1.微处理器(Microprocessor)、微型计算机(Microcomputer)、单片机(Single-ChipMicrocomputer)的区别1.微处理器:本身不是计算机,但是小型计算机或微型计算机的控制和处理部分。Amicroprocessorincorporates(表现为)thefunctionsofacomputer'scentralprocessingunit(CPU)onasingleintegratedcircuit,[1](IC)oratmostafewintegratedcircuits(集成电路)2.微机:具有完整运算及控制功能的计算机,除微处理器(作为CPU)外,还包括存储器、接口适配器(输入/输出接口电路)及输入/输出(I/O)设备等。其中,微处理器由控制器、运算器和若干个寄存器组成;I/O设备与微处理器的连接需要通过接口适配器;存储器是指微机内部的存储器(RAM、ROM和EPROM等)Amicrocomputerisacomputerwithamicroprocessorasitscentralprocessingunit.Itincludesmicroprocessor,memory,andinput/output(I/O).Theyarephysicallysmallcomparedtomainframe(大型机)andminicomputers(小型机).Manymicrocomputers(whenequippedwithakeyboardandscreenforinputandoutput)arealsopersonalcomputers(inthegenericsense).3.单片机:将微处理器、一定容量的RAM和ROM及I/O口,定时器等电路集成在一块芯片上,构成单片微型计算机Amicrocontroller(sometimesabbreviated(缩写)µC,uCorMCU)isasmallcomputeronasingleintegratedcircuitcontainingaprocessorcore,memory,andprogrammableinput/outputperipherals(外围器件).ProgrammemoryintheformofNORflashorOTPROMisalsooftenincludedonchip,aswellasatypicallysmallamountofRAM.Microcontrollersaredesignedforembeddedapplications,incontrasttothemicroprocessorsusedinpersonalcomputersorothergeneralpurposeapplications.2.微处理器:(计算机模型,图示)包括运算器和控制器,8位微处理器中,数据单元由1字节组成,16位中由2字节组成。1.运算器:包括算术逻辑单元(Arithmetic&LogicalUnit,ALU)、累加器、寄存器组成。ALU的作用是把传送到微处理器的数据进行算术或逻辑运算,数据来源于累加器和数据寄存器,结果存入累加器。ALU执行不同的操作是由控制总线上的信号控制的。一个算术操作产生一个运算结果,一个逻辑运算产生一个判决。Incomputing,anarithmeticlogicunit(ALU)isadigitalcircuitthatperformsarithmeticandlogicaloperations.TheALUisafundamental(基本的)buildingblockofthecentralprocessingunitofacomputer,andeventhesimplestmicroprocessorscontainoneforpurposessuchasmaintainingtimers.TheprocessorsfoundinsidemodernCPUsandgraphics(图解计算)processingunits(GPUs)accommodate(适应)verypowerfulandverycomplexALUs;asinglecomponentmaycontainanumberofALUs.2.控制器:由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序发生器和操作控制器等组成,是发布命令的“决策机构”,即协调和指挥整个计算机系统的操作。主要功能:从内存中取出一条指令,并指出下一条指令在内存中的位置;对指令进行译码或测试,并产生相应的操作控制信号,以便执行规定的动作;指挥并控制CPU、内存和I/O设备之间的数据流动方向。控制器发出控制信号指挥运算器工作。Incomputingandespeciallyincomputerhardware,controllerisachip,anexpansioncard,orastand-alone(独立)device(usuallycalledacontrolunit)thatinterfaceswithaperipheraldevice.Thismaybealinkbetweentwopartsofacomputer(forexampleamemorycontrollerthatmanagesaccesstomemoryforthecomputer)oracontrolleronanexternal(外部)devicethatmanagestheoperationof(andconnectionwith)thatdevice.3.系统总线(外部总线externalbus):数据总线DB、地址总线AB、控制总线CB4.CPU中的主要寄存器:1.累加器(A)accumulator:运算前用于保存操作数,运算后用于保存结果。