河北工业大学单片机课件第1章 微型计算机基础.ppt

第1章 微型计算机基础 * 第1章 微型计算机概述 1.1 微型计算机系统的基本概念 1.2 微型计算机的组成及基本工作原理 * 1.1 微型计算机的基本概念 1.1.1 “三微”的概念 * 1.1.1 “三微”的概念 1、微处理器 (MPU) 算术逻辑单元 其核心cpu—运算器和控制器 寄存器组 是微型计算机的核心部件 控制部件 2、微型计算机 MPU 为核心 半导体存储器（ROM/RAM) I/O(Input/Output)接口和中断系统 系统总线（CB DB AB) 集成在一个半导体芯片上 组装在一块或数块印刷电路板上 多板微型计算机 单板微型计算机 单片微型计算机 * 单片微型计算机（SCMC）Single Clip Microcomputer 将中央处理器、随机存储器、只读存贮器、中断系统、定时器/计时器以及I/O接口电路等主要微型机部件集成在一块芯片上。 单片机又可称之为微控制器（MCU） Micro Controller Unit * 单片计算机分类 通用单片机：是一个基本芯片，内部资源比较丰富，性能全面且通用性强，覆盖多种应用需求。 专用单片机：针对某一种产品，或是某一种控制应用而专门设计的。设计时已经使系统结构最简；软硬件资源利用最优；可靠性以及经济成本最佳。 本课程介绍的MCS-51系列单片机是一种通用单片机，其结构和原理对所有单片机都是适用的。 * 微型计算机的两大分支 微处理器(MPU) – 着重于信息处理 ? 计算机 微控制器(MCU) – 着重于控制 ? 单片机 * 微机组成结构的两大类型 冯.诺依曼型 哈佛型 CPU I/O接口 存储器 系统总线 数据 存储器 C P U I/O接口 程序 存储器 系统总线 DB CB AB 例：PC机 例：MCS-51单片机 * 3、微型计算机系统 硬件系统 软件系统 以微型计算机为核心，再配以相应的外围设备、电源、辅助电路和控制微型计算机工作的软件构成了完整的微型计算机系统。 * 硬件系统 微型计算机 微处理器：运算器、控制器 内存储器 ROM：ROM、PROM、EPROM、E2PROM、Flash ROM RAM：SRAM、DRAM、iRAM、NVRAM I/O接口：并行、串行、中断接口、DMA接口 系统总线：数据、地址、控制总线（DB、AB、CB） 外围设备 输入/输出设备 A/D 、D/A转换器 开关量输入/输出 终端 * 软件系统 系统软件 操作系统 编译系统 监控程序 汇编程序 程序设计语言 机器语言 汇编语言 高级语言 应用软件 把汇编语言源程序翻译成机器语言目标程序的语言处理程序 ? 自汇编程序 ? 交叉汇编程序 * 1.2 微型计算机的组成及其工作原理 1.2.1 微型计算机的组成 1、存储器（类型、结构、重要指标） 2、微处理器MPU （结构图） 3、I/O接口和外设 4、地址、数据、控制总线 1.2.2 微型计算机的基本原理 * 1.2.1 微型计算机的组成 CB DB AB M P U 外设 I/O接口 RAM ROM 微 型 计 算 机 * 类型： ROM 正常工作时只能读不能写的存储器 PROM 可编程ROM,厂家一次写入 EPROM 用户可编程可擦写ROM，紫外线擦除器 EEPROM 电可擦写可编程ROM，在线，读快/写慢 Flash PEROM 闪速可编程可擦写ROM 1、存储器（类型、结构、重要指标） RAM 正常工作时即可读又可写的存储器 DRAM 动态RAM，集成度高，外加刷新电路 SRAM 静态RAM，成本高、速度快 iRAM 全集成化RAM，DRAM+刷新电路 NVRAM SRAM+EEPROM，不挥发即不易失 易失 不 易 失 * ROM和RAM的主要区别： 1、断电后ROM内的信息不丢失 RAM 中的信息立即丢失 2、读/写方式不同 ROM采用特殊方式写入信息， 正常工作是只读方式 RAM正常工作既能读又能写 * WR 结构 A0 A1 A2 A3 0000B 1111B … … … D7 D0 RD 地 址 寄 存 器 地 址 译 码 器 存储阵列 16×8 输 出 数 据 寄 存 器 1111B 图l-2 16×8bitRAM的内部结构框图 ROM和RAM芯片均有分