网站建设应注意什么,注册企业邮箱免费,广东手机网站建设报价,网站外链接如何做参考#xff1a;单片机原理概念 作者#xff1a;爱学习的小王呀 发布时间#xff1a;2020-11-27 08:58:08 网址#xff1a;https://blog.csdn.net/hongliwong/article/details/110219821?spm1001.2014.3001.5501 单片机原理概念单片机执行指令单片机数的本质和物理现象单片… 参考单片机原理概念 作者爱学习的小王呀 发布时间2020-11-27 08:58:08 网址https://blog.csdn.net/hongliwong/article/details/110219821?spm1001.2014.3001.5501 单片机原理概念单片机执行指令单片机数的本质和物理现象单片机数位的含义单片机字节的含义单片机存储器的构造单片机存储器的译码单片机存储器的选片概念单片机的总线概念单片机执行指令
我们来思考一个问题当我们在编程器中把一条指令写进单片机内部然后取下单片机单片机就可以执行这条指令。
那么这条指令一定保存在单片机的某个地方并且这个地方在单片机掉电后依然可以保持这条指令不会丢失这是个什么地方呢
这个地方就是单片机内部的只读存储器即ROM(READ ONLY MEMORY)。
为什么称它为只读存储器呢刚才我们不是明明把两个数字写进去了吗原来在89C51中的ROM是一种电可擦除的ROM称为FLASH ROM刚才我们是用的编程器在特殊的条件下由外部设备对ROM进行写的操作在单片机正常工作条件下只能从那面读不能把数据写进去所以我们还是把它称为ROM。
单片机数的本质和物理现象
我们知道计算机可以进行数学运算这令我们非常难以理解它们只是一些电子元器件怎么可以进行数学运算呢
我们人类做数学题如3745是这样做的先在纸上写37然后在下面写45然后大脑运算最后写出结果运算的原材料是37和45结果是82都是写在纸上的计算机中又是放在什么地方呢
为了解决这个问题先让我们做一个实验这里有一盏灯我们知道灯要么亮要么不亮就有两种状态我们可以用‘0’和‘1’来代替这两种状态规定亮为‘1’、不亮为‘0’。
现在放上三盏灯一共有几种状态呢我们列表来看一下000 / 001 / 010 / 011 / 100 / 101 / 110 / 111。我们来看这个000 / 001 / 101 不就是我们学过的的二进制数吗本来灯的亮和灭只是一种物理现象可当我们把它们按一定的顺序排好后灯的亮和灭就代表了数字了。
让我们再抽象一步灯为什么会亮呢是因为输出电路输出高电平给灯通了电。因此灯亮和灭就可以用电路的输出是高电平还是低电平来替代了。这样数字就和电平的高、低联系上了。
单片机数位的含义
通过上面的实验我们已经知道一盏灯亮或者说一根线的电平的高低可以代表两种状态0和1实际上这就是一个二进制位。 因此我们就把一根线称之为一“位”用BIT表示。
单片机字节的含义
一根线可以表示0和1两根线可以表达00 / 01 / 10 / 11四种状态也就是可以表达03而三根可以表达07计算机中通常用8根线放在一起同时计数就可以表示0~255一共256种状态。
这8根线或者8位就称之为一个字节(BYTE)。
单片机存储器的构造
存储器就是用来存放数据的地方。它是利用电平的高低来存放数据的也就是说它存放的实际上是电平的高、低而不是我们所习惯认为的1234这样的数字这样我们的一个谜团就解开了。
一个存储器就象一个个的小抽屉一个小抽屉里有八个小格子每个小格子就是用来存放“电荷”的电荷通过与它相连的电线传进来或释放掉。至于电荷在小格子里是怎样存的就不用我们操心了你可以把电线想象成水管小格子里的电荷就象是水那就好理解了。存储器中的每个小抽屉就是一个放数据的地方我们称之为一个“单元”。
有了这么一个构造我们就可以开始存放数据了想要放进一个数据12也就是00001100我们只要把第二号和第三号小格子里存满电荷而其它小格子里的电荷给放掉就行了。
可是问题出来了一个存储器有好多单元线是并联的在放入电荷的时候会将电荷放入所有的单元中而释放电荷的时候会把每个单元中的电荷都放掉。这样的话不管存储器有多少个单元都只能放同一个数这当然不是我们所希望的。因此要在结构上稍作变化。
需要在每个单元上有个控制线想要把数据放进哪个单元就把一个信号给这个单元的控制线这个控制线就把开关打开这样电荷就可以自由流动了。而其它单元控制线上没有信号所以开关不打开不会受到影响。
这样只要控制不同单元的控制线就可以向各单元写入不同的数据了。同样如果要从某个单元中取数据也只要打开相应的控制开关就行了。
单片机存储器的译码
那么我们怎样来控制各个单元的控制线呢这个还不简单把每个单元的控制线都引到集成电路的外面不就行了吗
事情可没那么简单一片27512存储器中有65536个单元把每根线都引出来这个集成电路就得有6万多个脚不行怎么办要想法减少线的数量。
有一种方法称这为译码简单介绍一下一根线可以代表2种状态2根线可以代表4种状态3根线可以代表8种256种状态又需要几根线代表8根线所以65536种状态我们只需要16根线就可以代表了。
单片机存储器的选片概念
至此译码的问题解决了让我们再来关注另外一个问题。送入每个单元的八根线是用从什么地方来的呢它就是从计算机上接过来的一般地这八根线除了接一个存储器之外还要接其它的器件。
这样问题就出来了这八根线既然不是存储器和计算机之间专用的如果总是将某个单元接在这八根线上就有问题出现了比如这个存储器单元中的数值是0FFH另一个存储器的单元是00H那么这根线到底是处于高电平还是低电平怎样分辩
办法很简单当外面的线接到集成电路的引脚进来后不直接接到各单元去中间再加一组开关就行了。平时我们让开关打开着如果确实是要向这个存储器中写入数据或要从存储器中读出数据再让开关接通就行了。
这组开关由三根引线选择读控制端、写控制端和片选端。要将数据写入片中先选中该片然后发出写信号开关就合上了并将传过来的数据(电荷)写入片中。如果要读先选中该片然后发出读信号开关合上数据就被送出去了。
读和写信号同时还接入到另一个存储器但是由于片选端不同所以虽有读或写信号但没有片选信号所以另一个存储器不会“误会”而开门造成冲突。那么会不同时选中两片芯片呢
只要是设计好的系统就不会因为它是由计算控制的而不是我们人来控制的如果真的出现同时出现选中两片的情况那就是电路出了故障了这不在我们的讨论之列。
单片机的总线概念
从上面的介绍中我们已经看到用来传递数据的八根线并不是专用的而是很多器件大家共用的。
