单片机的硬件结构组成

2020年4月29日22:27:06 发表评论浏览:963

单片机作为最典型的嵌入式系统,已渗透到我们生活的各个领域,几乎每个领域都有单片机的足迹。导弹的导航装置、飞机上各种仪表的控制、计算机的网络通信与数据传输、工业自动化过程的实时控制和数据处理、广泛使用的各种智能IC卡、汽车电控系统、家用电器等,这些都离不开单片机。要想成为智能化控制的工程师,一开始就要对单片机做初步了解。

单片机是微型计算机发展的一个分支,是一种专门面向控制的微处理器件,故又称为微控制器(MicroControllerUnit,MCU)。顾名思义,单片机就是做在一片(单片)集成芯片内的计算机。尽管只是一个小小的芯片,但是它几乎包含一台计算机的所有部分,与计算机相比,单片机只缺少了I/O设备。概括地讲,一块芯片就成了一台计算机。

单片机主要由运算器、控制器、存储器和输入/输出接口等四大部分组成,如图下图所示。

单片机的硬件结构组成

单片机的硬件结构

1.运算器

运算器是计算机的运算部件,用于实现算术和逻辑运算,计算机的数据运算和处理都在这里进行。

2.控制器

控制器是计算机的指挥控制部件,使计算机各部分能自动协调地工作。运算器和控制器是计算机的核心部分,常把它们合在一起称为中央处理器(CentralProcessingUnit) ,简称CPU。

3.存储器

存储器主要用来保存程序和数据。无论是程序还是数据,在存储器中均以二进制数形式进行存取。这些二进制数如果代表的是程序或者是某些符号则称为二进制代码。如存储器中保存的文字、图像、声音均为二进制代码。保存在存储器中的程序是由许许多多的二进制代码组成的。

8位单片机中存储器采用8位二进制代码为一个存取单位,每一位二进制数称为1bit,简写为1b;而8位二进制数则组成一个字节,称为1Byte,简写为1B。

存储器中能保存的二进制数的数量称为存储器容量,其容量大小表示为8bit=1Byte=1B

210B=1024B=1KB

210KB=1024KB=1MB

单片机中存储器主要采用半导体存储器,这些存储器分为两类:

(1)只读存储器(ROM)

这种存储器的内容由生产厂家存入,用户使用过程中只能读取其中内容而不能修改内容。它们主要用来存储程序和某些固定不变的数据,因此也称为程序存储器。断电后存储器中的内容保持不变,这种存储器又称为非易失性存储器。

(2)随机存储器(RAM)

这种存储器的内容由用户自己写入和读出,主要用来保存工作过程中的各种数据,因此它也称为数据存储器。但是存储器的内容会因为断电而丢失,这种存储器又称为易失性存储器。4.输入/输出接口简单地说,单片机的输入/输出(I/O)接口是与外界沟通的桥梁。单片机在工作过程中需要从外部输入各种数据信息或向外部输出数据信息,都是通过输入输出设备从输入/输出(I/O)接口输入或输出二进制码信息。

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