嵌入式:
以應用為中心:消費電子(手機、藍牙耳機、智能音響)、醫療電子(心率脈搏、呼吸機)、無人機(大疆DJ)、機器人(人形四足機器人)
計算機技術:
計算機五大組成:運算器(數據運算)、控制器(指令控制)、存儲器(內存外存)、輸入設備(鼠標、鍵盤、攝像頭)、輸出設備(顯示器)
軟件:
編程語言(C/C++)、操作系統(Linux文件、多任務、網絡)、數據結構、數據庫
硬件:
51單片機:
硬件概念(定時器、PWM、中斷)、原理圖、寄存器、外設操作(LED、按鍵、數碼管、蜂鳴器、傳感器)
STM32單片機:
庫開發(標準庫、HAL庫)
ARM:
英國公司設計處理器芯片方案,SAMSUNG、ATMEL、NXP->ARM芯片方案->開發板(ARM)
ARM7、ARM9、ARM11
CortexA:應用高端領域,處理復雜任務,用來跑操作系統(Linux 文件系統 多任務調度 網絡)
CortexR:應用實時控制領域,實時性要求高(汽車電子)
CortexM:應用微控制器領域,MCU單片機(IOT物聯網智能家居控制領域)
軟硬件可裁剪:
加入需要的硬件/軟件功能,將不需要的硬件/軟件裁剪掉(低功耗、低成本)
計算機:
通用型計算機:PC、平板、手機
專用型計算機:無人機,完成某項特定功能而設計計算機
51單片機:
1980年,由Intel公司MCS-51系列:8051型號單片機(工業控制領域),由MCU轉型到CPU;Atmel(AT89C51)、Philip(P89V51系列單片機,增強型單片機ISP在線編程)、STC宏晶半導體(STC89C51 STC89C52 STC89C52RC)
相關概念:
CPU:
CentralProcessingUnit(中央處理器)數據運算、指令處理,CPU性能越高,完成指令處理和數據運算的速度越快
MCU:
Micro CtronllerUnit(微控制器),集成度比較高,將所有功能集成到芯片中(CPU、RAM、ROM、定時器、UART、IO),簡單控制,成本低
MPU:
MicroProcessingUnit(微處理器),集成度低,只有一塊單獨的CPU,需外接外設、存儲模塊,復雜應用領域,跑Linux操作系統,成本高
GPU:
GraphicsProcessingUnit(圖形處理器),圖形處理、圖形渲染(GPU性能越好,圖形顯示的質量越好)
NPU:
NeuralProcessingUnit(神經網絡處理器),Al推理、硬件加速,神經網絡處理(卷積運算)->華為Mate60達芬奇NPUAl自動優化照片
FPU:
FloatingPointUnit(浮點數運算單元),完成浮點數的運算和處理(完全遵循lEEE754),大部分集成在CPU內部
SOC:
SystemOnChip(片上系統),集成度比較高,將多個芯片集成到一塊芯片上(存儲芯片、外設芯片)
RAM和ROM:
外存:
外存:主要存放程序、代碼、指令,掉電數據不丟失,讀寫速度慢,價格便宜(移動硬盤1T 300)
內存:
內存:主要存放程序運行過程中的臨時變量、掉電數據丟失,讀寫速度快,價格昂貴(內存條16G 300)
ROM:
Read-Only Memory,只讀存儲器,存放單片機程序,指令,掉電數據不丟失
RAM:
Random Access Memory,隨機訪問存儲器,存放臨時變量、臨時數據,掉電數據丟失
單片機芯片內部結構:
CPU、RAM、ROM、Timer、PWM、IO、中斷
三大總線:
地址總線:用來尋找RAM中的地址,所能尋址的最大范圍2^8,256byte,單向
數據總線:通過地址總線去獲取數據,數據交互雙向
控制總線:時序控制、IO控制、中斷
原理圖:
MCU單片機芯片:
STC89C52RC、DIP40封裝:雙列直插式,40個引腳,劃分成4組(端口寄存器unsignedcharP2;)
網絡編號:在實際電路中的一個編號,避免物理連線,相同網絡的編號的引引腳在實際電路中是彼此互通
LED模塊:
發光二極管:具有單向導通性,分為共陽極和共陰極二極管
共陽極發光二極管的特性:
將所有發光二極管的陽極接到電源正極(VCC),陰極接到單片機的引腳。此時發光二級管陽極會輸出高電平(VCC5V),如果發光二級陰極輸出一個低電平(OV),陽極和陰極之間會形成一個
正向的電壓差,滿足發光二極管的單向導通性,所以電流就會從陽極流向陰極,發光二級就被點亮
位運算:
1、|:將二進制中的對應位的bit進行比較,如果有一個bit為1,結果為1;如果都為0,結果為0;
應用場景:指定位置1
2、&:將二進制中的對應位的bit進行比較,如果全為1,結果為1;如果有一個0,結果為0;
應用場景:指定位清0
3、^: ?將對應位的bit進行比較,相同為0,相異為1
數碼管:
數碼管:51單片機搭載一個4位共陰極數碼管,每一位數碼管可以顯示一些獨立數值,數碼管同一時刻只能顯示一位
位選:選中某一位數碼管(將P1寄存器對應bit位置1)
段選
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動態顯示