第二章单片机结构和系统扩展.ppt

第2章单片机的结构与系统扩展
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硬件
微型机系统
外围设备
过程控制I/O通道
A/D,D/A转换器
开关量等
外部设备
键盘、鼠标等输入设备
显示器、打印机等输出设备
软驱、硬盘及磁带等外存储器
主机
输入输出(I/O)接口电路
微处理器(CPU)
运算器(算术逻辑运算单元ALU)
控制器(控制单元CU)
寄存器阵列(RA)
内存储器
RAM, ROM, EPROM
EEPROM等
系统软件
软件
用户(应用)软件
基本组成部件
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1、运算器
运算器由算术逻辑单元(Arithmetric&Logical Unit)和寄存器组成。
数学运算:加、减、乘、除等
逻辑运算:与、或、非等
2、控制器
控制器由程序计数器、指令译码器、时序产生器和操作控制器等组成。
控制器的主要功能有:
a 从存储器中取出一条指令,并指出下一条指令在存储器中的位置
b 对以二进制格式存储的指令代码翻译,根据指令的内容来产生相应操作信号。
c 指挥并控制CPU、存储器和输入/输出设备之间的数据流动
3、存储器
存储CPU运行的指令代码(不可变),以及数据变量(可变)
核心部件基本解释
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衡量计算机性能的主要指标
1、运算字长:8位、16位、32位、64位
2、存储量:64K、128K、256K、512K、1M
3、指令执行速度
4、外部设备配置
5、电磁兼容性和性价比
性能指标
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数据传递方式
主要有两种方式:并行数据传递和串行数据传递
串行数据传递的特点:硬件结构简单,数据传递速度慢
并行数据传递的特点:硬件结构相对复杂,数据传递速度快
单片机系统总线结构1
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单片机系统总线结构2
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完整的CPU体系结构:数据总线(DB)、地址总线(AB)、控制总线(CB)
单片机系统总线结构3
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51系列单片机CPU结构
(1)运算器:算术逻辑单元ALU
(2)控制器:定时控制逻辑、指令寄存器IR、指令译码器ID
时序部件(时钟、脉冲分配器)、微操作控制部件
(3)专用寄存器组:程序计数器(PC)、累加器(A)、通用寄存器(B)、
程序状态字(PSW)、堆栈指针(SP)、数据指针(DPTR)
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51系列单片机分类
ROM型
无ROM型
EPROM型
片内ROM
片内RAM
16位定时器
制造工艺
8051
8031
8751
4KB
128B
2
HMOS
8051AH
8031AH
8751H
4KB
128B
2
HMOS
8052AH
8032AH
8752BH
4KB
256B
2
HMOS
80C51BH
80C31BH
87C51
4KB
128B
2
CHMOS
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51系列单片机CPU结构专用寄存器组
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