Ⅰ 單片機的構成
1 中央處理器(CPU):
MCS-51的CPU能處理8位二進制數或代碼;
2 內部數據存儲器(RAM):
8051晶元共有256個RAM單元,其中後128單元被專用寄存器佔用,能作為寄存器供用戶使用的只是前128單元,用於存放可讀寫的數據。因此通常所說的內部數據存儲器就是指前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據存儲器,有數據存儲、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,用於存放程序、原始數據或表格。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/計數器
8051共有2個16位的定時器/計數器,以實現定時或計數功能,並以其定時或計數結果對計算機進行控制。定時時靠內部分頻時鍾頻率計數實現,做計數器時,對P3.4(T0)或P3.5(T1)埠的低電平脈沖計數。
5 並行I/O口
MCS-51共有4個8位的I/O口(P0、P1、P2、P3)以實現數據的輸入輸出。
P0.0~P0 . 7 :P0 口是一個 8 位漏極開路型雙向 I/O 埠。在訪問片外存儲器時,它分時作低 8 位地址和 8 位雙向數據匯流排用。在EPROM 編程時,由 P0 輸入指令位元組,而在驗證程序時,則輸出指令位元組。驗證程序時,要求外接上拉電阻。 P0 能以吸收電流的方式驅動8個LSTTL 負載。
P1. 0 ~P1. 7 ( 1~8 腳): P1 是一上帶內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。在 EPROM 編程和驗證程序時,由它輸入低 8 位地址。 P1 能驅動 4 個 LSTTL 負載。
在 8032/8052 中, P1. 0 還相當於專用功能端 T2 ,即定時器的計數觸發輸入端; P1. 1 還相當於專用功能端T2EX ,即定時器 T2 的外部控制端。P2.0~P2.7 ( 21~28 腳): P2 也是一上帶內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。在訪問外部存儲器時,由它輸出高 8 位地址。在對 EPROM 編程和程序驗證時,由它輸入高 8 位地址。 P2 可以驅動 4 個 LSTTL 負載。P3. 0 ~P3. 7 ( 10~17 腳): P3 也是一上帶內部上拉電阻的雙向 I/O 口。在 MCS-51 中,這 8 個引腳還用於專門的第二功能。 P3 能驅動 4 個 LSTTL 負載。
P3. 0 RXD (串列口輸入)
P3. 1 TXD (串列口輸出)
P3. 2 INT0 (外部中斷 0 輸入)
P3. 3 INT1 (外部中斷 1 輸入)
P3. 4 T0 (定時器 0 的外部輸入)
P3. 5 T1 (定時器 1 的外部輸入)
P3. 6 WR (片外數據存儲器寫選通)
P3. 7 RD (片外數據存儲器讀選通)
6 串列口
MCS-51有一個全雙工的串列口,以實現單片機和其它設備之間的串列數據傳送。該串列口功能較強,既可作為全雙工非同步通信收發器使用,也可作為移位器使用。RXD( P3.0)腳為接收埠,TXD(P3.1)腳為發送埠。
7 中斷控制系統
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,串列中斷1個,全部中斷分為高級和低級共二個優先順序別。
8 時鍾電路
MCS-51晶元的內部有時鍾電路,但石英晶體和微調電容需外接。時鍾電路為單片機產生時鍾脈沖序列。系統允許的晶振頻率為12MHZ
Ⅱ 單片機的內部組成結構
單片機的內部組成結構如下:
運算器:用於實現算術和邏輯運算。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調的工作。
存儲器:用於存放程序和數據;(又分為內存儲器和外存儲器,內存儲器就如我們電腦的硬碟,外存儲器就如我們的U盤)。
輸入設備:用於將程序和數據輸入到計算機(例如我們電腦的鍵盤、掃描儀)。
