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单片机系列CPU详解

  • 硬件
  • 2024-09-23
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摘要

单片机系列CPU详解


常用单片机型号

各CPU烧写程序

   STM32烧写

   AVR烧写

   C51烧写

   ARM芯片



常用单片机型号

目前使用最多的单片机CPU有:

8051系列:这是Intel公司开发的一种8位单片机,广泛用于工业控制、医疗设备、汽车电子等领域。

AVR系列:这是Atmel公司开发的一种8位单片机,广泛用于嵌入式系统、机器人、汽车电子等领域。

PIC系列:这是Microchip公司开发的一种8位单片机,广泛用于工业控制、医疗设备、汽车电子等领域。

ARM Cortex-M系列:这是ARM公司开发的一种32位单片机,广泛用于嵌入式系统、物联网设备、汽车电子等领域。

STM32系列:这是STMicroelectronics公司开发的一种32位单片机,广泛用于嵌入式系统、物联网设备、汽车电子等领域。

MSP430系列:这是Texas Instruments公司开发的一


每种芯片都有其自己的优缺点和应用场景,因此很难说哪一个的性价比最高。然而,根据市场趋势和用户反馈,以下是一些大致的比较:

8051系列:性价比较高,价格便宜,但性能较低,适合简单的应用场景。

AVR系列:性价比较高,价格中等,性能中等,适合中等复杂度的应用场景。

PIC系列:性价比较低,价格较高,性能较高,适合高复杂度的应用场景。

ARM Cortex-M系列:性价比较高,价格中等,性能较高,适合高复杂度的应用场景。

STM32系列:性价比较高,价格中等,性能较高,适合高复杂度的应用场景。

MSP430系列:性价比较低,价格较高,性能较高,适合低功耗和高精度的应用场景。

综上所述,如果您需要一个性价比高的芯片,AVR系列和STM32系列可能是比较好的选择。如果您需要一个高性能的芯片,ARM Cortex-M系列和STM32系列可能是比较好的选择。如果您需要一个低功耗的芯片,MSP430系列可能是比较好的选择。



各CPU烧写程序

   STM32烧写   

STM32芯片的程序烧写通常有以下几种方法:

使用ST-Link编程器

连接ST-Link到STM32芯片的SWD或JTAG接口

使用STM32CubeProgrammer或其他兼容软件

选择要烧写的hex或bin文件

点击"Program"开始烧写


使用串口下载

将STM32设置为bootloader模式

使用USB转TTL模块连接到STM32的UART接口

使用STM32CubeProgrammer或其他串口下载工具

选择正确的COM口和波特率

选择要烧写的文件并开始下载


使用DFU(Device Firmware Upgrade)模式:

将STM32设置为DFU模式

通过USB连接STM32到电脑

使用DfuSe工具或STM32CubeProgrammer

选择DFU设备和要烧写的文件

开始烧写过程


使用集成开发环境(IDE):

在Keil、IAR或STM32CubeIDE等IDE中编写和编译程序

配置调试器(如ST-Link)

使用IDE的"Download"或"Flash"功能直接烧写程序


使用板载烧录器(如果开发板支持):

某些开发板内置了烧录器

直接通过USB连接开发板到电脑

使用相应的烧写软件进行程序下载


注意事项:

确保选择正确的芯片型号和烧写地址

检查连接是否正确,避免接线错误

某些方法可能需要额外的硬件支持

建议在烧写前备份重要数据

选择哪种方法取决于你的具体硬件设置、开发环境和个人偏好。对于初学者,使用ST-Link或集成开发环境通常是最简单和可靠的方法。



  AVR烧写

AVR芯片的程序烧写方法有几种常见的方式:

使用ISP(In-System Programming)编程器

常用的如AVR ISP MKII、USBasp等

连接ISP编程器到AVR芯片的MOSI、MISO、SCK和RESET引脚

使用AVRDUDE或Atmel Studio等软件进行烧写

选择正确的芯片型号和烧写文件

执行烧写操作


使用Arduino IDE(适用于Arduino开发板或bootloader烧写的AVR芯片):

将Arduino开发板或AVR芯片通过USB连接到电脑

在Arduino IDE中选择正确的板型和端口

点击"上传"按钮进行程序烧写


使用Atmel Studio集成开发环境:

在Atmel Studio中编写和编译程序

配置编程器(如AVR ISP MKII)

使用"Program"功能直接烧写程序


使用JTAG接口:

