51 单片机 C 语言编程入门——Easy 51 Kit Pro 配套学习资料
§2 单片机简介
2.1 数字电路简介
在一个控制系统中，单片机是电路的一部分，单片机中的程序是针对其所在的电路编写
的。因此，要对单片机编程并实现一定的功能，必须了解整个系统的电路图。单片机编程是
针对某个特定的电路进行的，这一点和普通的编程不一样。编程时很可能要经常参照电路图。
与单片机直接相关的电路大都是数字电路。数字电路各部分的功能十分明确，因此相对比较
容易掌握。
简单地说，数字电路就是只有“0”和“1”两种信号的电路。判别信号究竟是“0”还
是“1”是通过电压的大小（常称作“电平”）来判断的。不同的数字器件的电平判断标准是
不一样的。常用的数字器件以高电平（超过某一阈值的电平）作为逻辑“1”，以低电平（低
于某一阈值的电平）作为逻辑“0”。其中高电平阈值大于低电平阈值，处于高电平阈值与低
电平阈值之间的电压是无效的。高电平阈值与低电平阈值的具体值与数字器件的供电电压有
关，如 AT89S51 单片机的高电平阈值为（0.2Vcc+0.9）V，低电平阈值为（0.2Vcc-0.1）V，
其中 Vcc 为单片机的供电电压。早年常用的数字器件的额定供电电压为 5V，现在 3.3V、1.8V
等电压的数字器件已经大量使用了。在 Easy 51 Kit Pro 中，我们仍使用 5V 供电的单片机。
另外，还有一种 RS-232 电平标准，以-12V～-5V 作为逻辑“1”，以 5V～12V 作为逻辑“0”。
电脑上的串口都符合 RS-232 标准。
还有一个“地”的概念。在电路中“地”并不是通常意义中的地，而是指电路中的一点，
这一点的电压被人为地规定为 0V。
2.2 MCS-51 单片机简介
目前生产单片机产品的公司非常多，当中较有影响力的有 intel 公司推出的 MCS-51 系
列等。很多公司的产品都是与 MCS-51 架构兼容（MCS-51 compatible）的。本资料中采用的
atmel 公司的 AT89C51/52 或 AT89S51/52 单片机，就是兼容 MCS-51 架构的单片机。
Atmel 公司的 AT89C51（以后简称“C51”）、AT89C52（以后简称“C52”）、AT89C2051
（以后简称“C2051”）以及 C51、C52 的换代产品 AT89S51（以后简称“S51”）、AT89S52
（以后简称“S52”）容易上手、价格低廉（不超过 10 元/片）、资料丰富，是初学者入门
时广泛采用的单片机。
C51 拥有 4096 字节（1 字节＝8 位）的片内程序存储器、128 字节的 RAM、32 个 I/O 口、
两个定时器、6 个中断源、一个串口等。C52、C2051 的资源与 C51 差别不大，其中 C52 的片
内程序存储器为 8192 字节、RAM 为 256 节、定时器有 3 个，其它与 C51 一样； C2051 的片
内程序存储器为 2048 字节、I/O 口只有 15 个，另比 C51 多了一个模拟比较器，工作电压范
围比较宽，为 2.7V～6V（C51/52、S51/52 为 4.5～5.5V），其它与 C51 一样。
I/O、定时器、中断、串口等资源的用法在后面有详细介绍。这里只对程序存储器与 RAM
作一下说明。单片机程序代码经过编译（C 程序）或汇编（汇编程序）后，要把编译或汇编
得到的代码文件（一般来说编译得到 hex 格式文件、汇编得到 bin 格式文件）烧写到单片机
内，存放这个程序的地方就是程序存储器。显而易见，单片机的程序存储器越大，我们就可
以把越大、越复杂的程序放进去。如果我们编写的程序太大，那么单片机的程序存储器就有
可能会放不下这个程序。这时，解决办法就只有精简代码、外接程序存储器（前提是所用的
单片机支持使用外部程序存储器）或采用程序存储器容量更大的单片机。RAM 是单片机程序
运行时存放变量的地方，常量也可以放在 RAM 中。C51 中的 RAM 大小为 128 字节，这就是说
单片机程序中最多只能同时存在 128 个 unsigned char 型的变量或 64 个 unsigned int 型的
变量（在 Keil 环境中，int 型变量的长度为 16 位，这与 VC 的 32 位不一样）或者是相应的
中国科学技术大学业余无线电协会
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