單片機分類

單片機（Microcontrollers）作為計算機發展的一個重要分支領域，根據發展情況，從不同角度，單片機大致可以分為通用型/專用型、總線型/非總線型及工控型/家電型。

通用型

這是按單片機（Microcontrollers）適用范圍來區分的。例如，80C51式通用型單片機，它不是為某種專門用途設計的；專用型單片機是針對一類產品甚至某一個產品設計生產的，例如為了滿足電子體溫計的要求，在片內集成ADC接口等功能的溫度測量控制電路。

總線型

這是按單片機（Microcontrollers）是否提供并行總線來區分的?？偩€型單片機普遍設置有并行地址總線、 數據總線、控制總線，這些引腳用以擴展并行外圍器件都可通過串行口與單片機連接，另外，許多單片機已把所需要的外圍器件及外設接口集成一片內，因此在許多情況下可以不要并行擴展總線，大大減省封裝成本和芯片體積，這類單片機稱為非總線型單片機。

控制型

這是按照單片機（Microcontrollers）大致應用的領域進行區分的。一般而言，工控型尋址范圍大，運算能力強；用于家電的單片機多為專用型，通常是小封裝、低價格，外圍器件和外設接口集成度高。 顯然，上述分類并不是惟一的和嚴格的。例如，80C51類單片機既是通用型又是總線型，還可以作工控用。

單片機特性

芯片

1、主流單片機包括CPU、4KB容量的RAM、128 KB容量的ROM、 2個16位定時/計數器、4個8位并行口、全雙工串口行口、ADC/DAC、SPI、I2C、ISP、IAP。

2、系統結構簡單，使用方便，實現模塊化；

3、單片機可靠性高，可工作到10^6 ~10^7小時無故障；

4、處理功能強，速度快。

5、低電壓，低功耗，便于生產便攜式產品

6、控制功能強

7、環境適應能力強。

單片機結構

運算器

運算器由運算部件——算術邏輯單元（Arithmetic & Logical Unit，簡稱ALU）、累加器和寄存器等幾部分組成。ALU的作用是把傳來的數據進行算術或邏輯運算，輸入來源為兩個8位數據，分別來自累加器和數據寄存器。ALU能完成對這兩個數據進行加、減、與、或、比較大小等操作，最后將結果存入累加器。例如，兩個數6和7相加，在相加之前，操作數6放在累加器中，7放在數據寄存器中，當執行加法指令時，ALU即把兩個數相加并把結果13存入累加器，取代累加器原來的內容6。

運算器有兩個功能：

(1) 執行各種算術運算。

(2) 執行各種邏輯運算，并進行邏輯測試，如零值測試或兩個值的比較。

運算器所執行全部操作都是由控制器發出的控制信號來指揮的，并且，一個算術操作產生一個運算結果，一個邏輯操作產生一個判決。

控制器

控制器由程序計數器、指令寄存器、指令譯碼器、時序發生器和操作控制器等組成，是發布命令的“決策機構”，即協調和指揮整個微機系統的操作。其主要功能有：

(1) 從內存中取出一條指令，并指出下一條指令在內存中的位置。

(2) 對指令進行譯碼和測試，并產生相應的操作控制信號，以便于執行規定的動作。

(3) 指揮并控制CPU、內存和輸入輸出設備之間數據流動的方向。

微處理器內通過內部總線把ALU、計數器、寄存器和控制部分互聯，并通過外部總線與外部的存儲器、輸入輸出接口電路聯接。外部總線又稱為系統總線，分為數據總線DB、地址總線AB和控制總線CB。通過輸入輸出接口電路，實現與各種外圍設備連接。

主要寄存器

（1）累加器A

圖1-2 單片機組成框圖

累加器A是微處理器中使用最頻繁的寄存器。在算術和邏輯運算時它有雙功能：運算前，用于保存一個操作數；運算后，用于保存所得的和、差或邏輯運算結果。

（2）數據寄存器DR

數據寄存器通過數據總線向存儲器和輸入/輸出設備送（寫）或?。ㄗx）數據的暫存單元。它可以保存一條正在譯碼的指令，也可以保存正在送往存儲器中存儲的一個數據字節等等。

（3）指令寄存器IR和指令譯碼器ID

指令包括操作碼和操作數。

指令寄存器是用來保存當前正在執行的一條指令。當執行一條指令時，先把它從內存中取到數據寄存器中，然后再傳送到指令寄存器。當系統執行給定的指令時，必須對操作碼進行譯碼，以確定所要求的操作，指令譯碼器就是負責這項工作的。其中，指令寄存器中操作碼字段的輸出就是指令譯碼器的輸入。

（4）程序計數器PC

PC用于確定下一條指令的地址，以保證程序能夠連續地執行下去，因此通常又被稱為指令地址計數器。在程序開始執行前必須將程序的第一條指令的內存單元地址（即程序的首地址）送入PC，使它總是指向下一條要執行指令的地址。

（5）地址寄存器AR

地址寄存器用于保存當前CPU所要訪問的內存單元或I/O設備的地址。由于內存與CPU之間存在著速度上的差異，所以必須使用地址寄存器來保持地址信息，直到內存讀/寫操作完成為止。

顯然，當CPU向存儲器存數據、CPU從內存取數據和CPU從內存讀出指令時，都要用到地址寄存器和數據寄存器。同樣，如果把外圍設備的地址作為內存地址單元來看的話，那么當CPU和外圍設備交換信息時，也需要用到地址寄存器和數據寄存器。

單片機應用

電路板

單片機滲透到我們生活的各個領域，幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡。導彈的導航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網絡通訊與數據傳輸，工業自動化過程的實時控制和數據處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統，錄像機、攝像機、全自動洗衣機的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。更不用說自動控制領域的機器人、智能儀表、醫療器械以及各種智能機械了。因此，單片機的學習、開發與應用將造就一批計算機應用與智能化控制的科學家、工程師。

單片機廣泛應用于儀器儀表、家用電器、醫用設備、航空航天、專用設備的智能化管理及過程控制等領域，大致可分如下幾個范疇：

智能儀器

單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優點，廣泛應用于儀器儀表中，結合不同類型的傳感器，可實現諸如電壓、電流、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。采用單片機控制使得儀器儀表數字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數字電路更加強大。

例如精密的測量設備（電壓表、功率計，示波器，各種分析儀）。

工業控制

單片機具有體積小、控制功能強、功耗低、環境適應能力強、擴展靈活和使用方便等優點，用單片機可以構成形式多樣的控制系統、數據采集系統、通信系統、信號檢測系統、無線感知系統、測控系統、機器人等應用控制系統。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報警系統，與計算機聯網構成二級控制系統等。

家用電器

家用電器廣泛采用了單片機控制，從電飯煲、洗衣機、電冰箱、空調機、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設備和白色家電等。

網絡和通信

現代的單片機普遍具備通信接口，可以很方便地與計算機進行數據通信，為在計算機網絡和通信設備間的應用提供了極好的物質條件，通信設備基本上都實現了單片機智能控制，從手機，電話機、小型程控交換機、樓宇自動通信呼叫系統、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動電話，集群移動通信，無線電對講機等。

