微控制器原理及應用以及單機片的主要分類

2021-07-23 00:09:37 字數 2343 閱讀 3649

(圖1)

微控制器是由cpu、記憶體、外圍功能等部分組成的。如果將微控制器比作人,那麼cpu是負責思考的,記憶體是負責記憶的,外圍功能相當於視覺的感官系統及控制手腳動作的神經系統。

圖1:微控制器的構成要素

儘管我們說cpu相當於人的大腦,但是它卻不能像人的大腦一樣,能有意識的、自發的思考。cpu只能依次讀取並執行事先儲存在記憶體中的指令組合(程式)。當然cpu執行的指令並不是「走路」、「講話」等高難度命令,而是一些非常簡單的指令,象從記憶體的某個地方「讀取資料」或把某個資料「寫入」記憶體的某個地方,或做加法、乘法和邏輯運算等等。然而這些簡單指令的組合,卻能實現許多複雜的功能。

會思考的cpu

讓我們從cpu的構成來了解它的作用吧。(圖2)

圖2:cpu的作用

程式計數器

cpu讀取指令時需要知道要執行的指令儲存在記憶體的什麼位置,這個位置資訊稱為位址(相當於家庭住址)。程式計數器(pc)就是儲存位址的暫存器。通常,pc是按1遞增設計的,也就是說,當cpu執行了0000位址中的指令後,pc會自動加1,變成0001位址。每執行一條指令pc都會自動加1,指向下一條指令的位址。可以說,pc決定了程式執行的順序。

指令解碼電路

指令解碼電路是解讀從記憶體中讀取的指令的含義。運算電路是根據解碼結果操作的。確切地講,指令解碼電路就是我們在「數位電路入門(2)」中學過的解碼電路,只不過電路結構稍微複雜些,所以,指令解碼電路的工作原理就是從被符號化(被加密)的指令中,還原指令。

運算電路

運算電路也稱為alu(arithmetic and logic unit),是完成運算的電路。能進行加法、乘法等算術運算、也能進行and、or 、bit-shift等邏輯運算。運算是在指令解碼電路的控制下進行的。通常運算電路的構成都比較複雜。

cpu內部暫存器

cpu內部暫存器是儲存臨時資訊的場所。有儲存運算值和運算結果的通用暫存器,也有一些特殊暫存器,比如儲存運算標誌的標誌暫存器等。也就是說,運算電路進行運算時,並不是在記憶體中直接運算的,而是將記憶體中的資料複製到通用暫存器,在通用暫存器中進行運算的。

微控制器原理及應用--微控制器簡介

微控制器是一種整合的電路晶元,是採用超大規模積體電路技術把具有資料處理能力的**處理器cpu隨機儲存器ram、唯讀儲存器rom、多種i/o口和中斷系統、定時器/計時器等功能(可能還包括顯示驅動電路、脈寬調變電路、模擬多路轉換器、a/d轉換器等電路)整合到一塊矽片上構成的乙個小而完善的計算機系統。

微控制器原理及應用--微控制器分類及特點

stc公司的微控制器主要是基於8051核心,是新一代增強型微控制器,指令**完全相容傳統8051,速度快8~12倍,帶adc,4路pwm,雙串列埠,有全球唯一id號,加密性好,抗干擾強.

是microchip公司的產品,其突出的特點是體積小,功耗低,精簡指令集,抗干擾性好,可靠性高,有較強的模擬介面,**保密性好,大部分晶元有其相容的flash程式儲存器的晶元.

是台灣義隆公司的產品,有很大一部分與pic 8位微控制器相容,且相相容產品的資源相對比pic的多,**便宜,有很多系列可選,但抗干擾較差.

atmel微控制器:

phlipis 51lpc系列微控制器(51微控制器):

philips公司的微控制器是基於80c51核心的微控制器,嵌入了掉電檢測、模擬以及片內rc振盪器等功能,這使51lpc在高整合度、低成本、低功耗的應用設計中可以滿足多方面的效能要求.

holtek微控制器:

台灣盛揚半導體的微控制器,**便宜,種類較多,但抗干擾較差,適用於消費類產品.

ti公司微控制器:

德州儀器提供了tms370和msp430兩大系列通用微控制器.tms370系列微控制器是8位cmos微控制器,具有多種儲存模式、多種外圍介面模式,適用於複雜的實時控制場合;msp430系列微控制器是一種超低功耗、功能整合度較高的16位低功耗微控制器,特別適用於要求功耗低的場合

微控制器原理及應用 張鑫 微控制器原理及應用

前言 內容概要 書籍目錄 緒論第1章 mcs 51微控制器的結構與原理 1.1 mcs 51微控制器硬體結構及引腳 1.2 mcs 51微控制器的工作方式 1.3 微控制器的時序 1.4 c8051f系列片上系統 soc 簡介 習題1第2章 mcs 51微控制器指令系統與組合語言程式設計 2.1 概...

微控制器原理及應用練習

簡記 1 作進製標誌位的時候寫cy 做累加器的時候寫c 練習題集錦 1 試求下列程式依次執行後有關單元中的內容。已知 r0 20h,cy 1,1fh 59h,20h 24h,24h b6h。1 mov a,1fh 2 addc a,20h 3 clr a 4 orl a,r0 5 rl a 6 an...

微控制器(微控制器)的中斷系統及應用

2.中斷暫存器 3.中斷處理流程 4.最重要的事 中斷是指 處理器cpu正在處理某件事情的時候,外部發生了某一事件 如定時器計時已到 請求cpu迅速去處理,cpu暫停當前的工作,轉去處理所發生的事件,處理完以後,再回到原來被中斷的地方,繼續原來的工作。實現這種功能的部件稱為中斷系統。它由4個與中斷有...