2、单片机硬件基础2.1. 单片机的内部结构
内部结构图单片机的内部结构通常包括以下几个主要部分: - 中央处理器(CPU): 执行程序指令,进行算术和逻辑运算。
- 程序存储器(ROM): 存储程序代码。
- 数据存储器(RAM): 存储运行时的数据和变量。
- 特殊功能寄存器(SFR): 控制和状态寄存器,用于特定功能的配置和状态反馈。
- 输入/输出端口(I/O): 与外部设备进行数据交换。
- 定时器/计数器: 用于定时或计数功能。
- 中断控制器: 处理中断请求,实现多任务处理。
- 串行通信接口: 实现与其他设备或单片机的串行通信。
2.2. 单片机的引脚功能- VCC: 电源正极。
- GND: 电源负极。
- P0.0 - P0.7: 端口0,可以作为通用I/O口,也可以作为地址/数据总线。
- P1.0 - P1.7: 端口1,通用I/O口。
- P2.0 - P2.7: 端口2,通用I/O口,也可用于外部存储器地址线。
- P3.0 - P3.7: 端口3,通用I/O口,部分引脚具有第二功能,如P3.0和P3.1用于串行通信。
- RST: 复位引脚,高电平有效。
- ALE/PROG: 地址锁存使能/程序存储器编程。
- PSEN: 程序存储器选通信号。
- EA/VPP: 外部访问使能/编程电压。
2.3. 单片机的时钟与复位- 时钟: 单片机的时钟用于提供CPU操作的基本时间节拍。8051单片机通常需要一个外部晶振或陶瓷振荡器来提供时钟信号。
- 复位: 当RST引脚接收到高电平时,单片机会执行复位操作,将CPU和寄存器恢复到初始状态。
2.4. 单片机的存储器结构2.4.1 程序存储器(ROM) 程序存储器用于存储单片机的程序代码。在8051单片机中,程序存储器通常是只读存储器(ROM)或闪存(Flash)。汇编代码将被存储在程序存储器的特定地址中。 assembly ORG 0000H ; //程序起始地址 MOV A, 55H ; //将55H加载到累加器A2.4.2 数据存储器(RAM) 数据存储器用于存储程序运行时的数据和变量。在8051单片机中,数据存储器是随机存取存储器(RAM)。 char data_var = 0xAA; // 定义一个字符变量并初始化为0xAAdata_var变量将被存储在数据存储器中的一个地址。 2.4.3 特殊功能寄存器(SFR) 特殊功能寄存器是CPU内部的一些寄存器,它们具有特定的功能,如控制I/O端口、定时器、串行通信等。P1是一个特殊功能寄存器,用于控制端口1的状态。 SFR P1 = 0x90; // 定义P1端口的地址P1 = 0xFF; // 将P1端口的所有引脚设置为高电平
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