設備領域

單片機在醫用設備中的用途亦相當廣泛，例如醫用呼吸機，各種分析儀，監護儀，超聲診斷設備及病床呼叫系統等等。

模塊化系統

某些專用單片機設計用于實現特定功能，從而在各種電路中進行模塊化應用，而不要求使用人員了解其內部結構。如音樂集成單片機，看似簡單的功能，微縮在純電子芯片中（有別于磁帶機的原理），就需要復雜的類似于計算機的原理。如：音樂信號以數字的形式存于存儲器中（類似于ROM），由微控制器讀出，轉化為模擬音樂電信號（類似于聲卡）。

在大型電路中，這種模塊化應用極大地縮小了體積，簡化了電路，降低了損壞、錯誤率，也方便于更換。

汽車電子

單片機在汽車電子中的應用非常廣泛，例如汽車中的發動機控制器，基于CAN總線的汽車發動機智能電子控制器、GPS導航系統、abs防抱死系統、制動系統、胎壓檢測等。

此外，單片機在工商、金融、科研、教育、電力、通信、物流和國防航空航天等領域都有著十分廣泛的用途。

單片機基礎知識

本段僅針對硬件設計人員和軟件設計人員，為了便于對硬件的理解要有一定的匯編語言基礎。

總線

我們知道，一個電路總是由元器件通過電線連接而成的，在模擬電路中，連線并不成為一個問題，因為各器件間一般是串行關系，各器件之間的連線并不很多，但計算機電路卻不一樣，它是以微處理器為核心，各器件都要與微處理器相連，各器件之間的工作必須相互協調，所以需要的連線就很多了，如果仍如同模擬電路一樣，在各微處理器和各器件間單獨連線，則線的數量將多得驚人，所以在微處理機中引入了總線的概念，各個器件共同享用連線，所有器件的8根數據線全部接到8根公用的線上，即相當于各個器件并聯起來，但僅這樣還不行，如果有兩個器件同時送出數據，一個為0，一個為1，那么，接收方接收到的究竟是什么呢？這種情況是不允許的，所以要通過控制線進行控制，使器件分時工作，任何時候只能有一個器件發送數據（可以有多個器件同時接收）。器件的數據線也就被稱為數據總線，器件所有的控制線被稱為控制總線。在單片機內部或者外部存儲器及其它器件中有存儲單元，這些存儲單元要被分配地址，才能使用，分配地址當然也是以電信號的形式給出的，由于存儲單元比較多，所以，用于地址分配的線也較多，這些線被稱為地址總線。

地址指令

這三者的本質都是一樣的——數字，或者說都是一串‘0’和‘1’組成的序列。換言之，地址、指令也都是數據。指令：由單片機芯片的設計者規定的一種數字，它與我們常用的指令助記符有著嚴格的一一對應關系，不可以由單片機的開發者更改。地址：是尋找單片機內部、外部的存儲單元、輸入輸出口的依據，內部單元的地址值已由芯片設計者規定好，不可更改，外部的單元可以由單片機開發者自行決定，但有一些地址單元是一定要有的（詳見程序的執行過程）。數據：這是由微處理機處理的對象，在各種不同的應用電路中各不相同，一般而言，被處理的數據可能有這么幾種情況：

1.地址（如MOV DPTR，1000H），即地址1000H送入DPTR。

2.方式字或控制字（如MOV TMOD，#3），3即是控制字。

3.常數（如MOV TH0，#10H）10H即定時常數。

4.實際輸出值（如P1口接彩燈，要燈全亮，則執行指令：MOV P1，#0FFH，要燈全暗，則執行指令：MOV P1，#00H）這里0FFH和00H都是實際輸出值。又如用于LED的字形碼，也是實際輸出的值。

理解了地址、指令的本質，就不難理解程序運行過程中為什么會跑飛，會把數據當成指令來執行了。

功能

初學時往往對P0口、P2口和P3口的第二功能用法迷惑不解，認為第二功能和原功能之間要有一個切換的過程，或者說要有一條指令，事實上，各端口的第二功能完全是自動的，不需要用指令來轉換。如P3.6、P3.7分別是WR、RD信號，當微處理機外接RAM或有外部I/O口時，它們被用作第二功能，不能作為通用I/O口使用，只要一微處理機一執行到MOVX指令，就會有相應的信號從P3.6或P3.7送出，不需要事先用指令說明。事實上‘不能作為通用I/O口使用’也并不是‘不能’而是（使用者）‘不會’將其作為通用I/O口使用。你完全可以在指令中按排一條SETB P3.7的指令，并且當單片機執行到這條指令時，也會使P3.7變為高電平，但使用者不會這么去做，因為這通常會導致系統的崩潰。

執行過程

單片機在通電復位后8051內的程序計數器（PC）中的值為‘0000’，所以程序總是從‘0000’單元開始執行，也就是說：在系統的ROM中一定要存在‘0000’這個單元，并且在‘0000’單元中存放的一定是一條指令。

堆棧

堆棧是一個區域，是用來存放數據的，這個區域本身沒有任何特殊之處，就是內部RAM的一部份，特殊的是它存放和取用數據的方式，即所謂的‘先進后出，后進先出’，并且堆棧有特殊的數據傳輸指令，即‘PUSH’和‘POP’，有一個特殊的專為其服務的單元，即堆棧指針SP，每當執一次PUSH指令時，SP就（在原來值的基礎上）自動加1，每當執行一次POP指令，SP就（在原來值的基礎上）自動減1。由于SP中的值可以用指令加以改變，所以只要在程序開始階段更改了SP的值，就可以把堆棧設置在規定的內存單元中，如在程序開始時，用一條MOV SP，#5FH指令，就是把堆棧設置在從內存單元60H開始的單元中。一般程序的開頭總有這么一條設置堆棧指針的指令，因為開機時，SP的初始值為07H，這樣就使堆棧從08H單元開始往后，而08H到1FH這個區域正是8031的第二、三、四工作寄存器區，經常要被使用，這會造成數據的混亂。不同作者編寫程序時，初始化堆棧指令也不完全相同，這是作者的習慣問題。當設置好堆棧區后，并不意味著該區域成為一種專用內存，它還是可以象普通內存區域一樣使用，只是一般情況下編程者不會把它當成普通內存用了。

開發過程

這里所說的開發過程并不是一般書中所說的從任務分析開始，我們假設已設計并制作好硬件，下面就是編寫軟件的工作。在編寫軟件之前，首先要確定一些常數、地址，事實上這些常數、地址在設計階段已被直接或間接地確定下來了。如當某器件的連線設計好后，其地址也就被確定了，當器件的功能被確定下來后，其控制字也就被確定了。然后用文本編輯器（如EDIT、CCED等）編寫軟件，編寫好后，用編譯器對源程序文件編譯，查錯，直到沒有語法錯誤，除了極簡單的程序外，一般應用仿真機對軟件進行調試，直到程序運行正確為止。運行正確后，就可以寫片（將程序固化在EPROM中）。在源程序被編譯后，生成了擴展名為HEX的目標文件，一般編程器能夠識別這種格式的文件，只要將此文件調入即可寫片。在此，為使大家對整個過程有個認識，舉一例說明：

