现代汽车的集中显示系统、动力监测控制系统、自动驾驶系统、通信系统和运行监视器（黑匣子）等都离不开单片机。 （10）航空航天系统和国防军事、尖端武器等领域 单片机的应用更是不言而喻。 综合所述，单片机已成为计算机发展和应用的一个重要方面。另一方面，单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命。 本文摘自 题名/作者: 单片机原理及应用/贾萍 别文群 彭选荣 朱云鹏 刘映群 ISBN号: 978-7-5361-3507-9 出版发行项: 广东高等教育出版社 出版日期: 2007-08 载体信息: 26cm 28 中图图书分类法类号: TN 推荐51单片机实验板 学习单片机三步曲 1、找一款合适的实验板 2、找一本经典的教材 3、结一帮志同道合的朋友

单片机就是小型的计算机，具有运算器、控制器、存储器、输入输出设备。单片机在外接时钟控制下（晶振）下一步步完成一系列指令实现预定的功能。

名称：IO口高低电平控制　　#include<reg52.h> //包含头文件，一般情况不需要改动，头文件　　包含特殊功能寄存器的定义　　/*------------------------------------------------　　主函数　　------------------------------------------------*/　　void main (void)　　{　　P1 = 0xFF; //P1口全部为高电平，对应的LED灯全灭掉，ff　　换算成二进制是 1111 1111　　P1 = 0xfe; //P1口的最低位点亮，可以更改数值是其他的　　灯点亮　　//0xfe是16进制，0x开头表示16进制数，fe换　　算成二进制是 1111 1110　　while (1) //主循环　　{　　//主循环中添加其他需要一直工作的程序　　}　　}

单片机中烧程序是什么意思 看处你刚刚入门。单片机是个有意思的东西，好好学。keil是电脑上的编程软件，烧程序你就理解为往单片机中下载程序。 单片机烧录原理 你用的是STC单片机，需要用串口进行下载程序，一是要求电脑上有串口，要是笔记本电脑通常都没有口，需要买一条USB转串口线，在淘宝上就有，记得要同时向商家要驱动程序，并告诉商家你电脑的操作系统是WIN7还是WIN8的。二是，单片机这边要用MAX232做成RS232串行口，这样，单片机与电脑通过串行口连接，单片机串口的TXD与电脑的RXD连接，单片机的RXD与电脑的TXD连接。三是要用STC专用的下载程序，并找开下载程序后先选择单片机的型号。附件是STC单片机专用下载程序，解压后就可以直接打开了，不用安装。 第一次给单片机烧程序要注意什么? use转232应该没有问题，我用现代的芯片试过已经通过。首先我们要分析你有没有进入ISP模式，用示波器观察一下串口的波形是否正常，再就是芯片各个管脚的电压是否正常。排除硬件原因后仍不能解决，建议换一下你的USB转232线，这方面的牌子实在太多了，虽然原理都一样，但作为一个故障点来分析也是应该考虑的。 8051单片机通过什么口烧程序？ at89c**系列是用并口下载。at89范系列可以用isp方式下载。 stc系列可以通过串口下载。51有专门的仿真芯片。。isp可以用串口或者并口，或者串口转u *** （这种方式最方便，笔记本上也可以下载）。isp就用到单片机的io口（P1.5，P1.6，P1.7），还有RST引脚+74h373+并口，就可以下载了。。 单片机源程序分什么？.c.h都是什么意思，要是烧程序的话需要哪些？ .c是源程序，.h是头文件。在.c程序中通过include把.h文件插入到当前程序中。.h文件一般是公用文件（就是一般程序都要用的东西写在里面，这样直接调用比较方便）。通过编译器由.c文件生成.hex文件或.bin文件，再把它下载到单片机中，就能运行。现在单片机都支持ISP，但不同的单片机使用不同的编译器，51单片机是入门级的，使用Keil，剩下的学一下Keil就行了。 单片机程序烧入rom之后怎样执行 1，HEX文件包含了代码数据。是由链接器统一分配ROM地址。 2. 程序中的变量，也是在编译连接时，分配了RAM地址。不存在载入的问题，程序指令对变量的操作，就是对RAM地址的操作，地址值存在在指令中。 3. 堆栈在程序初始化时设置堆栈指针。Keil C 会自动设置好。 4. 一般的51单片机代码是从 0000开始执行，这是它的复位地址。也有别的型号的单片机并不一定从0开始执行。程序从0开始执行，但它执行的第一句往往是一个跳转指令（这个Keil C也是自动写好的），跳到另一块地址去执行，而不会顺序执行到 中断的地址的。 你如果是用汇编写程序，这些都是要你自己去分配的，用C写程序，由编译器来完成这些底层操作。 单片机开始可以烧程序用了几次就烧不进去 怎么回事？ 有可能已经烧坏了，特别是89c52系列 更特别是STC品牌的89C52的。很容易坏， 你要注意了，你电压可能有问题。 还有就是烧程序的时候需要复亥，如果以前你能烧现在不能烧，说明你复位电路没有问题，经常复位电路影响烧程序。 烧入单片机的程序可以看到吗 30分 如果通过特定的仪器破解可以把里面的程序读出来.但是也是没有源码的.也只能是二进制.也就是你可以买一块一模一样的芯片在通过 烧录器少进去.不过破解难度挺大的.需要很专业的人士.代价也很大.而且很多单片机都是加密的.是破解难度更加大. 为什么单片机程序烧不进去? 用的是什么型号的单片机？会不会是烧写前没有先擦除？单片机保存程序是使用EEPROM或者flash的，都需要先擦除，才能写入的。第一次能烧进去，是因为单片机出场时本来就是已擦除过的，可以写入。但之后的写入之前，都需要先擦除。 连接电脑给单片机烧程序的东西叫什么 要对单片机烧程序，需要一整套设备，包括软件和硬件。 先说硬件:针对不同的单片机，分别有不同的烧程器，你在百度搜索：XX单片机 编程器 烧录器;就可以找到相对应的烧程工具，包括具体的型号和价格。 再说软件：针对不同的单片机也有不同的开发环境，你在百度搜索：XX单片机 开发环境；就可以找到相对应的开发环境，包括软件名称、版本号以及下载地址。 先买硬件的话，你要问清楚该款硬件由哪一款软件支持。然后再找对应的软件。有些硬件不仅支持程序下载，而且还具有在线仿真功能，不过价格要贵些，但对于调试程序很有帮助。

