当前课程知识点：单片机原理及应用 > 2 单片机的硬件结构 > 2.1 单片机的结构框图 > 单片机的结构框图
同学
你好
今天我们将进入到
单片机硬件结构的学习
我们将会从单片机的
逻辑结构与信号引脚
内部存储器并行输入输出口电路
电路与时序和工作方式这几个方面
来详细讨论单片机的硬件原理与特点
下面先让我们来看一看
单片机的逻辑结构
我们将从单片机的结构框图
内部逻辑结构和信号引脚
这三个方面依次进行讨论
单片机内的硬件按照功能来划分
可以如图所示
这个结构图所示来进行描述
如图所示
我们来详细的谈一谈
每一个部件的功能
首先看一看CPU
CPU又称为中央处理器
是指令执行的场所
如算术和逻辑运算
都是由CPU来负责的
算术运算就是所谓的
加减乘除的代数运算
逻辑运算指的是
逻辑与逻辑或等逻辑运算
CPU除了负责各种运算之外
还会向单片机内的其他部件
发送相关的控制信号
其它硬件都是在CPU发出的
控制信号的控制下进行相关的操作的
程序存储器
这里面我们看一下
程序存储器又称为ROM
里面的数据一般只能读不能写
但是数据可以永久保存
单片机的所有的程序就存放在
这个ROM里
所以我们把ROM又称作程序存储器
所谓的程序就是一条一条指令的集合
51单片机程序存储器的容量
为4KB
注意
1KB表示1024个字节的容量
这里面B指的是Byte字节的意思
一个字节就指的是一个Byte
表示八个二进制位数的容量
那么程序指令虽然存储在ROM中
但是必须要通过这里面的内部的总线
传送给CPU
再由CPU负责指令的真正执行
这就是ROM的功能
除了ROM之外
还有一个同学们看一看这个图里面的
叫RAM
RAM叫做数据存储器
里面存放的存储单元
是既可以读又可以写
但是在断电的情况下
RAM中的信息是不能保存的
数据存储器RAM
负责存储CPU在指令执行期间
所需要的一些临时数据
和某些运算结果信息的暂时存放
51单片机的RAM的容量
只有128个字节 他是比较小的
再来看一看总线
总线是信息传输的公共通道
单片机内各部件都是通过总线
来传送彼此之间的二进制的信息
由于总线是共享的
所以同一个时间只能有一个硬件
利用总线来传递信息
比如说ROM和RAM
它如果都想要通过总线
来向CPU传递信息
那么这个信息一定会碰撞会丢失
所以就是说在同一个时刻
那么只能有一个硬件
利用总线来传
其他的硬件就必须进行等待
好
除了总线之外
我们再来看一看振荡器及定时电路
振荡器及定时电路
是用来产生时钟方波信号的
单片机内部电路
属于同学们在这个数电中
所学习的叫时序逻辑电路
内部的每一个部件
比如说像程序存储器ROM
数据存储器RAM
和CPU等都会接受
该时钟方波信号的控制
大家在这同一个时钟方波信号指挥下
在同一个时刻一起动作
比如一般是在方波信号的下跳沿
一起来输出动作
在下跳沿时刻没有到来之前
你可以先做各自的准备工作
但不会改变部件的输出
那么定时计数器
再来看一看定时器计数器
这个器件有两个
本质上就是2个16位的计数器
当用来计量外部输入
给单片机的脉冲信号时
那么它就叫做计数器
当用来计量内部输入给计数器的
时钟方波信号时
它又叫做定时器
因为内部时钟方波信号的频率是固定
用计量到的方波脉冲个数
再乘以方波的时钟周期
我们就能够间接的计算出等待的时间
所以又叫做定时器
因为计量内部的方波
主要是为了计时用
因此我们也叫定时器
除了定时器计数器之外
还有一个部件就是可编程的串行口
该口是用来实现单片机内部硬件
与外部硬件之间的串行方式的
二进制数据的传输
那么除了串行IO口之外
我们看到还有这个是并行的IO口
那么这个口可以一次并行的
来传递8位的二进制的数据
就是每个口都只有8位可以并行的
来传递8位的二进制数据
每一个并口都可以实现
单片机内部硬件
与外部硬件之间以并行方式
进行最大8位二进制数据的传输
还有就是一个总线扩展控制器
它是用来向单片机的外部硬件
发送相关的控制信号用的
有哪些信号
需要来发送给外部的硬件
这个我们会在后面的引脚功能中
再来进行详细的介绍
CPU还会对来自内部和外部的
五个中断信号来作出反应和处理
中断控制系统
是单片机的一个重要功能
我们后面还会专门来讲解
什么是中断
单片机怎么来处理中断信号
以上就是单片机的
内部硬件的功能模块的介绍
由于结构图是按照功能来划分
实际上每个功能模块内部
又都有若干个具体的硬件组成
我们后面将会进一步的来看一看
这每一个功能模块的硬件组成
好了
那么今天我们主要介绍了一下
