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[導(dǎo)讀]學(xué)習(xí)單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)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份:計算機的五個組成部份:運算器:用于實現(xiàn)算術(shù)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

學(xué)習(xí)單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)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份:
計算機的五個組成部份:
運算器:用于實現(xiàn)算術(shù)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(diào)的工作;
存儲器:用于存放程序和數(shù)據(jù);(又分為內(nèi)存儲器和外存儲器,內(nèi)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(shè)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(shè)備:輸出設(shè)備用于把計算機數(shù)據(jù)計算或加工的結(jié)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(shè)備和輸出設(shè)備合在一起稱之為計算機的外部設(shè)備。


51單片機的內(nèi)部又有些什么部件組成呢?


下圖就是我們要研究學(xué)習(xí)的對象,51單片機結(jié)構(gòu)圖了。大家看看圖,中間的一條雙橫線就是51單片機的內(nèi)部總線了。其它的部件都是通過內(nèi)部的總線與CPU相聯(lián)接的,在第一節(jié)課時我們已跟大家講述過,8051單片機是總線結(jié)構(gòu)的。下面我們就51單片機內(nèi)部的單個部件與大家進行講解。


圖片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。CPU是單片機的主要核心部件,在CPU里面包含了運算器、控制器以及若干寄存器等部件給成。

內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器(RAM):


MCS-51單片機芯片共有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(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器就是指前128單元,簡稱內(nèi)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。


內(nèi)部程序存儲器(ROM):
在前面也已講過,MCS-51內(nèi)部有4KB/8KB字節(jié)的ROM(51系列為4KB,51系列為8KB),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(nèi)部RAM。地址范圍為0000H~FFFFH(64KB)。


定時器/計數(shù)器
51系列共有2個16位的定時器/計數(shù)器(52系列共有3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(jié)果對計算機進行控制。定時時靠內(nèi)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)。


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。


串行口
MCS-51有一個可編程的全雙工的串行口,以實現(xiàn)單片機和其它設(shè)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。

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(yīng)用的需要。51系列有5個中斷源(52系列有6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,優(yōu)先級別的設(shè)置我們也將在后面進行詳細的講解。


定時與控制部件
MCS-51單片機內(nèi)部有一個高增益的反相放大器,基輸入端為XTAL1輸出端為XTAL2。MCS-51芯片的內(nèi)部有時鐘電路,但石英晶體和微調(diào)電容需外接。時鐘電路為單片機產(chǎn)生時鐘脈沖序列。


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