單片機試驗板

ORG 0000H

LJMP START

ORG 040H

START：

MOV SP，#5FH ；設堆棧

LOOP：

NOP

LJMP LOOP ；循環

END ；結束

單片指令

傳送操作

助記符代碼 說明

MOV A,Rn E8~EF寄存器A

MOV A,direct E5 direct 直接字節送A

MOV A,@Ri ER~E7 間接RAM送A

MOV A,#data 74 data立即數送A

MOV Rn,A F8~FF A送寄存器

MOV Rn,direct A8~AF direct 直接字節送寄存器

MOV Rn,#data 78~7F data立即數送寄存器

MOV direct,A F5 direct A送直接字節

MOV direct,Rn 88~8F direct 寄存器送直接字節

MOV direct1,direct2 85 direct1 direct2 直接字節送直接字節

MOV direct,@Ro 86~87 間接RAM送直接字節

MOV direct,#data 75 direct data立即數送直接字節

MOV @Ri,A F6~F7 A送間接RAM

MOV @Ri,direct 76~77 direct 直接字節送間接RAM

MOV @Ri,#data 76~77 data 立即數送間接RAM

MOV DPTR,#data16 90 data 15~8 16位常數送數據指針

data7~0

MOVC A,@A+DPTR 93 由（（A)+(DPTR)）尋址的程序存貯

器字節選A

MOVC A,@A+PC 83 由（（A)+(PC））；尋址的程序存貯器字節送A

MOVX A,@Ri E2~E3 送外部數據（8位地址）送A

MOVX A,@DPTR E0 送外部數據（16位地址）送A

MOVX @Ri,A F2~F3 A送外部數據（8位地址）

MOVX @DPTR,A F0 A送外部數據（16位地址）

PUSH direct C0 direct 直接字節進棧，SP加1

POP direct D0 direct 直接字節退棧，SP減1

XCH A,Rn C8~CF 交換A和寄存器

XCH A,direct C5 direct 交換A和直接字節

XCH A,@Ri C6~C7 交換A和間接RAM

XCH A,@Ri D6~D7 交換A和間接RAM的低位

SWAP A C4

算術操作

（A的二個半字節交換）

ADD A,Rn 28~2F 寄存器加到A

ADD A,direct 25 direct 直接字節加到A

ADD A,@Ri 26~27 間接RAM加到A

ADD A,#data 24data立即數加到A

ADD A,Rn 38~3F 寄存器和進位位加到A

ADD A,direct 35direct 直接字節和進位位加到A

ADD A,@Ri 36~37 間接字節和進位位加到A

ADD A,data 34 data立即數和進位位加到A

ADD A,Rn 98~9F A減去寄存器和進位位

ADD A,direct 95 direct A減去直接字節和進位位

ADD A,@Ri 36~37 間接RAM和進位位加到A

ADD A,data 34 data 立即數和進位位加到A

SUBB A,Rn 98~9F A減去寄存器和進位位

SUBB A,direct 95 direct A減去直接字節和進位位

SUBB A,@Ri 96~97 A減去間接RAM和進位位

SUBB A,#data 94 data A減去立即數和進位位

INC A 04 A加1

INC Rn 08~0F 寄存器加1

INC direct 05 direct 直接字節加1

INC @Ri 06~07 間接RAM加1

DEC A 14 A減1

DEC Rn 18~1F 寄存器減1

DEC direct 15 direct 直接字節減1

DEC @Ri 16~17 間接RAM減1

INC DPTR A3 數據指針加1

MUL AB A4 A乘以B

DIV AB 84 A除以B

DA A D4 A的十進制加法調整

邏輯操作

ANL A,Rn 58~5F 寄存器“與”到A

ANL A,direct 55 direct 直接字節“與”到A

ANL A,@Ri 56~57 間接RAm“與”到A

ANL A,#data 54 data立即數“與”到A

ANL direct A 52 direct A“與”到直接字節

ANL direct,#data 53 direct data立即數“與”到直接字節

ORL A,Rn 48~4F 寄存器“或”到A

ORL A,direct 45 direct 直接字節“或”到A

ORL A,@Ri 46~47 間接RAM“或”到A

ORL A,#data 44 data立即數“或”到A

ORL direct,A 42 direct A“或”到直接字節

ORL direct,#data 43 direct data立即數“或”到直接字節

XRL A,Rn 68~6F 寄存器“異或”到A

XRL A,direct 65 direct 直接字節“異或”到A

XRL A,@Ri 66~67 間接RAM“異或”到A

XRL A,#data 64 data立即數“異或”到A

XRL direct A 62 direct A“異或”到直接字節

XRL direct,#data 63 direct data立即數“異或”到直接字節

CLR A E4 清零

CPL A F4 A取反

RL A 23 A左環移

RLC A 33 A通過進位左環移

RR A 03 A右環移

RRC A 13 A通過進位右環移

程序轉移

ACALL addr 11 *1 addr(a7~a0) 絕對子程序調用

LCALL addr 16 12 addr(15~8) 長子程序調用

addr(7~0)

RET 22子程序調用返回

RETI addr 11 32 中斷調用返回

AJMP addr 11 △1 addr(a7~a6) 絕對轉移

LJMP addr 16 02addr(15~8) 長轉移

addr(7~0)

SJMP rel 80 rel 短轉移，相對轉移

JMP @A+DPTR 73 相對于DPTR間接轉移

JZ rel 60 rel A為零轉移

JNZ rel 70 rel A為零轉移

CJNE A,direct,rel B5 direct rel 直接字節與A比較，不等則轉移

CJNE A,#data,rel B4 data rel立即數與A比較，不等則轉移

CJNE A,Rn,#data,rel B8~BF data rel立即數與寄存器比較，不等則轉移

CJNE @Ri,#data,rel B6~B7 data rel立即數與間接RAM比較，不等則轉移

DJNZ Rn,rel D8~DF rel 寄存器減1，不為零則轉移

DJNZ direct,rel B5 direct rel 直接字節減1，不為零則轉移

NOP 00 空操作

布爾變量操作

CLR C C3 清零進位

CLR bit C2 清零直接位

SETB C D3 置位進位

SETB bit D2 置位直接位

CPL C B3 進位取反

CPL bit B2 直接位取反

ANL C,bit 82 dit 直接數“與”到進位

ANL C,/bit B0 直接位的反“與”到進位

ORL C,bit 72 bit 直接位“或”到進位

ORL C,/bit A0 bit 直接位的反“或”到進位

MOV C,bit A2 bit 直接位送進位

MOV bit,C 92 bit 進位送直接位

JC rel 40 rel 進位位為1轉移

JNC rel 50 rel 進位位為0轉移

JB bit,rel 20 bit rel 直接位為1相對轉移

JNB bit,rel 30 bit rel 直接位為0相對轉移

JBC bit,rel 10 bit rel 直接位為1相對轉移，然后清零該位

單片機芯片

STC單片機

STC公司的單片機主要是基于8051內核，是新一代增強型單片機，指令代碼完全兼容傳統8051，速度快8~12倍，帶ADC,4路PWM，雙串口，有全球唯一ID號，加密性好，抗干擾強.

