什么是单片机结构和原理？

~ 89C51单片机结构框图
1、一个8位 的微处理器CPU。
2、片内数据存储器(RAM128B/256B）:用以存放可以读/写的数据，如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据等。
3、片内4kB程序存储器Flash ROM（4KB）:用以存放程序、一些原始数据和表格。
4、四个8位并行I/O（输入/输出）接口 P0~P3:每个口可以用作输入，也可以用作输出。
5、两个或三个定时/计数器: 每个定时/计数器都可以设置成计数方式，用以 对 外部事件进行计数，也可以设置成定时方式，并可以根据计数或定时的结果 实现计算机控制
6、一个全双工UART的串行I/O口:可实现单片机与单片机或其它微机之间串行通信。
7、片内振荡器和时钟产生电路:但需外接晶振和电容。
8、五个中断源的中断控制系统。
9、具有节电工作方式：休闲方式及掉电方式。
在空闲方式中，CPU停止工作，而RAM、定时器/计数器、串行口和中断系统都继续工作。此时的电流可降到大约为正常工作方式的15%。在掉电方式中，片内振荡器停止工作，由于时钟被“冻结”，使一切功能都暂停，故只保存片内RAM中的内容，直到下一次硬件复位为止。这种方式下的电流可降到15 μA以下，最小可降到06 μA。
结构：
由中央处理单元（CPU）、存储器（ROM及RAM）和I/O接口组成。89C51单片机内部结构如图所示：
下面介绍的是mcs-51
MCS-51单片机存储器的配置特点
① 内部集成了4K的程序存储器ROM；
② 内部具有256B的数据存储器RAM；
③ 可以外接64K的程序存储器ROM和 数据存储器RAM。
从物理结构的角度讲，51单片机的存储系统可以分为四个存储空间：既片内ROM，RAM和片外ROM、RAM。
从逻辑上讲（既编程的角度），51单片机的存储系统实际上分为三个存储空间。
1. 片内数据存储器RAM；
2. 片外数据存储器RAM；
3. 片内或外的程序存储器ROM（由EA电平决定）。
1.程序存储器ROM用于存放程序、常数或表格。
2.在51单片机中，由引脚 /EA 上的电平选择内、外ROM： EA=1时,CPU执行片内的4KROM中的程序; EA=0时，CPU选择片外ROM中的程序。
3.无论是使用片内还是使用片外ROM，程序的起始地址都是从ROM的0000H单元开始。
4.尽管系统可以同时具备片内ROM和外部ROM，但是在一般正常使用情况下，通过/EA的设定来选择其一（或者使用内部ROM，或者使用外部ROM）。
5.如果EA=1（执行片内程序存储器中程序时):如果程序计数器的指针PC值超过0FFFH（4K）时，单片机就要自动的转向片外的ROM存储器且从1000H单元开始执行程序（无法使用片外ROM的低4K空间）。
6.当程序超过4K时，有两种使用程序存储器ROM的方法：
①设置EA=0，使用外部ROM。从地址=0000H开始；
②设置EA=1，使用内部的4KROM和外部ROM（地址从1000H开始的单元）。
程序存储器六个特殊的单元:
在ROM中有六个单元具有特定功能。
0000H单元：复位时程序计数器PC所指向的单元，因此用来 存放程序中的第一条指令；
0003H单元：外部中断/INT0的矢量入口地址；
000BH单元：定时器T0溢出中断的矢量入口地址；
0013H单元：外部中断/INT1的矢量入口地址；
001BH单元：定时器T1的溢出中断矢量入口地址；
0023H单元：串行口接收、传送的中断矢量入口地址。
矢量入口单元：在编写中断程序时，写入对应的“跳板指令”
单片机第一条指令的两个特征：
①存放在ROM的0000H单元；
②必须是“跳转指令”以跳过下面的5个中断矢量，转到后面的真正的主程序入口0100H单元。
ORG 0000H LJMP 0100H
ORG 0100H
START: MOV A,#00H
∶ ∶
∶ ∶
∶ ∶
∶ ∶
END
外部程序存储器：
当单片机使用外ROM存储器时（扩展系统），必须设定/EA=0，此时单片机的端口功能就要发生相应的改变：
① P0、P2作为外部ROM的地址和数据总线；
② 使用引脚/psen信号来选通外部ROM的数据三态输出。
内部数据存储器RAM：
无论在物理上还是逻辑上，系统中RAM 都可分为两个独立空间：内部和外部RAM。由不同的指令来访问。
1.访问内部数据存储单元时，使用 MOV 指令；
2.访问外部数据存储器时，使用 MOVX 指令。内部RAM从功能上将256B空间分为二个不同的块：
1.低128B的RAM块；
2.高128B的SFR（Special Function Register ）块。
在低128B的RAM存储单元中又可划分为：
1.工作寄存器区；
2.位寻址区；
3.通用存储数据的“便签区”。
高128B的专用寄存器区SFR中仅仅使用了21寄存器（51系列），其它107个单元不能使用。

