一 简介
51单片机,STM32单片机
二 最小系统板的构成
2.1 复位电路
复位:指使系统回到初始状态,重新开始执行程序。不同MCU的复位电平可能不同,比如51单片机为高电平复位,STM32为低电平复位。为防止系统正常执行过程中误触,复位需要一定的时间的电平持续(比如0.1S)才会被判定复位。)图中为高电平复位,电阻可以看成下拉电阻
软件复位:32单片机可以使用看狗或者特定的函数进行软件复位。
上电复位:由于上电时电容中电荷为零,存在电容从0V充至5V的过程,此时电阻的RST从5V降至0V。由于RST端高于1.5V视为高电平,所以实际上电容从0充至3.5的0.1S时间内会触发系统复位。
按键复位:当平时按键不动时,电容充满电,电阻没有电流所以没有压降,如图,RST引脚此时属于低电平。当按键按下时,电容瞬间放电,按键松开时其实相当于是一个上电过程,同上会触发复位(实际上,手动按键不加电容一定情况下也能正常复位,但存在不稳定性)
2.2 时钟晶振
晶振振荡原理:晶振的主要部件是石英晶体,结构为石英薄片两侧涂抹导电银层。利用石英的压电效应(通电产生形变,形变又会发电),对石英晶体通交流电会产生形变,形变又产生电压,当外电路频率和晶体固有频率相同时,晶体的振幅最大,同时产生相当稳定的振荡(正弦波),利用这个正弦波为单片机提供稳定的时钟频率。
三 常见开发板和单片机
树莓派4B:
Broadcom BCM2711, Quad core Cortex-A72 (ARM v8) 64-bit SoC @ 1.5GHz
Raspberry Pi(中文名为“树莓派”,简写为RPi,(或者RasPi / RPI) 是为学习计算机编程教育而设计),只有信用卡大小的微型电脑,其系统基于Linux。
可以将树莓派理解为一台微型电脑,它与我们平时使用的电脑近乎相同。
Arduino:
AVR单片机、ARM芯片
Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台。
它构建于开放原始码simple I/O介面版,并且具有使用类似Java、C语言的Processing/Wiring开发环境。主要包含两个的部分:硬件部分是可以用来做电路连接的Arduino电路板;另外一个则是Arduino IDE,你的计算机中的程序开发环境。只要在IDE中编写程序代码,将程序上传到Arduino电路板后,程序会告诉Arduino电路板要做什么。
简单来说,arduino是对单片机的二次封装。
Stm32:
ARM Cortex-M内核单片机
stm32全称是意法半导体32位系列微控制器芯片。STM32系列专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用设计的ARM Cortex®-M0,M0+,M3, M4和M7内核。
主流产品(STM32F0、STM32F1、STM32F3)、超低功耗产品(STM32L0、STM32L1、STM32L4、STM32L4+)、高性能产品(STM32F2、STM32F4、STM32F7、STM32H7)
51单片机:
51单片机是对兼容英特尔8051指令系统的单片机的统称
51单片机广泛应用于家用电器、汽车、工业测控、通信设备中。因为51单片机的指令系统、内部结构相对简单,所以国内许多高校用其进行单片机入门教学。
51单片机是Intel在1981年推出的由8031微控制器芯片改造升级的、使用CISC指令集的、冯诺依曼架构的、8位的8051微控制器。后Intel将8051微控制器的内核授权给其他芯片厂商,使得市面上广泛出现类似于8051的芯片,这种采用8051内核的芯片被简称为51。
从上述例子中我们能直观地看到这些开发板和单片机所使用处理器的不同,但是树莓派、Arduino、stm32和我们日常使用的手机均是使用arm架构的处理器。
四 学习资料
1:B站 郭天祥,唐老师讲电赛
2:CSDN:小鱼教你模数电,乙酸氧铍,优信电子
3:硬件:硬创社
4:数据手册:半岛小芯
参考链接:单片机原理简介_单片机工作原理_还在点灯的博客-CSDN博客