PIC單片機：

是MICROCHIP公司的產品，其突出的特點是體積小，功耗低，精簡指令集，抗干擾性好，可靠性高，有較強的模擬接口，代碼保密性好，大部分芯片有其兼容的FLASH程序存儲器的芯片.

EMC單片機：

是臺灣義隆公司的產品，有很大一部分與PIC 8位單片機兼容，且相兼容產品的資源相對比PIC的多，價格便宜，有很多系列可選，但抗干擾較差.

ATMEL單片機（51單片機）：

ATMEl公司的8位單片機有AT89、AT90兩個系列，AT89系列是8位Flash單片機，與8051系列單片機相兼容，靜態時鐘模式；AT90系列單片機是增強RISC結構、全靜態工作方式、內載在線可編程Flash的單片機，也叫AVR單片機.

PHLIPIS 51LPC系列單片機（51單片機）：

PHILIPS公司的單片機是基于80C51內核的單片機，嵌入了掉電檢測、模擬以及片內RC振蕩器等功能，這使51LPC在高集成度、低成本、低功耗的應用設計中可以滿足多方面的性能要求.

HOLTEK單片機：

臺灣盛揚半導體的單片機，價格便宜，種類較多，但抗干擾較差，適用于消費類產品.

TI公司單片機（51單片機）：

德州儀器提供了TMS370和MSP430兩大系列通用單片機.TMS370系列單片機是8位CMOS單片機，具有多種存儲模式、多種外圍接口模式，適用于復雜的實時控制場合；MSP430系列單片機是一種超低功耗、功能集成度較高的16位低功耗單片機，特別適用于要求功耗低的場合

松翰單片機（SONIX）：

是臺灣松翰公司的單片，大多為8位機，有一部分與PIC 8位單片機兼容，價格便宜，系統時鐘分頻可選項較多，有PMW ADC 內振 內部雜訊濾波。缺點RAM空間過小，抗干擾較好。

飛思卡爾單片機

飛思卡爾 8 位單片機系列主要包括 RS08 類、HCS08 類、HC08 類、HC08 汽車類、 HCS08 汽車類。

英飛凌單片機

英飛凌單片機的XC82x和XC83x單片機系列經過專門設計，可進一步在各種工業領域內降低系統成本，提高能效。

深聯華單片機（51單片機）

深聯華公司的單片機主要是基于8051內核，是新一代安全防逆向型單片機，指令代碼完全兼容傳統8051，速度快8~12倍，帶有62 K FLASH ROM，內置256字節RAM和集成外置1024字節RAM，白噪聲密碼-沒有規律可循，每顆芯片都有自己的密碼，同樣的密碼不可重用。

三星單片機

三星單片機有KS51和KS57系列4位單片機,KS86和KS88系列8位單片機,KS17系列16位單片機和KS32系列32位單片機,三星還為ARM公司生產ARM單片機,常見的S344b0等.三星單片機為OTP型ISP在片編程功能.

SST 單片機

美國SST公司推出的SST89系列單片機為標準的51系列單片機,包括SST89E/V52RD2, SST89E/V54RD2,SST89E/V58RD2,SST89E/V554RC,SST89E/V564RD等.它與8052系列單片機兼容.提供系統在線編程(ISP功能).內部flash擦寫次數1萬次以上,程序保存時間可達100年.

還有很多優秀的單片機生產企業這里沒有收集,每個企業都有自己的特點,大家根據需要選擇單片機,在完全實現功能的前提下追求低價位,當然并不是這樣最好,實際中選擇單片機跟開發者的應用習慣和開發經驗是密不可分的.

單片機學習方法

基礎理論

基礎理論知識包括模擬電路、數字電路和C語言知識。模擬電路和數字電路屬于抽象學科，要把它學好還得費點精神。在你學習單片機之前，覺得模擬電路和數字電路基礎不好的話，不要急著學習單片機，應該先回顧所學過的模擬電路和數字電路知識，為學習單片機加強基礎。否則，你的單片機學習之路不僅會很艱難和漫長，還可能半途而廢。筆者始終認為，扎實的電子技術基礎是學好單片機的關鍵，直接影響單片機學習入門的快慢。有些同學覺得單片機很難，越學越復雜，最后學不下去了。有的同學看書時似乎明白了，可是動起手來卻一塌糊涂，究其原因就是電子技術基礎沒有打好，首先被表面知識給困惑了。

單片機屬于數字電路，其概念、術語、硬件結構和原理都源自數字電路，如果數字電路基礎扎實，對復雜的單片機硬件結構和原理就能容易理解，就能輕松地邁開學習的第一步，自信心也會樹立起來。相反，基礎不好，這個看不懂那個也弄不明白，越學問題越多，越學越沒有信心。如果你覺得單片機很難，那就應該先放下單片機教材，去重溫數字電路，搞清楚觸發器、寄存器、門電路、COMS電路、時序邏輯和時序圖、進制轉換等理論知識。理解了這些知識之后再去看看單片機的結構和原理，我想你會大徹大悟，信心倍增。

模擬電路是電子技術最基礎的學科，它讓你知道什么是電阻、電容、電感、二極管、三極管、場效應管、放大器等等以及它們的工作原理和在電路中的作用，這是學習電子技術必須掌握的基礎知識。一般是先學習模擬電路再去學習數字電路。扎實的模擬電路基礎不僅讓你容易看懂別人設計的電路，而且讓你的設計的電路更可靠，提高產品質量。

單片機的學習離不開編程，在所有的程序設計中C語言運用的最為廣泛。C語言知識并不難，沒有任何編程基礎的人都可以學，在我看來，初中生、高中生、中專生、大學生都能學會。當然，數學基礎好、邏輯思維好的人學起來相對輕松一些。C語言需要掌握的知識就那么3個條件判斷語句、3個循環語句、3個跳轉語句和1個開關語句。別小看這10個語句，用他們組合形成的邏輯要多復雜有多復雜。學習時要一條語句一條語句的學，學一條活用一條，全部學過用過這些關鍵語句后，相信你的C基礎建立了。

當基礎打好以后，你會感覺到單片機不再難學了，而且越學越起勁。當單片機乖乖的依照你的邏輯思維和算法去執行指令，實現預期控制效果的時候，成就感會讓你信心十足、夜以續日、廢寢忘食的投入到單片機的世界里?？梢赃@么說，扎實的電子技術基礎和C語言基礎能增強學習單片機信心，較快掌握單片機技術。

實驗實踐

這是真正學習單片機的過程，既讓人興奮又讓人疲憊，既讓人無奈又讓人不服，既讓人孤獨又讓人充實，既讓人氣憤又讓人欣慰，既有失落感又有成就感。其中的酸甜苦辣只有學過的人深有體會。思想上要有刻苦學習的決心，硬件上要有一套完整的學習開發工具，軟件上要注重理論和實踐相結合。

