第1章 MCS—51单片机结构
1.1 MCS-51单片机内部结构
1.1.1 概述
1.1.2 CPU
1. 运算器
运算器的功能是进行算术、逻辑运算。它可以对半字节(4位)、单字节等数据进行操作。例如,能完成加、减、乘、除、加1、减1、BCD码十��制调整、比较等算术运算,完成与、或、异或、求反、循环等逻辑操作,操作结果的状态信息送至状态寄存器。
运算器还包含有一个布尔处理器,用来处理位操作。它以进位标志位C为累加器,可执行置位、复位、取反、位判断转移,可在进位标志位与其他可位寻址的位之间进行位数据传送等操作,还可以完成进位标志与其他可寻址的位之间进行逻辑与或操作。
2. 程序计数器PC
程序计数器PC是一个自动加1的16位寄存器,用来存放即将要取出的指令码的地址,可对64KB程序存储器直接寻址。取指令码时,PC内容的低8位经Po口输出,高8位经P。口输出。取出指令码后,PC寄存器的内容自动加1,指向下一指令码地址。
3. 指令寄存器
指令寄存器用于存放指令代码。CPU执行指令时,由程序存储器中读取的指令代码送入指令寄存器,经指令译码器译码后由定时与控制电路发出相应的控制信号,完成指令功能。
1.2 存储器
存储器用于存放程序和数据,半导体存储器由一个个存储单元组成,每个单元有个编号(称为地址),一个单元存放一个8位的二进制数(即一个字节);当一个数据多于8位时,就需要多个单元存放。微型计算机的存储器地址空间有两种结构形式:普林斯顿结构和哈佛结构。
普林斯顿结构特点是,微型计算机只有一个地址空间,ROM和RAM安排在这一地址空间的不同区域,一个地址对应**的一个存储器单元,CPU访问ROM和访问RAM用相同的访问指令。如8086、奔腾等微型计算机采用这种结构。
哈佛结构特点是,微型计算机的ROM和RAM分别安排在两个不同的地址空间,ROM和RAM可以有相同的地址,CPU访问ROM和访问RAM存储器用不同的指令访问。
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