8051微控制器架构

在以前的8051微控制器教程中，我们已经看到了8051微控制器的一些基础知伟德老虎机手机版识，以及8051微控制器的引脚图和引脚说明。在本教程中，我们将看到8051微控制器体系结构和架构中的不同组件。

我们已经看到了8051微控制器的销图，用于其标准的40引脚DIP（双线串联包）配置。在本教程中，在处理8051微控制器架构的过程中，我们将看到8051微控制器的硬件方面，如I / O端口，RAM，ROM，定时器和串行端口等。

在进入8051微控制器架构的细节之前，我们将首先看到基本组件微控制器，使微控制器成为芯片上真正的计算机。

在继续进行本教程之前，请阅读8051微控制器介绍。

微控制器的基本组件

微处理器和微控制器之间的差异是存储器（RAM和ROM），I / O端口，定时器/计数器，通信接口（如串行端口）等的片上外围设备的可用性。

以下图像显示了微控制器的基本组件。由于所有组件（以及少数其他组件）集成在单个芯片（集成电路 - IC）上，可以将微控制器视为微计算机（或片上计算机）。

CPU（中央处理单元）

它是微控制器的核心，主要包括算术逻辑单元（ALU）和控制单元（CU）和其他重要组件。CPU是与内存，输入和输出等外围设备通信的主要设备。

ALU或算术逻辑单元，顾名思义，执行算术和逻辑运算。CU或CONTROL单元负责CPU与其外围设备之间的通信过程的定时。

程序内存

CPU的指令存储在程序存储器中。它通常被实现为只读存储器或ROM，其中即使在电源关闭或系统复位时，也将被保留为其的程序。

现代程序存储器模块通常由EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）构成，这是一种非易失性存储器。

在这种类型的存储器中，可以使用特殊编程信号擦除和重新编程数据。

当微控制器接通或手动复位时，处理器从程序存储器中的预定义的存储器位置（地址）执行一组指令。

数据存储器

微控制器中的数据存储器负责存储变量，临时数据，中间结果和其他数据的值，以便正确操作该程序。

数据存储器通常被称为RAM（随机存取存储器），这是一种易失性存储器。它通常被组织为寄存器，包括特殊功能寄存器（SFR）和用户可访问的存储器位置。

输入和输出端口

I / O端口或输入/输出端口提供微控制器，与外部世界的物理连接。输入端口提供了在传感器的帮助下通过外界的数据传递数据。

从输入端口的数据被操纵（根据应用程序），并将确定输出端口上的数据。

输出端口允许微控制器控制外部设备（如电机和LED）。通常，微控制器中的所有端口都具有双重功能，即它们可以充当输入和输出端口（但不同时）。

时钟发生器（振荡器）

时钟信号允许微控制器内的操作和其他部件进行同步。时钟发生器是微控制器架构的组成部分，并且用户必须以晶体的形式提供额外的定时电路。

8051微控制器架构和功能

每当我们开始在像电视或洗衣机这样的新设备上工作时，我们将首先了解设备的功能。在洗衣机的情况下，我们试图了解电机RPM，负载容量和功耗等设备的不同功能。

即使在我们的情况下，这是适用的，即在8051微控制器开始时，如果我们开始学习8051微控制器的内部硬件设计，这将是最好的，这也称为8051微控制器架构。

在下一节中，我们将看到8051微控制器架构和少数重要功能。关于8051内存组织和8051输入/输出（I / O）端口的一些重要功能的深度细节将在新教程中讨论。

8051微控制器架构

8051微控制器是一个8位微控制器，即它可以读取，写入和处理8位数据。有一堆制造商像Atmel，NXP，TI，他制造自己的8051微控制器版本。

无论制造商如何，内部硬件设计就是8051微控制器架构仍然相同。以下图像显示了框图样式中的8051微控制器架构。

8051微控制器架构的框图显示了8051微控制器由CPU，RAM（SFR和数据存储器），Flash（EEPROM），I / O端口和控制逻辑组成，用于外围设备之间的通信。

8051微控制器内的所有这些不同的外围设备将通过8位数据总线彼此通信，也称为内部数据总线。

还要阅读这篇文章8051微控制器针图和引脚描述。

8051微控制器架构功能

我们已经看到了上述部分中的8051微控制器的内部架构。现在，我们将看到8051微控制器架构的功能。

笔记：内部ROM和RAM等的一些功能将随着8051微控制器的特定模型而变化。

• 8位CPU，具有两个寄存器A（累加器）和B.
• 8K字节的内部ROM - 它是一个支持系统编程的闪存。
• 内部RAM为256字节 - RAM的前128个字节I. 00h至7FH再次分为4个存储器，每个银行中的8个寄存器（R0-R7），16位寻址寄存器和80个通用寄存器。RAM的更高的128字节I. 80h至FFH由SFR或特殊功能寄存器组成。使用SFRS我们可以控制定时器，串口，所有I / O端口等不同的外围设备。

• 32 I / O引脚（输入/输出引脚） - 布置为4端口：P0，P1，P2和P3。
• 8位堆栈指针（SP）和处理器状态字（PSW）。
• 16位程序计数器（PC）和数据指针（DPTR）。
• 两个16位定时器/计数器 - T0和T1。
• 控制寄存器 - SCON，PCON，TCON，TMOD，IP和IE。
• 全双工操作的串行数据发射器和接收器 - SBUF。
• 中断：两个外部和三个内部。
• 振荡器和时钟电路。

在本教程中，我们在8051微控制器架构上看到了简短的注意事项。在接下来的8051教程中，我们将看到8051内存组织和I / O端口。