单片机小白学步系列（五） 集成电路、封装相关知识

在前文大家都有见到集成电路的图片，其外形有很多种。在这些芯片中真正起作用的部分是集成在硅片上的晶体管。而我们看到的样子，则是在其外部用外壳进行封装。把硅片上的电路管脚，用导线接引到外部接头处，以便于其它器件连接。封装有安装、固定、密封、保护芯片及增强电热性等作用。硅片必须与外界隔离，以防止空气中的杂质对电路的腐蚀等造成电气性能下降。

宏晶公司的STC89C52RC单片机

我们把集成电路等电子元件的这种外壳称为封装。图中的两种单片机也都是集成电路，并且它们的封装相同，都是40脚的宽体DIP-40封装。实际上，STC89C5x系列单片机也有其他形式的封装，比如44脚的LQFP-44封装，如图所示。

LQFP44贴片封装的STC89C54RD+

上面的DIP-40封装，管脚很长，实际使用时，管脚会穿过电路板，会在电路板另一面焊接，属于直插型封装。而LQFP-44封装，焊接时管脚焊点和芯片在电路板的同一面，就是贴在电路板表面，我们称其为贴片封装。直插封装一般管脚间距较大（最常见的是标准的2.54mm），便于手工焊接；而贴片式的封装，体积大大减小，焊接时电路板上不需要打孔，节省了大量空间和成本，同时很容易实现机器自动化焊接，在实际中应用很广泛（比如手机等小型数码产品的电路，几乎都是全贴片设计）。因为直插封装更便于使用，所以我们通常都选用直插式DIP-40封装的单片机进行学习（在后文中，如果没有特别说明，单片机就是指的直插封装的STC89C51RC）。

其他芯片也可能会使用和单片机一样的封装。例如ISD4004语音芯片就常常用宽体DIP-40封装。在辨认芯片时，只需要看上面印刷的字母符号就可以了。

不少集成电路都有那么多管脚，应该怎么辨认呢?对于上面的DIP封装，它的管脚是排成双列的。细心的读者或许已经从图中观察到，芯片的一端有个半圆形缺口，这正是我们管脚所需要的标识。将缺口朝上，从左上角开始，逆时针转一圈，则引脚编号从1开始增加，如图所示。有些双列封装的集成电路尤其是贴片双列封装上没有缺口，则以一端的圆点为准。这个方法适用于所有双列封装的集成电路。而对于类似LQFP-44的封装，我们可以从图中看到一角有个小圆点（或者有个小三角缺口，图中芯片两者都有）。沿着这个小圆点逆时针转一圈，引脚编号从1开始递增。

更多有关集成电路和封装的知识，大家也可以在网上搜索一下看看。

=======================================================

本系列教程从最基本的入门知识开始，逐步深入介绍单片机系统设计，内容包括：
1、入门篇：单片机等基本概念、各种电子设计基本知识
2、思想篇：单片机/计算机系统设计的工程思想
3、学习篇：单片机学习过程、方法和技巧，以51单片机为例介绍，并推广到其他单片机
4、应用篇：遵循规范的工程方法，设计单片机系统实例（计划设计的系统有：计算器、电子表、密码锁、简易手机，具体看有没有时间再确定）
5、原理篇：从模拟电路、数字电路开始，逐步深入介绍单片机/计算机系统原理，并自行设计简易的CPU（由于个人水平有限，这部分没有把握写好，具体内容视情况而定）

包含了各种基本知识，尤其是对单片机基本概念的介绍、为什么要用单片机等，在很多同类书籍教程中都被忽略了。同时也包含了一些深入的知识，包括原理篇考虑对单片机的基本原理进行介绍，有助于深入理解单片机。

本系列教程以51单片机为例进行介绍。通过51介绍完单片机的基本知识，我会再把430进行简要介绍，尤其是对比两者之间的优缺点，让大家很快感受到430的巨大优势，而学习51正好为快速了解430打下了坚实的基础。

本系列教程中，介绍单片机各种模块编程知识的主要是学习篇，而学习篇只是整个教程的一部分。在学习篇中我会贯穿各种方法技巧，如何理解一些模块功能，怎么看时序图，严格遵守工程思想进行编程，程序发生了错误怎么调试等等。而在思想篇中会总体介绍很多重要的思想，为后面的学习做好准备工作。

单片机学习过程中，涉及大量的知识，而且很多知识之间相互依赖，关联很强。

本系列教程对知识的先后顺序进行比较明确的规划，尽最大可能符合人的认知过程。但是实际规划时发现，无论怎么调整知识的顺序，总有一些知识之间相互依赖，关系复杂。例如开始讲IO口的时候肯定会提到寄存器，而寄存器这个词的理解，需要深厚的背景知识。但是这些背景知识在没有进行实践的时候也很难理解。

初学者常常就会在这样的地方感觉疑惑不解，不知所措。而每次遇到类似这样的知识，我会向初学者指出，应该如何对待。这个知识是应该自己去学习补充，还是等到学完原理篇再做理解，而现在又应该怎么去看待这个名词。

另外，在整个教程的学习前，需要掌握一定的C语言等基础知识，具体可参考教程第〇篇《序》中的相关说明 hainter.com/mcu-primer-0

本系列教程力求语言通俗易懂，而不会用一堆新手不懂的词语去解释另一个不懂的词语。但是受限于个人语言表达能力，可能有些地方表述的比较繁琐，或者不清楚，希望大家能够帮忙指出。

如果觉得我写的对你有帮助，欢迎多多反馈，包括写的不正确、不合理、不太明白都可以指出来，这样方便我对其进行完善。

更多可参见：《如何以学习单片机为契机，逐步成为优秀的工程师》

hainter.com/mcu-engineer

本系列教程首发于我的个人主页，欢迎访问（由于是国外服务器，速度稍微有点慢）：

hainter.com/category/hacker/mcu-primer

同时会将其转发到CSDN、电子发烧友等站点，欢迎关注。

（将#号改成点即可访问）
CSDN专栏网址 blog#csdn.net/column/details/mcu-introduction.html