单片机day1 - 技术栈

一、嵌入式

概念：

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。

二、51单片机

1980年，Intel公司推出一款MCS-51系列（8051型号单片机），从MCU转型CPU市场。
Atmel -> AT89C51、Philip（P89V51 增强型单片机，支持单片机ISP在线编程）、STC（宏晶半导体 STC89C51、STC89C52、STC89C52RC）。

三、相关概念

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，简单控制

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

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

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）

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）

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

System On Chip（片上系统），将多个功能芯片集成到一起

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

RAM（片内RAM）

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

四、单片机芯片

1.单片机型号

HC6800-MS
普中51-MS
原理图

2.MCU单片机芯片：

1. 原理图：

2. 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。

1.实物图：

2原理图：

六、位运算

练习：

cpp 复制代码

1. unsigned char t = 0x64；
将t转换为对应的二进制，并将bit0和bit7置1
t |= (1 << 0) | (1 << 7)
2. unsigned char t = 0xFF；
将t转换为对应的二进制，并将bit2和bit6清0
t &= ~(1 << 2);
t &= ~(1 << 6);

七、51单片机程序开发流程：

安装资料包中的Keil4软件

打开Keil4软件

创建单片机工程

点击Project按钮

点击New Project创建一个新的单片机工程

在对应目录下创建新工程

选择单片机芯片型号（Atmel -> AT89C51）,点击OK

点击否，不选择启动代码加入到工程中

将.c文件加入到Source Group1目录下

编写单片机程序

勾选 Create Hex File选项

点击左上角 Build，编译单片机程序

下载单片机程序：

1. 连接串口线
2. 在设备管理器中查看串口设备是COMx
3. 打开ISP软件
4. 选择51单片机芯片型号

5. 选择串口端口 COMx

6. 打开hex文件

7. 点击下载编程

8. 将开发板复位
9. 观察硬件现象

八、逻辑分析仪

以方波的形式获取引脚电平变化

CH0-CH7：逻辑分析仪通道，通过杜邦线将通道与引脚连接

GND：通过杜邦线将逻辑分析仪GND与单片机的GND连接

看到如下字样，代表逻辑分析仪连接成功：

点击如下按钮，可以新建调试窗口：

点击Device Setting按钮，可以设置通道和速率：

点击开始按钮，可以抓取引脚电平波形：

九、数码管

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：

先位选，再段选

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

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