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基于51單片機的電子時鐘,單片機報告怎么寫

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大家都知道單片機的運行需要執(zhí)行寫好的程序，單片機的指令數(shù)據(jù)都被寫在了哪里?在哪讀取指令?讓我們從最開始的環(huán)節(jié)講起 。本質(zhì)上說，這和PC上程序都在RAM中存放是一樣的，PC上是操作系統(tǒng)規(guī)定了可讀與可寫，而單片機上是依靠不同的存儲設(shè)備區(qū)分了可讀與可寫 。
單片機程序是如何執(zhí)行的?指令數(shù)據(jù)寫哪了？

基于51單片機的電子時鐘,單片機報告怎么寫


由于大學(xué)沒好好學(xué)習(xí)！現(xiàn)在只能自學(xué)一點點了單片機的運行需要執(zhí)行程序，同時硬件也是必不可少的，二者缺一不可 。大家都知道單片機的運行需要執(zhí)行寫好的程序，但是單片機的指令數(shù)據(jù)都被寫在了哪里?在哪讀取指令?讓我們從最開始的環(huán)節(jié)講起 。在單片機上電的瞬間，MCU的程序指針PC會被初始化為上電復(fù)位時的地址，從哪個地址處讀取將要執(zhí)行的指令，由此程序在MCU上開始執(zhí)行(當(dāng)然在調(diào)用程序的main之前，還有一系列其他的的初始化要做，如堆棧的初始化，不過這些很少回去修改) 。
PC在上電時，和MCU差不多，不過讀取的是BIOS，有它完成了很多初始化操作，最后，調(diào)用系統(tǒng)的初始化函數(shù)，將控制權(quán)交給了操作系統(tǒng)，于是我們看到了Windows、Linux系統(tǒng)啟動了 。如果將操作系統(tǒng)看作是在處理器上奔跑的一個大裸機程序(就是直接在硬件上跑的程序，因為操作系統(tǒng)就是直接跑在CPU上的，這樣看待是可以的，不過這個裸機程序功能很多，很強大)，那么操作系統(tǒng)的啟動很像MCU程序的啟動 。
前者有一個很大的初始化程序完成很復(fù)雜的初始化，后者有一段不長的匯編代碼完成一些簡單的初始化 。這一點看，它們在流程上是很相似的 。轉(zhuǎn)自21ic基礎(chǔ)知識如果是系統(tǒng)上的程序啟動呢?它們是由系統(tǒng)來決定的 。Linux上在shell下輸入./p后，首先檢查是否是一個內(nèi)建的shell命令;如果不是，則shell假設(shè)它是一個可執(zhí)行文件(Linux上一般是elf格式)，然后調(diào)用一些相關(guān)的函數(shù)，將在硬盤上的p文件的內(nèi)容拷貝到內(nèi)存(DDR RAM)中，并建立一個它的運行環(huán)境(當(dāng)然這里邊還有內(nèi)存映射，虛擬內(nèi)存，連接與加載，等一些其他東西)，準(zhǔn)備執(zhí)行 。
由以上可知，單片機上的程序和平時在系統(tǒng)上運行的程序相比，在啟動時差異是很大的(如果將程序調(diào)用main以前的動作，都抽象為初始化的話，程序的啟動可以簡化為：建立運行環(huán)境 調(diào)用main函數(shù)，這樣程序的執(zhí)行差異是不大的) 。因為單片機上跑的程序(裸機程序)，是和操作系統(tǒng)一樣跑在硬件上的，它們屬于一個層次的 。過去之所以沒有區(qū)分出單片機上的程序和PC機上的程序的一些差異，就是沒有弄明白這一點 。
由此，以前的一些疑惑也就解開了 。為什么在單片機上的程序不怎么使用malloc，而PC上經(jīng)常使用?因為單片機上沒有已經(jīng)寫好的內(nèi)存管理算法代碼，而在PC上操作系統(tǒng)里運行的程序，libc已經(jīng)把這些都做了，只需要調(diào)用就可以了 。如果在單片機上想用動態(tài)內(nèi)存，也可以，但是這些代碼要自己去實現(xiàn)，并定義一個相應(yīng)的malloc，有時候一些公司會提供一些庫函數(shù)可能會實現(xiàn)malloc，但是因為單片機上RAM內(nèi)存十分有限，如果不知道它的運行方式，估計會很危險 。
同樣，因為在PC的系統(tǒng)上運行的程序與邏機程序的不同，裸機程序不會有動態(tài)鏈接，有的只是靜態(tài)鏈接 。關(guān)于程序在執(zhí)行時，從哪里讀取指令，哪里讀取數(shù)據(jù)，也曾因為沒有弄清楚系統(tǒng)上的程序和裸機程序之間的區(qū)別，而疑惑了很久 。雖然在《微型計算機原理》課上知道程序運行時，從內(nèi)存中讀取指令和數(shù)據(jù)進行執(zhí)行和回寫 。但是單片機上只有幾K的RAM，而flash一般有幾十K甚至1M，這個時候指令和數(shù)據(jù)都在內(nèi)存中嗎(這里指的內(nèi)存僅指RAM，因為PC上我們常說的內(nèi)存就是DDR RAM memory，先入為主以至于認為單片機上也是這樣，還沒有明白其實RAM和Flash都是內(nèi)存)?這不可能，因為課上老師只說內(nèi)存，但是PC上內(nèi)存一般就是DDR RAM，不會是硬盤，硬盤是保存數(shù)據(jù)的地方;由此類比時，容易把自己弄糊涂，單片機的RAM對應(yīng)于DDR RAM，那Flash是不是就對應(yīng)于硬盤了呢?在CSAPP上明白了，PC上之所以都在DDR RAM上，是速度的因素 。

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