单片机内部功能模块的特点
今天的课就到这儿
同学们 再见
-1.1 单片机的名称
--单片机的名称
-1.2 单片机的相关概念
--单片机的相关概念
-1.3 单片机的设计语言及软件
-1.4 单片机的发展
--单片机的发展
-1.5单片机的应用
--单片机的应用
-1.6 第一单元作业
-2.1 单片机的结构框图
--单片机的结构框图
-2.2 80C51内部结构
-2.3 信号引脚
--信号引脚
-2.4 内部数据存储器RAM
-2.5 特殊功能寄存器
--特殊功能寄存器
-2.6 堆栈
--堆栈
-2.7 内部程序存储器ROM
-2.8 存储器的结构特点
--存储器的结构特点
-2.9 并行输入输出接口电路
-2.10 并口功能与时序
--并口功能与时序
-2.11 工作方式
--工作方式
-2.12 最小应用系统
-- 最小应用系统
-2.13 第二单元作业
-3.1 指令格式
--指令格式
-3.2 立即寻址与直接寻址
-3.3 寄存器寻址与寄存器间接寻址
-3.4 变址间接寻址与位寻址
-3.5 内部RAM传送指令
-3.6 外部RAM传送指令
-3.7 ROM传送指令
--ROM传送指令
-3.8 交换指令
--交换指令
-3.9 堆栈操作指令
--堆栈操作指令
-3.10 传送类指令习题讲解
-3.11 算术运算类指令特点
-3.12 加法指令
--加法指令
-3.13 加法习题、减法和乘除指令
-3.14 逻辑运算指令
--逻辑运算指令
-3.15 布尔变量操作指令
--布尔变量操作指令
-3.16 无条件转移指令
--无条件转移指令
-3.17 条件转移指令
--条件转移指令
-3.18 循环转移指令
--循环转移指令
-3.19 子程序相关指令
--子程序相关指令
-3.20 并口访问指令及指令小结
-3.21 第三单元作业
-4.1 汇编程序约定
--汇编程序约定
-4.2 宏指令
--宏指令
-4.3 汇编控制指令
--汇编控制指令
-4.4 汇编语言程序设计步骤
-4.5 顺序程序举例
-- 顺序程序举例
-4.6 单重分支结构
--单重分支结构
-4.7 多重分支结构
--多重分支结构
-4.8 单重循环结构
--单重循环结构
-4.9 计数控制循环程序
--计数控制循环程序
-4.10 特征控制循环程序
-- 特征控制循环程序
-4.11 多重循环程序
--多重循环程序
-4.12 子程序的概念
--子程序的概念
-4.13 子程序设计注意事项
-4.14 子程序举例
--子程序举例
-4.15 第四单元作业
-5.1 系统扩展
--系统扩展
-5.2 51单片机扩展方法
-5.3 存储器单元位数扩充方法
-5.4 存储器容量单元扩充方法
-5.5 译码线选法
--译码线选法
-5.6 程序存储器的类型
--程序存储器的类型
-5.7 程序存储器的扩展
--程序存储器的扩展
-5.8 数据存储器的扩展
--数据存储器的扩展
-5.9 存储器综合扩展
--存储器综合扩展
-5.10 单片机存储器系统的特点
-- 单片机存储器系统的特点
-5.11 第五单元作业
-6.1 中断技术
--中断技术
-6.2 中断优先级及中断系统内部结构
-6.3 中断控制寄存器及中断响应过程
-6.4 中断请求的撤消
--中断请求的撤消
-6.5 外部中断举例
--外部中断举例
-6.6 定时器/计数器
--定时器/计数器
-6.7 定时计数器工作方式及程序编写
-6.8 定时器举例
--定时器举例
-6.9 第六单元作业
-7.1 并行接口
-- 并行接口
-7.2 并口举例
--并口举例
-7.3 并口扩展芯片
--并口扩展芯片
-7.4 8155连接方式及编程
-7.5 键盘接口技术
--键盘接口技术
-7.6 按键处理程序及举例
-7.7 键盘扫描子程序
-- 键盘扫描子程序
-7.8 显示接口技术
--显示接口技术
-7.9 多位字符静态显示
--多位字符静态显示
-7.10 多位字符动态显示
--多位字符动态显示
-7.11 第七单元作业
-8.1 流水灯控制系统设计
--html
-8.2 数码管显示系统设计
--html
-8.3 按键控制系统设计
--html
-8.4 中断控制系统设计
--html
-8.5 定时计数器系统设计
--html
-8.6 串口通信系统设计
--html
-8.7 汉字显示系统设计
--html
-8.8 单片机烧录方法
--单片机烧录方法
-8.9 第八章作业-作业
