单片机复习

一、 单片机相关基本概念

1、单片机概念

书本：将微处理器、存储器和输入输出接口电路集成在一块集成电路芯片上，构成具有一定功能的计算机系统，因此称为单片机微型计算机，简称单片机。

PPT：一片半导体硅片集成：CPU、存储器、并行I/O、串行I/O、定时器/计数器、中断系统、系统时钟电路及系统总线的微型计算机。 具有微型计算机的属性，因而被称为单片微型计算机，简称单片机。

意义：单片机是计算机技术发展史上的一个重要里程碑，标志着计算机正式形成了通用计算机系统和嵌入式计算机系统两大分支。单片机是集成电路技术与微型计算机技术高速发展的产物。体积小、价格低、应用方便、稳定可靠，因此，给工业自动化等领域带来了一场重大革命和技术进步。

2、单片机别称

单片机使用时，通常是处于测控系统的核心地位并嵌入其中，所以国际上通常把单片机称为嵌入式控制器，或微控制器。我国习惯于使用“单片机”这一名称。

3、相关概念

（1）微型计算机
在通用计算机中，计算机的硬件系统都是由中央处理器CPU（运算器和控制器）、存储器、输入设备、输出设备等单元组成，这些单元被分成若干块独立的芯片，通过电路连接而构成一台完整的计算机。微型计算机可以分为两大分支：一类是个人计算机，另一类是嵌入式微处理器。

（2）单板机

书本：单板机是将微处理器芯片、存储器芯片和输入输出接口芯片安装在同一块印刷电路板上，构成具有一定功能的计算机系统，因此称为单板微型计算机，简称单板机。

PPT：如果将CPU芯片、存储器芯片、I/O接口芯片和简单的I/O设备（小键盘、LED显示器）等装配在一块印刷电路板上，再配上监控程序（固化在ROM中），就构成了一台单板微型计算机（简称单板机）。

（3）单片机

书本：单片机是将微处理器、存储器和输入输出接口电路集成在一块集成电路芯片上，构成具有一定功能的计算机系统，因此称为单片微型计算机，简称单片机。

PPT：如果在一片集成电路芯片上集成中央处理器、存储器、I/O接口电路，即一块芯片就构成了一个完整的计算机系统，称为单片微型计算机，因此就简称为单片机。

4、单片机分类

按照其用途可分为通用型和专用型两大类。
（1）通用型单片机：其内部可开发的资源（如存储器、I/O等各种外围功能部件等）可全部提供给用户。
（2）专用型单片机：专门针对某些产品的特定用途而制作的单片机。但基本结构和工作原理都是以通用单片机为基础。

5、型号说明

AT89Cxxxx xxxx

其中，AT是前缀，表示该器件是ATMEL公司的产品。

89C××××是型号，8表示单片，9表示内部含有Flash存储器，C表示CMOS产品，LV表示低电压产品，S表示含有串行下载的Flash存储器。后4位的“××××”表示器件的型号，如51、52、2051、8052

后缀的四个参数：第1个“×”表示速度；第2个“×”表示封装（P为DIP，D为陶瓷）；第3个“×”表示芯片的温度范围（C、I、A、M）；第4个“×”用于说明产品的工艺。

补充：FLASH按扇区操作，EEPROM则按字节操作，二者寻址方法不同，存储单元的结构也不同，FLASH的电路结构较简单，同样容量占芯片面积较小，成本自然比EEPROM低，因而适合用作程序存储器，EEPROM则更多的用作非易失的数据存储器。FLASH 只能一大片一大片的擦，而EEPROM 可以按“位”擦写；

8、硬件结构

• CPU：包括运算器和控制器

  • 运算器：对操作数进行算数、逻辑和位操作计算。主要包括：

    1. 算数逻辑运算单元ALU：进行逻辑运算和算数运算

    2. 累加器A：使用最频繁，是数据的中转站

    3. 程序状态寄存器PSW：Program Status Word包含了程序运行状态的信息。
       

       • Cy:进位标志位Cy=1进位，否则Cy=0，不进位

       • Ac:辅助进位标志位，当D3位向D4位产生进位或借位时，Ac＝1；否则，Ac＝0。

       • F0:由用户使用的一个状态标志位

       • RS1、RS0:4组工作寄存器选择

         

         每区有8个寄存器，R0—R7，寄存器名字相同，但是，当前工作的寄存器区只能打开一个。

       • 0V:溢出标志位。如果结果产生溢出，OV=1；否则，OV=0。

       • PSW：保留位
         决定R0-R7打开哪一个寄存器

       • P：奇偶校验位：P=1，表示A中“1”的个数为奇数。P=0，表示A中“1”的个数为偶数。

  • 控制器：控制指令的读入、译码和执行。主要包括：

    1. 程序计数器PC：CPU读指令时，PC的内容作为所取指令的地址，程序存储器按此地址输出指令字节，同时PC自动加1。当顺序执行程序时自动加1；执行转移程序或子程序、中断子程序调用时，自动将其内容更改成所要转移的目的地址。
    2. 指令寄存器
    3. 指令译码器
    4. 定时及控制逻辑电路

• 片内振荡器和时钟电路

• 存储器：特点之一是将程序存储器和数据存储器分开，属于哈佛结构

  • ROM(程序存储器)

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