微型计算机硬件结构内部结构.ppt

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1、1 1、微型计算机硬件结构微型计算机硬件结构 运 算 器控 制 器CPU存 储 器输输入入接接口口电电路路输输入入设设备备输输出出设设备备输输出出接接口口电电路路硬件系统内部结构内部结构内部结构内部结构 硬硬硬硬件件件件系系系系统统统统构构构构成成成成微微微微机机机机的实体和装置的实体和装置的实体和装置的实体和装置软件系统软件系统软件系统软件系统微机系统所微机系统所微机系统所微机系统所使用的各种程序的总称使用的各种程序的总称使用的各种程序的总称使用的各种程序的总称软件系统软件系统软件系统软件系统与与与与硬件系统硬件系统硬件系统硬件系统共同共同共同共同构成实用的微机系统，两构成实用的微机系统，两

2、构成实用的微机系统，两构成实用的微机系统，两者是者是者是者是相辅相成、缺一不可相辅相成、缺一不可相辅相成、缺一不可相辅相成、缺一不可的。的。的。的。软软件件系系统统+微型计算机系统微型计算机系统微型计算机系统微型计算机系统运 算 器控 制 器CPU存 储 器输输入入接接口口电电路路输输入入设设备备输输出出设设备备输输出出接接口口电电路路硬件系统微型计算机系统微型计算机系统微型计算机系统微型计算机系统典型典型8位微处理器的内部结构位微处理器的内部结构 CPU输输入入设设备备输输出出设设备备软软件件系系统统+微型计算机系统微型计算机系统硬件系统输输入入接接口口设设备备输输出出接接口口设设备备运 算

3、 器控 制 器存 储 器单单单单片片片片微微微微型型型型计计计计算算算算机机机机是是是是指指指指集集集集成成成成在在在在一一一一个个个个芯芯芯芯片片片片上上上上的的的的微微微微型型型型计计计计算算算算机机机机，简称单片机简称单片机简称单片机简称单片机 单片机实质上就是一个单片机实质上就是一个单片机实质上就是一个单片机实质上就是一个芯片芯片芯片芯片2 2 2 2、单片微型计算机、单片微型计算机、单片微型计算机、单片微型计算机单片机内部结构示意图单片机内部结构示意图 C P U 存 储 器定 时 器/计 数 器 中 断 系 统P0-P3TxDRxD TINT并行I/O口串行I/O口单片机应用系统单

4、片机应用系统单片机应用系统单片机应用系统 单片机应用系统单片机应用系统单单片片机机接口接口电路电路及外及外设等设等软软软软件件件件硬件硬件硬件硬件单单片片机机应应用用系系统统由由硬硬件件和和软软件件组组成成硬件是硬件是应用系统的基础应用系统的基础软件是在硬件的基础上软件是在硬件的基础上对其资源对其资源进行合理调配和使用进行合理调配和使用，从而完成，从而完成应用系统所要求的任务，二者相应用系统所要求的任务，二者相互依赖，缺一不可互依赖，缺一不可注：本课程的重点注：本课程的重点注：本课程的重点注：本课程的重点1.1.1.1.掌握单片机应用系统硬件原理的分析方法。掌握单片机应用系统硬件原理的分析方法

5、。掌握单片机应用系统硬件原理的分析方法。掌握单片机应用系统硬件原理的分析方法。2.2.2.2.掌握软件设计与调试的基本技能。掌握软件设计与调试的基本技能。掌握软件设计与调试的基本技能。掌握软件设计与调试的基本技能。单片机单片机发展可归结为以下几个方面发展可归结为以下几个方面:1.增加字长，提高数据精度和处理的速度增加字长，提高数据精度和处理的速度2.改进制作工艺，提高单片机的整体性能改进制作工艺，提高单片机的整体性能3.由复杂指令集由复杂指令集CISC转向简单指令集转向简单指令集RISC技术技术4.多多功功能能模模块块集集成成技技术术，使使一一块块“嵌嵌入入式式”芯芯片片具具有有多多种种功功能

6、能5.微处理器与微处理器与DSP技术结合技术结合6.融入高级语言的编译程序融入高级语言的编译程序7.低电压、宽电压、低功耗低电压、宽电压、低功耗单片机的应用领域和应用方式单片机的应用领域和应用方式1.单片机在智能仪表中的应用单片机在智能仪表中的应用2.单片机在机电一体化中的应用单片机在机电一体化中的应用3.单片机在实时控制中的应用单片机在实时控制中的应用4.单片机在分布式多机系统中的应用单片机在分布式多机系统中的应用5.单片机在家用电器等消费类领域中的应用单片机在家用电器等消费类领域中的应用3、单片机的结构特点单片机的结构特点2、引脚采用分时复用技术。、引脚采用分时复用技术。由于芯片集成度高，

7、而引脚又不宜过多，因此将部分引脚设计为多功能的，例如，地址总线和数据总线采用分时复用等。1、存储结构。、存储结构。采用ROM和RAM严格分开的哈佛结构，可分为：内部ROM、RAM，外部ROM、RAM。3、特殊功能寄存器、特殊功能寄存器 采用特殊功能寄存器来控制单片机的功能状态，如定时/计数器、串行口和中断逻辑等。4、全双工串行接口、全双工串行接口 内部具有全双工串行接口，可实现单机或多机通讯，为实现分布式控制系统提供了可能。5、布尔处理器、布尔处理器 内部具有布尔处理器，可十分方便的进行二进制位逻辑运算，进行组合逻辑设计。4、单片机的特点及应用、单片机的特点及应用 1.1.1.1.单片机的特点

8、单片机的特点单片机的特点单片机的特点 体积小，重量轻体积小，重量轻电源单一，功耗低电源单一，功耗低功能强，价格低功能强，价格低运行速度快，抗干扰能力强，可靠性高运行速度快，抗干扰能力强，可靠性高可以嵌入到电子产品中可以嵌入到电子产品中可以嵌入到电子产品中可以嵌入到电子产品中嵌入式应用系统嵌入式应用系统嵌入式应用系统嵌入式应用系统2.2.2.2.单片机应用单片机应用单片机应用单片机应用 工业方面工业方面民用方面民用方面仪表方面仪表方面电讯方面电讯方面数据处理方面数据处理方面汽车方面汽车方面5、单片机的等级、单片机的等级集成电路依据其使用环境可分为三个等级1、商用级温度范围为070OC，限用于机房及办公环境2、工业级温度范围为-4585OC3、军用级温度范围为-50125OC不同级别之间价格相差很大，如军用级为商用级的10倍乃至上百倍。单片机为工业级产品。