單片機最小硬件系統(tǒng)介紹-全文預(yù)覽
【正文】 部RAM共有256個單元，通常把256個單元按其功能劃分為兩部分：低128字節(jié)（00H～7FH）RAM和高128字節(jié)（80H～FFH）。ROM用來存放固定的程序或數(shù)據(jù)，如系統(tǒng)監(jiān)控程序、常數(shù)表格等。存儲器按其存取方式可以分成兩大類，一類是隨機存取存儲器（RAM）；另一類是只讀存儲器（ROM）。時鐘電路位單片機產(chǎn)生時鐘脈沖序列。7）中斷控制系統(tǒng)MCS51系列單片機的中斷功能較強以滿足控制應(yīng)用的需要。5）并行I/O口89C51芯片中共有4個8位的I/O口（P0、PPP3）以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的并行輸入/輸出。2）89C51的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器（內(nèi)部RAM）89C51芯片中共有256個RAM單元，但其中高128單元被專用寄存器SFR占用，能作為寄存器供用戶使用的只是低128單元，地址范圍是00H～7FH，用于存放可讀寫的數(shù)據(jù)。2．89C51的內(nèi)部結(jié)構(gòu)89C51單片機由運算器和控制器組成的微處理器、片內(nèi)存儲器RAM/ROM、P0～P3組成的I/O端口以及各種存儲器組成的特殊功能寄存器SFR和串行接口、定時/計數(shù)器、中斷系統(tǒng)、振蕩器等構(gòu)成。擴展外部數(shù)據(jù)、程序存儲器時，作為高8位地址輸出端口。擴展片外存儲器或I/O口時，作為低8位地址總線和8位數(shù)據(jù)總線的分時復(fù)用接口，它為雙向三態(tài)。對于EEPROM型單片機（89C51）或EPROM型單片機（8751），在EEPROM或EPROM編程期間，該引腳用于施加一個+12V或+21V的電源。但在此期間，每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或I/O接口時，該兩次低電平有效信號將不出現(xiàn)。但應(yīng)注意，此時不能訪問單片機外部程序、數(shù)據(jù)存儲器或外設(shè)I/O接口。圖16 89C51引腳按其功能可分為電源、時鐘、控制和I/O接口四大部分：1）電源引腳VCC：芯片主電源，外接+5V；GND：電源地線。其典型產(chǎn)品為8051，封裝為40引腳。2．單片微型計算機前面已經(jīng)提到：單片微型計算機簡稱單片機，它是指把組成微型計算機的各功能部件集成在一個芯片上構(gòu)成一個完整的微型機，從而實現(xiàn)微型計算機的基本功能。4）輸出設(shè)備輸出設(shè)備用于把計算機數(shù)據(jù)計算或數(shù)據(jù)處理的結(jié)果，以用戶需要的形式顯示或打印出來。存放程序的存儲器采用只讀存儲器（ROM）；存放輸入/輸出數(shù)據(jù)或中間結(jié)果的存儲器采用隨機存儲器（RAM）。（3）寄存器組：寄存器組作為CPU內(nèi)部的暫存單元至關(guān)重要，它是CPU處理數(shù)據(jù)所必需的一個存取空間，其多少直接影響著微機系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)的能力和速度。程序計數(shù)器PC指出當(dāng)前要執(zhí)行的指令的地址。它的任務(wù)有控制取指令、執(zhí)行指令、存取操作數(shù)或運算結(jié)果等操作，向其他部件發(fā)出控制信號，協(xié)調(diào)各部件的工作。要執(zhí)行一條指令，首先要把它從程序存儲器中取到指令寄存器中。ALU進行何種運算由控制器發(fā)出的命令確定，運算后的結(jié)果經(jīng)數(shù)據(jù)總線送至累加器A，同時影響標(biāo)志寄存器F的狀態(tài)。暫存寄存器用來暫時存儲數(shù)據(jù)總線或其他寄存器送來的操作數(shù)，是ALU的數(shù)據(jù)輸 入源。計算機的數(shù)據(jù)運算和處理都在這里進行。圖11 微型計算機組成框圖可見，微型計算機結(jié)構(gòu)的突出特征是具有一個包含運算器和控制器的集成芯片微處理器（CPU）。單片機具有結(jié)構(gòu)簡單、控制功能強、可靠性高、體積小、價格低等特點，在家用電器、智能化儀器、工業(yè)控制以及火箭導(dǎo)航尖端技術(shù)領(lǐng)域都發(fā)揮著十分重要的作用。第1章 單片機最小系統(tǒng) ——單片機最小硬件系統(tǒng)簡介 計算機、微型機、單片機及單片機應(yīng)用系統(tǒng)概述微型計算機的出現(xiàn)給人類生活帶來了根本性的變化，使現(xiàn)代科學(xué)研究產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍，單片機技術(shù)的出現(xiàn)則給現(xiàn)代工業(yè)測控領(lǐng)域帶來了一次新的技術(shù)革命。由于單片機的硬件結(jié)構(gòu)與指令系統(tǒng)的功能都是按工業(yè)控制要求而設(shè)計的，常用在工業(yè)檢測、控制裝置中，因而也稱為微控制器（MicroController）。微處理器芯片、存儲器芯片、輸入/輸出接口電路芯片以及外部設(shè)備，在它們之間用總線連接起來就構(gòu)成了微型計算機，如圖11所示。（1）運算器：運算器是計算機的運算部件，用于實現(xiàn)算術(shù)和邏輯運算。通常其作用有兩個：一是運算時把一個操作數(shù)經(jīng)暫存器送至ALU；二是在運算后保存其運算結(jié)果。它能分別對來自兩個暫存器數(shù)據(jù)源的兩個操作數(shù)進行加、減、與、或等運算，還能進行數(shù)據(jù)的移位。指令寄存器IR用來保存當(dāng)前正在執(zhí)行的一條指令。定時及控制邏輯電路是CPU的核心部件。計算機運行時，按順序取出程序存儲器中的指令并逐一執(zhí)行。程序計數(shù)器PC的位數(shù)決定了微
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