小白的单片机之旅——从点亮led说起

led,也就是发光二极管是生活里极为为常见的电子器件,能将电能转化为光能。一个最简单的led驱动电路如下图所示。观察仿真结果,led能够正常点亮。如果该led是用来显示该电源端能否正常供电,那么简单的情况的下可以这么使用。在一些场景下,我们需要能够控制led的亮灭,这时应该怎么办呢?很自然的,我们想要控制led亮灭就可以直接在电路中串接一个开关,通过开关控制加载在led上的电压,通过改变“开关”的状态即可以控制led的亮灭。

小白的单片机之旅——从点亮led说起

一个最简单的led驱动电路

这里的“开关”就是我们的“意志”作用的地方,“意志”就是软件。当然“开关”的物理状态有很多种形式,这取决于具体的驱动电路(形式可能不仅仅局限于电路)。

上面提到,“意志”就是软件,软件控制着“开关”以达到我们控制led亮灭的目的。软件的宿主这里最简单的就是单片机。单片机简单说就是“单片即成机”,几乎只需要非常简单的外围电路就能跑起来,来运行我们的“意志”–软件。

小白的单片机之旅——从点亮led说起

最简单的基于mcu的led控制电路示意图

软件这个词我们一点儿也不陌生,那么它到底是什么?它是怎么驻留在单片机里的?又是如何运行的呢?单片机非常单纯,没有运行复杂的系统,这里的软件是最赤裸裸的的,它只是一段二进制码,存在单片机里的非易失性存储介质里,通常是norflash里,当芯片上电复位完成之后,就立即开始从约定好的地方开始一条一条的执行我们的意志固化而成的软件指令,这些指令会改变单片机里对应的资源的状态,针对我们这里的led场景,会改变硬件连接的gpio管脚的寄存器的值,该值的变化会导致该GPIO的电平发生变化,相应的led的亮灭状态发生改变。在这里电路一旦完成,也就表示身体已经造好了,软件就是我们的意志,意志这里只能改变GPIO的里面的寄存器的状态,至于能不能准确、可靠的控制led,这就是身体的事情了。如果身体出了问题,脑子再怎么清醒,也指挥不动手臂;如果身体是好的,意志出了问题,那么各种奇怪问题都会出现。

上面非常简单的说了一下,mcu是怎么控制一个led的状态的,后面将以此逐渐展开,看看mcu到底是怎么跑起来的,我们又如何将我们的意志准确的告诉它。

来源:fengge20

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