《片机概要》课件.pptVIP

*******************片机概要单片机是一种集成电路，它将中央处理器、存储器和外围设备集成在一个芯片上。它们广泛应用于各种电子设备中，例如家用电器、汽车和工业控制系统。什么是片机片机，又称单片机，是一种将中央处理器(CPU)、存储器(RAM和ROM)和输入/输出(I/O)接口集成在一个芯片上的微型计算机。片机体积小、功耗低、成本低，可以独立完成特定功能，广泛应用于工业自动化、家电控制、汽车电子等领域。片机的构成1中央处理器(CPU)执行指令，控制整个系统2存储器存储程序和数据3输入/输出(I/O)接口与外部设备通信4外围设备扩展功能，例如显示器CPU片机的心脏中央处理器（CPU）是片机的核心，负责执行指令，控制和管理片机系统中的所有操作。运算和控制CPU主要负责数据的运算和处理，以及对片机其他部件进行控制和管理。指令执行CPU从存储器中读取指令并进行执行，从而完成各种功能操作。存储器1程序存储器存储片机运行的程序代码，ROM和EPROM常用于程序存储器。2数据存储器存储程序运行时需要用到的数据，RAM用于数据存储。3特殊功能寄存器存储片机内部控制和状态信息，例如中断标志位。输入输出接口数字I/O数字输入输出接口可以接收和输出数字信号，例如开关信号、逻辑电平等。模拟I/O模拟输入输出接口可以接收和输出模拟信号，例如电压、电流等。串行接口串行接口用于与其他设备进行数据传输，例如UART、SPI、I2C等。并行接口并行接口用于与其他设备进行高速数据传输，例如并行总线。外围设备键盘键盘是片机常用的输入设备，用于向片机输入数据，例如字母、数字和特殊符号。显示器显示器是片机常用的输出设备，用于显示片机处理后的信息，例如字符、图形和图像。传感器传感器用于感知外部环境的变化，并将这些变化转换为片机可识别的信号，例如温度传感器、光传感器和压力传感器。执行机构执行机构根据片机的指令控制外部设备的运行，例如电机、继电器和LED灯。片机的分类按位数分类按CPU的字长分类，常见的有8位、16位和32位单片机。按应用领域分类根据应用场景的不同，可以分为工业控制、消费电子、汽车电子等。按内核类型分类根据CPU的核心架构，可以分为CISC和RISC两种类型。按功能集成分类集成不同功能模块，例如带有通信接口、模拟信号处理模块的单片机。8位单片机结构简单8位单片机具有简单的架构，通常包含一个8位的中央处理器（CPU），少量内存和外围设备。低成本由于其设计简单，8位单片机的成本相对较低，使其成为各种应用的理想选择。广泛应用8位单片机在消费电子产品、工业自动化、玩具和小型设备中得到了广泛的应用。16位单片机16位单片机在工业自动化和消费电子领域应用广泛。它们具有比8位单片机更强的处理能力，能够处理更多数据。它们通常用于需要更高精度和复杂控制的应用，例如汽车控制系统和智能家居设备。16位单片机通常具有较高的运行速度和更大的存储容量，能够满足更复杂的任务要求。32位单片机32位单片机具有更强大的处理能力和更大的存储空间。它们可以处理更复杂的任务，并支持更高级的操作系统和应用程序。32位单片机通常用于工业自动化、智能家居、汽车电子等领域。它们可以实现更复杂的控制逻辑，并提供更精确的控制性能。片机的工作原理1程序指令首先，片机将程序指令从存储器中读取到内部的指令寄存器。2指令解码片机内部的控制单元会对指令进行解码，分析指令的含义并生成相应的控制信号。3执行指令根据控制信号，片机执行指令，例如对数据进行运算、存储、输出、输入等操作。4循环执行片机根据程序指令，不断循环执行上述步骤，完成预定的任务。片机的指令系统指令集片机指令系统是指片机能识别的指令的集合。指令格式指令格式是指指令在内存中的排列方式，包含操作码和操作数两部分。指令类型常见指令类型包括数据传送指令、算术逻辑运算指令、控制转移指令、程序控制指令等。指令周期片机执行一条指令所需的时间称为指令周期，通常由多个机器周期组成。指令类型11.数据传送指令用于在寄存器、内存和外设之间传输数据。22.算术逻辑运算指令用于执行算术运算（加减乘除）、逻辑运算（与或非）等操作。33.控制转移指令用于改变程序执行流程，例如跳转、分支、循环等。44.输入输出指令用于控制片机与外设之间的信息交互。寻址方式直接寻址直接寻址是直接使用操作数的地址作为操作数。间接寻址间接寻址通过一个寄存器或内存单元来保存操作数的地址，然