單晶片原理與應(yīng)用(已修改)
2024-11-02 18:46 本頁(yè)面
【正文】 單晶片原理與應(yīng)用 魏兆煌 整理 南臺(tái)科技大學(xué) 電機(jī)系 Sep. 2020 ? 微電腦與單晶片系統(tǒng) ? 單晶片的發(fā)展與未來(lái) ? 80C51核心單晶片 ? 8位元 RISC單晶片 ? 嵌入式晶片 ? 單晶片的應(yīng)用 本章課程大綱 微處理機(jī)內(nèi)部架構(gòu) ? 微處理機(jī)相當(dāng)是微電腦的 CPU，即具有資料處理與計(jì)算能力的數(shù)位積體電路 (LSI或 VLSI)。 ? 微處理機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括 – 「算術(shù)邏輯運(yùn)算單元 (ALU)」， – 「暫存器 (Register)」， – 「控制單元 (CU)」， – 「內(nèi)部匯流排 (Internal BUS)」。 ? 微處理的基本運(yùn)作包括「提取指令 (Fetch)」，解碼並選擇線路予與執(zhí)行 (Execute)」，即 Fetchandexecute cycle。 ? 微處理機(jī)無(wú)法單獨(dú)執(zhí)行工作，必須配備記憶體，輸出入埠，電源，與相關(guān)的週邊界面等，才具有完整工作能力。 微電腦系統(tǒng)架構(gòu) 微處理機(jī)內(nèi)部架構(gòu)圖 微處理機(jī)內(nèi)部架構(gòu)說明 ? 術(shù)邏輯運(yùn)算單元 (ALU)： 馬蹄型結(jié)構(gòu)，執(zhí)行算術(shù)邏輯運(yùn)算 ,資料經(jīng)由資料匯流排送入輸入埠，結(jié)果由輸出埠送回累加器 ? 暫存器 (Register)： 存放微處理機(jī)運(yùn)作過程的暫時(shí)資料，如「累加器」；「程式計(jì)數(shù)器 (PC)」；「狀態(tài)暫存器或旗標(biāo)」，「一般資料暫存器」，「記憶體位址暫存器等 ? 控制單元 ： 指揮微處理機(jī)運(yùn)作的邏輯電路?？刂茊卧高^控制匯流排執(zhí)行指令的提取，解碼，並發(fā)出執(zhí)行指令的訊號(hào) ? 內(nèi)部匯流排 ： 區(qū)分為「資料匯流排」 ,「位址匯流排」 ,「控制匯流排」三種匯流排 微電腦與單晶片 ? 將微電腦 CPU集成一 IC晶片，稱為 微處理機(jī)（ μP) ? 80年代，由於科技進(jìn)步與功能需求，微處理機(jī)的逐漸朝兩大方向發(fā)展 – 朝具有較寬的資料路徑，系統(tǒng)電路更複雜，指令集功能更強(qiáng)大方向發(fā)展，應(yīng)用在通用型電腦主機(jī)上，如 Pentium系列晶片。 – 朝向高度整合系統(tǒng)發(fā)展，結(jié)合 μP 、記憶體、輸出入埠於同一晶片上，形成單晶片 ，又稱微控制器。應(yīng)用在工業(yè)控制與家電產(chǎn)品上，以 8051系列晶片最具經(jīng)典代表。 微處理機(jī)基本特性 – 字語(yǔ)長(zhǎng)度 :處理資料的基本長(zhǎng)度，如 8位元、 16位元、 32位元 … 。 – 可定址空間 : 決定可存取外部記憶
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