单片机(Microcontroller Unit,MCU)是一种微型计算机系统,可以独立完成特定的任务。在单片机上电工作时,会接收不同类型的指令来执行程序。
单片机通常会在电源上电时自动执行复位操作,以确保芯片处于可控状态。复位过程中,单片机会从预设的内部地址向量处读取指令,这个地址就是复位向量地址。通常情况下,复位向量会指向固化在芯片中的一段程序代码,这段代码主要用于初始化芯片内部硬件环境,以确保芯片能够正常工作。
单片机上电后,会自动执行启动指令。这个指令可以来自外部存储器或者芯片内部的固化程序。启动指令的目的是为了初始化单片机的各个模块,准备好执行用户程序的环境。通常情况下,启动指令会执行一些基本操作,比如初始化存储器、设置中断向量表、初始化系统时钟等等。
需要注意的是,有些单片机并没有预设的启动指令,这些芯片需要用户在程序中自己设计初始化代码,以确保芯片能够正常运行。
外部中断是一种能够唤醒单片机的机制,当外部中断触发时,单片机会暂停当前的程序执行,跳转到对应的中断服务程序执行。在单片机上电后,外部中断通常会被初始化为关闭状态,需要用户在程序中显式开启。外部中断可以来自于外部IO口、定时器、串口等外设,这取决于具体的单片机型号和应用场景。
最后,当芯片内部硬件环境初始化完毕后,单片机会开始执行用户程序。用户程序可以通过编程语言编写,实现各种功能,比如控制外设、执行算法、通信等等。用户程序可以通过外部存储器(比如闪存、EEPROM)或者芯片内部RAM执行。
需要注意的是,用户程序的执行顺序和流程是根据程序设计来确定的,这就需要程序员具备良好的设计和编程能力,确保实现的功能正确并且高效。