单片机学习(一)
一.单片机命名
例:AT89C52
AT:厂家前缀,比如AT(atmel)、P(philps)、STC(宏晶)、SST(超捷)、T(东芝)
8:8位机
9:程序存储器形式选择 比如:0(无ROM或一次性写入ROM)、7(EPROM:断电后仍能保留数据的计算机储存芯片)紫外线可擦除ROM、9(E2PROM)电擦除
C:芯片制作工艺 CMOS工艺
5: 51系列
2: ROM存储器容量 (51 4K、52 8K、54 16K、 56 32K、58 64K)
二.微处理器、微型计算机及微型计算机系统
微处理器:微处理器与CPU(中央处理器,计算机系统的运算、控制核心)概念有些相似,查阅一些资料后,可以认为CPU本质上是微处理器,但CPU包含于微处理器。微处理器百科定义:由一片或少数几片大规模集成电路组成的中央处理器(也就是运算、控制中心)。
微型计算机:以微处理器为基础,配以存储器及I/O口和相应辅助电路构成的裸机。
微型计算机系统:包括硬件系统、软件系统。在微型计算机的基础上,加上软件系统和相应外设构成的统称为微型计算机系统。
三.单片机结构与功能
百科将单片机定义为微型计算机系统,但我认为它更符合微型计算机的定义。单片机是将CPU、存储器、I/O口、中断系统、定时/计数器等功能集成到一块硅片上,因此单片机是功能较强、性价比高的芯片。
以51单片机为例:
引脚:
51单片机有40个引脚,其中4个8位并行I/O口P0、P1、P2、P3,共32个引脚。
P0口是真正的双向口,P1、P2、P3为准双向口。 P0口一般不接外部存储器或不扩展I/O口时,作为双向输入输出口。若接有外部存储器,用作数据总线、低八位地址总线。因为P0口内部无上拉电阻,所以作输出时要外加电阻。
P1口是普通双向I/O口
P2口是8位双向I/O口,扩展外部存储器时,用作高8位地址总线
P3口是双向I/O口,还有第二功能
P3.0 RXD(串行口输入)
P3.1 TXD(串行口输出)
P3.2 /INT0(外部中断0输入)
P3.3 /INT1(外部中断1输入)
P3.4 T0(定时计数器0的外部输入)
P3.5 T1(定时计数器1的外部输入)
P3.6 /WR(片外RAM写选通控制输出)
P3.7/RD (片外RAM读选通控制输出)
ALE:地址锁存引脚
PSEN:片外ROM选通信号输出端
RST:复位引脚,高电平有效。 (复位方式有:上电复位、手动复位)
复位后,SP=07H,P0~P3全为1,其余全0
EA:外部程序存储器访问引脚
VCC、GND
XTAL1、XTAL2:时钟信号
晶体振荡周期=时钟周期
一个机器周期=12个时钟周期(12分频)
例如:51单片机晶振12MHz,机器周期=12/f,为1us
指令周期:一条指令一般由1个或2个机器周期组成,只有乘法、除法指令须4个机器周期(时间)
一条指令占1、2或3个字节(空间)
存储器
ROM:程序存储器,已经完成了设定功能
RAM:数据存储器,掉电后,数据丢失,不能永久保存
片内RAM:
51只有低128字节和SFR(特殊寄存器)。
52有低128字节、高128字节(间接寻址)、SFR(直接寻址)
低128字节:
00~1FH 通用/工作寄存器组R0~R7。地址空间一共4组00~07H、08H~0FH、10~17H、18~1FH,R0~R7只占据其中一组地址空间。
20~2FH,位寻址区。由于1个字节8位,一共128位。位地址范围00~7FH(SFR中含位地址范围80~FF H)
30~7FH,一般RAM区
高128字节(间接寻址)
SFR(特殊功能寄存器)
ROM:EA=0时,只访问外部程序存储器
EA=1时,访问内部程序存储器,若访问地址超过内部程序存储器容量,则访问外部程序存储器。如51,访问地址超过4KB,则访问外部程序存储器。所以ROM大小:片内4KB+片外60KB=64KB 52,访问地址超过8KB,ROM大小: 片内8KB+56KB=64KB
51单片机与52单片机存储器区别
51单片机内部ROM为4KB,52内部为8KB。
51单片机内部RAM为128B✖️2(无高128字节),52为128B✖️3
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