【单片机基础】初始51单片机

学习单片机需要掌握的基础知识

学习单片机应该熟练掌握C语言基础（学到C语言的结构体）、数字电路、模拟电路、电路基础。

学习单片机要养成翻看datasheet的习惯，因为datasheet可以提供最权威的信息。单片机的datasheet可以到http://www.stcmcudata.com/ 查看下载。

1、用一句话说透什么是单片机：

单片机到全称是单片微型计算机，是将计算机到主要部分集成在一颗芯片上到微控制器。

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扩展知识：
微处理器是由一片或少数几片规模集成电路组成到中央处理器（CPU）

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2、单片机上集成了什么？

以STC89C52系列单片机为例

• 中央处理器（CPU）
• 程序存储器（ROM所以的代码烧录都在这里）
• 数据存储器（RAM）
• 定时/计数器
• UART串口
• I/O接口
• EEPROM
• 看门狗模块

STC89C52系列单片机几乎包含了数据采集和控制中所需的所有单元模块，可以称得上一个片上系统。

扩展
CPU：执行用户程序指令，MCU的大脑
总线：MCU内部数据的“桥梁”

3、STC89C51/52单片机过时了吗？

查阅网络资料，在1980年Intel公司推出MCS-51单片机。至今为至，现在大学电子信息专业必开的一门专业课便是51单片机。
我个人认为51单片机并没有过时，有如下原因：
1、51单片机因为发行到时间长，用的人多资料是比较全的，遇到问题我们到网上都能找到解决到方案。因为51单片机用的人多，现在在网上购买一些传感器模块，商家提供的例程一般都有STC89C52的。
2、 学习51单片机是入门嵌入式的基础，51单片机的知识学扎实了，之后学习更加高级到单片机会非常的容易。学习编程的会有这么一种感受，当学精了一门编程语言的时候，再去接触其他编程语言就非常到容易。

4、STC89C51和STC89C52有什么区别？

从上图我们可以看出STC98C51和STC89C52在工作电压和工作频率是相同的，不同的是它的程序空间和RAM空间不一样，还有STC89C52多出了一个定时器同时也增加了一个定时器中断源。

5、单片机时序的概念（基础知识很重要）

https://blog.csdn.net/lzxiaotu/article/details/118424623

6、单片机复位作用以及复位方式

• 复位的作用：复位操作可以完成单片机的初始化，也可以使处于死机状态下的单片机程序重新开始运行
• STC89C52系列单片机复位方式有4种：外部RST引脚复位、软件复位、掉电/上电复位、看门狗复位。
  我们做单片机开发掌握外部RST引脚复位和掉电/上电复位基本够用。

本篇文章只介绍常用的两种复位方式，其他方式可查看datasheet

• 外部RST引脚复位：外部RST引脚复位就是从外部向RST引脚施加一定宽度的复位脉冲，从而实现单片机的复位。将RST复位管脚拉高并维持至少24个时钟加10us后,单片机会进入复位状态，将RST复位管脚拉回低电平后，单片机结束复位状态并从用户程序区的0000H处开始正常工作。通俗的说，单片机的RST引脚复位和电脑的重启按键功能是一样的，当电脑死机的时候，我们可以不关闭电脑的电压，直接按下电脑的重启键，电脑便可以复位重启。
• 掉电/上电复位：当电源电压VCC低于.上电复位/掉电复位电路的检测门槛电压时，所有的逻辑电路都会复位。当VCC重新恢复正常电压时，单片机延迟32768个时钟后，上电复位/掉电复位结束。进入掉电模式时，上电复位/掉电复位功能被关闭。通俗的说，单片机上电的一瞬间会进行复位一次，和电脑开机一样。

7、单片机复位后各特殊功能寄存器状态

单片机复位操作使单片机进入初始化状态，其中包括使程序计数器PC=0x0000H，这表明程序从0000H地址单元开始执行。有区别的是单片机冷启动后，RAM为随机值，运行中的复位操作不改变RAM区中的内容。而特殊功能寄存器复位后的状态都为确定值，具体可查看芯片手册。

8、单片机最小系统构成

单片机最小系统是由芯片外部接上时钟电路、复位电路和电源构成的一个基本应用系统。主要包含的部分，单片机、时钟电路、复位电路、电源电路、程序加载口（程序下载电路）。单片机芯片是一个微处理器，所编写的程序加载到单片机里才能够正常运行。如下图，STC89C52最小系统构成。

9、单片机RAM和ROM的特点

RAM：随机存取存储器（Random Access Memory，缩写：RAM），也叫主存，是与CPU直接交换数据的内部存储器。它可以随时读写（刷新时除外），而且速度很快，通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储介质。

ROM（Flash）：只读存储器（Read-Only Memory，ROM）以非破坏性读出方式工作，只能读出无法写入信息。信息一旦写入后就固定下来，即使切断电源，信息也不会丢失，所以又称为固定存储器。

如何区分RAM和ROM呢？我们买手机会有8GB+256GB的容量选择，这里就是我们所的存储器RAM和ROM的存储容量，无论手机还是电脑，容量小的一定是RAM，而容量大的一定是ROM。

问题：当我们在keil创建char c，的变量时，这个变量储存到哪里去了？
储存在内部RAM的低128个字节里，默认从0x08开始。

其实，我们平时定义变量类型一般都是默认加了data修饰，此方法定义的变量是存储到单片机内部RAM低128字节，响应速度快，采用直接寻址方式。
那么为什么从0x08开始呢？
因为单片机有一个8位的堆栈指针（SP），用于指向堆在区。单片机复位后，堆栈指针SP为07H，指向了RAM低128为的工作寄存器组中的07H。
SP的作用是用于保护在程序运行过程中的一些零时数据，例如在进入中断前会把程序计数器（PC）的地址存入堆栈中，这叫入栈。在退出中断的时候，又会把进中断前的存入的地址重新放到PC，这叫出栈。

10、单片机的寄存器

什么是寄存器呢？
我们学习过数字电路应该知道，寄存器是用来存放二进制信息的，这些信息通常是代运算的数据、代码或运算中间的结果。因此，寄存器是电子计算机的主要部件电路。

明白了寄存器，我们思考一个问题，我们做单片机编程就是使用MCU控制单片机外设来完成我们想要实现的功能。
然而，CPU只有读和写这个操作，不能直接控制单片机的硬件，硬件一般是由其对应的控制器来控制的。当我们控制外设进行工作的时候，我们可以找到特殊功能寄存器（SFRs）的地址，然后通过C51指令“sfr”赋予特殊功能寄存器一个变量，这样后面的程序就可以通过这个变量指引该地址，通过改变这些地址的变量来达到控制外设的目的。通俗的说就是，通过读和写寄存器的变量来实现单片机控制外设目的。
如果每次都是以这种方式访问，不仅不好记忆还容易出错，这时我们可以给这些地址变量写一个“别名”，这个“别名”就是我们所说的寄存器了。

寄存器映射：存储器本身不具有地址信息，它的地址是由芯片厂商或用户分配，给存储器分配地址的过程就称为存储器映射。
地址映射表：CPU读写操作都会有对应的地址，每一个模块都有自己的地址。

由于本人水平有限，本文章涉及理论知识较多，文中难免会存在疏漏和不足，敬请大家批评指正。