一个高度集成 的数字电子电路了，是个 单片机，见百度知道：http://zhidao.baidu.com/question/27019967.html?si=1

单片机控制电机的原理是通过改变电机的工作状态来实现对电机运动的控制。这通常是通过单片机控制电机驱动器来实现的。电机驱动器是一种用于控制电机的电子设备，它通过改变电机的电流来控制电机的转速和转向。单片机通常通过串行或并行接口与电机驱动器连接，并使用特定的指令来控制驱动器的工作状态。例如，单片机可以通过向驱动器发送“转向”指令来控制电机的转向，或者通过向驱动器发送“调速”指令来控制电机的转速。除了通过改变电机的电流来控制电机的运动之外，单片机还可以通过改变电机的电压来控制电机的转速。但是，这种方法的效率较低，并且容易导致电机的过热，因此不太常用。总的来说，单片机控制电机的原理是通过改变电机的工作状态来实现对电机运动的控制。这通常是通过单片机控制电机驱动器来实现的，电机驱动器通过改变电机的电流来控制电机的转速和转向。

pwm是一种数字控制设备用的控制波形，一般是方波，通过改变pwm的频率和占空比来控制设备。简单来讲：电机控制中，电机的功率输出，转速控制就是需要调整pwm频率和占空比实现的，在电机回路中做电子开关，用单片机输出的pwm控制其开关的导通时间与导通频率。生活中常见的电脑CPU风扇就是一种，通过温度检测器的反馈，控制风扇转速，从而灵活的控制cpu的温度，并且节省电能。

