嵌入式单片机及外设（硬件）知识基础二

一、单片机知识基础

• 单片机的概念
• 单片机的种类
• 单片机的基本组成
• 单片机最小系统

1. 单片机的概念

什么是单片机

微控制单元(Microcontroller Unit；MCU) ，又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer )或者单片机，是把中央处理器(Central Process Unit；CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。诸如手机、PC外围、遥控器，至汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的控制等，都可见到MCU的身影。 

2. 单片机的种类 

• 按总线位宽分类：8位、16位、32位；
• 按应用范围分类：通用型/专用型、控制型/家电型；
• 按系统架构分类：MCS-51系列（Intel、Atmel、Philips、Winbond、STC、SST等公司）、AVR系列（Atmel公司）、PIC系列（Microchip公司）、ARM系列、MIPS系列、PowerPC系列、DSP系列等。

3. 单片机基本组成

3.1 MCS-51系列单片机

-8位CPU；

-4K Bytes片上程序存储器（ROM）；

-可寻址64K Bytes片外程序存储器；

-256 Bytes数据存储器（RAM）；

-32条IO口线（P0~P3）；

-21个专用寄存器；

-2个可编程定时器/计数器；

-5个中断源，2个中断优先级；

-一个全双工串行通信接口。

3.2 ARM系列单片机

-32位CPU;

-带片内flash的一般512K以上；

-支持片外Nand Flash、Nor Flash以及EMMC存储器接口；

-50条以上IO口线;

-100个以上专用寄存器；

-8个以上可编程定时器/计数器；

-64个以上中断源，至少32个中断优先级；

-至少2~3个全双工串行通信接口； 

-至少2个I2C通信接口；

-至少2个SPI通信接口；

-至少2路音频输入接口（支持不同音频硬件）；

-至少2路视频输出接口（支持不同视频硬件）；

-至少2路USB接口（1.1、2.0）……

 4. 单片机最小系统

• 何为单片机最小系统？

单片机最小系统，也叫做单片机最小应用系统，是指用最少的元件组成单片机可以工作的系统。单片机最小系统的三要素就是电源、晶振、复位电路。

注：一说要加上RAM以及调试接口。