STC32学习日记

za***

大概是2023年12月份，也就是上个月，
无意中在B站刷到有UP主分享的梁工基于STC32开发的声卡，
由于我正在尝试制作蓝牙音箱，正好也有制作声卡的想法，进而受到吸引。
根据B站视频的线索，以“stc 喀秋莎 声卡”为关键字搜到本论坛。

实际我还有一个吃灰的STC89C52的实验箱，普中的，查记录购于2021年，
当时在B站学习“江协科技”的STC视频时购入的。这个芯片实在太古老了，
感觉它的资源严重脱离现实，印象中我学到中断和寄存器的时候我就放弃了，
另一个原因是太难，学得很吃力。



我也很难理解这些培训机构为啥为以最古老的STC89C52作为教材，现在看来，如果不是STC发展出STC32，并且大力推广学习，我估计各种机构会把STC89C52再用10年。


目前我对硬件电路、模拟电路的知识略有了解，但对单片机编程是空白，在一些开源项目中照搬别人的开源程序，深感受限。

根据本论坛的视频，我首选了何宾老师的《STC单片机原理及实战教程》，计划学完之后转入CAN，符合自己的行业需求。

目前学到第9集，感觉学得粗糙，很多没有深入理解，后面估计需要至少再看一遍，总结笔记。总结的过程就是消化的过程。

在此留下记录，敦促自己勤加学习，实现MCU编程自由的愿望。

za***

从最古老的8位STC89C52到最新的32位STC32，感觉跨越了一个世纪。
在32位MCU已经普及的今天，感觉还是来得太迟了。

虽迟但到。

wangxi***

厉害，STM32的高手

感应***

大哥，看你的标题是走错地方的吧？？？？

小涵***

改一下标题吧，咱们是STC

za***

一字之差，差之千里😂，我回头改了

za***

第1集
单片机设计导论

单片机=单个集成电路芯片上的小型计算机，主要面向嵌入式应用。

指令集架构（ISA）与CPU
我理解是：
指令集架构是一种规范或者协议，是一种理论或者纸面的东西；
CPU（微架构）是基于指令集架构设计的物理实现的产品；

SRAM：静态随机访问存储器，是一种易失性存储器，断电数据会丢失→理解为内存
Flash：用于保持程序代码，非易失性存储器→理解为硬盘

UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）：通用串行收发器，以穿行放上发生和接受数据的外部设备（外设）
GPIO（General Purpose Input&Output）：通用输入输出，外设
定时器（Timer）：为MCU提供定时和计数功能，为嵌入式操作系统提供“嘀嗒”时钟，外设
中断控制器（Interrupt Controller）：MCU的最基本功能单元。为MCU提供处理内部和外部事件的能力，使其最最高效和最快的响应速度处理内部和外部事件。
EMIF（External Memory Interface）：提供连接片外SRAM芯片的能力。片外SRAM成本高，非必要不采用。
ADC（Analog-to-Digital Converter）：模数转换
DAC（Digital-to-Analog Converter）：数模转换

低功耗模式：
间歇工作模式、休眠模式、冬眠模式

SoC（System on Chip）：片上系统，高度集成CPU、SRAM、Flash和外设的MCU芯片


第2集
处理器核的指令集类型：
1.MIPS：MIPS公司，RISC（精简指令集）
2.ARM：ARM公司，RISC
3.MCS-51（8051）：Intel公司，CISC（复杂指令集）。8位算术逻辑单元、8位数据总线和8位寄存器。
  MCS-251（80251）：Intel公司，CISC

MCS-51包含111条指令集，其中有49条单字节指令，46条双字节指令，16条三字节指令，称之为复杂指令集（CISC）。

核心区别：
·CISC的典型特点就是具有可变的指令集长度，不但允许在寄存器上执行算术和逻辑运算，并且允许在存储器上执行算术和逻辑运算。
·RISC指令集长度固定，只能在寄存器上执行算术和逻辑运算，不允许在存储器上执行算术和逻辑运算。

MCS-251：
·片内提供了24位线性寻址能力，可寻址高达16MB的存储空间
·可通过字节、字和双字方式访问处理器核内的存储器
·用于加速获取外部指令的页面模式
·指令通道采用了流水线技术
·丰富的指令集包括16和32位算术和逻辑指令

MCS-251在MCS-51基础上进行了扩展，包括新的操作、寻址模式和操作数。许多指令可以对8/16/32位操作数进行操作。
MCS-251兼容MCS-51，MCS-51编写的代码不需要任何修改就可以运行在MCS-251上。

Keil C251：
可将STC32G系列单片机配置位二进制模式（binary mode）或源模式（source mode）
两种模式口可以执行所有MCS-51和所有MCS-251指令，但
源模式对MCS-251指令更高效，二进制模式对MCS-51更高效
二进制模式下，8051单片机的目标代码无需重新编译即可在STC32G系列单片机运行，该模式是对基于8051单片机开发的代码进行兼容。




第3集
尽管MCS251指令集是32位，但Intel自己的80251微架构内部用8位的数据总线实现32位操作（仍可认为80251是32位芯片）。






分层结构：
从底层到顶层，指令集→汇编语言→机器指令→高级语言

单片机性能评价，以示例代码为例：
1.时钟周期数：stc32g是stc15/stc8的1/3
2.调用指令条数:stc32g是stc15/stc8的1/2
3.指令总长度:指令总长度缩短，即存储容量stc32g是stc15/stc8的80%


