第二章 单片微型计算机概述.ppt

第二章单片微型计算机概述 2.1微型计算机概述 2.2单片微型计算机 2.3微型计算机的存储器 计算机五个组成部分 冯·诺依曼结构 2.1 微型计算机概述 一、微处理器、微型计算机和微型计算机系统 CISC和RISC两种体系结构 二、微型计算机结构 和一般计算机组成框图主要有两点区别 总线的概念及3种类型 总线的3种类型 三、微处理器的基本结构 三、微处理器的基本结构 三、微处理器的基本结构 三、微处理器的基本结构 3．标志寄存器FR 3．标志寄存器FR 4．寄存器组 5．程序计数器PC 6．指令寄存器、指令译码器、控制信号发生器 四、指令执行过程 具体一些的过程如下： 2.2单片微型计算机 二、单片机的主要品种系列 三、单片机的供应状态（单片机片内程序存储器的不同配置） 2.3微型计算机的存储器 2.3微型计算机的存储器 存储器的容量 一、只读存储器 1）只读存储器的结构 1）只读存储器的结构 2）只读存储器的分类 （1） ROM：掩膜编程的ROM简称为ROM，它的编程是由半导体制造厂家完成的，适合于大批量生产的产品。 3）只读存贮器典型产品举例 Intel 2716 UVEPROM 是一种用紫外线擦除，用电信号编程的只读存储器。它在平时工作时用5v电源，而在编程时(写入)要用25v的电源电压。 2716的存储容量为2K×8位，即16K位。 这个系列的产品还有2732、2764、27128等，前两位是系列号，后几位就是表示其存储容量的(以K位为单位)。 Intel 2716 UVEPROM Intel 2716 UVEPROM 的引脚 2K×8位：地址线的数量，数据线的数量 片选信号，输出允许信号。 二、随机存取存贮器（RAM） 信息可读可写；可随时直接写入数据；掉电后信息丢失。 RAM有双极型和MOS型两种，M0S存储器因其集成度高，功耗较低，价格便宜而得到广泛应用。 按其工作方式的不同可分为静态和动态两大类 。 静态RAM、动态RAM 静态RAM：用MOS触发器作为基本记亿元件。只有在有电源的条件下，存入的数据才可以保留和读出。掉电之后，存入的信息全部消失。 静态基本存储电路在没有新的写人信号到来时，触发器的状态不会改变，所存信息将长时间保存不变，条件是不能断电，功耗大。 动态RAM：动态基本存储电路是利用MOS管栅极和源极之间的极间电容来存储信息的，存有电荷为1，否则为0。电荷的逐渐泄漏会使原来存入的信息自动消失，为了长期保存信息，必须在信息消失之前使信息再生。这种操作称为动态存储器的刷新。刷新一般应在2ms左右进行一次。具有集成度高、成本低、功耗低 ，但外围控制电路比较复杂 。 RAM的基本结构 三、存贮器位数的扩展 采用2n×1位存储器芯片组成2n×m位存储器时，需要m片2n×1位存储器芯片。 只需将m个芯片的地址线A0~An-1分别连在一起，此外，各个芯片的片选信号以及读写控制信号也都各自连到一起，只有数据线m片各自独立，每片代表一位。 四、 CPU与存贮器的连接 基本思路 地址线与地址线相连； 数据线与数据线相连； 控制信号线与控制信号线相连。 地址线与数据线的分时共用：地址锁存器 连接举例 课程主要内容 计算机基础知识 单片机的结构与原理 单片机指令系统、汇编语言程序设计 计算机接口知识与单片机的内部接口资源 经典外围接口芯片 单片机的应用等 例如：用8片2141(4K×1位)静态RAM芯片组成的4K×8位存储器芯片组 。 * 输入设备 运算器 输出设备 控制器 存储器 1、微处理器就是集成在一片大规模集成电路上的运算器和控制器。从功能上讲，微处理器就是CPU 。微处理器是微型计算机的核心部件，但它本身还不能当计算机用。 2、采用微处理器作CPU的计算机就是微型计算机。但它还必须配有一定容量的半导体存储器、输入／输出设备的接口电路，以及系统总线，才能组成一台计算机 。 3、微型计算机系统是指以微型计算机为中心，再配上所需的外设(如键盘、打印机、屏幕显示器、磁盘驱动器等)、电源以及足够的软件而构成的系统。 复杂指令集计算机CISC （Complex Instruction Set Computer） 精简指令集计算机RISC （Reduced Instruction Set Computer） 产生的原因：测试表明，各种指令的使用频度相当悬殊，最常使用的是一些比较简单的指令，它们仅占指令总数的20％，但在程序中出现的频度却占80％，20世纪80年代 产生 。 从计算机的体系结构来看，微处理器有两种基本的体系结构 。 1、以微处理器作为CPU，不再分别画出控制器和运算器； 2、整个计算机采用了总线结