嵌入式:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪的专用计算机系统
一.相关概念
- MCU( Micro Ctroller Unit**):** 微控制器,集成度高,将所有功能集成到一块芯片中(CPU、 RAM、ROM、IO控制器、UART控制器、定时器、中断系统),成本低,简单控
- CPU( Central Processing Unit**):** 中央处理器,完成数据运算、指令处理,CPU性能越好,完成数据运算的时间就越快
- MPU( Micro Processing Unit**):** 微处理器,集成度低,只有CPU模块,需要单独外接一些功能模块(存储、外设),成本高,复杂应用,可以跑Linux操作系统
- GPU( Graphics Processing Unit**):** (图像处理单元),处理图形数据,图像渲染(GPU性能越好,图像处理质量越高)
- NPU( Neural Processing Unit**):** (神经网络处理单元),AI推理、硬件加速、神经网络处理(华为 达芬奇NPU AI自动优化照片)
- FPU( Float Point Unit**):** (浮点数单元),完成浮点数运算和处理(IEE754),集成在CPU内部
- SOC( System On Chip**):** (片上系统),将多个功能芯片集成到一起
- ROM( Read-Only Memory**):** 只读存储器,主要存放单片机程序和指令,单片机掉电数据不丢失
- PAM( Random Access Memory**):** 随机访问存储器,主要单片机程序运行过程的变量,掉电数据丢失(256byte)
51单片机芯片内部资源

二.位运算
|-----|------|----------------------------------------------------------|-------------|
| 位运算 | 名称 | 特性 | 应用场景 |
| | | 按位或 | 将对应位的bit进行比较,如果有一个为1,结果为1,如果都为0,结果是0 | 指定位置1,其余位不变 |
| & | 按位与 | 将对应位的bit进行比较,如果都为1,结果为1,如果有一个bit为0,结果为0 | 指定位清0,其余位不变 |
| ^ | 按位异或 | 将对应位的bit进行比较,如果两个bit相同,则结果为0,如果两个bit不相同,则结果为1(相同为0,相异为1) | 电平翻转 |
| ~ | 按位取反 | 每一位的bit进行翻转 | |
三.数码管
原理图

1. 数码管
- 51单片机上搭载了4位共阴极数码管,每一个数码管可以独立显示一个数值,但在同一时刻只能有一个数码管被点亮
2. 数码管显示
- 将数码管对应的NPN三极管的基级(P10-P13)给定高电平,就可以去选中某一位数码管
- 给定对应段的引脚高电平,即可选中某一段
3. 数码管动态显示
- 数码管在同一时刻只能显示一位,但利用人的肉眼视觉暂留效应(余晖效应),在某一位数码管显示一个数值后,可以通过快速刷新延时,再去在其他位数码管显示数值
四.单片机芯片
**1.**单片机型号
- HC6800-MS
- 普中51-MS
2. MCU****单片机芯片
原理图

实物图

STC:宏晶半导体
89C52RC:单片机芯片型号
DIP40:双列直插式,40个引脚
将40个引脚划分成了4组
- P0: P0_0 - P0_7
- P1:P1_0 - P1_7
- P2:P2_0 - P2_7
- P3:P3_0 - P3_7
网络编号:相同网络编号的引脚在实际电路是彼此互通,避免复杂连线
五.发光二极管
二极管:阳极、阴极(单向导通性)
共阳极二极管:将所有发光二极管的阳极连接到VCC,发光二级的阴极接到单片机的引脚,此时阳极输出高电平,给对应单片机引脚低电平,满足发光二极管的单向导通性,电流会从阳极流向阴极,LED被点亮
实物图

原理图
