單片機的基本結構
在學習單片機的內部結構之前,我們先了解下我們現(xiàn)在正在使用的計算機的幾大組成部從份:
計算機的五個組成部份:
運算器:用于實現(xiàn)算術和邏輯運算。計算機的運算和處理都在這里進行;
控制器:是計算機的控制指揮部件,使計算機各部份能自動協(xié)調的工作;
存儲器:用于存放程序和數(shù)據(jù);(又分為內存儲器和外存儲器,內存儲器就如我們電腦的硬盤,外存儲器就如我們的U盤)
輸入設備:用于將程序和數(shù)據(jù)輸入到計算機(例如我們電腦的鍵盤、掃描儀);
輸出設備:輸出設備用于把計算機數(shù)據(jù)計算或加工的結果以用戶需要的形式顯示或保存(例如我們的打印機)。
注:1、通常把運算器和控制器合在一起稱為中央處理器(Central Processing Unit),簡稱CPU。
2、通常把外存儲器、輸入設備和輸出設備合在一起稱之為計算機的外部設備。
典型系列單片機是由下圖所示的器件組成的:
1 中央處理器(CPU):
剛跟大家講過,需要提醒的是MCS-51的CPU能處理8位二進制數(shù)或代碼;
2 內部數(shù)據(jù)存儲器(RAM):
8051芯片共有256個RAM單元,其中后128單元被專用寄存器占用(稍后我們詳解),能作為寄存器供用戶使用的只是前128單元,用于存放可讀寫的數(shù)據(jù)。因此通常所說的內部數(shù)據(jù)存儲器就是指前128單元,簡稱內部RAM。地址范圍為00H~FFH(256B)。是一個多用多功能數(shù)據(jù)存儲器,有數(shù)據(jù)存儲、通用工作寄存器、堆棧、位地址等空間。
3 內部程序存儲器(ROM):
在前面也已講過,8051內部有4KB的ROM,用于存放程序、原始數(shù)據(jù)或表格。因此稱之為程序存儲器,簡稱內部RAM。地址范圍為0000H~FFFFH(64KB)。
4 定時器/計數(shù)器
8051共有2個16位的定時器/計數(shù)器,以實現(xiàn)定時或計數(shù)功能,并以其定時或計數(shù)結果對計算機進行控制。定時時靠內部分頻時鐘頻率計數(shù)實現(xiàn),做計數(shù)器時,對P3.4(T0)或P3.5(T1)端口的低電平脈沖計數(shù)。
5 并行I/O口
MCS-51共有4個8位的I/O口(P0、P1、P2、P3)以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入輸出。具體功能在后面章節(jié)中將會詳細論述。
6 串行口
MCS-51有一個全雙工的串行口,以實現(xiàn)單片機和其它設備之間的串行數(shù)據(jù)傳送。該串行口功能較強,既可作為全雙工異步通信收發(fā)器使用,也可作為移位器使用。RXD( P3.0)腳為接收端口,TXD(P3.1)腳為發(fā)送端口。
7 中斷控制系統(tǒng)
MCS-51單片機的中斷功能較強,以滿足不同控制應用的需要。共有5個中斷源,即外中斷2個,定時中斷2個,串行中斷1個,全部中斷分為高級和低級共二個優(yōu)先級別。
8 時鐘電路
MCS-51芯片的內部有時鐘電路,但石英晶體和微調電容需外接。時鐘電路為單片機產生時鐘脈沖序列。系統(tǒng)允許的晶振頻率為12MHZ。
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