单片机的内部资源以及最小系统

单片机的内部资源

• Flash--程序存储空间，早期单片机是OTPROM
• RAM--数据存储空间
• SFR--特殊功能寄存器

Flash

在早期的单片机中，主要是用OTPROM（One Time Programmable Read-Only Memory，即一次可编程只读存储器）来存储单片机的程序，程序只能写一次，如果发现错了，只能换一片重新写入。

Flash以其可重复擦写且容量大成本低的优点成为现在绝大多数单片机的程序存储器。

对于单片机来说Flash最大的意义是断电后数据不丢失。

RAM

是单片机的数据存储空间，用来存储程序运行过程中产生的和需要的数据。

断电后数据丢失。

优点：

• 读写速度非常快
• 理论上可无限次写入，即寿命无限

SFR

单片机有很多很多功能，每个功能都会对应一个或者多个SFR，我们就是通过对SFR的读写来实现单片机的多种多样的功能的。

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，是指用最少的原件组成单片机可以工作的系统。

单片机最小系统的三要素：

• 电源
• 晶振
• 复位电路

电源

电子设备都需要供电。

如图2-1中，40号脚是VCC或者VDD，电源正极；20号脚是GND，电源负极。

晶振

晶振，又叫晶体振荡器。

是不停的振荡。

作用：为单片机系统提供基准时钟信号

如图2-1中，18号脚和19号脚是晶振引脚，我们接一个11.0592M的晶振（每秒钟振荡11059200次），外加2个20pF的电容，电容的作用是帮助晶振器起振，并维持振荡信号的稳定。

复位电路

如图2-1中，左侧是一个复位电路，接到了单片机的9号脚RST（Reset）复位引脚上。

单片机复位一般是3种情况：

• 上电复位
• 手动复位
• 程序自动复位

上电复位

例如我们的单片机程序有100行，当某一次运行到50行的时候，突然停电了，这个时候单片机内部有的区域数据会丢失掉，有的区域数据可能还没丢失。

那么下次打开设备的时候，我们希望单片机能正常运行，所以上电后，单片机要进行一个内部的初始化过程，这个过程就可以理解为上电复位。

上电复位保证单片机每次都从一个固定的相同的状态开始工作。

手动复位

当我们的程序运行时，如果遭受到意外干扰而导致程序死机，或者是程序跑飞的时候，我们几句可以按下一个复位按键，让程序初始化重新运行，这个过程就叫做手动复位。

程序自动复位

当程序死机或者跑飞的时候，我们的单片机往往有一套自动复位机制，比如看门狗。

在这种情况下，如果程序长时间失去响应，单片机看门狗模块会自动复位重启单片机。

还有一些情况是我们程序故意重启复位单片机。

 

电源、晶振、复位构成了单片机最小系统的三要素，也就是说，一个单片机具备了这三个条件，就可以运行我们下载的程序了。