单片机所需基础知识2

1.3电平特性

单片机是一种数字集成芯片，数字电路中只有两种电平：高电平和低电平

1. 在谈论逻辑电平前，我们要知道计算机串口为RS-232C，高电平为—12V，低电平为+12V，所以当计算机和单片机之间要通信的时候，我们需要加电平转换芯片。

2. 常用的逻辑电平有TTL、CMOS、LVTTL、ECL、PECL、GTL、RS—232、LVDS等。其中TTL和COMS逻辑电平按典型电压可分为4类：5V系列(5VTTL和5VCMOS)、3.3V系列、2.5系列、1.8系列。5VTTL和5VCMOS是通用的逻辑电平，3V以及以下的都是低电压逻辑电平。

   1. TTL电平信号用的最多，因为数据表示通常采用二进制，+5V代表逻辑1，0V代表逻辑0，被称为TTL信号系统。
   2. CMOS电平Vcc可达12V，CMOS电路输出高电平约为0.9Vcc，输出低电平约为0.1Vcc。CMOS电路中不使用的输入端不能悬空，否则会导致逻辑混乱。

3. 关于TTL以及CMOS电路的逻辑电平关系：１、VOH—逻辑电平１的输出电压２、VOL—逻辑电平０的输出电压３、VIH—逻辑电平１的输入电压４、VIL—逻辑电平０的输入电压。

   	VOH_min	VOL_max	VIH_min	VIL_max
   TTL	2.4V	0.4V	2.0V	0.8V
   CMOS	4.99V	0.01V	3.5V	1.5V

4. TTL和CMOS的逻辑电平转换：CMOS电平能驱动TTL电平，TTL电平不能驱动CMOS电平，需加上拉电阻

1.4二进制和十六进制

1.4.1二进制（这里就过了）

注意数字后面价格B的代表是二进制，如１１B，就是３

1.4.2十六进制

十进制数０～１５表示成十六进制数分别为０～９、A～F，在十六进制数前面加上０ｘ表示这个数是十六进制数。

1.5二进制逻辑运算

分成与、或、非、同或、异或

• 与：必须都有，否则没有。在但单片机C语言中用“&”表示，表示“按位与”，意思是变量之间按照二进制位数对应关系一一进行“与”运算，如(01010101)&(10101010)=00000000
• 或：只要其中之一有就有，符号“|”，也是“按位或”
• 非：求反，符号“!”，在单片C语言中，用“~”表示“按位取反”，前面的！只是对单一位进行计算。
• 同或、异或：只需简单了解，前者必须相同否则没有，后者必须不同否则没有。

1.6单片机的C51基础知识介绍

1.6.3 C51数据类型扩充定义

• 单片机内部有很多的特殊功能寄存器，在内部有唯一的地址，寄存器因功能不同有各自的名称，当我们在程序中操作这些寄存器的时候，就要在程序的最前面将这些名称加以声明。声明的过程就是将这个寄存器在内存中的地址编号赋给这个名称，这样程序才能找到对应的寄存器。

• 大多数的寄存器声明已经被包含在“reg51.h”这个声明头文件了

  • sfr—特殊功能寄存器的数据声明，声明一个8位的寄存器。
  • sfr16—16位特殊功能寄存器的数据声明。
  • sbit—特殊功能位声明，也就是声明某一个特殊功能寄存器中的某一位
  • bit—位变量声明，当定义一个位变量时可使用此符号

  例如

  sfr SCON = 0x98

  表示SCON这个单片机的串行口控制寄存器在单片机内存中的地址位0x98，单片机程序通过寻找地址来调用所需要的寄存器。

1.6.4 C51中常用的头文件

我们经常使用的时reg51.h或reg51.h、math.h。math.h是定义常用数学运算的，如求绝对值，求方根啥的。以后对特殊功能寄存器有了基本了解后，我们可以自己动手来写头文件。

1.6.5 C51中的运算符和基础语句

这一点和C语言中的差不多，不再赘述。

学习单片机应该掌握的主要内容

1. 掌握单片机最小系统能够运行的必要条件。
   1. 电源
   2. 晶振
   3. 复位电路
2. 掌握对单片机任意I/O口的操作。
   1. 输出控制电平的高低
   2. 输入检测电平的高低
3. 定时器：重点掌握最常用的放矢2
4. 中断：掌握外部中断、定时器中断、串口中断
5. 串口通信：掌握单片机之间通信、单片机与计算机之间的通信。