anaccumulatorisaregisterinwhichintermediatearithmeticandlogicresultsarestored.2.数据(缓冲)寄存器(DR):是通过数据总线向存储器和I/O设备送(写)或取(读)数据的暂存单元。TheMemoryDataRegister(MDR)istheregisterofacomputer'scontrolunitthatcontainsthedatatobestoredinthecomputerstorage(e.g.RAM),orthedataafterafetchfromthecomputerstorage.Itactslikeabuffer(缓存区)andholdsanythingthatiscopiedfromthememoryreadyfortheprocessortouseit.3.指令寄存器(IR)及指令译码器(ID):IR用于保存当前正在执行的一条指令,这条指令是从内存中取到数据寄存器,然后再送到IR。ID是对指令进行译码,译码后的指令将向控制器发出具体操作的特定信号。Incomputing,aninstructionregister(IR)isthepartofaCPU'scontrolunitthatstorestheinstructioncurrentlybeingexecutedordecoded4.程序计数器(PC):确定下一条指令的地址,保证程序连续执行。Theprogramcounter(PC)isaprocessorregisterthatindicateswherethecomputerisinitsinstructionsequence.5.地址寄存器(AR):保存当前CPU所要访问的内存单元或I/O设备的地址。由于CPU与内在之间存在着速度上的差别,所以必须使用AR来保持地址信息,直到内存读/写操作完成。TheMemoryAddressRegister(MAR)isaCPUregisterthateitherstoresthememoryaddressfromwhichdatawillbefetchedtotheCPUortheaddresstowhichdatawillbesentandstored.5.存储器和I/O接口:1.存储器:通过8位地址总线和8位数据总线与微型计算机相连,地址总线将一组8位二进制数从CPU送到存储器的地址译码器,进而确定被选择的存储单元。存储器还接收CPU的控制信号,以确定执行读/写操作。Connecttomicrocomputerwiththe8bitaddressbusand8bitdatabus,addressbuscansendagroupofeightbinarydatafromtheCPUtothememoryaddressdecoder,andthentodeterminetheselectedstorageunit.ThestoragealsoreceivesCPUcontrolsignalstodeterminetheread/writeoperations2.I/O接口及外设:外部设备与微处理器的连接必须经过接口适配器(I/O接口),每个I/O接口及对应的外部设备都有一个固定的地址。Theconnectionofexternaldevicesandmicroprocessormustgothroughtheinterfaceadapter(I/Ointerface),eachI/Ointerfaceandthecorrespondingexternaldevicehasafixedaddress.6.单片机常用数制:二进制(Binary)、十进制(Deciaml)、十六进制(Hexadecimal),只有二进制是计算机能直接处理的。7.计算机中常用编码:BCD(BinaryCodedDecimal)和ASCII(AmericanStandardCodeforInformationInterchange)8.机器数:计算机中的二进制形式表示的数;Machinenumber:thecomputerexpressednumbersinbinary真值:机器数所代表的数值Truevalue:thevaluerepresentedbythenumberofmachinesnumber正数的原original、反negative、补Complement码相同;负数反码的绝对值+原码的绝对值=127;Theabsolutevalueofthenegativeanti-code+theabsolutevalueoftheoriginalcode=127负数的补码的绝对值-1=负数反码的绝对值;Theabsolutevalueoftheabsolutevalueofthenegativecomplement,-1=negativeagainstthecode溢出:指有符号数的运算结果超出-128—127的表示范围,破坏了符号位。Overflow:referstotheresultoftheoperationnumberofsymbolsofbeyondthe-128-127range,anddestroyedthesignbit9.8XC51单片机,其中X=(0:掩膜ROM,7:EPROM、OTPROM,9:FlashROM)10.89C51单片机结构框图(图示)11.89C51单片机的基本组成Thebasiccomponentsofthemicrocontroller:1.一个8位的80C51微处理器(CPU)2.片内256字节数据存储器RAM/SFR(SpecialFunctionRegister),用以存放可以读/写的数据。3.片内4KB程序存储器FlashROM,用以存放程序、一些原始数据和表格table。4.4个8位并行(Parallel)I/O端口(port)P0-P3,每个端口可输入或输出。5.两个16位定时器/计数器,每个都可以设置为计数方式,以对外部事