一、单片机的内部资源
🙆♀️什么是单片机的内部资源呢?就是可以供单片机操作者使用的资源,单片机资源分为以下三类:
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🥕FLASH:程序存储空间
- ROM(Read-Only-Memory 只读存储器),类似于电脑磁盘(其实我们写的c程序、java程序也就是存储在磁盘上,程序允许起来才会开辟内存),特性是:断电后数据不会消失,且可重复擦写,容量大成本低
- 扩展:早期的单片机用的***OTPROM***(One-Time-Programmable Read-Only Memory),即:一次可编程存储器,这种虽然断电后数据也不会丢失,但是由于一个程序,智能存储一次,不能进行修改,想要修改就要换板子,很不方便
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🥕RAM(Read-Access Memory 随机存储器):内存
- 和电脑内存的概念相似,我们说到过,程序不允许是乖乖躺在磁盘里的(也就是单片机的FLASH),当程序允许起来,会产生一些数据、需要一些数据(比如常说的:给这个变量分配一块空间,就是指的内存空间)
- 优点是:读写速度快,理论上可以无限次数写入
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🥕SFR(Special-Function Register):特殊功能寄存器
- 一个单片机有许多功能,每个功能会对应一个或者多个SFP,通过对SFR的读写,来实现单片机的各种功能
二、51单片机简介
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51单片机
- 所谓51单片机,指的是不是一个单片机,而是系列单片机:即,兼容Intel的MCS-51体系架构的一系列单片机
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STC89C52
我学习的这本书用到的单片机是 STC89C52型号- FLASH: 8kb(1k = 1024byte,1 byte = 8 bit)
- RAM: 512byte
- 3个IO口
- 3个定时器
- 1个UART
- 8个中断源
三、单片机最小系统
3.1:简介
😋单片机最小系统,又称为单片机最小应用系统,是指能使单片机运行、工作起来的所需原器件组合的最小系统。
单片机的最小系统由3要素构成
- 电源电路
- 复位电路
- 晶振电路
最小系统的特点有
- 能使单片机运行程序
- 是单片机控制系统的核心
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我们看到从中间黄色部分向外有许多平行线,线上除了1、2、3…编号(单片机的引脚)还有字母组成的字符串,我们把它们叫作:网络编号。连线上网络编号相同的,表示这两条线实际是连在一起的。(比如引脚为9那条线上有RST,在复位电路图中的线上也可以找到RST,说明它们是连着一起的)
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注意,原理图中的单片机的引脚图,引脚位置位置可以随意放。但是每个引脚上有数字标号,这个标号表示的才是单片机真正的引脚位置。一般情况,这种双列直插封装芯片,左上角是1号脚,按照逆时针引脚号依次增加,一直到右上角是最大脚位。
下面,对这三要素,进行详细讲解
3.2:电源
这个很好理解,电子设备均需要供电,单片机也不例外。
学习的STC89C52是5V供电系统,开发板使用USB输出5V直流直接供电(电脑上的USB接口的输出电压正好就是5V±5%!)
- 供电电路在40脚和20脚的位置上
- 40脚:正极,接+5V,称为VCC或VDD,代表电源正极
- 20脚:负极,接GND,代表电源负极
- 电源电路的正极和负极之间有一个电容(后期介绍)
3.3:晶振
晶振也称晶体振荡器。
🥕作用
- 结合单片机内部电路,为单片机系统提供基准时钟系统, 单片机的一切指令的执行都是建立子这个基础上的。晶振提供的始终频率越高,那么单片机的运行速度就越快。
- 可以把晶振形象的理解成一个给单片机系统喊口令的人,单片机指令执行的步调以这个口令为基准,口令喊得越快,是不是运行速度也就越快啦?🧐
- 晶振电路接在了19脚和18脚,11.0592M(兆)(1M = 10^6),表示它1s中可以震荡11.0592M次,这个速度还是很快的
- 另外还加了两个20pF的电容,作用在于帮助晶振器振,维持振荡信号的稳定。
3.4:复位
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🥕上电复位:电脑开机
和我们电脑开机差不多,在电脑正常运行的情况下,操作系统这个软件、和其他一些应用程序在运行,当我们关机或者突然停电了,那么有些数据区域的数据会直接丢失掉(本来还在跑的应用程序),而有的应用程序可能还没丢失(操作系统)。当我们下次打开电脑的适合,对于上次突然关机停掉的应用程序,一般是不会处于之前状态的,而对于操作系统这个软件,每次开机,都会从一个固定的相同的状态开始工作。
所以,当下次打开设备的时候,我们想要单片机能够正常运行,所以上电后,单片机要进行一个内部初始化过程,这个过程就是上电复位,保证单片机每次都从一个固定的相同状态开始工作。这和给电脑接上电源,开机是一致的。 -
🥕手动复位:按下电脑的重启按键
当一些程序运行时,程序死机、跑飞,我们可以手动按下复位键,让程序重新初始化位,重新运行。这和电脑出现点问题,我们大多选中让电脑重启差不多。 -
🥕程序自动复位:安装软件后提升:重启电脑
当程序死机或者跑飞时,单片机有自己的一套自动复位机制。比如:看门狗。如果程序长时间失去相应,该模块就会自动重启单片机。
🙇♀️讲完最小单片机系统的三要素,我们可以在单片机上运行下载的程序。
对于一些如:LED小灯、数码管、等,属于外设。
最终的目标是:通过***对单片机编程,控制各种各样的外设,实现所需功能***。
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