蓝桥杯单片机入门记录：了解单片机基础知识

目录

单片机硬件平台

单片机的发展过程

单片机开发板

单片机基础知识

电平

数字电路中只有两种电平：高和低

二进制（8421码）

十六进制

二进制数的逻辑运算

“与”

“或”

“异或”

标准C与C51

如何学好单片机

端正学习的态度、培养自学能力、要有远大的目标

要有学习的恒心、面对挫折的准备

树立起学习勇气

要追求质量而非速度，基础部分知识量大而小且必须

无论简单还是复杂的程序，一定要自己写出

无论出现什么样的错误，一定要找到错在哪

多写、多练、多想

学习过程中遇到的问题解决思路

---

单片机硬件平台

单片机的发展过程

单片机诞生于1971年，经历了SCM(SignalChipMachine)

MCU(MicrocontrollerUnitSoC(System on Chip)三大阶段。单片机名字的来历一直是延续最早的单片微型计算机,简称单片机。

传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。高端的32位SoC单片机主频已经超过300MHz.

当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统型。

8051单片机

8051单片机最早由Intel公司推出的8位单片机，也是目前使用最多，最经典的一款单片机。其指令系统共有111条指令，属于复杂指令集系统(ComplexInstructionSetComputer，简称CISC)。内部采用冯·诺依曼结构，即数据总线和指令总线分时复用。

随后lntel公司将80C51内核使用权以专利互换或出让给世界许多著名IC制造厂商，如PhilipsNEC、Atmel、AMD、Dallas、siemens、Fuiutsu、OKl、华邦、LG等。在保特与80C51单片机兼容的基础上，这些公司容入了自身的优势，扩展了针对满足不同测控对象要求的外围电路，如满足模拟量输入的A/D、满足伺服驱动的PWM、满足高速输入/输出控制的HSL/HSO满足串行扩展总线I2C、保证程序可靠运行的的WDT、引入使用方便且价廉的FlashROM等开发出上百种功能各异的新品种。这样80C51单片机就变成了众多芯片制造厂商支持的大家族，统称为80C51系列单片机。客观事实表明，80C51已成为8位单片机的主流，成了事实上的标准MCU芯片。

STC单片机

STC单片机是我国宏品科技公司(STCmicro)推出的51单片机兼容产品，该家族的单片机芯片，以扩展的功能强大、成本低廉、型号众多、开发方便等优势，迅速占领了中国市场。

宏晶科技于2004/2005年推出第一款51内核的STC单片机，STC89C51RC/RD+系列，该系列的芯片片内具有高保密可编程10万次的Flash程序存储器、512字节到1280字节的数据存储器;6-8个中断源;3个16位定时/计数器;主频0~40M;具有ISP/IAP功能等等，这些功能都强于传统的51单片机芯片。

2010年宏晶科技公司开始推出STC15系列的芯片。该系列芯片是目前的主流产品。其强大功能包括:1个机器周期仅包含1个系统时钟周期(即所谓1T技术)，而传统的51单片机是1个机器周期包含12个时钟周期，仅此就在主频相同的情况下，将指令执行速度提高到原有的12倍(在指令时钟数相等的情况下):1/0口线可达44根，每个口线驱动能力最大可达20mA(当然芯片总的功耗不能超过120mA/90mA):片内新增CCP/PCA/PWM模块、SPI串行通信模块、ADC模/数转换模块、看门狗以及大容量的程序存储器Flash和数据存储器RAM，具备ISP/IAP工作模式，等等。所有这些功能，都远远超出了传统的51单片机所具有的能力。

单片机开发板

发展背景简介

单片机技术自发展以来已走过了近20年的发展路程。小到遥控电子玩具，大到航空航天技术 等电子行业都有单片机应用的影子。针对单片机技术在电子行业自动化方面的重要应用，为满足广大学生、爱好者、产品开发者迅速学会掌握单片机这门技术，于是产生单片机开发板也称单片机学习板、单片机实验板。

单片机学习板的用途

单片机开发板是用于学习51、STC、AVR型号的单片机实验设备。根据单片机使用的型号又有51单片机开发板、STC单片机开发板、AVR单片机开发板。

除了包含单片机芯片以外，电路，便于初学者的学习。还集成有电子产片开发常用的LED、按键、数码管、AD转换等等

蓝桥杯单片机开发板

也是一款单片机开发板;但支持蓝桥杯单片机大赛;

板载资源(支持学习的功能)属中上等，板子电路逻辑较为复杂(但初学者无需担心)

有历年企业工程师及专家精心研制赛题(相当于小项目);

单片机基础知识

电平

定义

电平：就是指电路中两点或几点在相同阻抗下电压的相对比值;

理解

电平的测量实际上也是电压的测量，只是刻度不同而已;

数字电路中只有两种电平：高和低

高、低代表1和0。数字电路只认1和0

二进制（8421码）

数字电路中的两种电平的特性决定了使用二进制

十六进制

十六进制是二进制的简短表示形式

十进制中的0-15分别表示为十六进制的0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F;

熟练掌握二进制与十六进制之间的转换

转换规律:一般把四个二进制数放在一起转换成一个十六进制数，转换时先把二进制数转换成十进制数，再把十进制数转换成十六进制数;

如0001B—>1—>1H （B表示为二进制，H为十六进制） 1001B —>9 —>9H 1010B —> 10 —>AH

二进制数的逻辑运算

“与”

“与”运算是实现“必须都有，否则就没有”这种逻辑关系的一种运算。 运算符为“·”:，其运算规则如下: 0·0=0、0·1=1·0=0、1·1=1

单片机C语言编程中运算符为“&”

“或”

“或”运算是实现“只要其中之一有， 就有”这种逻辑关系的一种运算,其运算符为“+“或”运算规则如下:0+0=0，0+1=1+0=1，1+1=1

单片机C语言编程中运算符为“|”

“异或”

异或”运算是实现“必须不同,否则就没有”这种逻辑的一种运算.

单片机C语言编程中运算符为“^”

标准C与C51

如何学好单片机

端正学习的态度、培养自学能力、要有远大的目标

单片机学习的目的，不仅仅是为了期末考试、获奖;

主要是学习一门技术，为后续课程、为以后工作、生活做储备;

要有学习的恒心、面对挫折的准备

这是一门以应用为主的专业课程(对很多同学来说可能是第一次)

部分同学电脑基本操作不熟练，比如:打字、中英文切换、特殊符号等等:

一项技术(技能)的学习，是一个简短而又漫长的过程;

树立起学习勇气

就是因为不会，所在才要学习:

就是因为基础差，所以更要努力;

技术是靠不断的学习、积累和锻炼出来的，没有所谓的投机取巧;

要追求质量而非速度，基础部分知识量大而小且必须

要有紧迫感的赶紧学习，但也不能过于急功近利;

能够熟练写出课程中的每一个程序，熟记每一个知识点，按照要求去做，莫偷懒;

九层妖塔，起于垒土:

无论简单还是复杂的程序，一定要自己写出

无论简单还是复杂的程序，一定要自己写出

抄写、默写、完全模仿、根据原理图自己写等;

实践是检验真理的唯一标准;

无论出现什么样的错误，一定要找到错在哪

程(教程)中演示没有问题的，一般就是没有问题的，自己耐心的找错、对错即可;

根据错误提示、根据错误现象、重复看、逐行复制、使用代码对比工具等;

多写、多练、多想

发散思维，自己变换题目花样、写出自己想要的程序;

学习过程中遇到的问题解决思路

养成自主学习、独立解决问题的好习惯。能自己尝试的问题就先自己尝试，哪怕是从头再来一遍