學習STM32之前，先了解什么是單片機，以及它的組成。

單片機的基本組成

一、單片機介紹

1、什么是單片機？

將組成微型計算機的各功能部件：中央處理器、存儲器、I/O接口電路及定時/計數器等制作在一塊集成電路芯片中從而構成完整的微型計算機。故稱作單晶片微型計算機，簡稱單片機(Single chip microcomputer)。或稱微控制器(MCU:Microcontroller)

2、單片機用在什么地方？

機電一體化：電腦縫紉機

智能儀表：測量儀

實時控制：汽車

家電：智能控制

網絡通信：通信協議集成其中

計算機外設：鍵盤、打印機

保健產品：按摩器

3、單片機應用有什么特點？

體積小：基本功能部件滿足要求

可靠性高：BUS大多在內部；易采取電磁屏蔽

功能強：實時響應速度；I/O直接操作

使用方便：硬件設計簡單；提供開發工具資料

性能價格比高：電路板小；接插件少

易產品化：研制周期短

4、下圖為51單片機的一個簡單應用開發板。

二、單片機基本功能結構

下面以MCS—51系列單片機的基本功能結構方框圖來介紹單片機的基本組成

在一小塊芯片上，集成了一個微型計算機的各個組成部分，每一片單片機包括：

①一個8位的微處理器CPU。

②片內數據存儲器RAM(128B／256B)，用以存放可以讀／寫的數據，如運算的中間結果、最終結果以及欲顯示的數據等。

③片內程序存儲器ROM／EPROM(4KB／8KB)，用以存放程序、一些原始數據和表格。但也有一些單片機內部不帶ROM／EPBOM，如8031、8032、80C31等。

④四個8位并行I／O(輸入／輸出)接 口P0—P3，每個口可以用作輸入，也可以用作輸出。

⑤兩個或三個定時／計數器，每個定時／計數器都可以設置成計數方式，用以對外部事件進行計數，也可以設置成定時方式，并可以根據計數或定時的結果實現計算機控制。

⑥五個中斷源的中斷控制系統。

⑦一個全雙工UART(通用異步接收發送器)的串行I／O口，可實現單片機與單片機或其它微機之間串行通信。

⑧片內振蕩器和時鐘產生電路，但石英晶體和微調電容需要外接，最高允許振蕩頻率為12MHz。

注：新型的單片機晶振可達24MHz, 甚至更高！

以上各個部分通過內部數據總線相連接。

三、單片機內部結構

8051／8751／8031芯片的外部引腳和指令系統完全兼容，其內部結構除ROM／EPROM不同外其余完全相同。 805l單片機內部結構如圖所示。

一個完整的計算機應該由運算器、控制器、存儲器(RoM及RAM)和I／O接口組成。一般微處理器(如Z80)只包括運算器和控制器兩部分。和一般微處理器相比，805l增加了四個8位I／O口、一個串行口、4KB ROM、128B RAM和很多工作寄存器及特殊功能寄存器(SFR)。各部分的功能簡述如下:

1．運算器

包括一個可進行8位算術運算和邏輯運算的ALU單元，8位的暫存器1、暫存器2、8位的累加器ACC，寄存器B和程序狀態寄存器PSW等。

ALU：可對4位(半字節)、8位(一字節)和16位(雙字節)數據進行操作。如能做加、減、乘、除、加1、減1、BCD數十進制調整及比較等算術運算和邏輯與、或、異或、求補及循環移位等邏輯操作。

ACC：累加器ACC，經常作為一個運算數經暫存器2進入ALU的一個輸入端，與另一個進入暫存器l的運算數進行運算，運算結果又送回ACC。除此之外，ACC在8051內部經常作為數據傳送的中轉站，同一般微處理器一樣，它是最繁忙的一個寄存器了。在指令中用助記符A來表示。

PSW：程序狀態字寄存器，8位，用于標志指令執行后的信息狀態，相當于一般微處理器的標志寄存器。PSW中各位狀態供程序查詢和判別用。詳見特殊功能寄存器SFR中介紹。

B：8位寄存器，在乘、除運算時，B寄存器用來存放一個操作數；也用來存放運算后的一部分結果；若不作乘、除運算時，則可作為通用寄存器使用。

另外，805l片內還有一個布爾處理器，它以PSw中的進位標志位C為其累加器，專門用于處理位操作：可執行置位、位清0、位取反、位等于1轉移、位等于0轉移、位等于l轉移并清0以及進位標志位C與其他可位尋址的空間之間進行信息傳送等位操作，也能使C與其他可尋址位之間進行邏輯與、邏輯或操作，結果存放在進位標志位(位累加器)C中。

2．控制器

控制器包括程序計數器PC、指令寄存器IR、指令譯碼器ID、振蕩器及定時電路等。

程序計數器PC：它由兩個8位的計數器PCH及PCL組成，共16位。PC實際上是程序的字節地址計數器，PC中的內容是將要執行的下一條指令的地址。改變PC中的內容就可改變程序執行的流向。PC可對64K的ROM(程序存儲器)直接尋址，也可對8051片外RAM(數據存儲器)尋址。

指令寄存器IR及指令譯碼器ID：由PC中的內容指定ROM地址，取出來的指令經指令寄存器IR送至指令譯碼器ID，由ID對指令譯碼并送PLA產生一定序列的控制信號，以執行指令所規定的操作。例如，控制ALU的操作、傳送805l片內工作寄存器間數據，以及發出ACC與I／O口( P0口一F3口)或存儲器之間通信的控制信號等等。

振蕩器及定時電路：8051單片機片內有振蕩電路，只需外接石英晶體和頻率微調電容(2個30pF左右)，其頻率范圍為1．2—12MHz，該脈沖信號就作為8051工作的最基本節拍，即時間的最小單位。805l同其他計算機一樣，在基本節拍的控制下協調地工作，就象一個樂隊按著指揮的節拍演奏一樣。

3．存儲器

805l片內有ROM(程序存儲器，只能讀)和RAM(數據存儲器，可讀、可寫)兩類，它們有各自獨立的存儲地址空間，與一般微機的存儲器配置方式很不相同。

(1) 程序存儲器(ROM)

8051及875l的片內程序存儲器容量為4K字節，地址從0000H開始，用于存放程序和表格常數。

(2) 數據存儲器(RAM)

8051／8751／8031片內數據存儲器均為128字節，地址為00H一7FH，用于存放運算的中間結果、數據暫存以及數據緩沖等。

在這128字節的RAM中，有32個字節單元可指定為工作寄存器，這同一般微處理器不同。8051的片內RAM和工作寄存器排在一個隊列里統一編址。

8051單片機內部中還有SP、DPTR、PCON、…、IE、IP等特殊功能寄存器，它們也同128字節RAM在一個隊列里編址，地址80H—FFH。在這128字節RAM單元中有21個特殊功能寄存器(SFR)，這些特殊功能寄存器還包括P0—P3口鎖存器。

如何使用RAM中的32個工作寄存器和特殊功能寄存器，后面將詳細介紹。

4．I／O接口

8051有四個8位并行接口即P0—P3，它們都是雙向端口，每個端口各有8條I／O線，均可輸入／輸出。P0—P3口四個鎖存器同RAM統一編址，可以把I／O口當作一般特殊功能寄存器來尋址。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的STM32单片机入门学习（小菜鸟一枚，仅为记录个人学习）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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