1.有刻苦學習的決心

首先，明確學習目的。先認真回答兩個問題：我學單片機來做什么？需要多長時間把它學會？這是你學單片機的動力。沒有動力，我想你堅持不了多久。其次，端正學習心態。單片機學習過程是枯燥乏味、孤獨寂寞的過程。要知道，學習知識沒有捷徑，只有循序漸進，腳踏實地，一步一個腳印，才能學到真功夫。再次，要多動腦勤動手。單片機的學習具有很強的實踐性，是一門很注重實際動手操作的技術學科。不動手實踐你是學不會單片機的。最后，虛心交流。在單片機學習過程中每個人都會遇到無數不能解決的問題，需要你向有經驗的過來人虛心求教，否則，一味的自己埋頭摸索會走許多彎路，浪費很多時間。

2.有一套完整的學習開發工具

學習單片機是需要成本的。必須有一臺電腦、一塊單片機開發板（如果開發板不能直接下載程序代碼的話還得需要一個編程器）、一套視頻教程、一本單片機教材和一本C語言教材。電腦是用來編寫和編譯程序，并將程序代碼下載到單片機上；開發板用來運行單片機程序，驗證實際效果；視頻教程就是手把手教你單片機開發環境的使用、單片機編程和調試。對于單片機初學者來說，視頻教程必須看，要不然，哪怕把教材看了幾遍，還是不知道如何下手，尤其是院校里的單片機教材，學了之后，面對真正的單片機時可能還是束手無策；單片機教材和C語言教材是理論學習資料，備忘備查。不要為了節約成本不用開發板而光用Proteus軟件仿真調試，這和紙上談兵沒什么區別。

3. 要注重理論和實踐相結合

單片機C語言編程理論知識并不深奧，光看書不動手也能明白。但在實際編程的時候就沒那么簡單了。一個程序的形成不僅需要有C語言知識，更多需要融入你個人的編程思路和算法。編程思路和算法決定一個程序的優劣，是單片機編程的大問題，只有在實際動手編寫的時候才會有深切的感悟。一個程序能否按照你的意愿正常運行就要看你的思路和算法是否正確、合理。如果程序不正常則要反復調試(檢查、修改思路和算法)，直到成功。這個過程耗時、費腦、疲精神，意志不堅強者往往被絆倒在這里半途而廢。

學習編寫程序應該按照以下過程學習，效果會更好?？吹嚼填}目先試著構思自己的編程思路，然后再看教材或視頻教程里的代碼，研究人家的編程思路，注意與自己思路的差異；接下來就照搬人家的思路親自動手編寫這個程序，領會其中每一條語句的作用；對有疑問的地方試著按照自己的思路修改程序，比較程序運行效果，領會其中的奧妙。每一個例程都堅持按照這個過程學習，你很快會找到編程的感覺，取其精華去其糟粕，久而久之會形成你獨特的編程思想。當然，剛開始，看別人的程序源代碼就像看天書一樣，只要硬著頭皮看，看到不懂的關鍵字和語句就翻書查閱、對照。只要能堅持下來，學習收獲會事半功倍。在實踐過程中不僅要學會別人的例程，還要在別人的程序上改進和拓展，讓程序產生更強大的功能。同時，還要懂得通過查閱芯片數據手冊（DATASHEET）里有關芯片命令和數據的讀寫時序來核對別人例程的可靠性，如果你覺得例程不可靠就把它修改過來，成為是你自己的程序。不僅如此，自己應該經常找些項目來做，以鞏固所學的知識和積累更多的經驗。

硬件設計

當編寫自己的程序信手拈來、閱讀別人的程序能夠發現問題的時候，說明你的單片機編程水平相當不錯了。接下來就應該研究硬件了。硬件設計包括電路原理設計和PCB板設計。學習做硬件要比學習做軟件麻煩，成本更高，周期更長。但是，學習單片機的最終目的是做產品開發----軟件和硬件相結合形成完整的控制系統。所以，做硬件也是學習單片機技術的一個必學內容。

電路原理設計涉及到各種芯片的應用，而這些芯片外圍電路的設計、典型應用電路和與單片機的連接等在芯片數據手冊（DATASHEET）都能找到答案，前提是要看得懂全英文的數據手冊。否則，照搬別人的設計永遠落在別人的后面，你做的產品就沒有創意。電子技術領域的第一手資料（DATASHEET）都是英文，從第一手資料里你所獲得的知識可能是在教科書、網絡文檔和課外讀物等所沒有的知識。雖然有些資料也都是在DATASHEET的基礎上撰寫的，但內容不全面，甚至存在翻譯上的遺漏和錯誤。當然，閱讀DATASHEET需要具備一定的英文閱讀能力，這也是阻礙單片機學習者晉級的絆腳石。良好的英文閱讀能力能讓你在單片機技術知識的海洋里自由遨游。

做PCB板就比較簡單了。只要懂得使用Protel軟件或 AltiumDesigner軟件就沒問題了。但要想做的板子布局美觀、布線合理還得費一番功夫了。

嫻熟的單片機C語言編程、會使用Protel軟件或 AltiumDesigner軟件設計PCB板和具備一定的英文閱讀能力，你就是一個遇強則強的單片機高手了。

抗干擾設計

在提高硬件系統抗干擾能力的同時，軟件抗干擾以其設計靈活、節省硬件資源、可靠性好越來越受到重視。下面以MCS-51單片機系統為例，對微機系統軟件抗干擾方法進行研究。

抗干擾

在工程實踐中，軟件抗干擾研究的內容主要是：一、消除模擬輸入信號的噪聲（如數字濾波技術）；二、程序運行混亂時使程序重入正軌的方法。本文針對后者提出了幾種有效的軟件抗干擾方法。

指令冗余

CPU取指令過程是先取操作碼，再取操作數。當PC受干擾出現錯誤，程序便脫離正常軌道“亂飛”，當亂飛到某雙字節指令，若取指令時刻落在操作數上，誤將操作數當做操作碼，程序將出錯。若“飛” 到了三字節指令，出錯機率更大。

在關鍵地方人為插入一些單字節指令，或將有效單字節指令重寫稱為指令冗余。通常是在雙字節指令和三字節指令后插入兩個字節以上的NOP。這樣即使亂飛程序飛到操作數上，由于空操作指令NOP的存在，避免了后面的指令被當作操作數執行，程序自動納入正軌。

此外，對系統流向起重要作用的指令如RET、 RETI、LCALL、LJMP、JC等指令之前插入兩條NOP，也可將亂飛程序納入正軌，確保這些重要指令的執行。

攔截技術

所謂攔截，是指將亂飛的程序引向指定位置，再進行出錯處理。通常用軟件陷阱來攔截亂飛的程序。因此先要合理設計陷阱，其次要將陷阱安排在適當的位置。

（1 ）軟件陷阱的設計

當亂飛程序進入非程序區，冗余指令便無法起作用。通過軟件陷阱，攔截亂飛程序，將其引向指定位置，再進行出錯處理。軟件陷阱是指用來將捕獲的亂飛程序引向復位入口地址0000H的指令。通常在EPROM中非程序區填入以下指令作為軟件陷阱：

（2 ） 陷阱的安排

最后一條應填入020000，當亂飛程序落到此區，即可自動入軌。在用戶程序區各模塊之間的空余單元也可填入陷阱指令。當使用的中斷因干擾而開放時，在對應的中斷服務程序中設置軟件陷阱，能及時捕獲錯誤的中斷。如某應用系統雖未用到外部中斷1，外部中斷1的中斷服務程序可為如下形式：

