可能很多同学还没有买过我们实验室的51单片机开发板。
没关系~先说一些理论知识…打基础…
今天我们先来认识一下主角：
微控制器
微控制器的类型有很多种，比较常见的有MCS-51、AVR、MSP430、PIC、STM32等。
现在我们就开始使用相对简单易学的51单片机。
8051系列微控制器
20世纪80年代，美国Intel公司推出了MCS-51系列单片机，包括多个品种，其中8051单片机是最典型的。 之后，许多公司生产了以8051为核心的单片机。 最流行的是美国Atmel公司生产的89C51系列单片机。 图中的AT89C51是最典型的型号之一。 后来我国宏晶公司（STC）也推出了STC89C51系列单片机。 STC单片机因其价格更低、功能更强大、可以使用串口下载程序而在国内非常受欢迎。 图中的STC89C52RC就是其中之一。 我们也以这款单片机为例开始介绍。
从上到下它们是：
Atmel AT89C51 微控制器
宏景公司STC89C51RC
STC89C52RC微控制器
STC单片机的命名介绍
这里简单介绍一下STC单片机的命名。 前面的STC是公司名称； 89表示单片机系列； C表示工作电压为3.4~5.5V，如果是LE则为2~3.8V； 后面的数字51表示程序存储空间大小，可以是51/52/53/54/58/516； RC表示随机存储器RAM的大小，也可以是RD+。 当我们刚开始学习的时候，我们不需要考虑很多事情。 我们只需选择STC89C51RC或STC89C52RC即可。
封装
我们将集成电路等电子元件的外壳称为封装。 图中的两款单片机也都是集成电路，封装相同，都是40脚宽体DIP-40封装。 事实上，STC89C5x系列微控制器还有其他形式的封装，例如44引脚的LQFP-44封装，如图所示。
LQFP44芯片封装的STC89C54RD+
上面的 DIP-40 封装有很长的引脚。 实际使用时，引脚会穿过电路板并焊接在电路板的另一面。 它是一个直接插件包。 对于LQFP-44封装，焊接时引脚焊点与芯片位于电路板的同一侧，即贴在电路板的表面。 我们称之为SMD封装。 直插式封装一般具有较大的引脚间距（最常见的是标准2.54mm），方便手工焊接； 而贴片式封装则大大缩小了尺寸，焊接时不需要在电路板上钻孔，节省了大量空间。 和成本。 同时易于实现自动化机器焊接，在实际中应用广泛（例如手机等小型数码产品的电路几乎都是全贴片设计）。 因为直插式封装使用起来比较方便，所以我们通常选择直插式DIP-40封装的单片机进行学习。
引脚识别
很多集成电路的引脚非常多，应该如何识别呢？ 对于上述DIP封装，其引脚排列为双列。 细心的同学可能从图中注意到，芯片的一端有一个半圆形的缺口，这正是我们引脚需要的标记。
将缺口向上，从左上角开始，逆时针旋转，则引脚编号将从1开始增加，如图所示。 有些双排封装的集成电路，特别是SMD双排封装，没有间隙，所以以一端的圆点为准。 该方法适用于所有双列直插式封装的集成电路。
对于类似于LQFP-44的封装，从图中我们可以看到角落里有一个小点（或者是一个小三角形缺口，图中的芯片两者都有）。 围绕这个小点逆时针旋转，引脚编号将从1开始增加。
更多关于集成电路和封装的知识，也可以网上搜索。
微控制器引脚
根据集成电路引脚识别方法，芯片的缺口朝上，逆时针旋转一圈。 单片机的引脚编号为1~40，如图所示。 图中还给出了每个引脚的名称。 我们不需要刻意记住这些引脚的顺序和名称。 我们可以在需要时检查它们。 如果我们用得多了，我们自然就会记住它们。
根据图中的大括号，我们将P0.0~P0.7这8个引脚称为一组IO口。
称为P0，还有P1、P2、P3。
IO口（IO=Input/Output），顾名思义，就是输入输出接口。 它是单片机与外界通信的方式。
另外，这32个IO口还有一些用括号标注的引脚名称，称为第二功能。
第二个功能将在特定情况下启用。 当第二个功能未启用时，它们仅用作 IO 端口。
例如，P3.0和P3.1也称为RXD和TXD。 它们充当串行端口，可用于将程序下载到微控制器。 它们还可以用来与计算机发送和接收数据，即串口通信。
除了32个IO口外，还有8个引脚：引脚29到31一般用得不多，暂时不介绍。
40 引脚 VCC、20 引脚 GND、9 引脚 RST 以及 18 引脚和 19 引脚 XTAL1 和 XTAL2 将很快在以下最小微控制器系统中进行说明。
51单片机最小系统