第4集
STC公司简介
STC产品发展历史




ISP：在系统编程，将本地固化程序的方式
IAP：在应用编程，单片机处于使用状态时固化程序的方式。
IAP的典型实现方式，将存储空间划分为两个空间。运行其中一个空间的程序，更新另一个空间的程序，更新完切换。

STC32G系列单片机功能简介
内核：32位，100%兼容MCS-251 ISA。比传统8051快70倍。
支持在线仿真/调试功能
MDU32，硬件32位乘除法器
工作电压：1.9～5.5V
工作温度：-40～85℃，可使用内部晶振（最高36MHz）和外部晶振
工作温度：-40～125℃，高于85℃需要使用外部晶振，且需要控制频率低于24MHz
Flash：最大128K
支持用户配置EEPROM
支持USB和串口下载
支持硬件SWD仿真
SRAM，共12K：4K内部SRAM（edata）+8K内部扩展RAM（xdata）
中断：支持49个中断源。所有I/O口均支持中断。
支持4个中断优先级
数字外设：
5个16位定时器
2个高速同步/异步串口
2个高速异步串口
2组高级PWM
3组硬件SPI
I2C
ICE
RTC
USB，兼容USB2.0、USB1.1
CAN，两个独立的CAN2.0控制单元
LIN
LCD驱动模块
DMA，直接存储器访问，无需内部CPU干预
硬件数字ID，支持32字节

模拟外设：
超高速ADC，12位高精度15通道
比较器
最多60个GPIO
所有GPIO均支持4种模式：准双向口模式，强推挽模式，开漏输出模式，高阻输出模式
除P3.0和P3.1外，其余IO口上电后默认高阻输入模式，使用IO口时必须线设置IO口模式
每个IO口均可独立使能内部4k上拉电阻


第5集
STC32系列单片机简介
命名规则：
STC 32 X aK bc
STC——公司名称宏晶
32——32位
X——子系列
  G——G系列，无硬件浮点
  F——F系列，有硬件浮点
aK——SRAM存储容量，akB
bc——Flash存储容量，bckB

封装类型
双列直插式，DIP
薄型四方扁平式，LQFP
薄的缩小型小外形，TSSOP
方形扁平无引脚，QFN

引脚驱动模式
  准双向输出，可以作输出和输入功能，而不需要重新配置IO口输出状态

  强推挽输出，下拉结构与开漏输出和准双向输出的下拉结构相同

  高阻输入

  开漏输出，既可以读取引脚的外部状态，也可以控制引脚输出高电平或低电平。如果要读取外部状态或者需要对外输出高电平时，需要外加上拉电阻

注：（1）软件执行低变高的指令后，加入1到2个空操作指令，再读取外部状态，以避免因为IO口状态改变（比如寄生电容充电导致延时）跟不上处理器速度，导致状态读取错误。
    （2）通过IO端口模式寄存器，可以切换引脚的工作模式。

下载电路
串口下载和USB下载共用引脚P3.1和P3.0

第6集
Keil μVision 下载及介绍
也可参考STC32系列数据手册第5章

第7集
Keil μVision 设置介绍

第8集
Keil 代码案例讲解。
分析代码的编译过程。

第9集
一、STC-ISP下载程序的按钮操作→已练习，成功进行程序下载
按钮操作的本质：按住P3.2，将P3.2口拉低，然后给单片机重新上电（冷启动）。还可以按住P3.2，重新拔插一次USB。
“追风剑”使用USB TYPE C线下载固件的方法，IRC频率根据程序需求设置，此处仅作示例：




二、硬件仿真
1.STC-isp：选项卡"Keil仿真设置"，视频使用使用的Link1，选择的“使用SWD口仿真”，而我使用“追风剑”开发板练习，选择“使用USB口进行仿真”，点击“将所选芯片设置为仿真芯片”，根据提示，给单片机重新上电（建议直接拔插USB-A口），选项卡“USB-HID助手”显示“STC/USB-ICE”，表明仿真功能生效。同时参考了STC-ISP选项卡"Keil仿真设置"页面的“仿真器使用说明”→已练习，成功进行设置



2.Keil：Project Target右键“Option for Targe...”：
①“Debug”选项卡，选择“STC monitor-251 Driver”，旁边的“Settings”，选择“USB”→已练习
②“Utilities”选项卡，“Use Target Driver for Flash Programming”选择“STC monitor-251 Driver”，勾选“Update Target before Debugging”，旁边“Settings”，勾选“Erase”，“Erase sectors”下拉菜单选择“Used”，勾选“Program”→已练习
③点击菜单“Debug”→点击“Strat/Stop Debug Session”→测试多次，Keil总是死机


三、二进制、十进制、十六进制
问：为何大于9的十六进制用字母A～F表示？
答：正如十进制有0～9共计10个不同的基础数字，因十六进制同样需要十六个不同的基础数字，可以理解为十六个不同的符号。
四、正数的表示方法
“正数”对应计算机的“无符号数据”，指大于零的数，包含正整数和正小数。

第10集 上
数值的表示和转换
原码、补码

第10集 下
处理器内部架构介绍

za***

第11集～第17集

好抽象啊，决定先通看一遍。再看第二遍然后总结吧。

留几个字，表示还在学习。