《单片机基础与应用全套配套课件C语言版王静霞参考资料 第2章 单片机内部结构详解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单片机基础与应用全套配套课件C语言版王静霞参考资料 第2章 单片机内部结构详解（2页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、单片机内部结构详解51单片机内部结构如图1所示。图1 51单片机内部结构这里重点介绍CPU的组成，CPU由运算器和控制器组成。1. 运算器运算器由运算器包括一个8位算术逻辑单元（Arithmetic Logical Unit ，简称ALU）、8位累加器（Accumulator，简称ACC）、8位暂存器、寄存器B和程序状态寄存器（Program Status Word，简称PSW）等组成。（1）算术逻辑单元ALUALU不仅可以直接对8位二进制数据进行加、减、乘、除、加1、减1、十进制调整等基本算术运算，还可以进行逻辑与、或、异逻辑操作。ALU还具有位操作功能，可对位（bit） 变量进行处理，如置
2、1、清0、求补等操作。（2）累加器A8位寄存器，是CPU中使用最频繁的寄存器。进入ALU作算术和逻辑运算的操作数多来自A，运算结果也常送回A保存。CPU中的数据传送也大多都通过累加器A，相当于数据中转站。（3）寄存器B8位寄存器，是为ALU进行乘除法运算而设置的。在乘除法运算中，与累加器A配合使用，存放操作数。若不作乘除运算时，则可作为通用寄存器使用。（4）程序状态字PSW8位寄存器，寄存/存储当前指令执行后操作结果的特征状态，以供程序查询和判别。2. 控制器控制器包括程序计数器（Program Counter，简称PC）、指令寄存器（Instruction Register，简称IR）、指令
3、译码器(Instruction Decoder，简称ID)及控制电路等，控制器用以控制计算机各部分协调工作，控制指令的读取、译码（分析）和执行。3. 单片机工作过程单片机的工作过程实质上是执行用户编制程序的过程,一般程序的机器码都已固化到存储器中，因此开机复位后，就可以执行指令。执行指令又是取指令和执行指令周而复始的过程。例如指令MOV A，#56H表示把立即数56H这个值送入A累加器。该指令对应的机器码是74H、56H，假设它们已存在0000H开始的单元中。下面我们来说明单片机的工作过程。接通电源开机后，PC=0000H，取指令过程如下：（1） PC中的0000H送到片内的地址寄存器；（2）
4、 PC的内容自动加1变为0001H指向下一个指令字节；（3） 地址寄存器中的内容0000H通过地址总线送到存储器，经存储器中的地址译码选中0000H单元；（4） CPU通过控制总线发出读命令；（5） 被选中单元的内容74H送内部数据总线上，该内容通过内部数据总线送到单片机内部的指令寄存器IR。到此取指令过程结束，进入执行指令过程。执行指令的过程：（1） 指令寄存器中的内容经指令译码器译码ID后，说明这条指令是取数命令，即把一个立即数送A中；（2） PC的内容为0001H送地址寄存器，译码后选中0001H单元，同时PC的内容自动加1变为0002H；（3） CPU同样通过控制总线发出读命令；（4） 0001H单元的内容56H读出经内部数据总线送至A。至此，本指令执行结束。PC=0002H，机器又进入下一条指令的取指令过程。一直重复上述过程直到程序中的所有指令执行完毕，这就是单片机的基本工作过程。