NOPNOPRETI返回指令可用“RETI”，也可用“LJMP 0000H”。如果故障診斷程序與系統自恢復程序的設計可靠、 完善，用“LJMP 0000H”作返回指令可直接進入故障診斷程序，盡早地處理故障并恢復程序的運行。

考慮到程序存貯器的容量，軟件陷阱一般1K空間有2-3個就可以進行有效攔截。

軟件“看門狗”技術

若失控的程序進入“死循環”，通常采用“看門狗”技術使程序脫離“死循環”。通過不斷檢測程序循環運行時間，若發現程序循環時間超過最大循環運行時間，則認為系統陷入“死循環”，需進行出錯處理。

“看門狗”技術可由硬件實現，也可由軟件實現。在工業應用中，嚴重的干擾有時會破壞中斷方式控制字，關閉中斷。則系統無法定時“喂狗”，硬件看門狗電路失效。而軟件看門狗可有效地解決這類問題。

筆者在實際應用中，采用環形中斷監視系統。用定時器T0監視定時器T1，用定時器T1監視主程序，主程序監視定時器T0。采用這種環形結構的軟件“看門狗”具有良好的抗干擾性能，大大提高了系統可靠性。對于需經常使用T1定時器進行串口通訊的測控系統，則定時器T1不能進行中斷，可改由串口中斷進行監控（如果用的是MCS-52系列單片機，也可用T2代替T1進行監視）。這種軟件“看門狗”監視原理是：在主程序、T0中斷服務程序、T1中斷服務程序中各設一運行觀測變量，假設為MWatch、T0Watch 、T1Watch，主程序每循環一次，MWatch加1，同樣T0、T1中斷服務程序執行一次，T0Watch、 T1Watch加1。在T0中斷服務程序中通過檢測T1Watch的變化情況判定T1運行是否正常，在T1中斷服務程序中檢測MWatch的變化情況判定主程序是否正常運行，在主程序中通過檢測T0Watch的變化情況判別T0是否正常工作。若檢測到某觀測變量變化不正常，比如應當加1而未加1，則轉到出錯處理程序作排除故障處理。當然，對主程序最大循環周期、定時器T0和T1定時周期應予以全盤合理考慮。限于篇幅不贅述。

抗干擾技術

單片機系統因干擾復位或掉電后復位均屬非正常復位，應進行故障診斷并能自動恢復非正常復位前的狀態。

非正常復位的識別

程序的執行總是從0000H開始，導致程序從 0000H開始執行有四種可能：一、系統開機上電復位；二、軟件故障復位；三、看門狗超時未喂狗硬件復位； 四、任務正在執行中掉電后來電復位。四種情況中除第一種情況外均屬非正常復位，需加以識別。

（1 ）硬件復位與軟件復位的識別

此處硬件復位指開機復位與看門狗復位，硬件復位對寄存器有影響，如復位后PC=0000H， SP=07H，PSW=00H等。而軟件復位則對SP、SPW無影響。故對于微機測控系統，當程序正常運行時，將SP設置地址大于07H，或者將PSW的第5位用戶標志位在系統正常運行時設為1。那么系統復位時只需檢測PSW.5標志位或SP值便可判此是否硬件復位。

由于硬件復位時片內RAM狀態是隨機的，而軟件復位片內RAM則可保持復位前狀態，因此可選取片內某一個或兩個單元作為上電標志。設40H用來做上電標志，上電標志字為78H，若系統復位后40H單元內容不等于78H，則認為是硬件復位，否則認為是軟件復位，轉向出錯處理。若用兩個單元作上電標志，則這種判別方法的可靠性更高。

（2 ）開機復位與看門狗故障復位的識別

開機復位與看門狗故障復位因同屬硬件復位， 所以要想予以正確識別，一般要借助非易失性RAM或者EEROM。當系統正常運行時，設置一可掉電保護的觀測單元。當系統正常運行時，在定時喂狗的中斷服務程序中使該觀測單元保持正常值（設為 AAH），而在主程中將該單元清零，因觀測單元掉電可保護，則開機時通過檢測該單元是否為正常值可判斷是否看門狗復位。

（3 ）正常開機復位與非正常開機復位的識別

識別測控系統中因意外情況如系統掉電等情況引起的開機復位與正常開機復位，對于過程控制系統尤為重要。如某以時間為控制標準的測控系統，完成一次測控任務需1小時。在已執行測控50分鐘的情況下，系統電壓異常引起復位，此時若系統復位后又從頭開始進行測控則會造成不必要的時間消耗。因此可通過一監測單元對當前系統的運行狀態、系統時間予以監控，將控制過程分解為若干步或若干時間段，每執行完一步或每運行一個時間段則對監測單元置為關機允許值，不同的任務或任務的不同階段有不同的值，若系統正在進行測控任務或正在執某時間段，則將監測單元置為非正常關機值。那么系統復位后可據此單元判系統原來的運行狀態，并跳到出錯處理程序中恢復系統原運行狀態。

非正常復位后系統自恢復運行的程序設計

對順序要求嚴格的一些過程控制系統，系統非正常復位否，一般都要求從失控的那一個模塊或任務恢復運行。所以測控系統要作好重要數據單元、參數的備份，如系統運行狀態、系統的進程值、當前輸入、輸出的值，當前時鐘值、觀測單元值等，這些數據既要定時備份，同時若有修改也應立即予以備份。

當在已判別出系統非正常復位的情況下，先要恢復一些必要的系統數據，如顯示模塊的初始化、片外擴展芯片的初始化等。其次再對測控系統的系統狀態、運行參數等予以恢復，包括顯示界面等的恢復。之后再把復位前的任務、參數、運行時間等恢復， 再進入系統運行狀態。

應當說明的是，真實地恢復系統的運行狀態需 要極為細致地對系統的重要數據予以備份，并加以數據可靠性檢查，以保證恢復的數據的可靠性。

其次，對多任務、多進程測控系統，數據的恢復需考慮恢復的次序問題。

系統基本初始化是指對芯片、顯示、輸入輸出方式等進行初始化，要注意輸入輸出的初始化不應造成誤動作。而復位前任務的初始化是指任務的執行狀態、運行時間等。

對于軟件抗干擾的一些其它常用方法如數字濾波、RAM數據保護與糾錯等，限于篇幅，本文未作討論。在工程實踐中通常都是幾種抗干擾方法并用，互相補充 完善，才能取得較好的抗干擾效果。從根本上來說，硬件抗干擾是主動的，而軟件是抗干擾是被動的。細致周到地分析干擾源，硬件與軟件抗干擾相結合，完善系統監控程序，設計一穩定可靠的單片機系統是完全可行的。

單片機的應用

電子技術中單片機的應用

1、在家用電器領域的應用

現在在家用電器的更新、市場開拓等方面，單片機的應用越來越廣泛，比如電子玩具或者高級的電視游戲機中，會應用單片機實現其控制功能;而洗衣機可以利用單片機識別衣服的種類與臟污程度，從而自動選擇洗滌強度與洗滌時間;在冰箱冷柜中采用單片機控制可以識別食物的種類與保鮮程度，實現冷藏溫度與冷藏時間的自動選擇;微波爐也可以通過單片機識別食物種類從而自動確定加熱溫度與加熱時間等等，這些家用電器在應用單片機技術后，無論是性能還是功能，與傳統技術相比均有長足的進步。

