嵌入式单片机入门（51）

1.嵌入式的简单了解

2.单片机和嵌入式的关系

3.单片机的学习

4.单片机的分类及51单片机的基本构造

一，嵌入式的简单了解

嵌入式的方向：纯硬件和软硬件结合。纯硬件包含很多种，例如硬件电路、PCB、芯片等，对于软硬件结合又分为不带操作系统和带操作系统。

操作系统（英语：Operating System，缩写：OS）是一组主管并控制计算机操作、运用和运行硬件、软件资源和提供公共服务来组织用户交互的相互关联的系统软件程序。根据运行的环境，操作系统可以分为桌面操作系统，手机操作系统，服务器操作系统，嵌入式操作系统等。

不带操作系统分为单片机的开发和嵌入式裸机开发
带操作系统体现在两个方面：用户态和内核态。用户态指在应用层的开发，内核态指内核和驱动的开发。

基于嵌入式的分类也产生了相关的岗位，嵌入式Linux工程师、嵌入式应用工程师、嵌入式系统工程师等，而关于单片机的研究产生的岗位就是单片机工程师。

二，单片机和嵌入式的关系

单片机属于嵌入式微控制器，从一方面讲单片机已经是一个独立的主体，被公认是通用电子器件，从另一方面讲单片机也是嵌入式的一个重要分支，可以用它来实现一定的嵌入式系统，两者存在一定的区别，但也有着重要的关系。

三，单片机的学习

单片机的学习对于新手来说，有一定的C语言基础并且熟练是必要的，并且最好是从51单片机开始学习，之后学习数电，再学习STM32和模电。

针对单片机工程师岗位的一些要求：

熟悉单片机基本的通讯协议接口，IIC,SPI,CAN,串口等
熟练运用外设，TIME,USAR,PWM,ADC,中断等等
熟练掌握C语言和单片机的编程开发，这里的单片机主要指STC,STM8,STM32系列
至少要熟悉一种PCB软件，有各种的项目经验

四，单片机的分类及51单片机的基本构造

单片机按系列分可分为80C51 系列、PIC 系列和AVR 系列等，本系列主要围绕51单片机和STM32展开学习。

这是STC系列的的单片机，STC89C52 。其中几个模块的功能：

无线模块：简单来说是实现无线通信
电机驱动模块：控制步进电机驱动
EEPROM模块：可编程只读存储器
ADDA模块：模拟信号和数字信号的相互转化
自动下载模块：当在电脑上点击下载程序，这也必须是STC-ISP软件，点击下载后，电脑就会发出一串的数据流，来查询单片机，准备开始下载程序，也就是联络信号
数码管锁存：2个四联8段数码管，显示温度数据，时钟等

STC89C52内部结构图

1. 中央处理器主要由运算器和控制器两部分组成

(1)运算器
运算器是单片机的运算部件,用于实现算术和逻辑运算。运算器主要由算术/逻辑运算部件ALU暂存器TMP、累加器ACC寄器B序状态志寄存器PSW 及布尔处理器(位处理器)等组成。

累加器ACC是一个8位存器它是CPU中工作最频繁的寄存器。在进行算术逻辑运算时,累加器 ACC 往往在运算前暂存一个操作数(如被加数),而运算后又保存其结果(如代数和)。寄存器 B要用于乘法和除法操作。标志寄存器 PSW 也是一个8位存器用来存放运算结果的一些特征如有无进位借位等

（2）控制器是单片机的指挥控制部件,保证单片机各部分能自动而协调地工作。控制器主要包括定时控制逻辑电路、指令寄存器译码器地址指针 DPTR 及程序计数器PC堆栈指针 SP等

2.存储器又分为只读存储器(ROM)和数据存储器(RAM)两种前者存放调试好的固定程序和常数，后者存放一些随时有可能变动的数据

3.计数/定时系统

单片机除了进行运算外,还要完成控制功能，所以离不开计数和定时。因此,在单片机中设置有定时器兼计数器。80C51 有两个 16位的可编定时/计数器以实现定时或计数。

4.并行输入/输出(1/0)口
80C51共有4组8位I/0口(POP2P1和P3)用于和外部数据进行并行传输5全双行口
5.中系统
中断系统相当于“传达室”,当单片机控制对象的参数到达某个需要加以干预的状态时就可经此“传达室”通报给CPU,使CPU根据外部事态的轻重缓急来采取适当的应付措施。
6.时钟电路
单片机里还有一个时钟电路,使单片机在进行运算和控制时，能有节奏地进行。

其最小系统

PDIP封装引脚，VCC引脚接电源正极，Gnd引脚接电源负极

输入/输出引脚(32个)P0.0~P0.7(PIN39~PIN32);PO 口是一个8位漏极开路的双向I/0口它是一个多功能口。在访问外部存储器时,用作分时多路转换地址(低8位)和数据总线，PO口常用作此方式。在没有外部存储器时,PO 口可作为并行 / 口使用，但须外接上拉电阻。它的带负载能力为8个LSTTL门电路。
P1.0~P17(PIN1~PIN8)P1口是一个带有内部上拉电阻的8位准双向I/0口它通常用作通用I/0口能带动4个LSTTL门电路。

P2.0~P2.7(PIN21~PIN28):P2 口是一个带有内部上拉电阻的8位准双向I/0口,它是一个多功能口。在访问外部存储器时,它送出地址的高8位;在没有外部存储器时，可作为通用I/0口使用。可带动4个LSTTL门电路。

P3.0~P3.7(PIN10~PIN17)P3 日是一个带有内部上拉电阻的8位准双向I/0口,它是一个多功能口。P3 口的第一功能是作为通用I/0口

工作原理：主要是利用片内的半导体存储器存放用户的程序和数据，单片机的核心中央微处理器CPU中有指令寄存器、指令译码器，程序计数器等部件，由程序计数器寻找下一条要执行的指令，找到后，将指令送给指令寄存器，再由指令译码器翻译执行该指令，完成对指令功能的操作。

过程：接受指令——分析指令——执行指令

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