何教授《STC32位8051单片机原理及应用-STC32G12K128》学习打卡
机械专业,本科大三开始到现在六年左右时间,断断续续在接触学习单片机的相关知识。从51单片机到ARM32位单片机都有接触,但是对单片机的底层原理的学习还是不够扎实。现在开始跟着何教授重新认真学习单片机的原理。开此贴作为打卡和笔记。2023年9月27日
第一章 单片机设计导论
第一集 单片机设计导论-单片机和桌面系统的基本架构
[*]STC单片机自带浮点运算
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单精度浮点运算+三角、反三角函数(FPMU)
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汇编语言更可以帮助了解底层
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STC32容量和外设更为丰富,部分可以和意法半导体相媲美
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主要内容
[*]单片机和桌面系统的基本架构:单片机要解决什么问题,和PC架构有何不同
[*]处理器和指令集类型:主流单片机的指令集,主要MCS51和MCS251的架构。MCS51脱胎于Intel架构,和ARM架构有区别
[*]嵌入式系统的硬件和软件:硬件和软件包含什么
[*]单片机程序设计语言:C语言、汇编语言、机器指令,三者关系和作用
[*]单片机性能评价:为什么要从8位到32位,通过比较来对比
1. 单片机和桌面系统的基本架构
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单片机基本架构:
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单片机特征,CPU和存储器和一些外设都在一个芯片里
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STC32和部分新型MCU集成了晶振,不需要外部电路晶振,简化了设计
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Intel和AMD的CPU采用的x86的ISA(指令集架构)
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STC32使用MCS251指令集架构,251架构多年前由于技术原因不能实现32位,目前STC32创新使用MCS251实现32位架构
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SRAM保存程序在运行中所需要的数据,就相当于电脑的内存
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Flash、ROM非易失存储器,相当于电脑的硬盘
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UART为通用串行收发器,最早的通讯方法,目前快淘汰了,但是可以串口转USB。在STC32中集成了USB
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GPIO,功能和以前相比拓展了很多
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定时器
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中断控制器,Int Controler。STC32比8位的中断功能更为强大,STC32为每个外设都提供了中断
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EMIF外部存储器接口,可以在外部增加SRAM芯片,但是SRAM价格较高一般不用。
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ADC和DAC, STC32集成了12位ADC,是模拟和数字的桥梁
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功耗敏感应用,STC32提供了更多低功耗功能
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单片机的三个发展焦点:一、单核CPU处理能力,二、更多外设集成到MCU中,三、更好控制功耗
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桌面系统的架构
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桌面系统的CPU中包含多级高速缓存,这是MCU没有的
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MCU可运行小的实时操作系统,如:μC-OS、FreeRTOS、RTX51-Tiny和RT-Thread
2023年9月27日
第一章 单片机设计导论
第二集 单片机设计导论-处理器核的指令集类型、嵌入式系统的硬件和软件
2. 处理器核的指令集类型
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STC和ARM都是精简指令集
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MCS251指令集架构
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RISC架构机器,特点:指令集不变,不允许在储存器上执行运算
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MCS251指令向下兼容MCS51
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英特尔使用的CISC(复杂指令集)的典型特点是可变指令长度,允许存在存储器上执行算数和逻辑运算
3. 嵌入式系统硬件和软件
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嵌入式概念包含硬件和软件
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从电视遥控器,到手机都是嵌入式系统。
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嵌入式系统的成本和性能决定了其应用
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STC32G系列试验箱
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stc32芯片不需要USB转串口芯片便可直接连接电脑
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第一层次:在寄存器上操作,第二层次:在API上操作,第三层次:在嵌入式操作系统上操作
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