2、在醫用設備領域的應用

現代醫療條件越來越發達，人們對醫療滅菌消毒技術也越來越重視，但是一些偏遠地區的小醫院、小診所其消毒滅菌設備還十分簡陋，無法有效的控制消毒質量。隨著單片機技術的發展，其體積較小、功能強大、具有靈活的擴展性、應用方便的特點也越來越突出，因此在醫用呼吸機、分析儀與監護儀、超聲診斷設備、病床呼叫系統等設備中得到了廣泛的應用。

3、在工業控制領域的應用

其實最早的單片機正是從工業領域開始興起的，至今其在工業控制領域的應用仍然十分廣泛，利用單片機技術構成多種多樣的數據采集系統與智能控制系統，比如工廠流水線的智能化管理、智能化電梯、報警系統等等，均是通過單片機技術與計算機聯網構成二級控制系統。

4、在儀器儀表領域的應用

上文中也談到單片機具備集成度高、體積小、較強的控制功能與擴展的靈活性等特點，并且處理速度快，具有較高的可靠性，所以在智能儀器儀表領域其應用也十分廣泛。從某種程度而言，單片機帶動了傳統測量、控制儀器儀表技術的一項革命，通過單片機技術實現了儀器儀表技術的數字化、智能化、綜合化以及多功能化，與傳統的電子電路或者數字電路相比，其功能更強大，綜合性更突出。

51單片機的結構與功能

基本功能：

1.8位數據總線，16位地址總線的CPU；

2.具有布爾處理能力和位處理能力；

3.采用哈佛結構，程序存儲器與數據存儲器地址空間各自獨立，便于程序設計；

4.相同地址的64KB程序存儲器和64KB數據存儲器；

5.0-8KB片內程序存儲器(8031無，8051有4KB，8052有8KB，89C55有20KB)；

6.128字節片內數據存儲器（8051有256字節）；

7.32根雙向并可以按位尋址的I/O線；

8.兩個16位定時/計數器(8052有3個)；

9.一個全雙工的串行I/O接口；

10.多個中斷源的中斷結構，具有兩個中斷優先級；

11.片內時鐘振蕩器[1]  。

特點：

1.以微處理器（CPU）為核心；

2.CPU與其他部件間通過三總線連接。

總線: 指能為多個部件服務的信息傳送線。

單片機攻擊技術

攻擊單片機主要有四種技術，分別是：

（1）軟件攻擊

該技術通常使用處理器通信接口并利用協議、加密算法或這些算法中的安全漏洞來進行攻擊。軟件攻擊取得成功的一個典型事例是對早期ATMEL AT89C 系列單片機的攻擊。攻擊者利用了該系列單片機擦除操作時序設計上的漏洞，使用自編程序在擦除加密鎖定位后，停止下一步擦除片內程序存儲器數據的操作，從而使加過密的單片機變成沒加密的單片機，然后利用編程器讀出片內程序。

（2） 電子探測攻擊

該技術通常以高時間分辨率來監控處理器在正常操作時所有電源和接口連接的模擬特性，并通過監控它的電磁輻射特性來實施攻擊。因為單片機是一個活動的電子器件，當它執行不同的指令時，對應的電源功率消耗也相應變化。這樣通過使用特殊的電子測量儀器和數學統計方法分析和檢測這些變化，即可獲取單片機中的特定關鍵信息。

（3）過錯產生技術

該技術使用異常工作條件來使處理器出錯，然后提供額外的訪問來進行攻擊。使用最廣泛的過錯產生攻擊手段包括電壓沖擊和時鐘沖擊。低電壓和高電壓攻擊可用來禁止保護電路工作或強制處理器執行錯誤操作。時鐘瞬態跳變也許會復位保護電路而不會破壞受保護信息。電源和時鐘瞬態跳變可以在某些處理器中影響單條指令的解碼和執行。

（4）探針技術

該技術是直接暴露芯片內部連線，然后觀察、操控、干擾單片機以達到攻擊目的。為了方便起見，人們將以上四種攻擊技術分成兩類，一類是侵入型攻擊（物理攻擊），這類攻擊需要破壞封裝，然后借助半導體測試設備、顯微鏡和微定位器，在專門的實驗室花上幾小時甚至幾周時間才能完成。所有的微探針技術都屬于侵入型攻擊。另外三種方法屬于非侵入型攻擊，被攻擊的單片機不會被物理損壞。在某些場合非侵入型攻擊是特別危險的，但是因為非侵入型攻擊所需設備通?？梢宰灾坪蜕?，因此非常廉價。

大部分非侵入型攻擊需要攻擊者具備良好的處理器知識和軟件知識。與之相反，侵入型的探針攻擊則不需要太多的初始知識，而且通?？捎靡徽紫嗨频募夹g對付寬范圍的產品。

加密方法

科研成果保護是每一個科研人員最關心的事情，加密方法有軟件加密，硬件加密,軟硬件綜合加密，時間加密，錯誤引導加密，專利保護等措施有矛就有盾，有盾就有矛，有矛有盾，才促進矛盾質量水平的提高。加密只講盾，現先講一個軟件加密：利用MCS-51 中A5 指令加密，其實世界上所有資料，包括英文資料都沒有講這條指令，其實這是很好的加密指令。A5 功能是二字節空操作指令。加密方法：在A5 后加一個二字節或三字節操作碼，因為所有反匯編軟件都不會反匯編A5 指令，造成正常程序反匯編亂套，執行程序無問題仿制者就不能改變你的源程序。

硬件加密：8031/8052單片機就是8031/8052掩模產品中的不合格產品，內部有ROM，可以把8031/8052 當8751/8752 來用，再擴展外部程序器，然后調用8031 內部子程序。當然你所選的同批8031芯片的首地址及所需用的中斷入口均應轉到外部程序區。

硬件加密

用高電壓或激光燒斷某條引腳，使其讀不到內部程序，用高電壓會造成一些器件損壞重要RAM 數據采用電池（大電容，街機采用的辦法）保護，拔出芯片數據失去機器不能起動，或能初始化，但不能運行。

用真假方法加密

擦除芯片標識

把8X52單片機，標成8X51 單片機，并用到后128B的RAM 等方法，把AT90S8252 當AT89C52,初始化后程序段中并用到EEPROM 內容，你再去聯想吧！

用激光（或絲?。┐蛏掀渌鼧俗R如有的單片機引腳兼容，有的又不是同一種單片機，可張冠李戴，只能意會了，這要求你知識面廣一點 。

用最新出廠編號的單片機，如2000 年后的AT89C 就難解密，或新的單片機品種，如AVR 單片機。

DIP封裝改成PLCC,TQFP,SOIC,BGA等封裝，如果量大可以做定制ASIC，或軟封裝，用不需外晶振的單片機工作（如AVR 單片機中的AT90S1200），使用更復雜的單片機，FPGA+AVR+SRAM=AT40K系列。

硬件加密與軟件加密只是為敘說方便而分開來講，其實它們是分不開的，互相支撐，互相依存的軟件加密：其目的是不讓人讀懂你的程序，不能修改程序，你可以………….....

