单片机系统介绍1.pptVIP

1. “三微”的概念 微型计算机的两大分支 微机组成结构的两大类型 本课的主要内容及要求 * * 1、微处理器 (MPU) 算术逻辑单元 其核心cpu—运算器和控制器 寄存器组 是微型计算机的核心部件 控制部件 2、微型计算机 MPU 为核心 半导体存储器（ROM/RAM) I/O(Input/Output)接口和中断系统 系统总线（CB DB AB) 集成在一个半导体芯片上 组装在一块或数块印刷电路板上 多板微型计算机 单板微型计算机 单片微型计算机 核心器件 微处理器 微控制器 MicroProcessor Unit embed MicroController Unit MPU MCU 冯.诺依曼型 哈佛型 CPU I/O接口 存储器 系统总线 数据 存储器 C P U I/O接口 程序 存储器 系统总线 DB CB AB 例：PC机 例：MCS-51单片机 编程 MPU 微处理器 系统总线 微型计算机 存储器（内存） I/O接口 连线 综合应用 器件的 外特性 掌握规律 具体机型：MCS-51单片微型计算机 Single-Chip Microcomputer Micro-Controller MCS-51 单片机的基本组成 一、中央处理器CPU 二、时钟电路 三、内部存储器 四、定时器/计数器(T/C) 五、并行I/O口 六、串行口 七、中断控制系统 1）运算器（主要由五部分组成） ?MPU的组成部分 2）控制器（主要由三部分组成） 3）内部总线 在控制器的控制下，对二进制数进行算术运算或逻辑运算。 ?1 算术逻辑运算单元 ALU （8位) 运算器的核心，以全加器为基础，辅以移位和控制逻辑组合而成 在控制器的控制下，可进行加减乘除算术运算和各种逻辑运算 ?2 累加器 A 由8位触发器组成的移位寄存器， 运算前存放一个操作数， 运算后存放运算结果，可进行累加 ?3 暂存器 TMP 8位寄存器，暂存另一个操作数 ?4 状态寄存器 PSW 8位触发器组成， 存放ALU操作中形成的状态 例 CY OV AC 标志位 ?5 通用寄存器组 PS 用于存放操作数或运算结果 1）运算器（主要由五部分组成）以8位微机为例 发布操作命令的机构，是计算机的指挥中心，控制计算机的各部分协调工作，用以自动执行程序。 ?1 指令部件 用来读取指令、分析指令和为完成指令产生控制信号的逻辑部件，也是控制器的核心。指令部件由以下三部分组成： ? 程序计数器PC（Program Counter） ? 指令寄存器IR（Instruction Register） ? 指令译码器ID（Instruction Decoder） ?2 时序部件 由时钟系统和脉冲分配器组成，用于产生微操作控制部件所需的定时脉冲信号。 ?3 微操作控制部件 为指令译码器ID的输出信号配上节拍电位和节拍脉冲，也可和外部进来的控制信号组合，共同形成相应的微操作控制序列，以完成规定的操作。 2）控制器（主要由三部分组成） I/O接口是大规模集成电路芯片，是架设在微处理器和外设间的桥梁，实现两者之间的速度、电平和信号性质的匹配 。 3、I/O接口和外设 I/O接口 微处理器 I/O外设 总线是在微型计算机各部分之间传送信息的公共通道，也是沟通微型计算机各种器件的桥梁。 （1）地址总线AB（Adress Bus） 用来传送MPU发出的地址码，是单向总线。 其条数由MPU型号决定, 同时决定可直接寻址的内存地址范围. 4．地址总线、数据总线和控制总线 （2）数据总线DB（Data Bus） 用来传送数据和指令码，是双向总线。通过DB，MPU可将数据写入存储器或通过输出接口向外设输出数据，也可从存储器或通过输入接口从输入设备输入数据。数据总线条数常和所用微处理器字长相等，但也有内部为16位运算而外部仍为八位数据总线的情况，称为准16位。八位机中数据总线通常有八条。 （3）控制总线CB（Control Bus） 用来传送MPU发出的控制信号、存储器或外设的状态信号和时序信号等。每根控制总线的信息传送方向是固定的，单向的，而控制总线作为整体为双向的。控制总线的条数因机器而异，每条控制线最多传送两个控制信号。 1．2．2 微型计算机的基本原理 计算机的工作—— 就是执行程序。 要执行一个程序必须将该程序放入内存。 而程序是若干指