SO單片機開發指南之24

太陽出來之後，迷茫的霧終将散去，世界也會越來清晰，在技術的路上越走越光明。

前面介紹的電路闆設計是硬件設計的基礎，本節開始正式進入單片機開發的章節，本節在前期的基礎上進一步說明單片機的結構和引腳。

本文主要以51單片機開發為例來介紹。

單片機一般是電路闆上的一塊微處理器芯片，能運行程序，能執行數學計算、邏輯運算等運算，能接收以及輸出信号，如數字信号，部分也片載模拟量信号接口，内部含有定時器、計數器以及串行通信接口等單元，有RAM用于臨時存儲運行過程數據，部分型号也有掉電不易失的存儲器，有接口用于通訊等。

如圖 1為單片機的結構概覽，且劃分為核心和外部引腳兩個部分。

（1）單片機的核心部分（中間橢圓内區域）

->内核，單片機執行運算等的部分，如進行數學計算、邏輯運算的單元。

->RAM，用于存儲運行過程中的臨時數據，在單片機裡程序執行過程中，會産生一些數據，如用戶定義的臨時變量等，基本都存在于RAM中。RAM隻能用于數據暫存，掉電數據即丢失。

->程序存儲器，用于存儲程序的地方，用戶編寫的程序就存儲在程序存儲器裡，程序存儲器可擴展，需要額外的I/O（輸入/輸出）引腳。

->非易失存儲器，部分單片機型号有此存儲器，用于長期保存用戶數據的存儲器，一般掉電了也不會丢失。

->計數器，用于計數。外部信号高低電平變化會産生計數信息，如果需要，可接入指定的單片機引腳進行計數。

->計時器，計時=基準時間x計數，基準時間由内部或者外部晶振産生。一言概之，就是數一下晶振産生了多少個基準時間，就達到了計時的目的。

->其他。有的單片機還有片載PWM發生器等，這裡不再贅述，具體的可以查閱單片機手冊。

（2）外部引腳

->電源引腳。單片機有電才能工作，這是為單片機供電的引腳，一般的要求直流5V或者3.3V的電源為單片機供電。

->DI/DO引腳，用于數字量輸入和輸出的引腳，一般這種引腳即能輸入也能輸出。允許的輸入輸出的電平電壓跟單片機的電源相關，通常如果單片機的電源是5V，那麼對應的高電平就是5V，低電平為0V，同樣的，如果是3.3V的電源，那麼高電平為3.3V，低電平為0V。

->AI/AO接口，部分單片機有AI/AO接口，用于直接讀取或者輸出模拟量信号。

->通信接口。單片機上用于通信的接口，一般至少有串行通信接口，加上一些通信芯片和組件就能進行如RS232、RS485等通信。

->其他。

圖 2是某單片機的引腳，可以看到引腳标識文字裡有很多“/”符号，這就表示這個引腳是複用的，如第20腳“P3.2/INT0”,可以做普通的數字量輸入輸出引腳，也可以做外部中斷0的輸入引腳。每個引腳具體的含義，需要看手冊或者說明書。

表 1 部分引腳含義說明

單片機的主要用途就是做控制器，承擔數據采集、運算、控制、通信等任務，可以用于工業控制、儀器儀表、機電設備等自動化、監控監測等領域。

本文根據作者的理解概略性地介紹單片機的内部結構和引腳，或許不夠嚴謹準确，但對認知或多或少也是有幫助的，因為對于一般開發者來說更重要的是怎麼使用，要想深入理解可以繼續查閱。

本節完，精彩待續。

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