Notas de revisão do microcomputador (conhecimento básico de entrada)

Visão geral do MCU

1. O que é um microcontrolador

O chip único (microcomputador de chip único) também é chamado de microcomputador de chip único.
Sua característica estrutural é que os componentes funcionais básicos do computador estão todos integrados em um chip semicondutor.

2. Características do microcomputador de chip único

1. Alta integração, tamanho pequeno, forte capacidade anti-interferência e alta confiabilidade.
2. O desempenho do desenvolvimento é bom, o ciclo de desenvolvimento é curto e a função de controle é forte.
3. Baixo consumo de energia, baixa tensão, função de proteção de desligamento, amplamente utilizada em vários instrumentos inteligentes.
4. Boa versatilidade e flexibilidade.
5. Tem uma boa relação desempenho-preço.

3. Campos de aplicação do microcomputador de chip único

1. Controle de automação industrial.
2. Instrumentação inteligente.
3. Equipamento de comunicação.
4. Eletrônica automotiva e sistemas eletrônicos aeroespaciais.
5. Aparelhos domésticos.

4. Tendência de desenvolvimento de microcomputador de chip único

1. Alta integração.
2. Alto desempenho.
3. Baixo consumo de energia.
4. Desempenho de alto custo.

Estrutura e princípio do microcomputador MSC-51 de chip único

1. A estrutura interna do MSC-51 MCU Os
   
   recursos internos do 80C51 MCU incluem principalmente:
   · 1 unidade central de processamento (CPU) de 8 bits;
   · 1 oscilador interno e circuito de clock;
   · memória de programa (ROM) no chip de 4KB;
   · 256 palavras Seção de RAM no chip;
   · 2 temporizadores / temporizadores de 16 bits;
   · Memória de programa externa endereçável de 64 KB do circuito de controle e espaço de armazenamento de dados de 64 KB;
   · 4 portas de E / S bidirecional de 8 bits;
   · 1 dual completo Porta serial industrial;
   · 5 fontes de interrupção.
2. A CPU pode ser dividida em duas partes, a unidade aritmética e o controlador
   2.1 Controlador
   (1) Contador de programa PC (contador de programa)
   Registro especial de 16 bits, que armazena o primeiro endereço da próxima instrução a ser executada, ou seja, o conteúdo do PC determina o programa Pista de corrida. Quando a CPU deseja buscar a instrução, o conteúdo do PC aparece no barramento de endereços; depois que a instrução é buscada, o conteúdo do PC pode ser aumentado automaticamente em 1 para garantir a execução seqüencial do programa.
   Após a reinicialização do sistema, o conteúdo do PC será automaticamente atribuído a 0000H, o que significa que a CPU iniciará a instrução no endereço 0000H da memória do programa após a reinicialização.
   (2) O registro de instruções IR (Instruction Register) é
   um registro de 8 bits usado para armazenar temporariamente as instruções a serem executadas, aguardando a decodificação.
   (3) ID do decodificador de instruções (decodificador de instruções)
   (4) Data Pointer DPTR (Data Pointer) O
   DATR pode ser usado para armazenar o endereço da ROM interna e também pode ser usado para armazenar os endereços da RAM sem chip e da ROM sem chip.
   2.2 Operador
   (1) ACC (Acumulador)
   (2) ALU (Unidade Lógica Aritmética)
   (3) PSW (Program State Word)
3. Pinos e funções externos do MCS-51
   51 microcomputadores de chip único usando o processo de fabricação HMOS geralmente usam um pacote DIP (dual in-line package) de 40 pinos.
   Usando o processo de fabricação CHMOS, o 51 microcomputador de chip único também pode usar o pacote quadrado de 44 pinos.
4. Método de divisão de memória
   4.1 Estrutura de armazenamento Estrutura de
   Princeton: a memória de instrução e o armazenamento do programa são mesclados.
   Estrutura de Harvard: a memória de instruções e a memória de dados são definidas separadamente.
   4.2 Divisão do espaço de armazenamento
   Endereço físico: 4 espaços de armazenamento. Ou seja, ROM no chip, ROM fora do chip, RAM no chip, RAM fora do chip.
   Endereço lógico: como as memórias do programa dentro e fora do chip são endereçadas de maneira uniforme, existem apenas três espaços de armazenamento logicamente: memória do programa, memória de dados no chip e memória de dados fora do chip.
5. Redefinição do SCM de
   duas maneiras: redefinição de inicialização e redefinição de chave.
6. 
   Relógio do MCU Ciclo do relógio: o oscilador de cristal ou o ciclo de oscilação externa torna-se o ciclo do relógio, também conhecido como batida.
   Ciclo de estado: igual a 2 ciclos de relógio.
   Ciclo da máquina: igual a 6 ciclos de estado, 12 ciclos de relógio.
   Ciclo de instruções: igual a 1 ~ 4 e seu ciclo.
7. As portas de E / S
   P0 ~ P3 podem ser fornecidas aos usuários como portas de E / S de uso geral quase bidirecional. Entre elas, apenas P0 precisa ser conectado a um resistor de pull-up externo; quando a memória fora do chip precisa ser expandida, P2 é usado como a outra primeira interface de endereço e P0 é Outra interface de multiplexação de linha de endereço / linha de dados, atualmente é uma porta bidirecional real. A porta P3 usa a segunda função de saída.