1.运算器运算器由运算部件——算术逻辑单元（Arithmetic & Logical Unit，简称ALU）、累加器和寄存器等几部分组成。ALU的作用是把传来的数据进行算术或逻辑运算，输入来源为两个8位数据，分别来自累加器和数据寄存器。ALU能完成对这两个数据进行加、减、与、或、比较大小等操作，最后将结果存入累加器。例如，两个数6和7相加，在相加之前，操作数6放在累加器中，7放在数据寄存器中，当执行加法指令时，ALU即把两个数相加并把结果13存入累加器，取代累加器原来的内容6。运算器有两个功能：(1) 执行各种算术运算。(2) 执行各种逻辑运算，并进行逻辑测试，如零值测试或两个值的比较。运算器所执行全部操作都是由控制器发出的控制信号来指挥的，并且，一个算术操作产生一个运算结果，一个逻辑操作产生一个判决。2.控制器控制器由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序发生器和操作控制器等组成，是发布命令的“决策机构”，即协调和指挥整个微机系统的操作。其主要功能有：(1) 从内存中取出一条指令，并指出下一条指令在内存中的位置。(2) 对指令进行译码和测试，并产生相应的操作控制信号，以便于执行规定的动作。(3) 指挥并控制CPU、内存和输入输出设备之间数据流动的方向。微处理器内通过内部总线把ALU、计数器、寄存器和控制部分互联，并通过外部总线与外部的存储器、输入输出接口电路联接。外部总线又称为系统总线，分为数据总线DB、地址总线AB和控制总线CB。通过输入输出接口电路，实现与各种外围设备连接。3.主要寄存器（1）累加器A图1-2 单片机组成框图累加器A是微处理器中使用最频繁的寄存器。在算术和逻辑运算时它有双功能：运算前，用于保存一个操作数；运算后，用于保存所得的和、差或逻辑运算结果。（2）数据寄存器DR数据寄存器通过数据总线向存储器和输入/输出设备送（写）或取（读）数据的暂存单元。它可以保存一条正在译码的指令，也可以保存正在送往存储器中存储的一个数据字节等等。（3）指令寄存器IR和指令译码器ID指令包括操作码和操作数。指令寄存器是用来保存当前正在执行的一条指令。当执行一条指令时，先把它从内存中取到数据寄存器中，然后再传送到指令寄存器。当系统执行给定的指令时，必须对操作码进行译码，以确定所要求的操作，指令译码器就是负责这项工作的。其中，指令寄存器中操作码字段的输出就是指令译码器的输入。（4）程序计数器PCPC用于确定下一条指令的地址，以保证程序能够连续地执行下去，因此通常又被称为指令地址计数器。在程序开始执行前必须将程序的第一条指令的内存单元地址（即程序的首地址）送入PC，使它总是指向下一条要执行指令的地址。（5）地址寄存器AR地址寄存器用于保存当前CPU所要访问的内存单元或I/O设备的地址。由于内存与CPU之间存在着速度上的差异，所以必须使用地址寄存器来保持地址信息，直到内存读/写操作完成为止。显然，当CPU向存储器存数据、CPU从内存取数据和CPU从内存读出指令时，都要用到地址寄存器和数据寄存器。同样，如果把外围设备的地址作为内存地址单元来看的话，那么当CPU和外围设备交换信息时，也需要用到地址寄存器和数据寄存器。

书 名: 单片机原理与应用(第2版)作　者：樊明龙、任丽静出版社： 化学工业出版社出版时间： 2014年2月ISBN: 9787122187161开本： 16开定价: 29.00元

单片机时钟电路原理单片机时钟电路是指为单片机提供时钟信号的电路。单片机时钟电路通常由晶振元件（CrystalOscillator）和一些放大电路组成。晶振元件是一个小型的石英晶体，其内部的频率固定且稳定。当晶振元件被通电时，它将产生固定的频率的时钟信号。晶振元件输出的时钟信号通过放大电路进行放大，以确保信号强度足够传递给单片机。单片机利用这个时钟信号进行内部指令的执行，每个时钟周期内执行一条指令。因此，单片机时钟电路的正常工作是单片机的核心部分，对单片机的性能有着重要的影响。

