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        單片機應用及原理(二)

        2021-11-30

        5.基本結構

        1算術單元

        運算單元包括運算和算術、邏輯單元(ALU)、累加器和寄存器。算術邏輯單元的功能是對傳輸的數據執行算術或邏輯運算。輸入源是來自累加器和數據寄存器的兩個8位數據。Alu可以對兩個數據執行加法、減法和/或比較,并將結果存儲在累加器中。例如,添加了兩個數字6和7。在加法之前,將操作數6放入累加器,將操作數7放入數據寄存器。執行add指令時,ALU將兩個數字相加,并將結果13存儲在累加器中,以替換累加器的原始內容。圖6

        算術單元有兩個功能:

        1)執行各種算術運算

        2)執行各種邏輯運算并執行邏輯測試,如測試兩個值的零值,或比較控制器發送的控制信號以控制算術單元執行的所有操作。算術運算產生運算結果,邏輯運算產生決策

        II。該控制器由程序計數器、指令寄存器、指令譯碼器、定時發生器和操作控制器組成。它是負責發布命令的“決策機構”,即協調和指導整個微機系統的運行。它的主要功能是:

        1)從內存中獲取一條指令并指示下一條指令在內存中的位置

        2)解碼并測試指令系統,并生成相應的操作風險控制信號,以便于管理和執行指定的操作

        3)命令和控制CPU、內存和I/O設備之間的數據流方向

        Alu計數器寄存器和控制部分通過微處理器的內部總線互連,通過外部總線與外部存儲器和輸入輸出接口電路連接。外部總線也稱為系統總線,分為數據總線dB、地址總線AB和控制總線CB。通過輸入輸出接口電路,它可以與各種外圍設備進行通信

        3主寄存器

        累加器A是微處理器中常用的寄存器。在算術和邏輯運算中,它有兩個功能:在運算前保存操作數,在運算后保存邏輯運算的和、差或結果?2) 數據寄存器?數據寄存器是一個臨時存儲單元,通過數據總線向存儲器和輸入/輸出設備發送(寫入)或(讀?。祿?。它可以存儲解碼指令、發送到內存的數據字節等。3) 指令寄存器和指令解碼器ID,包括操作碼和操作數。指令寄存器用于存儲當前執行的指令。當執行指令時,它首先從內存中取出數據寄存器并將其傳輸到指令寄存器。當系統執行給定指令時,必須對操作碼進行解碼以確定所需的操作。指令解碼器完成了這項工作。指令寄存器中的操作碼字段的輸出是指令解碼器(4)的輸入。程序計數器

        PC用于確定下一條指令的地址,以確保程序可以連續執行。因此,它通常被稱為指令地址計數器。在程序開始執行之前,程序的[敏感詞]條指令的內存地址(即程序的[敏感詞]個地址)必須發送到PC以始終指向要執行的下一條指令的地址

        5)地址寄存器ar

        地址寄存器可用于企業存儲系統當前CPU訪問的內存管理單元或I/O設備的地址。由于內存和CPU的開發速度不同,在內存讀/寫操作員完成其工作之前,必須使用網絡地址寄存器來維護公司地址和信息。顯然,當CPU在內存中存儲空間數據時,CPU從內存中獲取相關數據,從內存中讀取指令,并使用不同的地址寄存器和數據寄存器。類似地,如果將沒有外圍技術設備的地址視為存儲地址單元,則當CPU和外圍設備交換產品信息時,還需要地址寄存器和數據寄存器。適用研究范圍

        (1)智能儀表

        (2)單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、小型化、使用方便等優點。廣泛應用于儀器儀表中。結合不同類型的傳感器,可以實現電壓、電流、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、壓力等物理參數的元件測量。單片機控制使儀器數字化、智能化、小型化,其功能強于電子或數字電路。本實用新型具有體積小、控制功能強、功耗低、環境適應性強、擴展靈活、使用方便等優點,測控系統、機器人等應用控制系統。如工廠流水線的智能管理、電梯的智能控制、各種報警系統和計算機聯網,形成二次控制系統;(3) 現在家用電器廣泛采用單片機控制,從電飯煲、洗衣機、冰箱、空調、彩電、其他視聽設備、電子稱重設備、白色家電等。(4)網絡和通信?現代單片機普遍采用中文通信接口,可以更方便地分析和與計算機信息進行通信,通過網絡和通信工程設備為計算機的應用和研究提供良好的物質生活條件。從手機、電話和小型程控交換機建立自動通信和呼叫管理系統,然后對教師進行無線通信到手機、集群移動互聯網通信、無繩對講機等方面的培訓;(5)醫療設備?MCU還廣泛應用于醫療器械,如吸痰機、各種分析儀、顯示器、超聲診斷設備和床位呼叫系統

        (6)模塊化管理系統?設計了一些特殊的微控制器來實現特定的功能

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