單片機(jī)電子第1章課件

1、第1章 概述1.1 單片機(jī)概念：電子計算機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了從電子管、晶體管、集成電路到大(超大)規(guī)模集成電路共四個階段，即通常所說的第一代、第二代、第三代和第四代計算機(jī)。現(xiàn)在廣泛使用的微型計算機(jī)是大規(guī)模集成電路技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，因此它屬于第四代計算機(jī)，而單片機(jī)則是微型計算機(jī)的一個分支。名稱：單片機(jī)因?qū)⑵渲饕M成部分集成在一個芯片上而得名，具體說就是把中央處理器CPU(CentralProcessing Unit)、隨機(jī)存儲器RAM(Random Access Memory)、只讀存儲器ROM(ReadOnlyMemory)、中斷系統(tǒng)、定時器計數(shù)器以及IO(1nputOutput)口電路等主要微型機(jī)部

2、件，集成在一塊芯片上。為此稱它為單片微型計算機(jī)SCMC(Single Chip MicroComputer)，簡稱單片機(jī)。單片機(jī)主要應(yīng)用于控制領(lǐng)域，用以實(shí)現(xiàn)各種測試和控制功能，為了強(qiáng)調(diào)其控制屬性，也可以把單片機(jī)稱為微控制器MCU(MicroContr0ller Unit)。由于單片機(jī)在應(yīng)用時通常是處于被控系統(tǒng)的核心地位并融入其中，即以嵌入的方式進(jìn)行使用，為了強(qiáng)調(diào)其“嵌入”的特點(diǎn)，也常常將單片機(jī)稱為嵌入式微控制器EMCU(Embedded MicroControllerUnit)。1.1.1 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)1. 嵌入式系統(tǒng)的由來 嵌入式系統(tǒng)：面對工控領(lǐng)域?qū)ο?，嵌入到工控?yīng)用系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)嵌入式

3、應(yīng)用的計算機(jī)系統(tǒng)。 計算機(jī)技術(shù)發(fā)展的兩大分支： 通用計算機(jī)系統(tǒng) （海量高速數(shù)值運(yùn)算） 嵌入式系統(tǒng)（突出數(shù)字邏輯運(yùn)算、推理、實(shí)際控制主要應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域）工業(yè)控制領(lǐng)域?qū)τ嬎銠C(jī)技術(shù)發(fā)展提出的與傳統(tǒng)海量高速數(shù)值計算不同的要求：面對控制對象。嵌入到應(yīng)用系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)形態(tài)。能在工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境中可靠運(yùn)行。突出控制功能。區(qū)別： 通用計算機(jī)系統(tǒng):全力實(shí)現(xiàn)海量高速數(shù)據(jù)處理，兼顧控制功能。 嵌入式系統(tǒng)：全力滿足測控對象的測控功能，兼顧數(shù)據(jù)處理。 四種系統(tǒng)中，單片機(jī)有唯一的專門為嵌入式應(yīng)用設(shè)計的體系結(jié)構(gòu)與指令系統(tǒng)，在其基本體系結(jié)構(gòu)上，可衍生出滿足各種應(yīng)用系統(tǒng)要求的兼容系統(tǒng)。因此最能滿足嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用要求，廣泛的應(yīng)用

4、在中、小型工控領(lǐng)域，是電子系統(tǒng)智能化的重要工具。3.單片機(jī)的應(yīng)用用于電腦型產(chǎn)品，如家電、玩具、游戲機(jī)、聲像設(shè)備、電子秤、收銀機(jī)、辦公設(shè)備、廚房設(shè)備等；用于數(shù)字化和智能化儀器儀表，具有測量、處理和監(jiān)控功能；用于“機(jī)電一體化”設(shè)備，如數(shù)控機(jī)械、醫(yī)療設(shè)備等；用于智能終端設(shè)備，如打印機(jī)、繪圖儀、調(diào)制解調(diào)器等；用于工業(yè)過程控制；用于多機(jī)控制、集散測量、控制系統(tǒng)；單片機(jī)作為下位機(jī)，微機(jī)作為上位機(jī)。1.1.2 單片機(jī)的發(fā)展歷史單片機(jī)的發(fā)展大致可分為4個階段:單片機(jī)的探索階段主要任務(wù)：探索將計算機(jī)的主要部件集成在單芯片上。單片機(jī)完善階段主要任務(wù)：完善單片機(jī)的體系結(jié)構(gòu)，充分體現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的巨大前景。向微控器

5、發(fā)展的階段主要技術(shù)發(fā)展方向：為滿足測控對象的要求，加強(qiáng)外圍電路的功能。單片機(jī)的全面發(fā)展階段特點(diǎn)：技術(shù)不斷創(chuàng)新、百花齊放以滿足日益廣泛的需求。 CMOS化、低功耗管理、小體積、大容量、高性能、低價格、外圍電路內(nèi)裝化、串行擴(kuò)展技術(shù)、ISP及基于ISP的開發(fā)環(huán)境。1.1.4 單片機(jī)的發(fā)展趨勢1.1.5 80C51系列單片機(jī)的特點(diǎn)及分類8051（MCS-51系列單片機(jī)，包括8051、8751、8031三個基本產(chǎn)品和8052、8032等）80C51(與8051單片機(jī)兼容的基礎(chǔ)上增強(qiáng)了8051 的許多特性，采用CHMOS技術(shù)。)AT89C51/52(采用快擦寫存儲器，曾在國內(nèi)市場占有較大份額。)AT89S

