單片機(jī)系統(tǒng)的基本概念

（1）單片機(jī)組成：中央處理器、存儲器、I/O設(shè)備。
（2）存儲器：物理實質(zhì)是一組或多組具備數(shù)據(jù)輸入/輸出和數(shù)據(jù)存儲功能的集成電路，用于充當(dāng)設(shè)備緩存或保存固定的程序及數(shù)據(jù)。

A、ROM（只讀存儲器）：一般用于存放固定的程序或數(shù)據(jù)表格等，數(shù)據(jù)在掉電后仍然會保留下來。
B、RAM（隨機(jī)存儲器）：用于暫存程序和數(shù)據(jù)、中間計算結(jié)果，或用作堆棧用等，數(shù)據(jù)在掉電后就會丟失。

（3）I/O端口：單片機(jī)與外界聯(lián)系的通道，它可以對各類外部信號（開關(guān)量、模擬量、頻率信號）進(jìn)行檢測、判斷、處理，并可控制各類外部設(shè)備?，F(xiàn)在的單片機(jī)I/O口已經(jīng)集成了更多的特性和功能，對I/O端口的功能進(jìn)行了拓展和復(fù)用，例如外部中斷、ADC檢測以及PWM輸出等等。

（4）輸出電平：高電平電壓（輸出“1”時）和低電平電壓（輸出“0”時）
A、TTL電平：正邏輯，5V為邏輯正，0V為邏輯負(fù)，例如單片機(jī)的輸出。
B、RS232電平：負(fù)邏輯，－12V為邏輯正，＋12V為邏輯負(fù)，例如PC的輸出。
注：因此在單片機(jī)和PC進(jìn)行通訊的時候需要一個MAX232芯片進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。

（5）堆棧：它是一種線性的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是一個只有一個進(jìn)出口的一維空間。
A、堆棧特性：后進(jìn)先出（LIFO）
B、堆棧指針：用于指示棧頂?shù)奈恢茫ǖ刂罚?dāng)發(fā)生壓棧或者出棧操作時，導(dǎo)致棧頂位置變化時，堆棧指針會隨之變化。
C、堆棧操作：壓棧操作（PUSH）和出棧操作（POP）。
D、堆棧類型：“向上生長”型堆棧，每次壓棧時堆棧指針加1；“向下生長”型堆棧，每次壓棧堆棧時指針減1。
E、堆棧應(yīng)用：調(diào)用子程序、響應(yīng)中斷時，堆棧用于保護(hù)現(xiàn)場；還可以用作臨時數(shù)據(jù)緩沖區(qū)來使用。
F、使用注意：堆棧溢出問題，壓棧和出棧的匹配問題。
（6）定時/計數(shù)器：實質(zhì)都是計數(shù)器。用作定時器時是對單片機(jī)內(nèi)部的時鐘脈沖進(jìn)行計數(shù)，而在用作計數(shù)器時是對單片機(jī)外部的輸入脈沖進(jìn)行計數(shù)，其作用如下：
A、計時、定時或延時控制；
B、脈沖技術(shù)；
C、測量脈沖寬度或頻率（捕獲功能）
（7）中斷：優(yōu)先級更高的事件發(fā)生，打斷優(yōu)先級低的時間進(jìn)程。引起中斷的事件稱為中斷源。一個單片機(jī)可能支持多個中斷源，這些中斷源可以分為可屏蔽中斷和非可屏蔽中斷，而這些中斷源并不都是系統(tǒng)工作所需的，我們可以根據(jù)系統(tǒng)需求屏蔽那些不需要的中斷源。
A、中斷嵌套：當(dāng)一個低級中斷尚未執(zhí)行完畢，又發(fā)生了一個高級優(yōu)先級的中斷，系統(tǒng)轉(zhuǎn)而執(zhí)行高級中斷服務(wù)程序，待處理完高級中斷后再回過頭來執(zhí)行低級中斷服務(wù)程序。
B、中斷響應(yīng)時間是指從發(fā)出中斷請求到進(jìn)入中斷處理所用的時間；中斷處理時間是指中斷處理開始到中斷處理結(jié)束的時間。
C、中斷響應(yīng)過程：
a、保護(hù)現(xiàn)場：將當(dāng)前地址、累加器ACC、狀態(tài)寄存器保存到堆棧中。
b、切換PC指針：根據(jù)不同的中斷源所產(chǎn)生的中斷，切換到相應(yīng)的入口地址。
c、執(zhí)行中斷服務(wù)處理程序。
d、恢復(fù)現(xiàn)場：將保存在堆棧中的主程序地址、累加器ACC、狀態(tài)寄存器恢復(fù)。
e、中斷返回：從中斷處返回到主程序，繼續(xù)執(zhí)行。
D、中斷入口地址：單片機(jī)為每個中斷源分配了不同的中斷入口地址，也稱為中斷向量。
（8）復(fù)位：通過外部電路給單片機(jī)的復(fù)位引進(jìn)一個復(fù)位信號，讓系統(tǒng)重新開始運(yùn)行。
A、復(fù)位發(fā)生時的動作：
a、PC指針從起始位置開始執(zhí)行（大多數(shù)單片機(jī)都時從0x0000處開始執(zhí)行）。
b、I/O端口設(shè)置成缺省狀態(tài)（高阻態(tài)、或者輸出低電平）。
c、部分專用控制寄存器SFR恢復(fù)到缺省狀態(tài)。
d、普通RAM不變（如果是上電復(fù)位，則是隨即數(shù)）。
B、兩種不同的復(fù)位啟動方式：
a、冷啟動：也叫上電復(fù)位，指在斷電狀態(tài)下給系統(tǒng)加電，讓系統(tǒng)開始正常運(yùn)行。
b、熱啟動：在不斷電的狀態(tài)下，給單片機(jī)復(fù)位引進(jìn)一個復(fù)位信號，讓系統(tǒng)重新開始。
C、兩種類型的復(fù)位電路：高電平復(fù)位和低電平復(fù)位。
D注意事項：
a、
注意復(fù)位信號的電平狀態(tài)及持續(xù)時間必須滿足系統(tǒng)要求。
b、
注意避免復(fù)位信號抖動。
（9）時鐘電路：單片機(jī)是一種時序電路，必須提供脈沖電路才能正常工作。時鐘電路相當(dāng)于單片機(jī)的心臟，它的每一次跳動（振動節(jié)拍）都控制著單片機(jī)的工作節(jié)奏。振蕩得慢時，系統(tǒng)工作速度就慢，振蕩得快時，系統(tǒng)工作速度就快（功耗也增大）。
A、振蕩周期：振蕩源的振蕩節(jié)拍。
B、機(jī)器周期：單片機(jī)完成一個基本操作需要的振蕩周期（節(jié)拍）。
C、指令周期：執(zhí)行一條指令需要幾個機(jī)器周期。不同的指令需要的機(jī)器周期數(shù)不同。