STM8S系列单片机原理与应用 第1章
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第一章(了解)1.1计算机系统基本结构(参考P2 图1-1)总线:计算机电路中,采用总线的连接方式,每一个器件与总线形成“并联”关系,任何时候最多允许有一个设备与CPU通信。
地址总线:单向,用于传送地址信息。
由于每根先有两种状态,要么是0,要么是1。
所以,寻址范围为2^n,n代表了地址线的数目。
数据总线:双向,用于CPU与储存器、CPU与外设和外设与外设之间传送数据信息。
控制总线:计算机系统中所有控制信号线的总称。
时钟周期:输入微处理器的时钟信号的周期,在MCU中,就是晶振频率的倒数啦。
机器周期:完成一个基本动作所需的时间。
STM8S中一个机器周期就是一个时钟周期。
指令周期:执行一条指令所需的时间。
这取决于指令的复杂程度。
1.2 CPU的内部结构(参考P4 图1-2)程序计数器(PC):记录将要执行指令码所在存储单元的地址编码。
CPU在执行指令的时候是由上到下的,PC是指引CPU执行指令的。
它具有自动加1的功能。
地址寄存器(AR):存放将要寻址的外部储存器单元的地址信息。
指令寄存器(IR):存放指令代码的第一字节,即操作码。
数据寄存器(DR):存放写入外部储存器或I/O端口的数据信息。
逻辑预算单元:主要用于算术运算和逻辑运算。
程序状态字寄存器(PSW):用于记录运算过程中的状态。
如是否溢出、进位等。
储存器:ROM(只读存储器)与RAM(随机读写存储器)两大类RAM:静态的RAM和动态的RAM。
RAM掉电后数据丢失。
ROM:EEPROM(电可擦写只读存储器),用存放非易性数据。
Flash ROM(电可擦写只读存储器)用于存放系统控制系统控制程序代码。
ROM掉电后数据不丢失。
1.3指令与指令系统指令:指令由操作码和操作数组成,操作码决定了指令要执行的动作,一般由一个字节表示。
操作数制定了参加操作的数据或数据所在的存储单元的地址。
指令的格式:操作码(第一字节)+操作数(第二、三字节)程序:指令的有机组合。
STM8S系列单片机原理与应用复习第1章基础知识1.1计算机的基本认识(11)地址总线,寻址范围,STM8寻址2陀16MB y (2)数据总线,字长,STM8为8位单片机J3)控制总线Q)时钟周期Y(2)机器周期:完成一个基本动作的时间。
1(3)指令周期:一条指令所需的时间。
STM8S: 一个机器周期仅包含一个时钟周期。
1. 1. 1计算机系统的工作过程及其内部结构ALU:算术运算和逻辑运算存储器:ROM, RAM1.1.2指令、指令系统及程序指令:操作码+操作数STM8:属CISC1?2寻址方式确定指令中操作数所在存储单元地址的方式,就称为寻址方式。
2.4 了解单片机特点及其发展趋势第2章STM8S系列MCU芯片内部结构P21STM8S103, STM8S105, STM8S207, STM8S208STM8S103(EEPR0M 64kB), STM8S003(EEPROM 128kB), ID2. 1 STM8S系列MCU性能概述16M地址空间,I/O引脚输入/输出可编程选择,内置HSI各LSI。
内核:高级STM8内核,具有3级流水线的哈佛结构扩展指令集存储器@中等密度程序和数据存储器:@ —最多32K字节Flash; 10K次擦写⑥55° C环境下数据可保存20年◎—数据存储器:多达1K字节真正的数据EEPROM;可达塑万次擦写@ RAM:多达2K字节时钟、复位和电源管理⑥3.L5.5V工作电压,内核电压 1.8V, Vcap⑥灵活的时钟控制,4个主时钟源⑥-低功率晶体振荡器⑥-外部时钟输入⑥-用户可调整的内部16MHz RC令-内部低功耗128kHz RC⑥带有时钟监控的时钟安全保障系统电源管理:⑥-低功耗模式(等待.