所謂單片機就是指一個(ge) 集成在一塊芯片上的完整計算機係統。盡管他的大部分功能集成在一塊小芯片上 ，但是它具有一個(ge) 完整計算機所需要的大部分部件。單片機又稱單片微控製器,它不是完成某一個(ge) 邏輯功能的芯片,而是把 一個(ge) 計算機係統集成到一個(ge) 芯片上。概括的講：一塊芯片就成了一台計算機。它的體(ti) 積小、質量輕、價(jia) 格便宜、為(wei) 學習(xi) 、 應用和開發提供了便利條件。同時，學習(xi) 使用單片機是了解計算機原理與(yu) 結構的最佳選擇。

隨著大規模集成電路的出現及其發展，將計算機的CPU 、RAM 、 ROM 、定時/數器和多種I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片級的計算機，因此單片機早期的含義(yi) 稱為(wei) 單片微型計算機，直譯為(wei) 單片機 。　　

一、單片機的特點 ：　
　　
1 、具有優(you) 異的性能價(jia) 格比
　　
2 、集成度高、體(ti) 積小、可靠性高
　　
3 、控製功能強
　　
4 、低電壓、低功耗

二、單片機的應用 ：　　
　　
1 、在智能儀(yi) 器儀(yi) 表中的應用：在各類儀(yi) 器儀(yi) 表中引入單片機，使儀(yi) 器儀(yi) 表智能化，提高測試的自動化程度和精度，簡化儀(yi) 器儀(yi) 表的硬件結構，提高其性能價(jia) 格比。　　
　　
2 、在機電一體(ti) 化中的應用：機電一體(ti) 化產(chan) 品是指集機械、微電子技術、計算機技術於(yu) 一本，具有智能化特征的電子產(chan) 品。　　
　　
3 、在實時過程控製中的應用：用單片機實時進行數據處理和控製，使係統保持最佳工作狀態，提高係統的工作效率和產(chan) 品的質量。　　
　　
4 、在人類生活中的應用：目前國外各種家用電器已普通采用單片機代替傳(chuan) 統的控製電路。　　
　　
5 、在其它方麵的應用：單片機除以上各方麵的應用，它還廣泛應用於(yu) 辦公自動化領域、商業(ye) 營銷領域、汽車及通信、計算機外部設備、模糊控製等各領域中。　　
　　
三、單片機的基本組成 ：
　　
它由 CPU 、存儲(chu) 器（包括 RAM 和 ROM ）、 I/O 接口、定時 / 計數器、中斷控製功能等均集成在一塊芯片上，片內(nei) 各功能通過內(nei) 部總線相互連接起來。　　
　　
輸入 / 輸出引腳 P0 、 P1 、 P2 、 P3 的功能 ：P0.0~P0 。 7 ： P0 口是一個(ge) 8 位漏極開路型雙向 I/O 端口。在訪問片外存儲(chu) 器時，它分時作低 8 位地址和 8 位雙向數據總線用。在EPROM 編程時，由 P0 輸入指令字節，而在驗證程序時，則輸出指令字節。驗證程序時，要求外接上拉電阻。 P0 能以吸收電流的方式驅動8個(ge) LSTTL 負載。　　
　　
P1. 0 ~P1. 7 （ 1~8 腳）： P1 是一上帶內(nei) 部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。在 EPROM 編程和驗證程序時，由它輸入低 8 位地址。 P1 能驅動 4 個(ge) LSTTL 負載。　　
　　
在 8032/8052 中， P1. 0 還相當於(yu) 專(zhuan) 用功能端 T2 ，即定時器的計數觸發輸入端； P1. 1 還相當於(yu) 專(zhuan) 用功能端T2EX ，即定時器 T2 的外部控製端。P2.0~P2.7 （ 21~28 腳）： P2 也是一上帶內(nei) 部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。在訪問外部存儲(chu) 器時，由它輸出高 8 位地址。在對 EPROM 編程和程序驗證時，由它輸入高 8 位地址。 P2 可以驅動 4 個(ge) LSTTL 負載。P3. 0 ~P3. 7 （ 10~17 腳）： P3 也是一上帶內(nei) 部上拉電阻的雙向 I/O 口。在 MCS-51 中，這 8 個(ge) 引腳還用於(yu) 專(zhuan) 門的第二功能。 P3 能驅動 4 個(ge) LSTTL 負載。　　
　　
P3. 0 RXD （串行口輸入）
P3. 1 TXD （串行口輸出）
P3. 2 INT0 （外部中斷 0 輸入）
P3. 3 INT1 （外部中斷 1 輸入）
P3. 4 T0 （定時器 0 的外部輸入）
P3. 5 T1 （定時器 1 的外部輸入）
P3. 6 WR （片外數據存儲(chu) 器寫(xie) 選通）
P3. 7 RD （片外數據存儲(chu) 器讀選通）
　　
四、單片機的MCS-51 的尋址方式：

