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他的前身是单片板，将CPU芯片，存储器芯片，I/O接口芯片，和简单的I /O设备（小键盘，LED显示器）等装配在一片印制电路板上，再配上监控程序（固化在ROM中），就构成了一台单板微型计算机（简称单板机）。单片机是在一片集成电路芯片上集成微处理器，存储器，I/O接口电路，从而形成了单芯片微型计算机，即单片机。MCS-51是英特尔公司推出的，CPU主频在 1MHZ~20MHZ。MSP430是TI公司的，ATMEL公司的单片机与MSC-51最接近，我国大陆宏晶公司推出兼容51的STC系列。与经典 MCS-51兼容的51单片机有51系列和5X系列（52，55，58，516等）。
单片机构成的四要素:CPU，ROM，RAM，片上外设（IO口等）。
片上外设:UART，ADC，DAC，增强型定时器，SPI，IIC，USB控制器，LCD控制器等。
单片机的工作过程：取指->执行。
ROM：指令存储器，固化有一条一条的指令，单片机复位后CPU从0地址按顺序取出指令并执行。
RAM：数据存储器，其中一部分映射到IO口与片上外设，称之为寄存器。
二大类指令：控制ROM的指令与控制RAM的指令。
时钟:
单片机工作的基本时序：
振荡周期：也称时钟周期，是指为单片机提供时钟脉冲信号的振荡源的周期。
状态周期：每个状态周期是时钟周期的二倍，是振荡周期二分频得到的。
机器周期：一个机器周期包括6个状态周期也就是12个时钟周期。
指令周期：他指CPU完成一个操作所需要的全部时间。
51单片机引脚图:
MCS-51系列单片机均采用40Pin封装的双列直插的DIP结构，40个引脚中，正电源和地线两根，外置振荡器的时钟线两根，4组8位共32个IO口，中端口线与P3口线复用。现在对这些引脚的功能加以说明:
* Pin20:接地线
* Pin40:正电源脚，正常工作或对片内ROM烧写程序时，接+5V电源。
* Pin19:时钟XTAL1脚，片内振荡电路的输入端
* Pin18:时钟XTAL2脚，片内振荡电路的输出端
* Pin31:EA/Vpp 程序寄存器的内外部选通线，51单片机为例，内置有4KB的程序存储器，当EA为高电平并且程序地址小于4KB时，读取内部存储器指令数据，而超过4KB 地址则读取外部指令数据。如果EA为低电平，则不管地址大小，一律读取外部程序存储器指令。最高可达64KBROM,如果不想使用51的片内ROMN就将 EA接低。现在一般用片内FLASH ROM，可达64KB，片外ROM很少使用。
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