初识单片机 单片机内部结构与引脚分布 单片机的存储组织结构

导航:

1.单片机与嵌入式系统
2.单片机内部结构与引脚分布
3.单片机的存储组织结构

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1.单片机与嵌入式系统

嵌入式系统(Embedded System Dictionary):面向测控对象,嵌入到实际应用系统中,实现嵌入式应用的计算机称为嵌入式计算机系统,又简称为嵌入式系统

单片机微处理器的含义
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大部分的嵌入式系统都以MCU为核心进行设计
软硬件集合,软件目的是控制硬件

常用术语
初识单片机 单片机内部结构与引脚分布 单片机的存储组织结构
印刷电路板(PCB):组装电子元件用的基板
并行通信:多根并行传输线,适合近距离,高速通信
串行通信:在单线上按时间一位一位的传送,节省传输线,但是数据传输慢,一般用于指串行通信接口(SCI)
通用串行总线(USB)
模拟量:时间连续,数值也连续的物理量
开关量:一种二值信号,用两个电平表示两个逻辑量
A/D:电压转数字
D/A:数字转电压
普通输入输出(GPID)
液晶显示(LCD)
发光二极管(LED)

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2.单片机内部结构与引脚分布

STC89C51有DIP40,PLCC-44,DQFQ-44
介绍DIP44的引脚:从左上角开始按逆时针方向排序,引脚朝外,缺口朝上

看一下分布图:
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单片机的内部结构和功能
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cpu内部的寄存器有哪些:
1.SP:堆栈指针寄存器,用来记录堆栈的栈顶位置

SP = 0x6f 将堆栈区定义下0x70开始的区域中

2.PC:程序计数器,用来存放下一条指令在程序存储器的地址

3.A:累加器,在算数运算和逻辑运算过程中一个操作数和一个运算结果

4.B:B寄存器,在乘除法中存放参加运算的另一个操作数,同时保存部分运算结果

5.DPTR:数据指针寄存器,在访问扩展RAM或者程序存储器时,用来存放16位的地址

6.PSW:程序状态字,用来记录指令执行后的状态 D3D4位为RS0,RS1

这些都有对应的映射特殊功能寄存器
C51需要掌握SP,其他一般不直接操作

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3.单片机的存储组织结构

MSC-51单片机有4个存储空间:

1.片内数据存储器(片内RAM)
2.特殊功能寄存器(SFR)
3.扩展数据存储器(扩展RAM)
4.程序存储器(RAM)

(1)片内RAM

标准的MSC-51单片机 128个字节 0x00-0x7f
增强的MSC-51单片机 256个字节 0x00-0xff
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属于片内RAM的

  1. 工作寄存器组区 32字节(4组8个字节) 0x00-0x1f 任何时候CPU都在使用任一区间
  2. 位地址区 16字节 (128位,每个字节都分配一位) 0x20-0x2f
  3. 数据缓冲区1 80字节 0x30-0x7f
  4. 数据缓冲区2 1 28个字节 0x80-0xff (存放运算过程中的中间值)

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注意点:标准的MCS-51单片机只有0x00-0x7f , data区与idata区相重合
增强型的才是0x00-0xff——256g个字节

(2)特殊功能寄存器(SFR)

认识:
标准的MSC-51单片机有21个SFR,不连续分配在0x80-0xff区域(记录单片机运行状态以及实现I/O端口的实现操作)

增强型的MSC-51单片机

1.不止有21个,会有更多,功能更强大
2.字节地址能被8位整除的都分配有位地址,可以单独访问其中的位
3.SFR的地址与片内RAM的地址相同,但它们是不同的存储空间,访问方式也不同
4.其中特殊功能寄存器SP,PSW,ACC,B分别是CPU内部对应的SP,PSW,A,B的映射特殊功能寄存器

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(3)扩展数据存储器和外部数据存储器

用途:用来存放运算过程中的中间值,通过在单片机外部扩展RAM芯片来实现
MSC-51单片机:16根地址线,外部最多扩展64KB外部数据存储器 地址0x0000-0xffff

补充
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(4)程序存储器

64KB空间,地址范围:0x0000-0xffff, 通过外接ROM芯片实现

补充
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注意:扩展RAM和程序存储器地址范围相同,但是属于不同的存储空间