单片机的结构原理:基础组成和内部结构

单片机的结构原理:基础组成和内部结构

    • [1. 引言](#1. 引言)
    • [2. 51系列单片机](#2. 51系列单片机)
      • [2.1. 51子系列特点](#2.1. 51子系列特点)
      • [2.2. 52子系列。](#2.2. 52子系列。)
    • [3. 51 基本机构](#3. 51 基本机构)
    • [3. 51 内部结构](#3. 51 内部结构)
    • [4. 总结](#4. 总结)

1. 引言

国际上把单片机成为嵌入式控制器(Embedded Micro Controller Unit ,EMCU)。或微控制器(MicroController Unit, MCU)。而在我国叫"单片机"。

2. 51系列单片机

MCS-51系列单片机Intel公司1980年推出的高性能8位单片机,报关行51和52两个子系列。

2.1. 51子系列特点

  1. 8位CPU。片内带振荡器,频率范围1.2~12MHz。
  2. 片內带有128B的数据存储器,片外最多可扩展64KB的数据存储器。
  3. 片內4KB的程序存储器,片外最多可扩展64KB的程序存储器。
  4. 128个用户伟寻址空间。
  5. 21个字节特殊功能寄存器。
  6. 4个8位并行I/O接口,即P0、P1、P2、P3。
  7. 两个16位定时/计数器。两个优先级别的5个中断源。
  8. 1个全双工的串行接口,可多机通信。
  9. 111条指令,含乘法指令和除法指令。(现在大多使用C语言编程,汇编语言编程暂不讲)
  10. 片内采用单总线结构。
  11. 有较强的位处理能力。
  12. 采用单一+5V电源。

2.2. 52子系列。

  1. 51有的52都有。
  2. 片内数据存储器增至256B。
  3. 有3个16位定时/计数器
  4. 6个中断源。

3. 51 基本机构

  • CPU (运算器+控制器)
  • 存储器 (ROM/EPROM + RAM)
  • I/O (并行接口、串行接口)
  • 时钟电路
  • 定时/计数器
  • 中断系统
  • 总线

前面三个加最后一个是微型计算机的组成(运算器+控制器+存储器+输入/输出+总线)

3. 51 内部结构

4. 总结

单片机通过高度集成的设计,将计算机的核心部件浓缩于方寸之间。理解其以 CPU 为核心,通过总线与存储器、丰富外设相连的基本结构。