活跃停机、停机)@ -外设的时钟可单独关闭⑥ 永远打开的低功耗上电和掉电复位中断管理⑥带有32个中断的嵌套中断控制器⑥6个外部中断向量,最多37个外部中断定时器2个16位通用定时器,带有2+3个CAPCOM通道(IC、0C或PWM)@高级控制定时器:16位,4个CAPCOM◎通道,3个互补输出,死区插入和灵活的自动唤醒定时器2个看门狗定时器:窗口看门狗和独立看门狗通信接口⑥带有同步时钟输出的UART ,智能卡,红外IrDA, LIN接口<$> SPI 接口最高到8Mb i t/s⑥12C接口最高到400Kb i t/s2. 2 STM8S系列MCU内部结构P222. 2. 1 STM8 内核CPU P24PC 为24位,可寻址224=1 6Mb累加器(A),堆栈指针(SP),索引寄存器(X 和Y), 条件码寄存器(CC):令V: Overflow H: Half-carry令 N: NegativeZ: Zero令C: Carry? IO, 11: interruptmasklevel 0, 12.2.2 STM8S 封装与引脚排列2.3掌握通用I/O 口GPIO 初始化P31?可选择的输出模式:推挽式输出和开漏输出PB_DDR, PB_CR1,PB_CR22. 3. 1 2.3.2 2.3.3 2.3.4I/O 引脚结构I/O 端口数据寄存器与控制寄存器输入模式输出模式每一个端口都有一个输出数据寄存器(ODR), 一个引脚输入寄存器(IDR)和一个数据方向寄存器(DDR)总是同相关的。
第一章嵌入式系统概述1.1 嵌入式系统1.1.1 系统系统是一种根据固定的计划、程序或者规则进行工作、组织或者执行一项或多项任务的方式。
系统也是一种工作安排方法,其所有单元能够按照一定的计划或者程序装配在一起,共同完成工作任务。
1.1.2 嵌入式系统嵌入式系统是控制、监视、或辅助某个设备‘机器甚至工厂运行的设备。
它具备4 个特征:1、用来执行特定的功能2、以微型计算机和外围设备构成核心3、具有严格的时序与稳定度4、全自定操作循环工作还可以用文字总结嵌入式系统的概念:嵌入式系统一般指非PC 系统,有计算机功能但又不称为计算机设备,它以应用为中心,软硬件可裁减,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。
嵌入式系统的基本架构如下图所示:1.2 嵌入式系统硬件嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器。
嵌入式微处理器一般具备4 个特点。
1、对实时和多任务有很强的支持力,能完成多任务并且有较短的中断响应时间,从而使内部的代码和实时操作系统的执行时间减少到最低限度2、具有功能很强的存储区保护功能,这是由于嵌入式系统的软件结构已经模块化,而为了避免在软件模块之间出现错误的交叉作用,需要设计强大的存储区保护功能,同时也有利于软件诊断。
3、可扩展的处理器结构,以便能够迅速地扩展满足应用的高性能的嵌入式微处理器4、嵌入式微处理器的功耗要求必须很低,尤其是用于便携式的无线及移动的计算和通信设备,对于靠电池供电的嵌入式系统更是如此,功耗往往在mW 甚至uW 级。
1.2.1 嵌入式微处理器嵌入式微处理器,它的基础是通用计算机的CPU。
在应用中,将微处理器装配在专门设计的电路板上,只保留和嵌入式应用有关的母板功能,这样才可以大幅度减少系统的体积和功耗。
嵌入式微处理器具有体积小,重量轻,成本低,可靠性高的优点,但是在电路板上必须包括ROM,RAM,总线接口,各种外设等器件。
嵌入式处理器目前主要有Am186/88、386EX、SC-400、PowerPC、68000、MIPS系列1.2.2 嵌入式微控制器嵌入式微控制器,又称为单片机,顾名思义就是将整个计算机系统集成到一块芯片中。