輸出設備:輸出設備用於把計算機數據計算或加工的結果以用戶需要的形式顯示或保存(例如我們的列印機)。
單片機硬體特徵
(1)單片機的體積比較小, 內部晶元作為計算機系統,其結構簡單,但是功能完善,使用起來十分方便,可以模塊化應用。
(2)單片機有著較高的集成度,可靠性比較強,即使單片機處於長時間的工作也不會存在故障問題。
(3) 單片機在應用時低電壓、低能耗,是人們在日常生活中的首要選擇, 為生產與研發提供便利。
(4)單片機對數據的處理能力和運算能力較強,可以在各種環境中應用,且有著較強的控制能力。
Ⅲ 單片機內部結構主要有哪些組成以及它的功能
單片機內部結構及其功能:
CPU:由運算和控制邏輯組成,同時還包括中斷系統和部分外部特殊功能寄存器;
RAM:用以存放可以讀寫的數據,如運算的中間結果、最終結果以及欲顯示的數據;
ROM:用以存放程序、一些原始數據和表格;
I/O口:四個8位並行I/O口,既可用作輸入,也可用作輸出;
T/C:兩個定時/記數器,既可以工作在定時模式,也可以工作在記數模式;
五個中斷源的中斷控制系統;
一個全雙工UART(通用非同步接收發送器)的串列I/O口,用於實現單片機之間或單片機與微機之間的串列通信;
片內振盪器和時鍾產生電路,石英晶體和微調電容需要外接。
Ⅳ 單片機的基本組成部分是什麼
單片機的基本組成部分:
1、運算器
運算器由運算部件——算術邏輯單元(Arithmetic & Logical Unit,簡稱ALU)、累加器和寄存器等幾部分組成。ALU的作用是把傳來的數據進行算術或邏輯運算,輸入來源為兩個8位數據,分別來自累加器和數據寄存器。ALU能完成對這兩個數據進行加、減、與、或、比較大小等操作,最後將結果存入累加器。
運算器有兩個功能:
(1) 執行各種算術運算。
(2) 執行各種邏輯運算,並進行邏輯測試,如零值測試或兩個值的比較。
運算器所執行全部操作都是由控制器發出的控制信號來指揮的,並且,一個算術操作產生一個運算結果,一個邏輯操作產生一個判決。
2、控制器
控制器由程序計數器、指令寄存器、指令解碼器、時序發生器和操作控制器等組成,是發布命令的「決策機構」,即協調和指揮整個微機系統的操作。其主要功能有:
(1) 從內存中取出一條指令,並指出下一條指令在內存中的位置。
(2) 對指令進行解碼和測試,並產生相應的操作控制信號,以便於執行規定的動作。
(3) 指揮並控制CPU、內存和輸入輸出設備之間數據流動的方向。
微處理器內通過內部匯流排把ALU、計數器、寄存器和控制部分互聯,並通過外部匯流排與外部的存儲器、輸入輸出介面電路聯接。外部匯流排又稱為系統匯流排,分為數據匯流排DB、地址匯流排AB和控制匯流排CB。通過輸入輸出介面電路,實現與各種外圍設備連接。
3、主要寄存器
(1)累加器A
累加器A是微處理器中使用最頻繁的寄存器。在算術和邏輯運算時它有雙功能:運算前,用於保存一個操作數;運算後,用於保存所得的和、差或邏輯運算結果。
(2)數據寄存器DR
數據寄存器通過數據匯流排向存儲器和輸入/輸出設備送(寫)或取(讀)數據的暫存單元。它可以保存一條正在解碼的指令,也可以保存正在送往存儲器中存儲的一個數據位元組等等。
(3)指令寄存器IR和指令解碼器ID
指令包括操作碼和操作數。
指令寄存器是用來保存當前正在執行的一條指令。當執行一條指令時,先把它從內存中取到數據寄存器中,然後再傳送到指令寄存器。當系統執行給定的指令時,必須對操作碼進行解碼,以確定所要求的操作,指令解碼器就是負責這項工作的。其中,指令寄存器中操作碼欄位的輸出就是指令解碼器的輸入。
(4)程序計數器PC
PC用於確定下一條指令的地址,以保證程序能夠連續地執行下去,因此通常又被稱為指令地址計數器。在程序開始執行前必須將程序的第一條指令的內存單元地址(即程序的首地址)送入PC,使它總是指向下一條要執行指令的地址。
(5)地址寄存器AR
地址寄存器用於保存當前CPU所要訪問的內存單元或I/O設備的地址。由於內存與CPU之間存在著速度上的差異,所以必須使用地址寄存器來保持地址信息,直到內存讀/寫操作完成為止。
