MCS-51系列单片机简介-单片机原理与应用

作为主流的单片机品种，MCS-51系列单片机市场份额占有量巨大，PHILIPS公司、ATMEL公司等纷纷开发了以8051为内核的单片机产品，这些产品都归属于MCS-51单片机系列。

1.5.1 MCS-51单片机的内部组成。

MCS-51单片机的引脚和内部组成如图1.1所示。通常采用DIP或PLLD封装，

其内核是8051CPU，CPU的内部集成有运算器和控制器，运算器完成运算操作(包括数据运算、逻辑运算等)，控制器完成取指令、对指令译码以及执行指令。MCS-51单片机的片内资源有：

·中央处理器：

中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。

·数据存储器(RAM)：

8051内部有128字节数据存储器(RAM)和21个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器有专门的用途，通常用于存放控制指令数据，不能用作用户数据的存放，用户能使用的RAM只有128个字节，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。

·程序存储器(ROM)：

8051共有4K字节程序存储器(ROM)，用于存放用户程序和数据表格。

·定时/计数器(ROM)：

8051有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数，当定时/计数器产生溢出时，可用中断方式控制程序转向。

·并行输入输出(I/O)口：

8051共有4个8位的并行I/O口(P0、P1、P2、P3)，用于对外部数据的传输。

·全双工串行口：

8051内置一个全双工异步串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传送，该串行口既可以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。

·中断系统：

8051具备较完善的中断功能，有五个中断源(两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断)，可基本满足不同的控制要求，并具有2级的优先级别选择。

·时钟电路：

8051内置最高频率达12MHz的时钟电路，用于产生整个单片机运行的时序脉冲，但需外接晶体振荡器和振荡电容。

1.5.2 MCS-51系列单片机的主要产品

其中AT89S51单片机是一种新型的在线可编程的单片机，内部有：4K字节、Flash存储器，它使得单片机产品的软件可在线升级，也使得单片机的学习开发、程序的下载较过去方便许多。

51单片机可以用来做什么？单片机可以做的小产品

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。

下面我从易到难给大家总结几个51单片机可以做的小产品，看下你会做几个？

通过DS1302时钟芯片来实现一个电子时钟，通过数码管来显示时间，并且可以设置时分秒时间，还有定时闹钟功能。

这个项目涉及到定时器，按键，数码管冬天显示的一些知识点，如何把他们整合起来完成这个项目，项目的难点在于时间的设置。

2.智能小车

通过红外来寻迹，通过超声波来避障，配合51单片机实现自动寻迹避障小车的功能。

智能小车是我第二个项目，但是没做寻迹，只是单纯的平衡行走，这个项目涉及到了一些外部传感器的使用，以及电机H桥驱动原理，单片机PWM使用等等。

3.掌上游戏机

通过LED点阵屏配合51单片机做一个掌上游戏机，比如说实现俄罗斯方块、贪吃蛇、赛车等游戏。

这个小产品对编程基础比较高，有些工作几年的可能都写不出来这种程序，所以这个能做出来能很好地奠定你的编程基础。

涉及到的知识点有PWM、数码管动态显示、数码管动态显示、LED点阵显示，以及取模方法等。

如果你能独立把这3个小产品都做完，基本上算得上是达到一个接近中等水平了。

至于后面的不管是STM8，还是STM322，对你来说只是学多一门工具使用而已。

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