---

清新县18863488829： 单片机的内部构造及其工作原理是什么 - ？
驹面盆炎： 单片机是一种集成在电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器...

清新县18863488829： 单片机结构与原理是怎么一回事?？
驹面盆炎： 单片机原理 单片机单片机到底是什么呢?就是一个电脑,只不过是微型的,麻雀虽小,五脏俱全:它内部也用和电脑功能类似的模块,比如CPU,内存,并行总线,还有和硬盘作用相同的存储器件,不同的是它的这些部件性能都相对我们的家...

清新县18863488829： 单片机的原理介绍 - ？
驹面盆炎： 与电脑差不多,读入数据后,依据半导体进行逻辑运算,并把结果输出.单片机的基本结构运算器:用于实现算术和逻辑运算.计算机的运算和处理都在这里进行;控制器:是计算机的控制指挥部件,使计算机各部份能自动协调的工作;...

清新县18863488829： 简述单片机的基本结构与功能 - ？
驹面盆炎： 单片机的基本结构:运算器、控制器、主要寄存器.运算器功能:执行各种算术运算;执行各种逻辑运算,并进行逻辑测试,如零值测试或两个值的比较.主要寄存器功能:用于保存当前CPU所要访问的内存单元或I/O设备的地址. 控制器功能...

清新县18863488829： 什么是单片机 - ？
驹面盆炎： 单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上.概括的讲:一块芯片就成了一台计算机.它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件.同时,学习使用单片机...

清新县18863488829： 单片机的原理是什么? ？
驹面盆炎： 单片机的原理多指应用原理,在单片机未出现的时代,功能复杂的设备往往体积庞大,复杂操作都是通过大量的印刷线路板实现的.而单片机借助其体积小巧,功能强大的优势,依靠可执行多条命令的C语言,和独立运算处理的计算机能力,控制相关线路的开合,达到对设备的控制和操作.简单的说就是将一个微型计算机放置在设备线路上,通过规定指令,达到实际操作.

清新县18863488829： 什么是单片机简述单片机的工作原理 ？
驹面盆炎： 单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统.尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上,但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件:CPU、内存、内部和外部总线系统,目前大部分还会具有外存.同时集成诸如通讯接口、定时器,实时时钟等外围设备.而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上. 参考单片机好搜百科:http://baike.haosou.com/doc/30473-31769.html

清新县18863488829： 单片机概念 - ？
驹面盆炎： 单片机自动完成赋予它的任务的过程,也就是单片机执行程序的过程,即一条条执行的指令的过程,所谓指令就是把要求单片机执行的各种操作用的命令的形式写下来,这是在设计人员赋予它的指令系统所决定的,一条指令对应着一种基本操作...

清新县18863488829： 单片机的原理 - ？
驹面盆炎： 像是一个论题,不知道你了解多少单片机.原理就是,很多集成电路,是他具备运算,存储数据和程序的能力,以及输入输出端控制的能力.使用我自己的话讲就是,通过编程是用算术和逻辑运算,io控制,定时器计数器等,来实现复杂的功能.

清新县18863488829： 什么是单片机,详细说说啊? - ？
驹面盆炎： 嘿嘿,楼上已经答得非常详细,,我只能用“自己的感觉”来说了..单片机是一台电脑,是一台“袖珍的”,用来“控制硬件的电脑”,通常是,通过外设收集外部信息,然后根据你“编写的程序”来处理这些信息,将处理结果变成指令控制外设达到目的..例如:广告灯,就是根据你编写的程序,来指挥各个灯的闪动效果. 简单的防撞机器人,根据传感器收集到信息,用你编写的程序进行处理,将处理结果变成指令,控制各种状态,如后退,转弯,等等应变. 还有洗衣机的洗衣程序,,数不清哪么多,随便把你的家电拆开都能找到单片机啦.. 这样能不能说明单片机和编程的关系呢 -_-