单片机通过输出高电平和低电平的控制来达到让LED发光或者熄灭，其原理是单片机内部有CPU存储器和进行一系列的运算！

C语言——汇编语言——机器码——烧入代码——CPU能读取并执行代码（原理就是数字电路了）

STC单片机STC公司的单片机主要是基于8051内核，是新一代增强型单片机，指令代码完全兼容传统8051，速度快8~12倍，带ADC,4路PWM，双串口，有全球唯一ID号，加密性好，抗干扰强.PIC单片机：是MICROCHIP公司的产品，其突出的特点是体积小，功耗低，精简指令集，抗干扰性好，可靠性高，有较强的模拟接口，代码保密性好，大部分芯片有其兼容的FLASH程序存储器的芯片.EMC单片机：是台湾义隆公司的产品，有很大一部分与PIC 8位单片机兼容，且相兼容产品的资源相对比PIC的多，价格便宜，有很多系列可选，但抗干扰较差.ATMEL单片机（51单片机）：ATMEl公司的8位单片机有AT89、AT90两个系列，AT89系列是8位Flash单片机，与8051系列单片机相兼容，静态时钟模式；AT90系列单片机是增强RISC结构、全静态工作方式、内载在线可编程Flash的单片机，也叫AVR单片机.PHLIPIS 51LPC系列单片机（51单片机）：PHILIPS公司的单片机是基于80C51内核的单片机，嵌入了掉电检测、模拟以及片内RC振荡器等功能，这使51LPC在高集成度、低成本、低功耗的应用设计中可以满足多方面的性能要求.HOLTEK单片机：台湾盛扬半导体的单片机，价格便宜，种类较多，但抗干扰较差，适用于消费类产品.TI公司单片机（51单片机）：德州仪器提供了TMS370和MSP430两大系列通用单片机.TMS370系列单片机是8位CMOS单片机，具有多种存储模式、多种外围接口模式，适用于复杂的实时控制场合；MSP430系列单片机是一种超低功耗、功能集成度较高的16位低功耗单片机，特别适用于要求功耗低的场合松翰单片机（SONIX）：是台湾松翰公司的单片，大多为8位机，有一部分与PIC 8位单片机兼容，价格便宜，系统时钟分频可选项较多，有PMW ADC 内振 内部杂讯滤波。缺点RAM空间过小，抗干扰较好。三星单片机:三星单片机有KS51和KS57系列4位单片机，KS86和KS88系列8位单片机，KS17系列16位单片机和KS32系列32位单片机，三星还为ARM公司生产ARM单片机，常见的S344b0等.三星单片机为OTP型ISP在片编程功能。凌阳单片机:中国台湾凌阳科技股份有限公司(Sunplus Technology CO. LTD)至力于8位和16位机的开发。SPMC65系列单片机是凌阳主推产品，采用8位SPMC65 CPU 内核，并围绕这个通用的CPU内核，形成了不同的片内资源的一系列产品。在系列芯片中相同的片内硬件功能模块具有相同的资源特点；不同型号的芯片只是对片内资源进行删减.其最大的特点就是超强抗干扰. 广泛应用于家用电器、工业控制、仪器仪表、安防报警、计算机外围等领域。SPMC75 系列单片机内核采用凌阳科技自主知识产权的μ" nSP（Microcontroller and Signal Processor）16位微处理器SPMC75 系列单片机集成了多种功能模块：多功能 I/O 口、串行口、 ADC 、定时计数器等常硬件模块，以及能产生电机驱动波形的 PWM 发生器、多功能的捕获比较模块、 BLDC 电机驱动专用位置侦测接口、两相增量编码器接口等特殊硬设，主要用于变频马达驱动控制。 SPMC75 系列单片机具有很强的抗干扰能力，广泛应用于变频家电、变频器、工业控制等控制领域。华帮单片机:华帮单片机属于8051类单片机，它们的W78系列与标准的8051兼容,W77系列为增强型51，对8051的时序做了改进.同样时钟下速度快了不少。在4位机上华帮有921系列,带LCD驱动的741系列。在32位机方面，华帮使用了惠普公司PA-RISC单片机技术，生产低位32位RISC单片机。SST 单片机:美国SST公司推出的SST89系列单片机为标准的51系列单片机，包括SST89E/V52RD2，SST89E/V54RD2，SST89E/V58RD2，SST89E/V554RC，SST89E/V564RD等。它与8052系列单片机兼容。提供系统在线编程(ISP功能)。内部flash擦写次数1万次以上，程序保存时间可达100年。还有很多优秀的单片机生产企业这里没有收集，每个企业都有自己的特点，大家根据需要选择单片机，在完全实现功能的前提下追求低价位，当然并不是这样最好，实际中选择单片机跟开发者的应用习惯和开发经验是密不可分的。

