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  • 我深爱过的单片机------单片机带我入门软件, 也最能揭示硬件与软件关系.pdf
  • 单片机硬件结构

    千次阅读 热门讨论 2014-01-12 11:48:50
     单片机的内容主要分为两部分:硬件部分和软件部分。硬件部分就是单片机硬件构成,包括:引脚图,存储器(ROM和RAM),时钟,并行口,定时器/计数器,串行口。 其中,考的最多的,就是这里面最简单的引脚图和...

               快要期末考试了,最近临时抱个佛脚,学了学单片机,感觉很简单,可能是因为以前的微机原理和80X86汇编有点儿基础的原因吧。

             单片机的内容主要分为两部分:硬件部分和软件部分。硬件部分就是单片机的硬件构成,包括:引脚图,存储器(ROM和RAM),时钟,并行口,定时器/计数器,串行口。 其中,考的最多的,就是这里面最简单的引脚图和存储器,和计算波特率了,看看书 AND  做点儿题,也就OK啦~

            

            1,引脚图

              

                      感觉这个图很基础。MSC-51单片机(老师是以这个类型的单片机为例讲的),一共有40条引脚,我宿舍还有这样的芯片,看起来像个长满脚的大蜘蛛。虽然看起来有很多条,一条一条记住显然是非常不现实的。所以就得找个规律了:首先看P0口到P3口,这一共有4个口,每个口又8条腿,一共是32条腿。然后是接电源的VCC和VSS,加上外界晶振的第18条腿和第19条腿,Let' count。。现在有36条腿了。剩下的四条是:一个复位的引脚和3个控制的引脚。复位引脚用来Reset,剩下是EA(片外程序存储器选通端),ALE(地址锁存有效信号输出端),PSEN(片外程序存储器读选通端),这3个引脚都跟片外程序存储器有关。

             这样,很轻松的就理解了40条引脚。

       

       2,存储器

                存储器分为ROM(程序存储器)跟RAM(数据存储器),可以从名字推断他们的功能。

           ROM是程序存储器,主要是存储程序用的,也就是用来存放指令,在ROM里面,有一段很特别的存储区,是用来存放中断源的中断地址的,当程序运行时,如果一旦出现中断,则PC就会跳到这个地址,开始执行中断程序,执行完之后再返回。在第二代语言中,例如汇编,都是不存在事件驱动这些概念的,引起某个响应,只能靠中断。另外,在ROM使用时,还要注意使用的是内部ROM还是外部ROM,还是都有,这个要先看EA引脚是低电平还是高电平,如果是高电平,则程序存储器编制的时候,先从内部ROM开始,当内部ROM编址完成之后,再到外部ROM。当EA是低电平时,就比较简单了,这个时候只使用外部ROM,不用内部的。

        RAM部分:8051内部的RAM很小,只有256个单元,但是感觉这256个单元的内容却很多啊。。。

          在内部RAM的低128个单元里面,有:R0-R7这8个寄存器,和位寻址区,用户RAM.这个没什么可说的,但是要注意的是,位寻址去的地址是:20H-2FH的。

          在高128个单元里面,内容就比较丰富了,因为这里有21个特殊功能寄存器。这个是非常非常常用的。在单片机的指令系统中,很多指令都跟这些东西有关系。

        

        3,时钟,时序,复位等。

                    这个地方的东西感觉用的很少,主要的就是复位后,各个寄存器的状态:其中,P0-P3都是FFH,(SP)=07H,其他的都是0.


        4,中断系统

           中断系统主要是用来分时操作,实时处理和故障处理的。与中断有关的寄存器有:中断源寄存器TCON和SCON,中断运行控制寄存器IE和中断优先级控制寄存器IP。首先,中断程序要执行,必须先打开一个门,这个门是通向中断程序的,如果这个门关着,那么,无论什么样的中断,都是不能响应的,这里,这个门是IE(中断允许控制寄存器)。至于中断在何时响应,就要靠TCON和SCON来控制了。但是,这样还是有问题,如果两个中断在同一时刻响应,怎么办呢?这个还是用老办法来解决,给各个中断设置优先级,先响应高优先级的,这个就要靠IP控制了。这样看来,中断还是挺全面的,在程序运行过程中,各种可能的情况都考虑到了。

       

       5,通信

           在硬件结构里面,最不熟悉的就是用来通信的并口和串口了。对他们的了解仅仅限于知道他们是用来通信的。跪求大神指导啊~~

     

