原创 走进 MCU：基础与编程手段的深度探索

MCU 基础：麻雀虽小，五脏俱全

核心部件

• CPU：作为 MCU 的核心，负责执行指令和处理数据。不同的 MCU 采用不同架构的 CPU，常见的有 ARM 架构、8051 架构等。这些架构在性能、功耗和成本等方面各有特点，以满足不同应用场景的需求。例如，ARM 架构凭借其高性能和低功耗的优势，在移动设备和物联网领域广泛应用；而 8051 架构则以其简单易懂、开发成本低的特点，在一些基础的电子项目中备受青睐。
• 存储器：分为程序存储器和数据存储器。程序存储器用于存储 MCU 运行的程序代码，常见的是闪存（Flash），它具有非易失性，即使断电也能保存程序。数据存储器则用于存储程序运行过程中产生的临时数据，如变量、堆栈等，一般采用随机存取存储器（RAM）。
• I/O 接口：是 MCU 与外部设备进行通信的桥梁。通过 I/O 接口，MCU 可以连接各种传感器（如温度传感器、光照传感器）获取外部信息，也可以控制各种执行器（如电机、继电器）实现对外部设备的操作。I/O 接口通常分为通用 I/O 口（GPIO）和专用 I/O 口，GPIO 可以根据需要灵活配置为输入或输出模式，而专用 I/O 口则用于特定的功能，如串口通信（UART）、SPI 通信、I2C 通信等。
• 定时器 / 计数器：用于产生精确的时间间隔或对外部事件进行计数。在许多应用中，如定时控制、PWM（脉冲宽度调制）信号生成等，都离不开定时器 / 计数器的支持。

工作原理

MCU 编程手段：赋予 MCU 智慧的魔法

编程语言

• C 语言：C 语言是 MCU 编程中最常用的语言之一。它具有简洁高效、可移植性强等优点，能够直接对硬件进行操作，非常适合 MCU 开发。通过 C 语言，我们可以使用各种数据类型和控制结构来编写程序逻辑，利用函数来封装功能模块，提高代码的可读性和可维护性。例如，以下是一段简单的 C 语言代码，用于初始化一个 GPIO 口为输出模式，并输出高电平：

#include// 包含 8051 单片机的头文件sbit LED = P1^0;// 定义 P1.0 口为 LED 控制引脚voidmain(){    LED =1;// 输出高电平，点亮 LEDwhile(1);// 无限循环，保持程序运行}

ORG 0000H
START:
    MOV A, #00H ; 将累加器 A 初始化为 0
    ADD A, #01H ; 将 A 的值加 1
    SJMP $ ; 无限循环
END