顯然,當CPU向存儲器存數據、CPU從內存取數據和CPU從內存讀出指令時,都要用到地址寄存器和數據寄存器。同樣,如果把外圍設備的地址作為內存地址單元來看的話,那麼當CPU和外圍設備交換信息時,也需要用到地址寄存器和數據寄存器。
簡介:
單片機,全稱單片微型計算機(英語:Single-ChipMicrocomputer),又稱微控制器(Microcontroller),是把中央處理器、存儲器、定時/計數器(Timer/Counter)、各種輸入輸出介面等都集成在一塊集成電路晶元上的微型計算機。與應用在個人電腦中的通用型微處理器相比,它更強調自供應(不用外接硬體)和節約成本。它的最大優點是體積小,可放在儀表內部,但存儲量小,輸入輸出介面簡單,功能較低。由於其發展非常迅速,舊的單片機的定義已不能滿足,所以在很多應用場合被稱為范圍更廣的微控制器;從上世紀80年代,由當時的4位、8位單片機,發展到現在的32位300M的高速單片機。
硬體特性:
1、單片機集成度高。單片機包括CPU、4KB容量的ROM(8031 無)、128 B容量的RAM、 2個16位定時/計數器、4個8位並行口、全雙工串口行口;
2、系統結構簡單,使用方便,實現模塊化;
3、單片機可靠性高,可工作到10^6 ~10^7小時無故障;
4、處理功能強,速度快;
5、低電壓,低功耗,便於生產攜帶型產品;
6、控制功能強;
7、環境適應能力強。
Ⅳ 單片機有哪些結構-單片機的基本結構
單片機有哪些結構-單片機的基本結構
單片機誕生以來,人們對其研究就從未中斷過,經過多年的發展,單片機的性能不斷完善,加上單片機具有價格便宜、使用便捷、功能強大等優點,目前已被廣泛應用在各個生產領域中。下面,我為大家分享單片機的基本結構,希望對大家有所幫助!
控制器
控制器由程序計數器、指令寄存器、指令解碼器、時序發生器和操作控制器等組成,是發布命令的“決策機構”,即協調和指揮整個微機系統的操作。其主要功能有:
(1) 從內存中取出一條指令,並指出下一條指令在內存中的位置。
(2) 對指令進行解碼和測試,並產生相應的操作控制信號,以便於執行規定的動作。
(3) 指揮並控制CPU、內存和輸入輸出設備之間數據流動的方向。
微處理器內通過內部匯流排把ALU、計數器、寄存器和控制部分互聯,並通過外部匯流排與外部的存儲器、輸入輸出介面電路聯接。外部匯流排又稱為系統匯流排,分為數據匯流排DB、地址匯流排AB和控制匯流排CB。通過輸入輸出介面電路,實現與各種外圍設備連接。
運算器
運算器由運算部件——算術邏輯單元(Arithmetic & Logical Unit,簡稱ALU)、累加器和寄存器等幾部分組成。ALU的作用是把傳來的數據進行算術或邏輯運算,輸入來源為兩個8位數據,分別來自累加器和數據寄存器。
ALU能完成對這兩個數據進行加、減、與、或、比較大小等操作,最後將結果存入累加器。例如,兩個數6和7相加,在相加之前,操作數6放在累加器中,7放在數據寄存器中,當執行加法指令時,ALU即把兩個數相加並把結果13存入累加器,取代累加器原來的內容6。
運算器有兩個功能:
(1) 執行各種算術運算。
(2) 執行各種邏輯運算,並進行邏輯測試,如零值測試或兩個值的比較。
運算器所執行全部操作都是由控制器發出的控制信號來指揮的,並且,一個算術操作產生一個運算結果,一個邏輯操作產生一個判決。
主要寄存器
(1)累加器A
累加器A是微處理器中使用最頻繁的寄存器。在算術和邏輯運算時它有雙功能:運算前,用於保存一個操作數;運算後,用於保存所得的和、差或邏輯運算結果。
(2)數據寄存器DR
數據寄存器通過數據匯流排向存儲器和輸入/輸出設備送(寫)或取(讀)數據的暫存單元。它可以保存一條正在解碼的指令,也可以保存正在送往存儲器中存儲的一個數據位元組等等。
(3)指令寄存器IR和指令解碼器ID
指令包括操作碼和操作數。
指令寄存器是用來保存當前正在執行的一條指令。當執行一條指令時,先把它從內存中取到數據寄存器中,然後再傳送到指令寄存器。當系統執行給定的指令時,必須對操作碼進行解碼,以確定所要求的操作,指令解碼器就是負責這項工作的。其中,指令寄存器中操作碼欄位的`輸出就是指令解碼器的輸入。
(4)程序計數器PC
