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.tw/mechelec/ch4.htm 第一章 單晶片微電腦簡介 1-1 微電腦硬體結構 微電腦硬體結構包含中央處理單元、記憶體單元、輸入單元與輸出單元等四個主要單元，其結構關係則如下圖所示。 其中，中央處理單元則是由運算單元與控制單元兩部分所組成的單元，即是一般所通稱的CPU(Center Processing Unit)，此為微電腦最重要的部分。以下就微電腦中各單元的功能做簡單介紹： 運算單元(Arithmetic Logic Unit，簡稱ALU) 運算單元又稱為算數邏輯單元，在中央處理單元中可用於執行算數運算，(如：加、減、乘、除等)，以及邏輯運算(如：AND、OR、NOT等)，能將記憶體單元或輸入單元送至中央處理單元的資料執行各種運算。當運算完成後再由控制單元將結果資料送至記憶體單元或輸出單元。 控制單元(Control Unit，簡稱CU) 此單元在中央處理單元中，負責協調與指揮各單元間的資料傳送與運作，使得微電腦可依照指令的要求完成工作。在執行一個指令時，控制單元先予以解碼(Decode)，瞭解指令的動作意義後再執行(Execute)該指令，因此控制單元將指令逐一執行，直到做完整個程式的所有指令為止。 輸入單元(Input Unit，簡稱IU) 此單元是用以將外部的資訊傳送到CPU做運算處理或存入記憶體單元，、。Output Unit，簡稱OU) 此單元是用以將CPU處理過的資料輸出或儲存傳送外部週邊設備，、。Memory Unit，簡稱MU) 記憶體單元是用來儲存輸入單元傳送來的資料，或儲存經過中央處理單元處理完成的資料。記憶體單元之記憶體可分為主記憶體(Main Memory)與輔助記憶體(Auxiliary Memory)兩種，而主記憶體依存取方式不同，又可分為唯讀記憶體(Read Only Memory，簡稱ROM)與隨機存取記憶體(Random Access Memory，簡稱RAM)。ROM所儲存的資料，在微電腦中只能被讀出但不能被寫入，也不會因為關機斷電而使資料流失；至於RAM在微電腦中，則可被讀出或寫入資料，但在關機斷電後儲存於RAM中的資料將會流失。輔助記憶體則是指磁片、硬碟或磁帶等週邊硬體，1-2　8051單片的內部結構： 8051單片具有以下之特性： 專為控制使用所設計的8位元單晶片。 具有位元邏輯運算能力。 具有128位元的RAM，以及4K位元的ROM。 具有4個8位元I/O埠。 具有2個16位元的計時/計數器。 具有全雙工的UART。 具有5個中斷源及兩層中斷優先權結構。 具有時脈產生電路。 具有外部電路擴充64位元程式記憶體的能力。 1-3　8051單晶片的接腳： 8051為40支接腳之單晶片，其接腳圖與功能說明如下： Vcc：+5電源供應接腳。 GND：接地接腳。 P0.0~P0.7：埠0，為開洩極(Open Drain)雙向I/O埠。在做為外部擴充記憶體時，可低八位元位址線(A0~A7 address line)與資料匯流排(data bus)雙重功能。在做為一般I/O埠時必須加上如下之外部提升電路。 P1.0~P1.7：埠1，為具有內部提升電路的雙向I/O埠。 P2.0~P2.7：埠2，為具有內部提升電路的雙向I/O埠。在做為外部擴充記憶體時，可為高八位元位址線(A8~A15 address line)。 P3.0~P3.7：埠3，為具有內部提升電路的雙向I/O埠。此外，埠3的每支接腳都具有另一特殊功能，其功能如下： RXD(P3.0)：串列傳輸的接收端。 TXD(P3.1)：串列傳輸的輸出端。 (P3.2)：外部中斷輸入端。 (P3.3)：外部中斷輸入端。 T0(P3.4)：計時/計數器外部輸入端。 T1(P3.5)：計時/計數器外部輸入端。 (P3.6)：外部資料記憶體寫入激發信號(Strobe)。 (P3.7)：外部資料記憶體讀取激發信號(Strobe)。 RST：重置信號(Reset)輸入端。在單晶片工作時，將此腳保持在“Hi”兩個機械週期，CPU將重置。 ALE：位址鎖住致能(Address Latch Enable)，在每個機械週期都會出現，可做為外部電路的時脈源。 ：程式激發致能(Program Strobe Enable)，可輸入外部程式記憶體的讀取信號。 10 ：外部存取致能(External Access Enable)，當EA接腳為“L0”時，則讀取外部程式記憶體執行。 TAL1：反相振盪放大器的輸入端。 TAL2：反相振盪放大器的輸出端。其基本電路連接如下： 第二章 程式與編譯 § 2-1 程式編寫流程 　　8051單晶片應用於控制