第章 单片机硬件系统

《第章 单片机硬件系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、单片机讲义第1章单片机硬件系统本章要点v80C51系列单片机内部结构v外部引脚功能v存储空间配置和功能v片内RAM结构和功能v特殊功能寄存器的用途和功能v程序计数器PC的作用和基本工作方式vI/O端口结构、工作原理及功能v时钟和时序v复位电路、复位条件和复位后状态v低功耗工作方式的作用和进入退出的方法1.1概述1.1.1单片机及单片机应用系统1.微型计算机及微型计算机系统微型计算机（Microcomputer）简称微机，是计算机的一个重要分类。人们通常按照计算机的体积、性能和应用范围等条件，将计算机分为巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机等

2、。微型计算机不但具有其它计算机快速、精确、程序控制等特点，最突出的是它还具有体积小、重量轻、功耗低、价格便宜等优点。个人计算机简称PC（PersonalComputer）机，是微型计算机中应用最为广泛的一种，也是近年来计算机领域中发展最快的一个分支。由于PC机在性能和价格方面适合个人用户购买和使用，目前，它已经像普通家电一样深入到了家庭和社会生活的各个方面。微型计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。硬件系统是指构成微机系统的实体和装置，通常由运算器、控制器、存储器、输入接口电路和输入设备、输出接口电路和输出设备等组成。其中，运算器和控制

3、器一般做在一个集成芯片上，统称中央处理单元（CentralProcessingUnit），简称CPU，是微机的核心部件。CPU配上存放程序和数据的存储器、输入/输出（Input/Output，简称I/O）接口电路以及外部设备即构成微机的硬件系统。第134页共134页软件系统是微机系统所使用的各种程序的总称。人们通过它对整机进行控制并与微机系统进行信息交换，使微机按照人的意图完成预定的任务。软件系统与硬件系统共同构成完整的微机系统，两者辅相成，缺一不可。微型计算机系统组成示意图如图1.1所示。图1.1微型计算机系统组成示意图下面把组成计算机的5

4、个基本部件作简单说明。1)运算器运算器是计算机的运算部件，用于实现算术和逻辑运算。计算机的数据运算和处理都在这里进行。2)控制器控制器是计算机的指挥控制部件，它控制计算机各部分自动、协调地工作。运算器和控制器是计算机的核心部分，常把它们合在一起称之为中央处理器，简称CPU。3)存储器存储器是计算机的记忆部件，用于存放程序和数据。存储器又分为内存储器和外存储器。实训中使用的EPROM2764便是存贮器。4)输入设备输入设备用于将程序和数据输入到计算机中，如键盘等。5)输出设备输出设备用于把计算机数据计算或加工的结果，以用户需要的形式显示或打印出

5、来，如显示器、打印机等。第134页共134页通常把外存储器、输入设备和输出设备合在一起称之为计算机的外部设备，简称“外设”。2．单片微型计算机单片微型计算机是指集成在一个芯片上的微型计算机，也就是把组成微型计算机的各种功能部件，包括CPU（CentralProcessingUnit）、随机存取存储器RAM（RandomAccessMemory）、只读存储器ROM（Read-onlyMemory）、基本输入/输出(Input/Output)接口电路、定时器/计数器等部件都制作在一块集成芯片上，构成一个完整的微型计算机，从而实现微型计算机的基本功

6、能。单片机内部结构示意图如图1.2所示。图1.2单片机内部结构示意图单片机实质上是一个芯片。在实际应用中，通常很难将单片机直接和被控对象进行电气连接，必须外加各种扩展接口电路、外部设备、被控对象等硬件和软件，才能构成一个单片机应用系统。3．单片机应用系统及组成单片机应用系统是以单片机为核心，配以输入、输出、显示、控制等外围电路和软件，能实现一种或多种功能的实用系统。本书的实训电路板也是一个单片机的应用系统，它除了有单片机芯片以外，还有许多的外围电路，如果再配以后续章节所讲的一系列的实训程序，便可以完成很多功能。所以说，单片机应用系统是由硬件和

7、软件组成的，硬件是应用系统的基础，软件则在硬件的基础上对其资源进行合理调配和使用，从而完成应用系统所要求的任务，二者相互依赖，缺一不可。单片机应用系统的组成如图1.3所示。第134页共134页图1.3单片机应用系统的组成由此可见，单片机应用系统的设计人员必须从硬件和软件两个角度来深入了解单片机，并能够将二者有机结合起来，才能形成具有特定功能的应用系统或整机产品。自从1974年美国Fairchild公司研制出第一台单片机F8之后，迄今为止，单片机经历了由4位机到8位机再到16位机的发展过程。单片机制造商很多，主要有美国的Intel、Motoro

8、la、Zilog等公司。目前，单片机正朝着高性能、多品种方向发展。近年来，32位单片机已进入了实用阶段，但是由于8位单片机在性能价格比上占有优势，而且8位增强型单片