第一章 单片机的概述.ppt

* 第一章 单片机概述 1.1 计算机的基本结构及工作过程 1.2 单片机及应用 1.3 MCS-51的内部结构 1.4 MCS-51引脚功能描述 1.5 存储器地址空间 CPU 控制器 存储器 输入设备 输出设备 运算器 1.1 计算机的基本结构及工作过程 1.1.1 计算机的基本结构 1. 运算器 (Arithmetic and logic unit) 功能 — 在控制器的控制下，对二进制数进行算术 运算、逻辑运算及信息传递。 算术运算：加、减、乘、除 逻辑运算：与、或、非 信息传递：存取、传递数据 中心部件 — 算术逻辑单元 ALU ALU 累加器 暂存器 寄存器 （Register） 存放第一操作数和操作运算结果 暂存原始数据、中间结果及运算结果 2. 控制器 (Control unit) 功能 — 控制每个部件在何时做何事。 主要部件 — 程序（指令）计数器PC (Program Counter) PC的功能: (1) 存放当前指令在存储器中的起始地址。 (2) 处理器每取出一条指令，PC自动+1，指向 下一条指令的起始地址。 3. 存储器 (Memory) 功能 — 存放程序和数据。 特点 — 一次写，多次读。 分类： 随机存储器RAM：随时写入、读出，掉电丢失内容 只读存储器ROM：厂家写入，可读出，掉电不丢失 存储容量单位： 位 bit ：0 或 1 字节Byte ：8 bit 为一个字节 字Word ：计算机数据线的宽度为一个字，16、32或64位 存储容量：存储容量 = 字数 ? 位数 4. 输入/输出（I/O）设备 Keyboard CRT Cathode Ray Tube Printer 0 0 0 0H Program Counter ? ? ? 指令4 指令3 指令2 指令1 CPU 存储器 0 0 0 0H 0 0 0 1H 0 0 0 2H 0 0 0 3H 1.1.2 计算机的工作过程 ① PC的指令地址放到地址总线； ② 按地址从存储器中取出指令， 数据总线送CPU； ③ PC+1， ④ CPU分析指令，完成指令功能 ⑤ 按以上步骤执行下一条指令。 0 0 0 0H Program Counter ? ? ? 指令4 指令3 指令2 指令1 CPU 存储器 0 0 0 0H 1.1.2 计算机的工作过程 ① PC的指令地址放到地址总线； ② 按地址从存储器中取出指令， 数据总线送CPU； ③ PC+1， ④ CPU分析指令，完成指令功能 ⑤ 按以上步骤执行下一条指令。 0 0 0 1H CPU 0 0 0 2H CPU 0 0 0 3H CPU 1.1.2 计算机的工作过程 ① PC的指令地址放到地址总线； ② 按地址从存储器中取出指令， 数据总线送CPU； ③ PC+1， ④ CPU分析指令，完成指令功能 ⑤ 按以上步骤执行下一条指令。 ? ? ? 0003H 0002H 0001H 0000H ? ? ? 指令4 指令3 指令2 指令1 存储器 0 0 0 0H Program Counter CPU 0 0 0 1H 0 0 0 2H 0 0 0 3H 0 0 0 4H 1.2 单片机及应用 单片计算机（single chip microcomputer） 又称微控制器（microcontroller） 五个组成部分： 运算器 存储器 控制器 输入接口电路 输出接口电路 分类： 通用型单片机 专用型单片机 （用于过程控制、参数检测、信号处理等方面） 1.2.1 单片机的发展概况 89 ? 51 ATMEL Z ? 8 Zilog 6801 6802 Motorala 8 8 16 MCS?40 MCS?51 MCS?96 Intel 1976 1980 1983 位数 型号系列 公司 推出时间 MCS?51 系列 51子系列 52子系列 8031 8051 8751 8032 8052 多一个16位定时/计数器 含265B的内部数据存储器 ? 8KB 8052 ? ? 8032 52 4KB ? 8751 ? 4KB 8051 ? ? 8031 51 MCS?51 EPROM 掩膜ROM 存储器类型 单片机系列 MCS?51单片机程序存储器配置 1 KB(Kilobyte) = 210B B=1024 B 8031 8051 8751 P0口地址 和数据总线 P1口 通用口 P2口 地址总线 P3口