單片機系統的基本概念

（1）單片機組成：中央處理器、存儲器、I/O設備。
（2）存儲器：物理實(shí)質(zhì)是一組或多組具備數據輸入/輸出和數據存儲功能的集成電路，用于充當設備緩存或保存固定的程序及數據。

A、ROM（只讀存儲器）：一般用于存放固定的程序或數據表格等，數據在掉電后仍然會(huì )保留下來(lái)。
B、RAM（隨機存儲器）：用于暫存程序和數據、中間計算結果，或用作堆棧用等，數據在掉電后就會(huì )丟失。

（3）I/O端口：?jiǎn)纹瑱C與外界聯(lián)系的通道，它可以對各類(lèi)外部信號（開(kāi)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(lèi)外部設備?，F在的單片機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(shí)）和低電平電壓（輸出“0”時(shí)）
A、TTL電平：正邏輯，5V為邏輯正，0V為邏輯負，例如單片機的輸出。
B、RS232電平：負邏輯，－12V為邏輯正，＋12V為邏輯負，例如PC的輸出。
注：因此在單片機和PC進(jìn)行通訊的時(shí)候需要一個(gè)MAX232芯片進(jìn)行電平轉換。

（5）堆棧：它是一種線(xiàn)性的數據結構，是一個(gè)只有一個(gè)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：用于指示棧頂的位置（地址），當發(fā)生壓?；蛘叱鰲２僮鲿r(shí)，導致棧頂位置變化時(shí)，堆棧指針會(huì )隨之變化。
C、堆棧操作：壓棧操作（PUSH）和出棧操作（POP）。
D、堆棧類(lèi)型：“向上生長(cháng)”型堆棧，每次壓棧時(shí)堆棧指針加1；“向下生長(cháng)”型堆棧，每次壓棧堆棧時(shí)指針減1。
E、堆棧應用：調用子程序、響應中斷時(shí)，堆棧用于保護現場(chǎng)；還可以用作臨時(shí)數據緩沖區來(lái)使用。
F、使用注意：堆棧溢出問(wèn)題，壓棧和出棧的匹配問(wèn)題。
（6）定時(shí)/計數器：實(shí)質(zhì)都是計數器。用作定時(shí)器時(shí)是對單片機內部的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計數，而在用作計數器時(shí)是對單片機外部的輸入脈沖進(jìn)行計數，其作用如下：
A、計時(shí)、定時(shí)或延時(shí)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(shí)間進(jìn)程。引起中斷的事件稱(chēng)為中斷源。一個(gè)單片機可能支持多個(gè)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工作所需的，我們可以根據系統需求屏蔽那些不需要的中斷源。
A、中斷嵌套：當一個(gè)低級中斷尚未執行完畢，又發(fā)生了一個(gè)高級優(yōu)先級的中斷，系統轉而執行高級中斷服務(wù)程序，待處理完高級中斷后再回過(guò)頭來(lái)執行低級中斷服務(wù)程序。
B、中斷響應時(shí)間是指從發(fā)出中斷請求到進(jìn)入中斷處理所用的時(shí)間；中斷處理時(shí)間是指中斷處理開(kāi)始到中斷處理結束的時(shí)間。
C、中斷響應過(guò)程：
a、保護現場(chǎng)：將當前地址、累加器ACC、狀態(tài)寄存器保存到堆棧中。
b、切換PC指針：根據不同的中斷源所產(chǎn)生的中斷，切換到相應的入口地址。
c、執行中斷服務(wù)處理程序。
d、恢復現場(chǎng)：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。
e、中斷返回：從中斷處返回到主程序，繼續執行。
D、中斷入口地址：?jiǎn)纹瑱C為每個(gè)中斷源分配了不同的中斷入口地址，也稱(chēng)為中斷向量。
（8）復位：通過(guò)外部電路給單片機的復位引進(jìn)一個(gè)復位信號，讓系統重新開(kāi)始運行。
A、復位發(fā)生時(shí)的動(dòng)作：
a、PC指針從起始位置開(kāi)始執行（大多數單片機都時(shí)從0x0000處開(kāi)始執行）。
b、I/O端口設置成缺省狀態(tài)（高阻態(tài)、或者輸出低電平）。
c、部分專(zhuān)用控制寄存器SFR恢復到缺省狀態(tài)。
d、普通RAM不變（如果是上電復位，則是隨即數）。
B、兩種不同的復位啟動(dòng)方式：
a、冷啟動(dòng)：也叫上電復位，指在斷電狀態(tài)下給系統加電，讓系統開(kāi)始正常運行。
b、熱啟動(dòng)：在不斷電的狀態(tài)下，給單片機復位引進(jìn)一個(gè)復位信號，讓系統重新開(kāi)始。
C、兩種類(lèi)型的復位電路：高電平復位和低電平復位。
D注意事項：
a、
注意復位信號的電平狀態(tài)及持續時(shí)間必須滿(mǎn)足系統要求。
b、
注意避免復位信號抖動(dòng)。
（9）時(shí)鐘電路：?jiǎn)纹瑱C是一種時(shí)序電路，必須提供脈沖電路才能正常工作。時(shí)鐘電路相當于單片機的心臟，它的每一次跳動(dòng)（振動(dòng)節拍）都控制著(zhù)單片機的工作節奏。振蕩得慢時(shí)，系統工作速度就慢，振蕩得快時(shí)，系統工作速度就快（功耗也增大）。
A、振蕩周期：振蕩源的振蕩節拍。
B、機器周期：?jiǎn)纹瑱C完成一個(gè)基本操作需要的振蕩周期（節拍）。
C、指令周期：執行一條指令需要幾個(gè)機器周期。不同的指令需要的機器周期數不同。