1.1.1 认识单片机

人们日常生活中使用的计算机是一种微型计算机系统，由主机、显示器和键盘、鼠标、打印机等输入输出设备组成。在计算机的主机内部，有CPU、内存、显卡、硬盘、电源等部件，这些部件都插接在包含控制芯片和接口电路的主板上。主机通过与外部设备连接，在硬盘上安装了软件系统后，计算机就可以高速运行，在人的操作干预下完成各种工作，如程序设计、文档编辑以及上网聊天、玩游戏、看电影等功能。

1.单片机基础知识

单片机是一种集成在一个芯片上的微型计算机系统，即在芯片的内部集成了计算机常用的部件，如CPU、存储器、接口等电路。常见的单片机采用DIP40引脚封装，如图1-1所示。具有代表性的单片机是Intel公司在20世纪80年代推出的基于MCS-51架构的8051芯片。单片机结构简单，处理字长较短，硬件和软件开发周期短，初学者入门快，与其他电子系统结合很容易设计一个完整的控制系统。目前，单片机在日常生活和自动控制领域中应用十分广泛，如家用电器控制、仪器设备控制以及生产自动化检测与控制等，因此单片机又称微控制器（Micro Controller Unit, MCU）。

图1-1 双列直插式40（DIP40）引脚单片机芯片

2.单片机结构及系列

MCS-51单片机采用哈佛结构，即数据存储和程序存储空间独立，其内部电路可根据功能划分为CPU、RAM、ROM/EPROM、并行口、串行口、定时器/计数器、中断系统及特殊功能寄存器（Special Function Register, SFR）8个主要部件，MCS-51单片机结构框图如图1-2所示。

图1-2 MCS-51单片机结构框图

由于MCS-51具有完善的结构和优越的性能，因此后来的许多厂商沿用或参考该体系结构，推出各自的8051系列产品。如PHILIPS公司的83C××系列、ATMEL公司的AT89系列芯片，并在原来的基础上不断对单片机的功能进行扩展，如片内增加高速I/O口、A/D转换器、PWM（脉宽调制）、大容量的RAM/ROM、WDT（看门狗）等。

STC系列单片机是国内宏晶公司推出的多功能、增强型8051单片机，经过多年的发展，该公司单片机技术日臻完善。STC系列单片机具有代表性的型号有STC15F、16F、8H、8G和32G等系列，片内集成了A/D转换器、PWM、看门狗等部件以及各种总线接口，支持ISP/IAP在线编程，并采用单时钟/机器周期（1T）、宽电压、加密、低功耗等技术，使单片机的应用领域不断拓展。目前，STC系列单片机已成为国内8051单片机市场的主流产品，关于STC单片机的有关介绍，请参阅第7章。