单片机诞生于1971年，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段，早期的SCM单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，此后在8031上发展出了MCS51系列MCU系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。目前，高端的32位Soc单片机主频已经超过300MHz，性能直追90年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，最高端的型号也只有10美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。 早期阶段SCM即单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）阶段，主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。“创新模式”获得成功，奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。在开创嵌入式系统独立发展道路上，Intel公司功不可没。中期发展MCU即微控制器（Micro Controller Unit）阶段，主要的技术发展方向是：不断扩展满足嵌入式应用时，对象系统要求的各种外围电路与接口电路，突显其对象的智能化控制能力。它所涉及的领域都与对象系统相关，因此，发展MCU的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。从这一角度来看，Intel逐渐淡出MCU的发展也有其客观因素。在发展MCU方面，最著名的厂家当数Philips公司。Philips公司以其在嵌入式应用方面的巨大优势，将MCS-51从单片微型计算机迅速发展到微控制器。因此，当我们回顾嵌入式系统发展道路时，不要忘记Intel和Philips的历史功绩。当前趋势SoC嵌入式系统(System on Chip）式的独立发展之路，向MCU阶段发展的重要因素，就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决，因此，专用单片机的发展自然形成了SoC化趋势。随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展，基于SoC的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此，对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。 1971年intel公司研制出世界上第一个4位的微处理器；Intel公司的霍夫研制成功世界上第一块4位微处理器芯片Intel 4004，标志着第一代微处理器问世，微处理器和微机时代从此开始。因发明微处理器，霍夫被英国《经济学家》杂志列为“二战以来最有影响力的7位科学家”之一。1971年11月，Intel推出MCS-4微型计算机系统（包括4001 ROM芯片、4002 RAM芯片、4003移位寄存器芯片和4004微处理器）其中4004（下图）包含2300个晶体管，尺寸规格为3mm×4mm，计算性能远远超过当年的ENIAC，最初售价为200美元。1972年4月，霍夫等人开发出第一个8位微处理器Intel 8008。由于8008采用的是P沟道MOS微处理器，因此仍属第一代微处理器。1973年intel公司研制出8位的微处理器8080；1973年8月，霍夫等人研制出8位微处理器Intel 8080，以N沟道MOS电路取代了P沟道，第二代微处理器就此诞生。主频2MHz的8080芯片运算速度比8008快10倍，可存取64KB存储器，使用了基于6微米技术的6000个晶体管，处理速度为0.64MIPS（Million Instructions Per Second ）。1975年4月，MITS发布第一个通用型Altair 8800，售价375美元，带有1KB存储器。这是世界上第一台微型计算机。1976年intel公司研制出MCS-48系列8位的单片机，这也是单片机的问世。Zilog公司于1976年开发的Z80微处理器，广泛用于微型计算机和工业自动控制设备。当时，Zilog、Motorola和Intel在微处理器领域三足鼎立。20世纪80年代初，Intel公司在MCS-48系列单片机的基础上，推出了MCS-51系列8位高档单片机。MCS-51系列单片机无论是片内RAM容量，I/O口功能，系统扩展方面都有了很大的提高。

摘要：单片机是一种集成电路芯片，它在使用的时候经常要用到定时器元件，也称计数器，单片机定时器主要是当计数器使用，计算有多少个脉冲信号，也可以将单片机复位或从休眠模式唤醒。单片机定时器的工作原理就是一个计数器，脉冲每一次下降沿，定时器数值则加1，脉冲信号可能来源于单片机内部的晶振或外部的引脚。单片机共有四种工作方式，下面一起来了解一下吧。一、单片机定时器工作原理是什么使用单片机时经常用到一个元件，那就是单片机定时器，单片机定时器的作用主要是在发生软件故障时，通过使器件复位（如果软件未将器件清零）将单片机复位，也可以用于将器件从休眠或空闲模式唤醒，还能用做精确延时处理，常被应用于时间控制、程序延时、对外部时间计数和检测等工作范围内。那么单片机定时器原理是什么呢？单片机定时器，其实质是一个计数器，脉冲每一次下降沿，计数寄存器数值将加1，如果计数的脉冲是来源于单片机内部的晶振，由于其周期极为准确，则称为定时器；如果计数的脉冲来源于单片机外部的引脚，由于其周期一般不准确，则称为计数器。二、单片机定时器工作方式有哪些单片机定时器的工作方式有很多，大致可分为以下几种：1、方式0方式0为13位计数，由TL0的低5位（高3位未用）和TH0的8位组成TL0的低5位溢出时向TH0进位，TH0溢出时，置位TCON中的TF0标志，向CPU发出中断请求。2、方式1方式1的计数位数是16位，由TL0（TL1）作为低8位、TH0（TH1）作为高8位，组成了16位加1计数器。3、方式2方式2为自动重装初值的8位计数方式。在方式2下，当定时器计满255（FFH）溢出时，CPU自动把TH的值装入TL中，不需用户干预，比较适合于用作较精确的脉冲信号发生器。4、方式3方式3只适用于定时器/计数器T0，定时器T1方式3时相当于TR1=0，停止计数。方式3将T0分成为两个独立的8位计数器TL0和TH0。