适用于支持JTAG的AVR芯片

使用JTAG编程器连接到AVR芯片

通过Atmel Studio或其他支持JTAG的软件进行烧写


使用串口引导程序(Bootloader):

需要预先烧写bootloader到AVR芯片

通过串口连接AVR芯片到电脑

使用特定的串口烧写工具上传程序


使用高压串行编程(HVSP)或高压并行编程(HVPP):

用于重置熔丝位或恢复被锁定的芯片

需要特殊的高压编程器

通常作为最后的恢复手段


注意事项:

确保选择正确的芯片型号和烧写设置

检查连接是否正确,避免接线错误

某些AVR芯片可能有特定的烧写要求

建议在烧写前备份重要数据

注意设置正确的熔丝位(fuse bits),避免锁死芯片

对于初学者,使用Arduino IDE(如果使用Arduino兼容板)或ISP编程器配合AVRDUDE是较为简单和常用的方法。随着经验的增加,你可能会更倾向于使用Atmel Studio等更专业的工具。



   C51烧写

对于C51系列的单片机芯片,常见的程序烧写方法如下:

使用串行编程器:

常见的编程器有STC-ISP、IAP-ISP等

将编程器的串行接口连接到C51芯片的串行接口(RXD、TXD)

使用编程器自带的软件进行程序烧写


使用JTAG编程器:

适用于支持JTAG接口的C51芯片

使用JTAG编程器连接到芯片的JTAG接口

通过专用软件进行程序烧写


使用USB编程器:

部分编程器具有USB接口,如STC-ISP USB

通过USB连接编程器到电脑,再连接到C51芯片

使用编程器软件进行程序烧写


使用片内ISP/IAP功能:

部分C51芯片具有片内ISP/IAP功能

通过软件控制片内ISP/IAP模块进行程序烧写

无需外部编程器


使用串行引导程序(Bootloader):

需要预先烧写Bootloader到C51芯片

通过串口连接C51芯片到电脑

使用特定的串口烧写软件上传程序

一般来说,使用专用的编程器(如STC-ISP)是最常见和简单的烧写方式。如果芯片支持片内ISP/IAP功能,也可以不需要编程器直接进行烧写。


使用时需要注意:

选择正确的芯片型号和烧写设置

检查接线是否正确,避免损坏芯片

部分编程器可能需要特定的驱动程序

备份重要数据,避免意外丢失

总的来说,C51芯片的程序烧写方法较为简单和成熟,只要掌握好基本步骤即可顺利完成。



  ARM芯片

ARM芯片的程序烧写方法较为多样,主要取决于具体的ARM芯片型号和开发板。以下是几种常见的烧写方法:

使用JTAG/SWD调试器:

常用的调试器如J-Link、ST-Link、CMSIS-DAP等

连接调试器到ARM芯片的JTAG或SWD接口

使用IDE(如Keil MDK、IAR Embedded Workbench)或专用软件进行烧写


使用板载调试器:

许多ARM开发板内置了调试器(如ST-Link)

直接通过USB连接开发板到电脑

使用IDE或专用软件进行烧写


使用引导加载程序(Bootloader)

预先烧写Bootloader到ARM芯片

通过串口、USB或其他接口连接到电脑

使用专用软件进行程序烧写


使用片上ROM引导加载程序:

一些ARM芯片内置ROM Bootloader

通过特定的引脚设置进入Bootloader模式

使用制造商提供的工具进行烧写


使用CMSIS-DAP:

开源的调试接口标准

支持多种ARM Cortex核心

可以通过USB直接连接到电脑进行烧写


使用专用烧写器:

一些厂商提供专用的烧写器

通常用于批量生产或特定芯片系列


通过集成开发环境(IDE):

使用如STM32CubeIDE、Keil MDK、IAR EWARM等IDE

在IDE中编写、编译程序

通过配置的调试器直接烧写程序


注意事项:

确保选择正确的芯片型号和烧写设置

检查连接是否正确,避免接线错误

某些ARM芯片可能有特定的烧写要求或安全设置

建议在烧写前备份重要数据

注意设置正确的选项字节(Option Bytes)或安全位

对于初学者,使用开发板自带的调试器(如ST-Link)配合相应的IDE是最简单的方法。随着经验的增加,你可能会使用更专业的工具如J-Link或自定义的烧写方法。选择哪种方法主要取决于你的具体硬件、开发环境和项目需求。













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