2024开源蓝桥系列（一）：单片机基础知识，常用电脑操作，电子类比赛介绍
01 单片机介绍
一.单片机是什么？
单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统【和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备（鼠标、键盘、显示器、打印机等）】通常将单片机称为微型控制器（MicroControllerUnit，MCU）在工业控制领域广泛应用。
==PS:单片机是一个芯片，单片机开发板是一个电路板==
各种单片机开发板
二.单片机的主要内部资源
1. 中央处理器
- 中央处理器是单片机的核心，完成运算和控制功能。其结构复杂，但在编写程序时采用C语言，无需深入了解其内部结构和原理。
2. 单片机用户可使用的资源
ROM(Flash) - 程序存储空间，早期单片机使用OTPROM。
RAM - 数据存储空间。
SFR - 特殊功能寄存器。
(1) ROM(Flash) - 程序存储空间
在早期的单片机中，主要是用 OTPROM（One Time Programmable Read-Only Memory，即一次可编程只读存储器）来存储单片机的程序，程序只能写入一次，如果发现错了，没办法，只能换一片，重新写入了。随着技术的发展，Flash 以其可重复擦写且容量大成本低的优点成为现在绝大多数单片机的程序存储器。对于单片机来说 Flash 最大的意义是断电后数据不丢失，这个概念类似于我们电脑的硬盘，我们保存了电影、文档、音乐等文件，把电源关掉后，下次重新开电脑，所有的文件都还照样存在。
(2) RAM - 数据存储空间
RAM 是单片机的数据存储空间，用来存储程序运行过程中产生的和需要的数据，跟电脑的内存是相似的概念，其实最典型的比喻是我的计算器，我们用计算器计算个加减法，一些中间的数据都会保存在 RAM 里边，关电后数据丢失，所以我们每次打开计算器，都是从归零开始计算。
优点:
第一是读写速度非常快
第二是理论上是可无限次写入的，即寿命无限，不管程序怎么运行怎么读写它都不会坏。
(3) SFR - 特殊功能寄存器
这个概念大家可能刚开始理解不了，但是一定要记住。单片机有很多很多功能，每个功能都会对应一个或多个 SFR，我们就是通过对 SFR 的读写来实现单片机的多种多样的功能的。
三.单片机最小系统
单片机最小系统，也叫做单片机最小应用系统，是指用最少的原件组成单片机可以工作的系统。单片机最小系统的三要素就是电源、晶振、复位电路。
1. 电源
这个很好理解，电子设备都需要供电。目前主流单片机的电源分为 5V 和 3.3V 这两个标准。
- 蓝桥杯单片机开发板需要 5V 的供电系统，通过usb电脑供电与下载程序。
2. 晶振
晶振，又叫晶体振荡器，从这个名字我们就可以看出来，它注定一生都要不停振荡的。他起到的作用是为单片机系统提供基准时钟信号，类似于我们部队训练时喊口令的人，单片机内部所有的工作都是以这个时钟信号为步调基准来进行工作的。
- 蓝桥杯单片机开发板晶振频率为12M。
3. 复位电路
单片机要进行一个内部的初始化过程，这个过程就可以理解为上电复位，上电复位保证单片机每次都从一定的相同的状态开始工作。这个过程跟我们打开电脑电源开电脑的过程是一致的。
当我们的程序运行时，如果遭受到意外干扰而导致程序死机，或者程序跑飞的时候，我们就可以按下一个复位按键，让程序重新初始化重新运行，这个过程就叫做手动复位，最典型的就是我们电脑的重启按钮，单片机的RESET。
四.单片机开发板外设
蓝桥杯考察重点
LED
按键（独立按键，矩阵按键）
数码管
蜂鸣器
定时器
定时器中断
串口通信
继电器
IIC总线 - EEPROM
SPI时序 - 实时时钟DS1302
DS18B20温度传感器
ADC
DAC
超声波
N555
02 计算机常用操作
- 此电脑 - 开始 → 设置 → 个性化 → 主题 → 桌面图标设置
- 分卷
- 存储空间设置 - 开始 → 设置 → 系统 → 存储 → 高级存储设置 → 保存新内容位置；安装软件时自定义安装空间
- WIN键 - 任务管理器、设备管理器
- 遇到卡死 - 任务管理器结束任务；系统 → 开发者选项 → 启动结束任务
- 文件格式 -
.ppt.txt.word.jpg.png.mp3.zip.7z.rar等 - 解压缩 - 使用解压软件打开
.7z.zip.rar等文件 - 文件与文件夹 - QQ可发送文件，无法直接发送文件夹（需将文件夹压缩为压缩包后发送）；QQ每天免费下载加速2G
- 安装和卸载（Uninstall）
- 截图 - 搜索截图工具；Fn+Prtsc/Print → Ctrl+V；Ctrl+Alt+A
03 常用网站、软件推荐
工具
- 网易有道翻译 - https://youdaotranslate.com
- Typora（文本记录，博客编写）
- 砚湖易办教育版软件下载
- 微信公众号 “今日工作室” - 提供常用电脑软件
常用网站
B站：https://www.bilibili.com | 开源协会：https://space.bilibili.com/3546562577827916
CSDN：https://www.csdn.net
Github：https://github.com
开源协会博客：https://fenghanxiu.github.io
博客园：博客园 - 开发者的网上家园
电子发烧友：电子发烧友网
隐藏推荐
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- qBittorrent（磁链下载）：
04 电子类比赛介绍，问题解答
1. 蓝桥杯比赛单片机赛道（2024年情况，仅供参考）
- 题目：15道1分选择题（电路分析、模电、数电、微机原理等）+ 1道85分编程题
- 流程：早九点到综合实验楼 → 做题 → 最迟下午两点交卷（网上答卷，提交工程文件，可提前交卷）【不能联网、带U盘】
2. 学习规划（仅供参考）
3. 主要比赛（仅供参考）
