# 揭秘单片机基础电路的搭建与运行 ## 搭建基础电路

核心元件选择

1.单片机选型

：依据项目需求，考量运算速度、存储容量、外设接口等因素。如简单智能控制项目，8位51单片机因结构简单、成本低可选；复杂数据处理和通信需求，像物联网设备开发，32位的STM32系列凭借高性能、丰富资源更合适。

2.电源芯片抉择

：为确保单片机稳定供电，依据工作电压和电流需求挑选。常见5V单片机，可用LM7805线性稳压芯片，它能把7 - 12V输入电压稳定为5V输出；追求高效率，尤其在电池供电设备中，开关电源芯片如LM2596，可将较宽范围输入电压高效转换为所需直流电压。

电路连接

1.电源电路连接

：电源芯片输出端经滤波电容连接单片机电源引脚。例如，用100μF电解电容滤低频纹波，0.1μF陶瓷电容滤高频纹波，二者并联后一端接电源输出和单片机VCC引脚，另一端接地，保证电源纯净稳定。

2.时钟电路搭建

：以晶体振荡器为核心，两端分别连单片机时钟引脚，如12MHz晶振，两端接51单片机XTAL1和XTAL2引脚，再各串联一个20 - 30pF电容到地，构成稳定振荡电路，为单片机提供精准时钟信号。

3.复位电路构建

：常见按键复位电路，电阻一端接电源，另一端与按键一端、单片机复位引脚相连，按键另一端接地。上电瞬间，电容充电使复位引脚高电平，完成上电复位；按下按键，复位引脚接地，实现手动复位。

4.I/O接口电路连接

：根据外部设备需求，将单片机I/O引脚与设备对应连接。如连接按键，按键一端接I/O引脚，另一端接地；控制LED，I/O引脚经限流电阻接LED阳极，LED阴极接地。 ## 基础电路运行机制

程序执行流程

1.取指令

：单片机从内部ROM或外部存储器读取指令，程序计数器（PC）指示指令地址。如执行加法指令，PC先指向该指令存储地址，CPU读取指令存入指令寄存器。

2.指令译码

：指令寄存器中指令送译码器分析，确定操作码和操作数地址。加法指令译码后，明确操作数在RAM中的存储位置。

3.执行指令

：CPU依据译码结果，用算术逻辑单元（ALU）完成操作，如从RAM取操作数相加，结果存回RAM指定位置，PC指向下一条指令地址，重复流程直至程序结束。

中断处理

1.中断请求

：外部设备（如按键按下）或内部事件（如定时器溢出）产生中断请求信号，送单片机中断控制逻辑。

2.中断响应

：单片机允许中断且无更高优先级中断时，暂停当前程序，保存PC等寄存器值到堆栈，跳转至中断服务程序入口。

3.中断处理

：执行中断服务程序，处理对应事件，如按键中断，读取按键值并执行相应操作。

4.中断返回

：中断服务程序结束，从堆栈恢复寄存器值，返回原程序继续执行。

定时器工作

1.定时模式

：对内部时钟信号计数，达设定值产生中断或溢出标志。如设置定时1秒，根据时钟频率和定时器位数计算初值，实现定时任务，如定时采集传感器数据。

2.计数模式

：对外部输入脉冲信号计数，统计外部事件次数。如生产线上产品通过传感器产生脉冲，计数器统计产品数量。