什么叫51单⽚机?51系列单⽚机的特性及内部结构介绍
所谓单⽚机,就是把中央处理器CPU(CentralProcessingUnit)、存储器(Memory)、定时器、I/0(Input/Output)接⼝电路等⼀些计算机的主要功能部件集成在⼀块集成电路芯⽚上的微型计算机。虽然单⽚机只是⼀个芯⽚,但从组成和功能上看,它已具有了微型计算机系统的含义。
51单⽚机是对所有兼容Intel8051指令系统的单⽚机的统称。该系列单⽚机的始祖是Intel的8004单⽚机,后来随着Flashrom技术的发展,8004单⽚机取得了长⾜的进展,成为应⽤最⼴泛的8位单⽚机之⼀,其代表型号是ATMEL公司的AT89系列,它⼴泛应⽤于⼯业测控系统之中。51单⽚机是基础⼊门的⼀个单⽚机,还是应⽤最⼴泛的⼀种。下⾯⼩GOO来介绍51系列单⽚机的特性及内部结构:
1.特性
(1)从内部的硬件到软件有⼀套完整的按位操作系统,称作位处理器,处理对象不是字或字节⽽是位。不但能对⽚内某些特殊功能寄存器的某位进⾏处理,如传送、置位、清零、测试等,还能进⾏位的逻辑运算,其功能⼗分完备,使⽤起来得⼼应⼿。
(2)同时在⽚内RAM区间还特别开辟了⼀个双重功能的地址区间,使⽤极为灵活,这⼀功能⽆疑给使⽤者提供了极⼤的⽅便。
(3)具有乘法和除法指令,这给编程也带来了便利。
2.内部结构
51⼦系列单⽚机由CPU、数据存储器RAM、程序存储器ROM、特殊功能寄存器、4个I/O⼝、串⾏⼝、定时器/计数器、中断系统等多个功能部件组成。
(1)MCS-51单⽚机的内核:8051CPU,CPU的内部集成有运算器和控制器,运算器完成运算操作(包括数据运算、逻辑运算等),控制器完成取指令、对指令译码以及执⾏指令。
(2)MCS-51单⽚机的⽚内资源:中央处理器(CPU)、数据存储器(RAM)、程序存储器(ROM)、定时/计数器(ROM)、并⾏输⼊输出(I/O)⼝、全双⼯串⾏⼝、中断系统、时钟电路。
(3)中央处理器(CPU):是整个单⽚机的核⼼部件,是8位数据宽度的处理器,能处理8位⼆进制数据或代码,CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的⼯作,完成运算和控制输⼊输出功能等操作。
(4)数据存储器(RAM):8051内部有128字节数据存储器(RAM)和21个专⽤寄存器单元,它们是统⼀编址的,专⽤寄存器有专门的⽤途,通常⽤于存放控制指令数据,不能⽤作⽤户数据的存放,⽤户能使⽤的RAM只有128个字节,可存放读写的数据,运算的中间结果或⽤户定义的字型表。
(5)程序存储器(ROM):8051共有4K字节程序存储器(ROM),⽤于存放⽤户程序和数据表格。
(6)定时/计数器(ROM):8051有两个16位的可编程定时/计数器,以实现定时或计数,当定时/计数器产⽣溢出时,可⽤中断⽅式控制程序转向。
rom是什么(7)并⾏输⼊输出(I/O)⼝:8051共有4个8位的并⾏I/O⼝(P0、P1、P2、P3),⽤于对外部数据的传输。
(8)全双⼯串⾏⼝:8051内置⼀个全双⼯异步串⾏通信⼝,⽤于与其它设备间的串⾏数据传送,该串⾏⼝既可以⽤作异步通信收发器,也可以当同步移位器使⽤。
(9)中断系统:8051具备较完善的中断功能,有五个中断源(两个外中断、两个定时/计数器中断和⼀个串⾏中断),可基本满⾜不同的控制要求,并具有2级的优先级别选择。
(10)时钟电路:8051内置最⾼频率达12MHz的时钟电路,⽤于产⽣整个单⽚机运⾏的时序脉冲,但需外接晶体振荡器和
(10)时钟电路:8051内置最⾼频率达12MHz的时钟电路,⽤于产⽣整个单⽚机运⾏的时序脉冲,但需外接晶体振荡器和振荡电容。
以上就是51系列单⽚机的特性及内部结构的详细说明了。值得注意的是51系列的单⽚机⼀般不具备⾃编程能⼒。⽬前⼤量被采⽤在教学场合和对性能要求不⾼的场合,⽽使⽤最多的器件为:8051、80C51。
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