1.1.2 单片机的主要组成部分
单片机所特有的结构和资源反映了单片机的性能,也是单片机程序设计的基础。下面首先介绍一下8051单片机基本结构的主要组成部分。
1.中央处理器
中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件。CPU主要由算术逻辑部件、控制器和专用寄存器3部分电路组成。它负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作,完成运算和控制输入/输出功能等操作。
2.程序存储器
程序存储器(ROM)用于存放用户程序、原始数据或表格等。8051单片机共有4096个8位ROM,有些增强型的单片机提供了更大的程序存储器,有些甚至还采用Flash程序存储器。
3.数据存储器
数据存储器(RAM)可存放读写的数据、CPU运算的中间结果或用户定义的字型表等。8051单片机内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元。专用寄存器只能用于存放控制指令数据,只能访问而不能用于存放用户数据。对于一些新推出的单片机,其内部RAM单元可能更多,例如AT89S52单片机内部有256个RAM数据存储单元。
4.定时器/计数器
定时器/计数器用于单片机硬件的定时或者计数。一般包含两个16位的可编程定时器/计数器,以实现定时或计数功能。它也可以产生中断,从而在程序中控制程序转向。部分新推出的单片机可能拥有更多的定时器/计数器。
5.并行I/O口
单片机的并行I/O口主要用于和外部设备进行并行的输入/输出通信,以便于处理外部的输入和将运算结果反馈到外部设备。
6.全双工串行口UART
全双工串行通信口UART主要用于与其他设备间的串行数据传送。一般均内置一个全双工串行通信口,该串行口既可以用作异步通信收发器,也可以当同步移位器使用。部分新推出的单片机可能拥有更多的全双工串行口。
7.中断系统
8051单片机具备较完善的中断功能,包含两个外部中断、两个定时器/计数器中断和一个串行中断。8051单片机的中断系统具有两级的优先级别选择。部分新推出的单片机可能拥有更多的中断源。
8.时钟振荡电路
时钟振荡电路主要用于为单片机提供CPU时钟源。单片机可以采用内部时钟振荡电路或者由外部提供时钟源。其最大工作频率根据单片机型号的不同而有所差别,例如AT89S52单片机的时钟振荡频率为0~33MHz。