最小的微控制器系统是什么？ 最小系统是指单片机能够正常工作的最简单的电路。
（我们实验室开发的最小系统板）
对于51单片机来说，最小系统一般包括
电源
时钟电路
复位电路
电源供应：
一般采用5V供电，我们可以从熟悉的USB接口获取5V供电。 事实上，这种单片机的工作电压为3.5-5.5V，所以有时我们也可以使用3节干电池供电。
VCC 引脚均公共连接至5V 电源的正极端子。
所有GND引脚连接在一起，连接到电源的负极，也就是我们常说的公共地。
当然，并非所有微控制器都工作在 5V 电压下。 有些类型的单片机工作电压为3.3V，这需要我们在使用前查看其芯片手册。
（VCC = Volt Current Condenser，表示电源电压；GND = Ground，表示接地，可以简单理解为接电源负极，我们用GND作为参考电压，GND的电压值始终为 0V）。
时钟电路：
引脚XTAL1、XTAL2和GND之间连接的电路是时钟电路
（XTAL=External Crystal Oscillator，表示外部晶振）。
前面的电源比较容易理解，但是什么是时钟电路呢？ 它是干什么用的？
时钟电路就像人的心脏，时刻跳动。 这对于微控制器至关重要。 它为单片机提供时基，使单片机能够稳定工作。
时钟电路由晶体振荡器和电容器组成。 晶体振荡器是一种由石英制成的电子元件。 当通电时，其表面会以特定频率振荡。 最后可以通过电路输出频率非常稳定的时钟信号，驱动单片机工作。
顺便说一下，如果自己设计时钟电路，晶振和单片机之间的连线不宜太长，否则可能会导致电路无法正常工作（无法起振）。
时钟每次振荡的时间称为一个时钟周期； 对于我们使用的51单片机（STC89C52RC）来说，执行一步操作称为一个机器周期。
如果是12M晶振，时钟周期是1/12us，机器周期正好是1us。
复位电路：
复位电路由电阻和电容组成。 为了保证系统中电路稳定可靠的工作，复位电路是必不可少的部分。 复位电路的第一个功能是上电复位。
一般单片机电路正常工作需要5V±5%的电源，即4.75~5.25V。 由于单片机电路是时序数字电路，因此需要稳定的时钟信号。 因此，电源上电后，只有当VCC超过4.75V且低于5.25V且晶振工作稳定时，复位信号才撤除，单片机开始正常工作。 。
学习单片机
学习单片机最重要的一点就是多练习。 站在岸上是学不会游泳的。 如果不练习，我恐怕永远学不好单片机。
学习计划选择
我们有三个主要选择：
1.自己搭建学习板；
2、购买成品开发板；
3、使用Proteus等仿真软件。
方案一：非常适合动手能力强、想要练习动手能力、时间充裕的学生。 自己搭建电路可以帮助我们更好的了解单片机，充分锻炼我们的动手能力，这对于以后需要自己动手做东西的时候会有很大的帮助。 也许你只是使用现成的开发板来学习单片机。 当你想为你的朋友或者你喜欢的异性做一些东西来表达你的感情时，你发现你无法焊接电路板。 这实在是太尴尬了。
缺点：只适合刚开始搭建比较简单的电路。 如果太复杂或者有一些不容易焊接的器件，那就很麻烦； 它比较耗时，容易出现一些疑难问题，并且很难解决，但是在解决问题的过程中可以加深对单片机的理解。
方案二：如果你的动手能力不强，没有大量的时间和精力自己搭建电路，而且有些情况不方便自己搭建电路（例如，电路很复杂），可以选择方案2。
它不仅可以让我们实际感受到单片机的工作情况，而且省去了我们自己搭建电路的麻烦。 非常适合初学者学习单片机编程。
方案三：适合只想简单了解单片机但不打算动手和深入研究的读者，以及经济条件较差、不想花很多钱或者是不方便购买电子元件的，可以选择方案3。对于更复杂的系统，在开发过程中也应该采用方案3。
使用Proteus软件，可以查看我们实验室发放的假期学习资料。
我们可以根据不同的需求灵活选择不同的计划，也可以使用三个计划同时练习。
总的来说，我的建议是：
一开始，我们必须自己搭建一个简单的电路，以增强我们对单片机的理解。 后来我们又了解了一些单片机外设。 电路连接较多，自己搭建比较费时间，而且容易出现接触不良等问题。
您可以选择一款好用的成品单片机开发板来学习！
当我们的程序出现问题需要调试的时候，或者以后我们可能想自己设计制作一些作品的时候。 在设计过程中，电路可能需要多次修改。 这时，利用仿真软件分析并与实际电路实验相结合将是一个好主意。 不错的选择。
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