張睿捷　丁鵬飛　王盼　原子杰　昝雪玉

摘 要：隨著嵌入式系統(tǒng)的不斷發(fā)展，單片機(jī)已經(jīng)被人們?cè)谏钪衅毡槭褂?。單片機(jī)是對(duì)所有可以用于Intel 8031指令的系統(tǒng)的單片機(jī)的總稱。最初的單片機(jī)是Intel出產(chǎn)的8004單片機(jī)，后來隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)得到了很好的發(fā)展。其中51單片機(jī)是最基礎(chǔ)的，用來入門的單片機(jī)，也是在生活中應(yīng)用的最廣泛的一種。現(xiàn)在很多公司推出51系列的單片機(jī)，所以掌握51單片機(jī)的特點(diǎn)和在生活中的應(yīng)用顯得尤為重要。

關(guān)鍵詞：51單片機(jī);單片機(jī);特點(diǎn)與應(yīng)用

1 背景

51單片機(jī)作為單片機(jī)系列中比較容易入門，比較容易掌握的。它的基本功能也非常多，可在不同的環(huán)境下滿足不同的要求。51單片機(jī)內(nèi)部由8位CPU*4k比特程序存儲(chǔ)器（ram）和128位/字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（row）和21個(gè)專用的寄存器構(gòu)成。單片機(jī)外圍具有32條I/O口線并且可以使用111條指令，其中大部分為單字節(jié)指令。此外單片機(jī)內(nèi)部還有一個(gè)用于串口通信的接口。在供電方面51單片機(jī)采用唯一+5V電源供電。其中還有一個(gè)UART的串行I/O接口，可以用于實(shí)現(xiàn)單片機(jī)之間或單片機(jī)與其他單片機(jī)之間的串行通信;51單片機(jī)中的最佳振蕩頻率為6M—12M。

2 特點(diǎn)

以89C51單片機(jī)為例，其外部有40個(gè)不同引腳，不同的引腳控制不同的功能。其引腳分部見下圖：

40個(gè)引腳中，其中較特殊的就是20腳和40腳，分別為電源引腳（VCC）和接地引腳（GND），對(duì)于該單片機(jī)，接入+5V電源即可。在89C51內(nèi)，有兩個(gè)引腳作為振蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生的電路，為第19腳和第18腳，用來產(chǎn)生原始的脈沖震蕩信號(hào)。在單片機(jī)中用于輸入和輸出的雙向引腳較多，分為4個(gè)大端口，分別為P0，P1，P2，P3。其對(duì)應(yīng)的引腳分別為39腳-32腳，1腳-8腳，21腳-28腳，10腳-17腳，共32個(gè)引腳，都可用于輸入輸出。但其中P3端口較為特殊。具有第二功能。其口線由P3.0-P3.7，分別用于串行口的數(shù)據(jù)的輸入和輸出（發(fā)送與接收數(shù)據(jù)）;外部0/1中斷（中斷輸入輸出）;定時(shí)器0/1的外部輸入（計(jì)數(shù)輸入）;外部數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器讀/寫輸出控制。

3 舉例

單片機(jī)在生活中的應(yīng)用無處不在，51單片機(jī)更是廣泛。對(duì)于單片機(jī)的入門，一般第一個(gè)應(yīng)用為點(diǎn)亮一個(gè)LED發(fā)光二極管。對(duì)于匯編語言，一般采用Keil C51。其為美國公司出品的用于對(duì)于51單片機(jī)的匯編語言。該語言與C語言具有相似之處，具有很多優(yōu)勢，對(duì)于初學(xué)者來說是最好的工具。基本程序如下：

#include<reg51.h>? ? ? ? ? ? ? ?//51系列單片機(jī)

sbit LED=P1^0;? ? ? ? ? ? ? ? //聲明出單片機(jī)P1口第一位

Void main（void）? ? ? ? ? ? ? ? //主函數(shù)

{

LED=1;? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?//點(diǎn)亮第一個(gè)發(fā)光二極管

}

其中LED發(fā)光二極管一般的導(dǎo)通壓降為1.8V，電當(dāng)流流過4mA即可點(diǎn)亮，所以在電路中需要串聯(lián)一個(gè)1K歐的電阻，用來限流和限壓。其中長腳的為正極。當(dāng)D1點(diǎn)亮?xí)r，P1.0設(shè)置為低電平，二極管中有電流流過，二極管發(fā)光。當(dāng)D2不亮?xí)r，P1.1默認(rèn)為高電平，二極管中沒有電流流過，二極管不會(huì)發(fā)光。紅色代表了高電平，藍(lán)色代表的低電平，灰色代表的是高阻態(tài)。

4 應(yīng)用

單片機(jī)在最初的發(fā)展中，廣泛應(yīng)用于工廠控制方面中，由最初的2位，4位單片機(jī)發(fā)展成現(xiàn)有的，具有很快速度的單片機(jī)?，F(xiàn)如今，單片機(jī)在生活中的應(yīng)用非常廣泛，分部于家電，交通，通信，電子器件等等。因?yàn)閱纹瑱C(jī)具有很多優(yōu)秀的特點(diǎn)：很高的集成度;很低廉的成本;具有很小的體型;便于隨身攜帶;功能強(qiáng)大等優(yōu)點(diǎn)。所以可以應(yīng)用在對(duì)于能源的節(jié)省與控制;智能的家用設(shè)備;智能的醫(yī)療設(shè)備等等。對(duì)于節(jié)能控制，單片機(jī)可以通過檢測設(shè)備中流過的電流的變化，來判斷設(shè)備所處在的狀態(tài)，從而可以控制該設(shè)備的運(yùn)行或停止。該應(yīng)用可以應(yīng)用在很多的設(shè)備，大至家電，小也可以用于電子設(shè)備，比如智能手環(huán)等小型電子器件。這樣通過節(jié)能控制，在保持基礎(chǔ)功能可以實(shí)現(xiàn)的前提下，還可以進(jìn)一步的減少損耗，達(dá)到節(jié)能的目的。在智能設(shè)備方面，例如單片機(jī)在語音設(shè)備中的應(yīng)用，主要可以分為兩個(gè)模塊：第一，在軟件配置方面，由于單片機(jī)可以通過編程的方式，處理一些信息，因此就能夠?qū)φZ音處理過程進(jìn)行操作。這個(gè)可以應(yīng)用于車載導(dǎo)航，或者語音播報(bào)等許多地方。在硬件方面，因?yàn)閱纹瑱C(jī)可以具有節(jié)能控制的應(yīng)用，所以在硬件方面也可以采取上述的方案進(jìn)行對(duì)于設(shè)備的節(jié)能，而且還可以減少電壓，電流對(duì)于設(shè)備的損耗。提高設(shè)備的使用期限，提升使用者的用戶體驗(yàn)。在醫(yī)療設(shè)備方面，隨著技術(shù)的不斷提升，單片機(jī)這種微型的電子器件也可以用于對(duì)人體的檢測。比如對(duì)于人體特征的收集，例如血壓，心跳等。通多對(duì)于人體特征的判斷，醫(yī)生可以依靠這些數(shù)據(jù)判斷病人的狀態(tài)，從而有效降低了醫(yī)生工作中的失誤，更好的維護(hù)了病人的身體健康。

參考文獻(xiàn)

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