单片机原理及接口技术(第三版)讲述
32页1、多媒体演示系统多媒体演示系统 编著:李朝青 设计:刘艳玲 (第三版) 目 录 & 第一章 微机基础知识 & 第二章 89C51单片机的结构和原理 & 第三章 89C51指令系统 & 第四章 汇编语言程序设计知识 & 第五章 中断系统 & 第六章 定时器及应用 & 第七章 89C51串行口及通信技术 & 第八章 单片机小系统片外扩展 & 第九章 应用系统配置及接口技术 & 附录A 89C51指令系统表 & 参考资料 第一章 微机基础知识 1.1 微处理器、微机和单片机的概念 微处理器(Microprocessor) 是小型计算机或微型计算机的控制和处理部分。 又称中央处理单元CPU(Central Processing Unit)。 微型计算机(Microcomputer,简称微机 C) 是具有完整运算及控制功能的计算机。 包括 微处理器(CPU) 存储器 接口适配器(输入输出接口电路) 输入/输出(I/O)设备。 单片机 (Single-Chip Microcomputer) 是将微处理器、一定容量RAM和ROM以及I/O 口、定时器等电路集成在一块芯片上,构成单 片微型计算机。 微处
2、理器 RAM ROM I/O口 定时器 单片微型计算机 (一)、运算器 1.1.1 微处理器(机)的组成 1、运算器的组成 算术逻辑单元(简称ALU) 运算器 累加器 寄存器 2、运算器的作用 是把传送到微处理器的数据进行运算或逻辑运算 。 举例 ALU可对两个操作数进行加、减、与、或、 比较大小等操作,最后将结果存入累加器。 ALU执行不同的运算操作是由不同控制线上 的信息所确定的。 例如: 两个数(7和9)相加,在相加之前,操作 数9放在累加器中,7放在数据寄存器中,执 行两数相加运算的控制线发出“加”操作信号 ,ALU即把两个数相加并把结果(16)存入累 加器,取代累加器前面存放的数9。 3、ALU的两个主要的输入来源 输入来源 数据寄存器 累加器 4、运算器的两个主要功能 (1)执行各种算术运算。 (2)执行各种逻辑运算,并进行逻辑测试 。 如零值测试或两个值的比较。 控制器的组成 程序计数器 指令寄存器 指令译码器 时序产生器 操作控制器 1、控制器的组成 (二)、控制器 2、作用 它是发布命令的“决策机构”,即协调和 指挥整个计算机系统的操作。 3、控制器的主要功能 对指令
3、进行译码或测试,并产生相应 的操作控制信号,以便启动规定的动作 。 指挥并控制CPU、内存和输入/输出设 备之间数据流动的方向。 从内存中取出一条指令,并指出下一 条指令在内存中的位置。 (三)、CPU中的主要寄存器 1、累加器(A) 2、数据寄存器(DR) 3、指令寄存器(IR) 4、指令译码器(ID) 6、地址寄存器(AR) 5、程序计数器(PC) 1、累加器(A) 在算术和逻辑运算时,它具有双重功能: 运算前,用于保存一个操作数; 运算后,用于保存所得的和、差或逻辑运算结果 。 累加器是微处理器中最繁忙的寄存器。 2、数据寄存器(DR) 数据(缓冲)寄存器(DR)是通过数据总线( DBUS)向存储器(M)和输入/输出设备I/O送( 写)或取(读)数据的暂存单元。 3、指令寄存器(IR) 指令寄存器用来保存当前正在执行的一条指令。 当执行一条指令时先把它从内存取到数据寄 存器中,然后再传送到指令译码器中。 4、指令译码器(ID) 指令分为操作码和地址码字段,由二进制数字组成。 当执行任何给定的指令,必须对操作码进行译码,以 便确定所要求的操作。 指令寄存器中操作码字段的输出就是指令
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