单片机结构和系统扩展.ppt

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1、电气工程学院第2章单片机的结构与系统扩展电气工程学院电子计算机电气工程学院微型计算机微处理器微型计算机微型计算机系统微型计算机开发系统微处理器：集成在同一块大规模集成电路芯片上的运算器和控制器，称为MCU。微型计算机：由微处理器、半导体存储器、I/O接口和中断系统等组装在一块或数块印刷电路板上所构成的计算机。微型计算机系统：由硬件和软件组成。微型计算机开发系统：用于开发微型计算机。电气工程学院微型计算机单片微型计算机（SingleChipMicrocomputer)：也称微控制器，是一种把微处理器、半导体存储器、I/O接口和中断系统等集成在同

2、一片集成电路上的微型计算机。单板微型计算机：是一种把微处理器、半导体存储器、I/O接口和中断电路等芯片安装在同一块印刷电路板上的微型计算机。多板微型计算机：把构成微型计算机的功能部件分别组装在多块印刷电路板上，并通过同一机箱内的总线插槽连成一体的微型计算机。电气工程学院微型机系统硬件微型机系统外围设备过程控制I/O通道A/D,D/A转换器开关量等外部设备键盘、鼠标等输入设备显示器、打印机等输出设备软驱、硬盘及磁带等外存储器主机输入输出(I/O)接口电路微处理器(CPU)运算器(算术逻辑运算单元ALU)控制器(控制单元CU)寄存器阵列(RA)内

3、存储器RAM,ROM,EPROMEEPROM等系统软件软件用户（应用）软件电气工程学院微型计算机的基本结构运算器控制器MPUROMRAMI/O外设接口CBABDB电气工程学院MCS-51的内部结构电气工程学院中央处理器（CPU）；数据存储器（RAM）；程序存储器（ROM）；2个l6位的定时器/计数器；并行I/O口（32根I/O线，4个P口）；外部存贮器寻址范围ROM、RAM各64K；全双工串行口；中断系统（5个中断源，2个中断优先级）时钟电路。MCS-51单片机简介电气工程学院MCS-51单片机的主要产品型号制造技术片内程序存储器片内数据存储

4、器8051AHHMOSROM(4k)128字节8031AHAHMOS无128字节8751HHMOSEPROM（4K）128字节AT89C51/AT89S51CHMOSFLASHROM（4K）128字节80C31CHMOS无128字节8051HMOSROM（8K）256字节8031HMOS无256字节MCS-51单片机简介电气工程学院MCS-51家族MCS-51家族包括51和52两个子系列。51子系列机包括8031、8051、8751、89C51等，主要差别在于片内集成不同类型的程序存储器。52子系列的产品主要有8032、8052、8752。与

5、51子系列的差别主要在于：1.片内数据存储器增至256B2.片内程序存储器增至8KB（8032/80C32无）3.I/O口功能增强（3个16位定时器/计数器，有6个中断源）。其他性能均与5l子系列相同。其对应的低功耗CHMOS工艺器件分别为80C32、80C52和87C52。电气工程学院（1）基本型典型产品：8031/8051/8751内部RAM增到256字节，8052、8752的内部程序存储器扩展到8KB，16位定时器/计数器增至3个。（3）低功耗型典型产品：80C31/87C51/80C51。采用CMOS工艺适于电池供电或其它要求低功耗的

6、场合。（2）增强型典型产品：8032/8052/8752电气工程学院中央处理器（CPU）（1）运算器：算术逻辑单元ALU（2）控制器：定时控制逻辑、指令寄存器IR、指令译码器ID时序部件(时钟、脉冲分配器)、微操作控制部件（3）专用寄存器组：程序计数器(PC)、累加器(A)、通用寄存器(B)、程序状态字(PSW)、堆栈指针(SP)、数据指针(DPTR)电气工程学院算术逻辑部件——ALU由三部分组成：1、加法器四则运算：加、减、乘、除2、布尔处理器与、或、非、异或、取反等3、暂存器TMP1、TMP2，对用户不开放电气工程学院定时控制部件的控制作

7、用指令寄存器IR用于存放从程序存储器中取出的指令码，定时控制逻辑（指令译码器ID）用于对指令寄存器中的指令码进行译码，并在振荡器的配合下产生执行指令的时序脉冲，以完成相应的指令的执行。电气工程学院专用寄存器组电气工程学院程序计数器PC程序计数器PC(programcounter)是一个二进制16位的程序地址寄存器，专门用来存放下一条需要执行指令的内存地址，能自动加1。工作过程：CPU执行指令时，先是根据程序计数器PC中的地址从存储器中取出当前需要执行的指令码，并把它送给控制器分析执行，随后程序计数器PC中的地址自动加1，以便为CPU取下一个需

8、要执行的指令码作准备。电气工程学院8051的程序计数器8051的程序计数器PC由16个触发器构成，故它的编码范围为0000H~FFFFH，共64K。也就是说，805