PC用於確定下一條指令的地址,以保證程序能夠連續地執行下去,因此通常又被稱為指令地址計數器。在程序開始執行前必須將程序的第一條指令的內存單元地址(即程序的首地址)送入PC,使它總是指向下一條要執行指令的地址。
(5)地址寄存器AR
地址寄存器用於保存當前CPU所要訪問的內存單元或I/O設備的地址。由於內存與CPU之間存在著速度上的差異,所以必須使用地址寄存器來保持地址信息,直到內存讀/寫操作完成為止。
顯然,當CPU向存儲器存數據、CPU從內存取數據和CPU從內存讀出指令時,都要用到地址寄存器和數據寄存器。同樣,如果把外圍設備的地址作為內存地址單元來看的話,那麼當CPU和外圍設備交換信息時,也需要用到地址寄存器和數據寄存器。
;Ⅵ 單片機的組成
單片機主要有以下幾部分組成:
1、中央處理器,也就是CPU
2、存儲器,包括程序存儲器和數據存儲器(寄存器)
3、中斷系統(外部中斷,定時器中斷,串口中斷)
4、IO口及控制匯流排
5、指令系統。
Ⅶ 單片機的三大組成
單片機是在單個晶元上集成一個微型計算機系統,非要說「三大組成」就是中央處理器(CPU)、存儲器(RAM)、輸入輸出介面(I/O)。
Ⅷ 51單片機的內部結構有哪些
51單片機內部包含的功能組件及作用主要有:
1、cpu主晶元(內部通過匯流排連接擴展的設備)
2、時鍾電路(為單片機提供震盪脈沖)
3、電源電路(為單片機提供電源)
4、內部數據存儲器RAM(包括通用數據寄存器和專用寄存器SFR,主要是數據存儲區。)
5、程序存儲器ROM(主要是存儲程序,51系列有4K內部程序ROM,可以外擴64K。)
6、並行埠4*8位(P0,P1,P2,P3主要是數據交換介面。)
7、串列口(TXD,RXD用於串口通信。)
8、蠢州中斷系統(外中斷0,定時計數T0,外中斷1,定時計數T1,串口中斷。)
9、定時/計數器(16位用於外部的計數和定時功能。)
(8)單片機有哪些東西構成擴展閱讀
Proteus 自從有了單片機也就有了開發系統,隨著單片機的發展開發系統也在不斷發展。 keil是一種先進的單片機集成開發系統。它代表著匯編語言單片機開發系統的最新發展,首創多項便利技術,將開發的編程、模擬、調試、寫入、加密等所有過程一氣呵成,中間不須任何編譯或匯編。
功能特性
1、可以模擬63K程序空間,接近64K 的16位地址空間。
2、可以模擬64Kxdata 空間,全部64K 的16位地址空間。
3、可以真實模擬全部32 條IO腳。
4、完全兼容keilC51 UV2 調試環境,可以通過UV2 環境進行單步,斷點, 全速等操作。
5、可以使用C51語言或者ASM匯編語言進行調試。
6、可以非常方便地進行所有變數觀察,包括滑鼠取值觀察,即滑鼠放在某 變數上就會立即顯示出它此的值。
7、可選 使用用戶晶振,支持0-40MHZ晶振頻率。
8、片上帶有768位元組的xdata,您可以在模擬時選 使用他們,進行xdata 的模擬。
9、可以模擬雙DPTR 指針。
10、可以模擬去除ALE 信號輸出。
11、自適應300-38400bps 的所有波特率通訊。
12、體積非常細帶褲蔽小,非常方便插入到用戶板中.插入時緊貼用戶板,沒有連接電纜,這樣可以有效地減少運行中的干擾,避免模擬時出現莫名其妙的故障。
13、模擬插針採用優質鍍金插針,可純嘩以有效地防止日久生銹,選擇優質園腳IC插座,保護模擬插針,同時不會損壞目標板上的插座. 。
14、模擬時監控和用戶代碼分離,不可能產生不能模擬的軟故障。
15、RS-232介面不計成本採用MAX202集成電路,串列通訊穩定可靠,絕非一般三極體的簡易電路可比。
參考資料網路--51單片機
Ⅸ 什麼是單片機它由哪幾部分組成什麼是單片機應用系統二者是什麼關系
單片機是一種集成在電路晶元,是採用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計時器等功能(可能還包括顯示驅動電路、脈寬調制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路)集成到一塊矽片上構成的一個小而完善的計算機系統。
單片機由運算器、控制器、存儲器、輸入輸出設備構成