      6,定时器/计数器

              一看这个名字就知道这两个东西肯定是用来定时或者是计数用的。

          在定时器和计数器的使用中,涉及到两个寄存器:TMON和TCON。

          其中,TMON主要作用是:门控,设置工作方式(工四种工作方式),选择定时功能还是计数功能用的。而TCON则是用来控制工作的。

               这里有点儿麻烦的是4种工作方式中,计数值的计算,不过也就四个公式,实在记不住,就抄下来吧~



         PS:学习是有方法的,正在探索中。。。

      






















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    2.功能配置寄存器是直接与硬件相互联系的,例如汇编语言便可直接操纵功能配置寄存器 

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  • 单片机MCU软硬件联调基本方法

    千次阅读 2017-11-12 10:35:10
    做MCU软件开发,离不开硬件,软硬件调试的技能也是必须掌握的,现在介绍一些软硬件联调的基本方法。 软硬件联调常使用的方法有 :分支思想、分层法、对比法。这些方法不是只属于软硬件联调可用,在软件开发过程也是...
    做MCU软件开发,离不开硬件,软硬件调试的技能也是必须掌握的,现在介绍一些软硬件联调的基本方法。
    软硬件联调常使用的方法有 :分支思想、分层法、对比法。这些方法不是只属于软硬件联调可用,在软件开发过程也是常用方法,更进一步说是解决问题的常用方法和思想,解决问题是一个概述,具体表现在生活和工作过程遇到的各种各样的具体问题。
    在进行软硬件调试之前,需要准备和具备的能力:稳压电源、万用表、示波器,以及具备使用这些工具的能力。现在我们讲述软硬件联调的基本方法。

    一、软硬件调试总体流程

    使用分支思想,对硬件的每个分支模块进行调试,确保每个分支模块都是正常的,才能进行集成的整体调试。模块调试相对于整体调试处于更底层的位置,要先保证处于更底层的模块能正常使用。类似软件的应用层与驱动层的关系。
    另外在调试分支模块前,需要烧录代码,需要使用调试串口,所以要先保证这两个模块的功能正常。同时在调试前,要先确保板子的供电正常。
    1、供电:硬件焊完,先检查供电是否正常。总电源、主控供电、各模块供电;
    2、烧录接口:烧录代码;
    3、调试接口:串口调试;
    4、模块调试(分支思想):其它个模块能否使用调试;
    5、整体调试(系统调试):各个模块调通后,再整体调试;

    二、模块电路调试方法之对比法

    1、硬件对比:已知有一个模块是能完全正常工作的,那么调试板子该模块的时候,可以逐步对调两边的元器件、芯片来定位问题(替换法);
    2、软件对比:已知某个软件功能在1号板子上是正常的,但当前新固件在2号板子上,这个软件功能不正常,要排查是2号板子问题还是新固件问题。可以把新固件烧录到1号板子,看该软件功能是否还正常。如果该软件功能在1号板子正常,则是2号板子硬件问题。如果该软件功能在1号板子不正常,则是新固件问题(控制单一变量);

    三、模块电路调试方法之分层法

    如果硬件某个分支模块有级联设计,如2个一级HUB,级联8个二级HUB,使用分层调试,从上往下,一层一层调试,确保从上层到下层每一层都是正常的,即使出现异常,也可以快速定位问题出现在具体哪层,缩小定位问题的范围:
    1、确保单片机MCU的该接口功能正常。从最根本源头开始调试;
    2、使用单片机连接一级模块调试。如果一级模块不止一路,甚至可以再分,一路一路调试;
    3、单片机连接一级模块,一级模块连接二级模块。如果二级模块不止一路,甚至可以再分,一路一路调试;

    四、其它

    4.1通断调试方法:
    1、先测1引脚到2引脚的通断:1引脚终点到2引脚终点
    2、如果是断路,根据丝印走线,分段测试1引脚终点到2引脚终点整条电路过程,具体是哪段电路走线断路;

    4.2模块电路检查:
    1、IC:主控是否正常工作、晶振是否起振;
    2、主要元器件:焊错(元器件的规格、类型)、丝印出错导致焊错位置、商家发错料焊错
    3、焊接:是否虚焊、连锡

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    2. 编程语言:以c语言为主,汇编为辅。

    单片机和嵌入式的关系

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