一、51单片机基本概念
1.软件学习路线
C语言：编程基础语法
数据结构：数据组织、操作数据的方法
Linux系统编程：Linux下软件功能实现（文件系统、多任务调度、网络、内存管理）
2.嵌入式基础概念
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。
特点：
低成本、低功耗、体积小
计算机五大组成
控制器、运算器(CPU）、存储器(内存、外存）、输入设备(鼠标、键盘、耳机)、输出设备(显示器、麦克风、打印机)。
1)51单片机(8位单片机)
1980年，Intel推出MCS-51系列： 8051型号单片机（控制领域）
Intel将8051单片机授权：Atmel（AT89C51）、Philips（P89V51 ISP在线编程）、STC(STC89C52、STC89C52RC)
51单片机：
将40个引脚划分为4组：P0 - P3，每一组分别有8个引脚
网络编号：
本质一根导线，为了避免复杂物理连线，相同编号的引脚在实际电路中彼此互连
最小系统：能够使单片机正常工作所需要的最少的器件
晶振：单片机工作提供频率/节拍
11.0592MHZ（串口波特率）
12.000MHZ（定时器）
底板型号： HC6800-MS 普中51-MS
单片机芯片型号：STC89C52 STC89C52RC（512byte）
2)处理器概念
- CPU（Central Processing Unit）中央处理器：
完成数据运算、指令处理。
- MCU（Micro‑Controller Unit）微控制器/单片机
芯片内部高度集成，CPU+RAM+ROM+外设全部集成在一块芯片；成本低，适合简单控制场景（51单片机属于MCU）。
- MPU（Micro‑Processing Unit）微处理器
只有独立CPU内核，RAM、ROM、外设都需要外接；集成度低，适合复杂操作系统。
- GPU（Graphics Processing Unit）图形处理器
图像渲染、图形处理。
- NPU（Neural Processing Unit）神经网络处理器
AI推理、卷积运算。
- FPU（Floating Point Unit）浮点运算单元
专门完成浮点数运算，集成于CPU内部。
- SOC（System On Chip）片上系
多个功能芯片全部集成在一块芯片；体积小、功耗低，多用于运行Linux的设备。
3)存储器概念
内存：
存放程序运行过程中的变量、掉电数据丢失、读写速度快、价格贵（内存条）
外存：
存放程序、代码、指令、掉电数据不丢失、读写速度慢、价格便宜（硬盘）
RAM：
Random Access Memory，随机访问存储器，存放单片机程序运行过程中变量
// 1. CPU通过控制总线向RAM发送读指令
// 2. CPU通过地址总线寻找RAM中变量地址
// 3. RAM通过数据总线将变量值发送给CPU
// 4. CPU负责数据运算
// 5.CPU通过控制总线向RAM发送写指令
// 6. CPU通过地址总线寻找RAM中变量地址
// 7.CPU通过数据总线将运算结果存入到RAM
4)CPU与RAM交互的三大总线
地址总线:
CPU通过地址总线寻找RAM中变量的地址，寻址范围:2^8（单向）
数据总线:
CPU通过数据总线与RAM进行数据传输（双向）
控制总线:
CPU通过控制总线发送控制指令（双向）
5)ROM
Read Only Memory 只读存储器，存放的是单片机程序、代码、指令
6) 频率及时间
(1)频率单位
HZ
KHZ 1KHZ = 10^3HZ
MHZ 1MHZ = 10^3KHZ = 10^6HZ
GHZ 1GHZ = 10^3MHZ = 10^9HZ
THZ 1THZ = 10^3GHZ = 10^12HZ
大频率 -> 小频率：乘
小频率 -> 大频率：除
(2)时间单位
ns
us 1us = 10^3ns
ms 1ms = 10^3us = 10^6ns
s 1s = 10^3ms = 10^6us = 10^9ns
频率：2.1GHZ * 10 ^ 9 = 2,100,000,000HZ
时间与频率之间关系：呈倒数关系
时间：1 / 2,100,000,000 = 0.5ns
7)外设寄存器
外设寄存器：能够操作硬件，具有固定地址的空间
#define P2 *((unsigned char *)0xA0)
P2 = 0xFF;
P2 = 0x00;
bit7 bit0
0000 0000
MSB LSB