單片機的應用 目前單片機滲透到我們生活的各個領域,幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡。導彈的導航裝置,飛機上各種儀表的控制,計算機的網路通訊與數據傳輸,工業自動化過程的實時控制和數據處理,廣泛使用的各種智能IC卡,民用豪華轎車的安全保障系統,錄像機、攝像機、全自動洗衣機的控制,以及程式控制玩具、電子寵物等等,這些都離不開單片機。更不用說自動控制領域的機器人、智能儀表、醫療器械以及各種智能機械了。因此,單片機的學習、開發與應用將造就一批計算機應用與智能化控制的科學家、工程師。 單片機廣泛應用於儀器儀表、家用電器、醫用設備、航空航天、專用設備的智能化管理及過程式控制制等領域,大致可分如下幾個范疇: 1.在智能儀器儀表上的應用 單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優點,廣泛應用於儀器儀表中,結合不同類型的感測器,可實現諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。採用單片機控制使得儀器儀表數字化、智能化、微型化,且功能比起採用電子或數字電路更加強大。例如精密的測量設備(功率計,示波器,各種分析儀)。 2.在工業控制中的應用 用單片機可以構成形式多樣的控制系統、數據採集系統。例如工廠流水線的智能化管 晶元
理,電梯智能化控制、各種報警系統,與計算機聯網構成二級控制系統等。 3.在家用電器中的應用 可以這樣說,現在的家用電器基本上都採用了單片機控制,從電飯煲、洗衣機、電冰箱、空調機、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設備,五花八門,無所不在。 4.在計算機網路和通信領域中的應用 現代的單片機普遍具備通信介面,可以很方便地與計算機進行數據通信,為在計算機網路和通信設備間的應用提供了極好的物質條件,現在的通信設備基本上都實現了單片機智能控制,從手機,電話機、小型程式控制交換機、樓宇自動通信呼叫系統、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的行動電話,集群移動通信,無線電對講機等。 5.單片機在醫用設備領域中的應用 單片機在醫用設備中的用途亦相當廣泛,例如醫用呼吸機,各種分析儀,監護儀,超聲診斷設備及病床呼叫系統等等。 6.在各種大型電器中的模塊化應用 某些專用單片機設計用於實現特定功能,從而在各種電路中進行模塊化應用,而不要求使用人員了解其內部結構。如音樂集成單片機,看似簡單的功能,微縮在純電子晶元中(有別於磁帶機的原理),就需要復雜的類似於計算機的原理。如:音樂信號以數字的形式存於存儲器中(類似於ROM),由微控制器讀出,轉化為模擬音樂電信號(類似於音效卡)。 在大型電路中,這種模塊化應用極大地縮小了體積,簡化了電路,降低了損壞、錯誤率,也方便於更換。 7.單片機在汽車設備領域中的應用 單片機在汽車電子中的應用非常廣泛,例如汽車中的發動機控制器,基於CAN匯流排的汽車發動機智能電子控制器,GPS導航系統,abs防抱死系統,制動系統等等。 此外,單片機在工商,金融,科研、教育,國防航空航天等領域都有著十分廣泛的用途。
Ⅹ 單片機系統的硬體主要由哪些功能部件組成
單片機系統的硬體由單片機晶元和外部設備組成c
單片機晶元則包含微處理器(CPU)、存儲器(存放程序指令或數據的ROM、RAM等),
輸入/輸出口(I/O口)及其他功能部件如定時/計數器、中斷系統等,它們通過地址匯流排(AB)、數據匯流排(DB)和控制匯流排(CB)連接起來。
外部設備即單片機系統的輸入/輸出設備,簡稱I/O設備。輸入設備是輸入原始數據、
程序和控制命令的部件,『如鍵盤、滑鼠、掃描儀、攝像機等。輸出設備是輸出計算機數據信息處理的結果和計算機工作狀態信息的部件,如屏幕顯示器、列印機、1,ED數碼管顯示器繪圖儀等。但輸入輸出設備一般不能與CPU直接相連,而是通過某種電路完成定址、數據緩沖、輸入輸出控制、功率驅動、A/D、D/A等功能,這種電路稱為I/O介面電路,如8255、8155、8279、0809、0832等晶元。