1 、立即尋址 如： MOV A ， #40H
2 、直接尋址 如： MOV A ， 3AH
3 、寄存器尋址 如： MOV A ， Rn
4 、寄存器間接尋址 如： MOV A ， @Rn
5 、基址加變址尋址 如： MOVC A ， @A+DPTR
6 、相對尋址 如： SJMP 08H
7 、位尋址 MOV 20H ， C　
　　
五、單片機的指令：
　　
MOV ： 片內(nei) RAM 傳(chuan) 送
MOVX ： 片外 RAM 傳(chuan) 送
MOVC ： ROM 傳(chuan) 送
XCH ： 交換（和 A 交換）
SWAP ： A 內(nei) 半字節交換
ADD ：不帶進位加
ADDC ：帶進位加
SUBB ：帶進位減
INC ：加 1
DEC ：減 1
MUL ：乘法
DIV ：除法
DAA ：調整　　
　　
六、單片機的計數初值的計算
　　
定時或計數方式下計數初值如何確定，定時器選擇不同的工作方式，不同的操作模式其計數值均不相同。若設最大計數值為(wei) M ，各操作模式下的 M 值為(wei) ：　　
　　
模式 0 ： M=2 13 =8192
模式 1 ： M=2 16 =65536
模式 2 ： M=2 8 =256
模式 3 ： M=256 ，定時器 T0 分成 2 個(ge) 獨立的 8 位計數器，所以 TH0 、 TL0 的 M 均為(wei) 256 。　　
　　
因為(wei) MCS-51 的兩(liang) 個(ge) 定時器均為(wei) 加 1 計數器，當初到最大值（ 00H 或 0000H ）時產(chan) 生溢出，將 TF 位置 1 ，可發出溢出中斷，因此計數器初值 X 的計算式為(wei) ： X=M- 計數值式中的 M 由操作模式確定，不同的操作模式計數器的長不相同，故M值也不相同。而式中的計數值與(yu) 定時器的工作方式有關(guan) 。　　
　　
1 、單片機的計數工作方式時
　　
計數工作方式時，計數脈衝(chong) 由外部引入，是對外部衝(chong) 進行計數，因此計數值根據要求確定。其計數初值： X=M- 計數值　　
　
例如：某工序要求對外部脈衝(chong) 信號計 100 次， X=M-100　　
　　
2 、單片機的定時工作方式時
　　
定時工作方式時，因為(wei) 計數脈衝(chong) 由內(nei) 部供給，是對機器周期進行計數，故計數脈衝(chong) 頻率為(wei) f cont =f osc × 1/12 、計數周期 T=1/f cont =12/f osc 定時工作方式的計數初值 X 等於(yu) ：　　
　　
X=M- 計數值 =M-t/T=M- （ f osc × t ） /12　　
　　
式中： f osc 為(wei) 振蕩器的振蕩頻率， t 為(wei) 要求定時的時間。　　
　　
定時器有兩(liang) 種工作方式 ：即定時和計數工作方式。由 TMOD 的 D6 位和 D2 位選擇，其中 D6 位選擇 T1 的工作方式， D2 位選擇 T0 的工作方式。 =0 工作在定時方式， =1 工作在計數方式。並有四種操作模式：　　

1 、模式 0 ： 13 位計數器， TLi 隻用低 5 位。
2 、模式 1 ： 16 位計數器。
3 、模式 2 ： 8 位自動重裝計數器， THi 的值在計數中不變， TLi 溢出時， THi 中的值自動裝入 TLi 中。
4 、模式 3 ： T0 分成 2 個(ge) 獨立的 8 位計數器， T1 停止計數。　　
　　
MCS-51 有 5 個(ge) 中斷源，可分為(wei) 2 個(ge) 中斷優(you) 先級，即高優(you) 先級和低優(you) 先級，中斷自然優(you) 先級：　　
　　
外部中斷 0 ；定時器 0 中斷； 外部中斷 1 ；定時器 1 中斷 ；
串行口中斷 ；定時器 2 中斷
　
（ 1 ）同級或高優(you) 先級的中斷正在進行中；
（ 2 ）現在的機器周期還不是執行指令的最後一上機器周期，即正在執行的指令還沒完成前不響應任何中斷；
（ 3 ）正在執行的是中斷返回指令 RET1 或是訪問專(zhuan) 用寄存器 IE 或 IP 的指令，換而言之，在 RETI 或者讀寫(xie) IE 或 IP 之後，不會(hui) 馬上響應中斷請求，至少要在執行其它一要指令之扣才會(hui) 響應。　　
　　
（一）單片機的中斷響應條件
　　
CPU 響應中斷的條件有：
　　
（ 1 ）有中斷源發出中斷請求；
（ 2 ）中斷總允許位 EA=1 ，即 CPU 開中斷；
（ 3 ）申請中斷的中斷源的中斷允許位為(wei) 1 ，即沒有被屏蔽。　　
　　
七、單片機的串行口工作方式及幀格式
　　
MCS-51 單片機串行口可以通過軟件設置四種工作方式：
　　
方式 0 ：這種工作方式比較特殊，與(yu) 常見的微型計算機的串行口不同，它又叫同步移位寄存器輸出方式。在這種方式下，數據從(cong) RXD 端串行輸出或輸入，同步信號從(cong) TXD 端輸出，波特率固定不變，為(wei) 振蕩率的 1/12 。該方式是以 8 位數據為(wei) 一幀，沒有起始位和停止位，先發送或接收最低位。
　　
方式 2 ：采用這種方式可接收或發送 11 位數據，以 11 位為(wei) 一幀，比方式 1 增加了一個(ge) 數據位，其餘(yu) 相同。第 9 個(ge) 數據即 D8 位具有特別的用途，可以通過軟件摟控製它，再加特殊功能寄存器 SCON 中的 SM2 位的配合，可使 MCS-51 單片機串行口適用於(yu) 多機通信。方式 2 的波特率固定，隻有兩(liang) 種選擇，為(wei) 振蕩率的 1/64 或 1/32 ，可由 PCON 的最高位選擇。
　　
方式 3 ：方式 3 與(yu) 方式 2 完全類似，唯一的區別是方式 3 的小組特率是可變的。而幀格式與(yu) 方式 2- 樣為(wei) 11 位一幀。所以方式 3 也適合於(yu) 多機通信。