1、單片機概念
單片機：一種集成電路芯片，是單片微型計算機的簡稱。單片機由微處理器CPU、存儲器ROM和RAM、輸入輸出IO接口電路組成，構成了一個既小巧又完善的計算機硬件系統。
2、單片機用途
（1）智能儀器儀表，如示波器、萬用表
（2）機電一體化產品，如機器人、數控機床、打印機
（3）實時工業控制，如電機轉速控制
（4）家用電器，如冰箱、洗衣機
3、單片機應用系統
單片機應用系統=軟件+硬件（單片機+接口電路及外部設備）
單片機應用系統是以單片機為核心，配以輸入、輸出、顯示、控制等外圍電路和相應的控制、驅動軟件，能完成一種或多種功能的使用系統。
4、MCS-51系列單片機組成結構
（1）中央處理器-CPU：8位數據寬度，能同時處理8位二進制數據或代碼。
（2）數據存儲器-RAM：8051單片機有128B數據存儲器和21個專用寄存器，用戶能使用的只有128B，專用寄存器通常用於存放控制指令數據，不能存放用戶數據。
（3）程序存儲器-ROM：8051單片機有4KB程序存儲器，掉電后數據不會丟失。
（4）定時/計數器：8051單片機有2個16位的可編程定時/計數器。
（5）並行I/O口：8051單片機有4個8位的並行I/O口（P0/P1/P2/P3）。
（6）全雙工串行口：8051單片機有一個全雙工異步串行通信口。
（7）中斷系統：8051單片機有5個中斷源（2個外中斷、2個定時/計數器中斷和1個串行中斷）。
（8）時鍾電路：8051單片機有時鍾電路，只需外接晶振和震盪電容，用於產生時序脈沖供整個單片機運行。
5、MCS-51系列單片機引腳介紹
（1）電源：40引腳Vcc接電源+5V，20引腳GND接地。
（2）時鍾：19引腳XTAL1是內部振盪電路輸入端。當采用外部振盪器時，此引腳接地。18引腳XTAL2是內部振盪電路輸出端。當采用外部振盪器時，此引腳接外部振盪源。
（3）控制總線：
（4）I/O線：
P0口（32~39引腳）雙向數據總線和低8位地址總線。
P1口（1~8引腳）准雙向輸入/輸出口。
P2口（21~28引腳）准雙向輸入/輸出口，訪問外部存儲器時用作高8位地址總線。
P3口（10~17引腳）准雙向輸入/輸出口。P3口還具第二功能。
6、MCS-51系列單片機存儲器結構
程序存儲器：存放程序和表格常數。
數據存儲器：存放程序運行所需要的參數和運行結果。
從物理存儲介質來看，MCS-51系列單片機共有4種存儲空間：片內程序存儲器、片外程序存儲器、片內數據存儲器和片外數據存儲器。
從邏輯地址空間來看，MCS-51系列單片機可分為3部分：程序存儲器、片外數據存儲器和片內數據存儲器。
單片機復位后，程序計數器PC為0000H，系統從0000H單元開始取指令並執行。
7、單片機最小系統電路
單片機最小系統電路是指單片機工作不可或缺的最基本連接電路。
單片機最小系統電路包括單片機芯片、電源電路、時鍾電路和復位電路四部分。
（1）時鍾電路。單片機內部有一個高增益反向放大器，其頻率范圍為1.2~12MHz，XTAL1和XTAL2分別為放大器的輸入端和輸出端。XTAL1和XTAL2外接定時元件就能構成自激振盪電路。定時元件通常采用石英晶體和電容組成的並聯諧振電路。電容C1和C2主要起頻率微調作用，電容取值30~40pF。
振盪周期：振盪源的周期，若內部產生，則為石英晶體的振盪周期。
時鍾周期：振盪周期的兩倍。
機器周期：等於6個時鍾周期，12個振盪周期。
指令周期：完成一條操作所需要的全部時間，每條指令的執行時間都是一個或幾個機器周期組成。
例題：單片機采用內部時鍾，晶振頻率f為6MHz，則：
振盪周期=1/6 MHz=1/6 us
時鍾周期=1/3 us
機器周期=2 us
指令周期=機器周期的1~4倍=2~8us
（2）復位電路
主要分為兩種：上電復位和按鍵復位電路。