2 单片机的硬件结构.ppt

烟台南山学院
单片机接口技术及应用
2017/11/10
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第二章单片机的硬件结构
单片机整体结构
外部引脚功能
定时/计数器
存储器组织
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单片机整体结构
第二章单片机的硬件结构
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MCS-51单片机整体结构
硬件配置基本配置:
1. 8位CPU
2. 片内ROM/EPROM、RAM
3. 片内并行 I/O接口
4. 片内16位定时器/计数器
5. 片内中断处理系统
6. 片内全双工串行I/O口
不同型号MCS-51单片机CPU处理能力和指令系统完全兼容,只是存储器和I/O接口的配置有所不同。
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MCS-51单片机内部结构
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一、中央处理器CPU
主要指运算器、控制器

决定单片机的主要性能指标:字长、运行速度、数据处理能力,中断和实时控制能力。
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1、运算器
进行算术和逻辑运算,8位
主要包括算术逻辑单元ALU、、暂存器、程序状态字PSW、B寄存器
主要任务:
算术运算
逻辑运算
位操作
数据处理
利用程序状态寄存器PSW表述当前运行状态
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1)算术逻辑单元ALU
即加法器,是核心部件,进行算术逻辑运算,其中乘(MUL)、除(DIV)运算是执行时间最长的指令。
2)
是最常用的专用寄存器。,。

3)B寄存器
的辅助寄存器,在乘除时,ACC不够用便使用B寄存器。
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2、控制器
控制器是CPU的大脑中枢,它以定时控制逻辑为中心,按照人们预先给定的计算步骤,即预先编写好的已经输入到计算机存储器中的程序发出一系列控制信号,控制计算机各个部件的工作,如运算、存储等。

包括指令寄存器IR、指令译码器ID、数据指针DPTR、程序计数器(指针)PC、堆栈指针SP、以及控制电路(时序电路、中断控制部件、微操作控制部件)。
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1)程序计数器PC(程序指针)
16位的地址指针,专门用来控制指令执行顺序的寄存器,其中的内容总是下一条要执行的指令的地址。可以对64K字节的程序存储器直接寻址。

复位时,PC=0000H,使程序从0单元开始执行。通常单片机每取一个字节机器码,PC就自动加1,从而保证了指令的顺序执行。

转移指令可强行改变PC的内容。
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