嵌入式单片机及外设(硬件)知识基础二 单片机知识基础

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一、单片机知识基础

  • 单片机的概念
  • 单片机的种类
  • 单片机的基本组成
  • 单片机最小系统

1. 单片机的概念

什么是单片机

微控制单元(Microcontroller Unit;MCU) ,又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer )或者单片机,是把中央处理器(Central Process Unit;CPU)的频率与规格做适当缩减,并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口,甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上,形成芯片级的计算机,为不同的应用场合做不同组合控制。诸如手机、PC外围、遥控器,至汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的控制等,都可见到MCU的身影。

2. 单片机的种类

  • 按总线位宽分类:8位、16位、32位;
  • 按应用范围分类:通用型/专用型、控制型/家电型;
  • 按系统架构分类:MCS-51系列(Intel、Atmel、Philips、Winbond、STC、SST等公司)、AVR系列(Atmel公司)、PIC系列(Microchip公司)、ARM系列、MIPS系列、PowerPC系列、DSP系列等。

3. 单片机基本组成

3.1 MCS-51系列单片机

-8位CPU;

-4K Bytes片上程序存储器(ROM);

-可寻址64K Bytes片外程序存储器;

-256 Bytes数据存储器(RAM);

-32条IO口线(P0~P3);

-21个专用寄存器;

-2个可编程定时器/计数器;

-5个中断源,2个中断优先级;

-一个全双工串行通信接口。

3.2 ARM系列单片机

-32位CPU;

-带片内flash的一般512K以上;

-支持片外Nand Flash、Nor Flash以及EMMC存储器接口;

-50条以上IO口线;

-100个以上专用寄存器;

-8个以上可编程定时器/计数器;

-64个以上中断源,至少32个中断优先级;

-至少2~3个全双工串行通信接口;

-至少2个I2C通信接口;

-至少2个SPI通信接口;

-至少2路音频输入接口(支持不同音频硬件);

-至少2路视频输出接口(支持不同视频硬件);

-至少2路USB接口(1.1、2.0)……

4. 单片机最小系统

  • 何为单片机最小系统?

单片机最小系统,也叫做单片机最小应用系统,是指用最少的元件组成单片机可以工作的系统。单片机最小系统的三要素就是电源、晶振、复位电路。

注:一说要加上RAM以及调试接口。