你知道51單片機(jī)的CPU位數(shù)嗎?51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)是怎樣的?
單片機(jī)的使用非常廣泛,可以說(shuō),單片機(jī)就是一個(gè)微型的計(jì)算機(jī)。為增進(jìn)大家對(duì)單片機(jī)的認(rèn)識(shí),小編在本文中將對(duì)51單片機(jī)的CPU以及51單片機(jī)的內(nèi)容結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)介紹。如果你對(duì)單片機(jī)具有興趣,不妨和小編一起繼續(xù)往下閱讀哦。
51單片機(jī)是8位的CPU,表示數(shù)據(jù)處理一次能夠處理的數(shù)據(jù)的位寬是8個(gè)比特位,也就是一個(gè)字節(jié),這個(gè)叫做它的位數(shù),51單片機(jī)除了具備八位的CPU之外,實(shí)際上它有兩個(gè),它還有一個(gè)位處理器,一個(gè)字節(jié)處理器,所以呢,51單片機(jī)可以進(jìn)行自己處理,還可以進(jìn)行位處理,是因?yàn)樗鼉?nèi)部還有一個(gè)為處理器,除了字節(jié)處理數(shù)據(jù)的處理器,又有位處理器,有很多的處理都是借助于位處理來(lái)進(jìn)行操作的,方便用戶的使用。
51單片機(jī)的位數(shù)一般是8位的,現(xiàn)在的單面機(jī)還有16位,32位的類(lèi)型,CPU的作用以及CPU在計(jì)算機(jī)或者是單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu),邏輯框圖當(dāng)中的位置都是什么?
CPU的一個(gè)主要作用是讀入并分析每條指令,根據(jù)指令的功能控制單片機(jī)的各個(gè)功能部件,執(zhí)行指定的操作來(lái)完成特定的功能,實(shí)際上可以簡(jiǎn)單理解為讀取指令,執(zhí)行指令,CPU去什么地方讀取指令?通過(guò)C語(yǔ)言程序代碼編譯鏈接生成可執(zhí)行文件,把它下載到存儲(chǔ)器當(dāng)中的ROM單元,CPU要到ROM當(dāng)中讀指令,讀了指令怎么知道這個(gè)指令是要干什么的?它要讀取指令,同時(shí)也要執(zhí)行指令,這中間還牽扯到數(shù)據(jù),它要去數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,也就是ROM當(dāng)中找操作數(shù),然后才能放到CPU的某一個(gè)部件當(dāng)中去做運(yùn)算,運(yùn)算完成之后再去控制單片機(jī)的各個(gè)部件去執(zhí)行這個(gè)操作,這個(gè)就是CPU的一個(gè)主要作用。
CPU在51單片機(jī)內(nèi)部的邏輯結(jié)構(gòu)當(dāng)中,或者是在51單片機(jī)的內(nèi)部的硬件結(jié)構(gòu)當(dāng)中,所處的位置在什么位置, 51單片機(jī)的內(nèi)部涵蓋了單片機(jī)內(nèi)部的所有的資源,單片機(jī)的內(nèi)部有三總線,數(shù)據(jù)總線,地址總線和控制總線,三總線的結(jié)構(gòu)也就是它內(nèi)部這些部件之間的相互數(shù)據(jù)的傳輸就是靠總線,這個(gè)結(jié)構(gòu)當(dāng)中涵蓋了單片機(jī)的內(nèi)部資源,有8位的CPU,有一個(gè)4K的rom,有128K128B的RAM,有兩個(gè)16位定時(shí)計(jì)數(shù)器,32位的IO口,也就是32個(gè)IO口,所以外部引腳當(dāng)中有32個(gè)引腳是作為輸入輸出通道,還有串行口和五個(gè)中斷源,CPU就在其中。
CPU主要是由運(yùn)算器和控制器構(gòu)成,其中還包括若干特殊功能寄存器,以ALU為核心的運(yùn)算器,ALU是算術(shù)邏輯單元的英文縮寫(xiě),它的一個(gè)主要功能是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加減乘除,算術(shù)邏輯運(yùn)算以及與或非等邏輯運(yùn)算,以及位操作,這個(gè)就是ALU的功能,就是執(zhí)行算術(shù)邏輯運(yùn)算的,ALU只負(fù)責(zé)運(yùn)算,運(yùn)算的數(shù)必須要傳給它,它上面有兩個(gè),一個(gè)是暫存器,還有累加器ACC,一般會(huì)把運(yùn)算的操作數(shù)事先存放在累加器ACC當(dāng)中,或者暫存器當(dāng)中,然后傳到ALU單元當(dāng)中去做運(yùn)算,運(yùn)算的結(jié)果會(huì)返回到累加器ACC或者轉(zhuǎn)存器,或者存儲(chǔ)單元當(dāng)中,這個(gè)是由不同的尋址方式和不同的指令來(lái)決定的。
寄存器B主要是用來(lái)做乘除法運(yùn)算,乘除法指令需要用到寄存器B,在乘法的時(shí)候是用來(lái)存放乘數(shù)的,在除法指令的時(shí)候存放除數(shù)的結(jié)果,有一部分也要保存到寄存器B當(dāng)中,當(dāng)不用乘除法指令的時(shí)候,寄存器B可以作為普通的寄存器來(lái)使用,暫存器或者寄存器實(shí)際上就是一個(gè)內(nèi)部的單元,內(nèi)部ROM的單元。
CPU是8位的寄存器,就相當(dāng)于是我們?nèi)コ衼?lái)寄存東西的地方,把東西放在那然后可以再取走,就是這么一個(gè)暫時(shí)存放的地方,它存放的是一個(gè)八位的二進(jìn)制數(shù),ALU當(dāng)中進(jìn)行運(yùn)算,把運(yùn)算結(jié)果還要返回過(guò)去,PSW是特殊功能寄存器,SFR是內(nèi)部REM當(dāng)中高128個(gè)字節(jié),就是從80H到FFH地址單元當(dāng)中的21個(gè)特殊功能寄存器,PSW也是其中的一個(gè),PSW叫做程序狀態(tài)字寄存器,它也是一個(gè)八位的寄存器,它主要用來(lái)存放的是本次運(yùn)放的結(jié)果的特征狀態(tài),或者叫特征信息,它是從ALU指向,就是說(shuō)把數(shù)據(jù)放到ALU進(jìn)行運(yùn)算,在運(yùn)算的過(guò)程當(dāng)中會(huì)有一些狀態(tài)信息進(jìn)行輸出,會(huì)以PFW狀態(tài)字的形式來(lái)呈現(xiàn),可以通過(guò)查詢PSW當(dāng)中的狀態(tài)信息來(lái)表明當(dāng)前的運(yùn)算的一個(gè)問(wèn)題,處理器的一個(gè)相關(guān)的工作狀態(tài),可以通過(guò)PSW來(lái)取得。
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