利用單片機未公開，未被利用的標志位或單元，作為軟件標志位，如8031/8051有一個用戶標志位，PSW.1 位，是可以利用的程序入口地址不要用整地址，如：XX00H,XXX0H，可用整地址-1，或-2，而在整地址處加二字節或三字節操作碼，在無程序的空單元也加上程序機器碼，最好要加巧妙一點用大容量芯片，用市場上仿真器不能仿真的芯片，如內部程序為64KB 或大于64KB 的器件，如：AVR 單片機中ATmega103 的Flash 程序存儲器為128KBAT89S8252/AT89S53中有EEPROM，關鍵數據存放在EEPROM 中，或程序初始化時把密碼寫到EEPROM 中，程序執行時再查密碼正確與否，盡量不讓人家讀懂程序。關于單片機加密，講到這里，就算拋磚引玉。

單片機故障的排除

1單片機正常工作的三個條件

單片機工作的三個條件分別是電源、時鐘晶振、復位。當單片機不能正常工作時，我們首先就要檢查這三個條件，用電壓表或者萬用表檢測他的電源和接地腳，檢測兩個引腳之間的電壓是不是5V左右；對于時鐘晶體振蕩有沒有正常工作，我們最好用示波器進行檢測，看能否檢測到相應頻率的正弦波脈沖；復位檢測比較簡單，單片機的復位電平一般是高電平復位，單片機在接通電源的時候一般復位引腳上會出現5V左右的高電平，另外在按下復位按鍵時，復位引腳上也會出現高電平，用一般的電壓表或者萬用表都可以進行檢測。

2單片機內部是否正常工作的檢測

單片機內部有沒有正常工作，我們主要是通過寫入程序的方式來進行檢測和排查。這個檢測需要有“燒入”代碼的硬件和軟件才行，檢測的原理就是通過“燒入”代碼的硬件和軟件，將一段帶有檢測功能的正常代碼“燒入”到單片機。檢查兩個方面：第一就是能不能將目標代碼正常寫入單片機，不能正常寫入單片機時，說明單片機已經損壞，需要更換同型號的單片機；第二就是目標代碼可以正常寫入單片機，寫入后的效果是不是就是程序設定的功能，如果是說明單片機正常。

單片機在更換時，我們最好采用同型號的單片機，然后寫入公司給予的目標代碼，單片機的價格目前一般比較便宜，零售價格大概5元左右。

單片機發展現狀

單片機（Microcontrollers）誕生于1971年，經歷了SCM、MCU、SoC三大階段，早期的SCM單片機都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8051，此后在8051上發展出了MCS51系列MCU系統?；谶@一系統的單片機系統直到現在還在廣泛使用。隨著工業控制領域要求的提高，開始出現了16位單片機，但因為性價比不理想并未得到很廣泛的應用。90年代后隨著消費電子產品大發展，單片機技術得到了巨大提高。隨著INTEL i960系列特別是后來的ARM系列的廣泛應用，32位單片機迅速取代16位單片機的高端地位，并且進入主流市場。

而傳統的8位單片機的性能也得到了飛速提高，處理能力比起80年代提高了數百倍。高端的32位Soc單片機主頻已經超過300MHz，性能直追90年代中期的專用處理器，而普通的型號出廠價格跌落至1美元，最高端的型號也只有10美元。

當代單片機系統已經不再只在裸機環境下開發和使用，大量專用的嵌入式操作系統被廣泛應用在全系列的單片機上。而在作為掌上電腦和手機核心處理的高端單片機甚至可以直接使用專用的Windows和Linux操作系統。

主要階段

早期階段

SCM即單片微型計算機（Microcontrollers）階段，主要是尋求最佳的單片形態嵌入式系統的最佳體系結構?！皠撔履Ｊ健鲍@得成功，奠定了SCM與通用計算機完全不同的發展道路。在開創嵌入式系統獨立發展道路上，Intel公司功不可沒。

中期發展

MCU即微控制器（Micro Controller Unit）階段，主要的技術發展方向是：不斷擴展滿足嵌入式應用時，對象系統要求的各種外圍電路與接口電路，突顯其對象的智能化控制能力。它所涉及的領域都與對象系統相關，因此，發展MCU的重任不可避免地落在電氣、電子技術廠家。從這一角度來看，Intel逐漸淡出MCU的發展也有其客觀因素。在發展MCU方面，最著名的廠家當數Philips公司。

Philips公司以其在嵌入式應用方面的巨大優勢，將MCS-51從單片微型計算機迅速發展到微控制器。因此，當我們回顧嵌入式系統發展道路時，不要忘記Intel和Philips的歷史功績。

當前趨勢

SoC嵌入式系統(System on Chip）式的獨立發展之路，向MCU階段發展的重要因素，就是尋求應用系統在芯片上的最大化解決，因此，專用單片機的發展自然形成了SoC化趨勢。隨著微電子技術、IC設計、EDA工具的發展，基于SoC的單片機應用系統設計會有較大的發展。因此，對單片機的理解可以從單片微型計算機、單片微控制器延伸到單片應用系統。

早期發展

1971年intel公司研制出世界上第一個4位的微處理器；Intel公司的霍夫研制成功世界上第一塊4位微處理器芯片Intel 4004，標志著第一代微處理器問世，微處理器和微機時代從此開始。因發明微處理器，霍夫被英國《經濟學家》雜志列為“二戰以來最有影響力的7位科學家”之一。

1971年11月，Intel推出MCS-4微型計算機系統（包括4001 ROM芯片、4002 RAM芯片、4003移位寄存器芯片和4004微處理器）其中4004（下圖）包含2300個晶體管，尺寸規格為3mm×4mm，計算性能遠遠超過當年的ENIAC，最初售價為200美元。

1972年4月，霍夫等人開發出第一個8位微處理器Intel 8008。由于8008采用的是P溝道MOS微處理器，因此仍屬第一代微處理器。

1973年intel公司研制出8位的微處理器8080；1973年8月，霍夫等人研制出8位微處理器Intel 8080，以N溝道MOS電路取代了P溝道，第二代微處理器就此誕生。

主頻2MHz的8080芯片運算速度比8008快10倍，可存取64KB存儲器，使用了基于6微米技術的6000個晶體管，處理速度為0.64MIPS（Million Instructions Per Second ）。

1975年4月，MITS發布第一個通用型Altair 8800，售價375美元，帶有1KB存儲器。這是世界上第一臺微型計算機。

1976年intel公司研制出MCS-48系列8位的單片機，這也是單片機的問世。

Zilog公司于1976年開發的Z80微處理器，廣泛用于微型計算機和工業自動控制設備。當時，Zilog、Motorola和Intel在微處理器領域三足鼎立。

20世紀80年代初，Intel公司在MCS-48系列單片機的基礎上，推出了MCS-51系列8位高檔單片機。MCS-51系列單片機無論是片內RAM容量，I/O口功能，系統擴展方面都有了很大的提高。