一、
微控制器的典型結構
0.(《微控制器mcs—51原理及應用開發教程》晁陽。清華大學出版社)
1、 微控制器的內部結構
**處理器
儲存器內部匯流排
i∕o介面 並行介面
穿行介面
中斷系統
特殊功能部件 時鐘電路
布林處理器
定時器∕計數器
a∕d、d∕a轉換器
直接儲存器訪問通道dma.pwm.wdt
①內部匯流排:內部匯流排是cpu連線片內主要部件的紐帶,是各類資訊傳送的公共通道。內部匯流排主要由3種不同性質的連線組成,分別是位址線、資料線、控制線。位址線主要用來傳送儲存器所需要的位址碼和外部裝置的裝置號,通常由cpu發出並被儲存器或i∕o介面電路所接受。資料線用來傳送cpu寫入儲存器或經i∕o介面送到輸出裝置的資料,也可以傳送從儲存器或輸入裝置經i∕o介面讀入的資料。控制線∕狀態線有兩類:一類是cpu發出的控制命令,如讀命令、寫命令和中斷響應等;另一類是儲存器或外沒的狀態資訊,如外沒的中斷請求、儲存器忙和系統復位訊號等。
②**處理器
a. 運算器
運算器包括算術邏輯單元alu,布林處理器、累加器a、累加器b、暫存器和程式狀態字psw等許多部件。它alu為核心,功能是實現資料的算術邏輯運算、位變數處理和資料傳輸操作。51微控制器的alu具有一般計算機alu不具備的功能,即位操作處理。微控制器指令系統中的位處理指令集、儲存器中的位位址空間,以及位操作累加器(借用程式狀態寄存psw中的進製標誌cy)構成51微控制器內的布林處理機。它可對直接定址的位(bit)變數進行位處理。
b.定時控制部件
控制部是控制微控制器整個系統各種操作的部件,是微控制器的神經中樞,它由時鐘發生器、復位電路、定時控制邏輯、指令解碼器id、指令暫存器ir以及資訊傳送控制(程式計數器pc、堆疊sp、資料指dptr)等組成。它先以主振頻率為基準發出cpu的時序,對指令解碼,然後以時序為時間基準發出各種控制訊號,完成一系列定時控制的微操作,如協調微控制器內部各功能部件之間的資料傳送,資料運輸等,對外發出位址鎖存訊號ale、外部程式儲存器選通訊號psen、通過p3.6和p3.7發出資料儲存器讀訊號rd,寫訊號wr等控制訊號,接受處理外接的復位和外部儲存器訪問控制訊號ea等。
c.專用暫存器組
專用暫存器主要包括:pc、a、b(通用暫存器)、psw、sp、dptr等。
程式計數器pc的基本工作方式有下列3種。
方式1:程式計數器自動力加。
方式2:執行有條件或無條件轉移指令時,程式計數器被置入新的數值,從而使程式的流向發生變化。
方式3:在執行子程式呼叫指令或中斷向量的位址送pc,程式流向發生變換,執行子程式或中斷子程式。執行完畢後,遇到返回指令時,堆疊頂的斷點值彈到程式計數器。
2、 微控制器外部結構、
資料匯流排—po口直接輸入∕輸出的8位三態傳送通道。
位址匯流排—po口分時方式傳送位址匯流排的低8位、p2口輸出位址匯流排高8位。
控制匯流排—p3口第三功能提供的控制線微控制器本身輸出∕入的控制線。
使用者埠—由p1口和p3第一功能共同組成的。
電源及時鐘—電源輸出特性要滿足一定的要求。
by:霜月孤鳥
2016.2.21
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