MCS51单片机系统结构ppt课件.ppt

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1、2MCS-51单片机系统结构12.1电子计算机、微型计算机、单片机的硬件组成结构硬件软件微型计算机系统微型计算机（主机）外设运算器（ALU）控制器（CU）寄存器阵列键盘、鼠标显示器、打印机软驱、硬盘、光驱扫描仪、微处理器内存储器（ROMRAM）输入/输出接口（I/O）系统软件应用（用户）软件一、微机系统组成2核心级——微处理器中央处理机，简称CPU（CentralProcessingUnit），是计算机的核心，主要包括：运算器ALU控制器CU寄存器组Registers微处理器是集成在一个芯片上的CPU实现运算功能和

2、执行指令的控制功能3硬件级——微型计算机以微处理器为核心，配上只读存储器(ROM)、读写存储器(RAM)、输入/输出(I/O)接口电路及系统总线等部件，就构成了微型计算机。能存储程序与数据、运行程序、对外传输数据将CPU及部分存储器、I/O接口集成在一片超大规模集成电路芯片上，称为单片微型计算机，简称单片机。CPUROMRAMI/O接口BUSC/T4系统级——微型计算机系统以微型计算机为中心，配以相应的外围设备以及控制微型计算机工作的软件，就构成了完整的微型计算机系统。微型计算机如果不配有软件，通常称为裸机。软件分

3、为系统软件和应用软件两大类。5明确3个概念3个层次的区别微处理器（Microprocessor）一个大规模集成电路芯片的CPU内含控制器、运算器和寄存器等微机中的核心芯片微型计算机（Microcomputer）通常指主机部分：微处理器+内存+I/O接口还有一般的说法：微机、微型机、微型计算机系统（Microcomputersystem）指由硬件（主机及外设）和软件共同组成的完整的计算机系统，真正可投入使用的计算机。6微型计算机系统的层次结构运算器控制器寄存器组内存储器总线输入输出接口电路外部设备软件微处理器微型计算

4、机微型计算机系统7二、微型计算机的结构地址总线AB内存储器I/O接口输入设备I/O接口输出设备微处理器CPU数据总线DB控制总线CBI/O接口特点：以微处理器（CPU）为核心CPU与其他部件间通过三总线连接AB:AddressBusDB:DataBusCB:ControlBus8总线：连接功能部件间的一组公共信号线地址总线AB：CPU输出地址码信号选择被访问的具体的存储单元、I/O端口*地址线的根数决定了CPU的寻址范围。*CPU的寻址范围=2n，n-地址线根数如：8位地址码，可寻址28=256个存储单元16位地址

5、码，可寻址216=64K个存储单元三、微型计算机的三总线（BUS）9数据总线DB：CPU与存储器、I/O接口之间(双向)传送数据的公共通路。*数据总线的条数决定CPU一次最多可以传送的数据宽度（位数）。如：8位机的DB有8条，CPU一次可读写8位数据16位机的DB有16条，CPU一次可读写16位控制总线CB：用来传送各种控制或状态信号*CPU送出和接受的对存储器、I/O接口读写及中断等控制信号10内存存放当前运行的程序和数据类型分ROM、RAM特点：CPU快速存取，容量有限几个概念：内存单元的地址和内容内存容量内存

6、的操作四、微型计算机的内存储器（主存储器）11内存单元的地址和内容内存包含有很多存储单元，为区分不同的内存单元，计算机对每个内存单元进行编号，内存单元的编号就称为内存单元的地址每个内存单元存储若干位二进制数据即存储单元内容，如每单元8bit二进制数据101101102004H内存单元内容（每单元8b内容为例）称“2004H单元中的内容为B6H”（2004H）=0B6H内存单元地址（16位地址为例，共64K个单元）本例内存容量为64KB......76543210（位次）0000HFFFFH12内存操作存储器读：将指

7、定内存单元的内容取出送到CPU中，该内存单元的内容不因此而被改变；存储器写：CPU将数据放入指定内存单元，该内存单元中原来的内容被覆盖；内存读写的步骤为：CPU把要访问的内存单元的地址放到AB上若是写操作,CPU紧接着把要写入的数据放到DB上CPU发出读写命令数据被写入指定的单元或从指定的单元读出到DB若是读操作，CPU紧接着从DB上取回数据13内存储器的分类（3.1)随机存取存储器RAM（RandomAccessMemory）特点：可读可写，断电后RAM中的信息会丢失。RAM常用于存放经常要改变的程序或中间计

8、算结果。按制造工艺分为1.双极型RAM速度快，功耗大，集成度低，价格贵。2.MOS型RAM静态RAM（SRAM）：只要有电源加于RAM，数据就能长期保存。动态RAM（DRAM）：写入的信息只能保持几毫秒时间，必须定时重写（刷新）。电路复杂，价格便宜。14只读存储器ROM（ReadOnlyMemory）特点：在正常操作时只能读出而不能写入，断电后RO