6、51/52(增加看門狗、ISP端口等。)表1-1 MCS-51系列單片機(jī)分類表 MCS-51系列又分為51和52兩個子系列，51子系列是基本型，而52子系列則屬增強(qiáng)型。52子系列功能增強(qiáng)的具體方面，從表1-1所列內(nèi)容中可以看出： (1) 片內(nèi)ROM從4 KB增加到8 KB。 (2) 片內(nèi)RAM從128 B增加到256 B。 (3) 定時/計數(shù)器從2個增加到3個。 (4) 中斷源從5個增加到6個。 MCS-51系列單片機(jī)采用兩種半導(dǎo)體工藝生產(chǎn)。一種是HMOS工藝，即高速度、高密度、短溝道MOS工藝。另外一種是CHMOS工藝，即互補(bǔ)金屬氧化物的HMOS工藝。表1.1中，芯片型號中帶有字母“C”的，

7、為CHMOS芯片，其余均為一般的HMOS芯片。 CHMOS是CMOS和HMOS的結(jié)合，除保持了HMOS高速度和高密度的特點(diǎn)之外，還具有CMOS低功耗的特點(diǎn)。在便攜式、手提式或野外作業(yè)儀器設(shè)備上，低功耗是非常有意義的，因此，在這些產(chǎn)品中必須使用CHMOS的單片機(jī)芯片。 單片機(jī)芯片半導(dǎo)體工藝1.1.7 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)與單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)：單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)是為控制應(yīng)用而設(shè)計的，該系統(tǒng)與控制對象結(jié)合在一起使用，是單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的成果。但由于軟硬件資源所限，單片機(jī)系統(tǒng)本身不能實(shí)現(xiàn)自我開發(fā)，要進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計，必須使用專門的單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)。單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)：單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)是單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)調(diào)試的工具。

8、人們把能開發(fā)單片機(jī)的微型計算機(jī)稱為微型機(jī)開發(fā)系統(tǒng)MDS(Microcomputer Development System)。此外，還有專門的單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)，稱為在線仿真器ICE(in Circuit Emulator)，通過它可以進(jìn)行單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的軟硬件開發(fā)和EPROM寫入。其實(shí)仿真器本身也是一個單片機(jī)系統(tǒng)，只不過它是一個用于設(shè)計系統(tǒng)的系統(tǒng)。當(dāng)設(shè)計單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)時，首先要根據(jù)所使用的單片機(jī)型號購買一臺相應(yīng)的在線仿真器，然后才能開展設(shè)計工作。目前國內(nèi)市場上仿真器的型號較多，如：DICE等。（SICE、DP一852、KDC一51、SBC一51、EUDS一51）TX-1C型單片機(jī)實(shí)驗板。？單片機(jī)開

9、發(fā)系統(tǒng)？開發(fā)系統(tǒng)與仿真器區(qū)別？雖然仿真器要比一般的單片機(jī)系統(tǒng)復(fù)雜，但其規(guī)模和功能與微型計算機(jī)還無法相比。例如在仿真器中沒有像微型機(jī)那樣復(fù)雜的操作系統(tǒng)，而只使用稱之為監(jiān)控程序的簡單管理程序；另外，絕大多數(shù)仿真器中也不具有匯編程序，用戶的匯編語言應(yīng)用程序要拿到其它微型計算機(jī)上通過交叉匯編，才能得到供單片機(jī)使用的二進(jìn)制目標(biāo)碼程序。1.2 數(shù)制與編碼 計算機(jī)最基本的功能是進(jìn)行數(shù)的計算和加工處理，而數(shù)在計算機(jī)中是以電子元件的物理狀態(tài)表示，電子元件通常有兩種穩(wěn)定的狀態(tài): “開”與“關(guān)”;電平的“高”與“低”。因此,采用二進(jìn)制數(shù)的“0”和“1”可以很方便地表示機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)運(yùn)算與存儲。 二進(jìn)制數(shù)及其編碼是計算機(jī)

10、運(yùn)算的基礎(chǔ),計算機(jī)唯一能識別的數(shù)是二進(jìn)制數(shù)，計算機(jī)的指令、數(shù)據(jù)、字符、地址均用二進(jìn)制表示。為了書寫和閱讀方便,人們又引入了十六進(jìn)制數(shù)來表示二進(jìn)制數(shù)。而日常生活中廣泛使用的數(shù)為十進(jìn)制數(shù)。雖然一個數(shù)可以用不同計數(shù)制形式表示它的大小,但該數(shù)的量值是相等的。2.二進(jìn)制數(shù)(尾符B) 二進(jìn)制數(shù)的基數(shù)為2 。二進(jìn)制數(shù)特點(diǎn)： 只有0和1兩個不同數(shù)碼, 進(jìn)位規(guī)律為“逢二進(jìn)一”。 例如, 二進(jìn)制數(shù) (1011.01)2可表示為(1011.01)2=123+022+121+120+02-1+12-2=(11.25)10=11.25十六進(jìn)制數(shù)(尾符H) 十六進(jìn)制數(shù)的基數(shù)為16 ，十六進(jìn)制數(shù)特點(diǎn)： 有 0、1、2、 9

11、、A、B、C、D、E、F共 16個不同的數(shù)碼, 進(jìn)位方法是“逢十六進(jìn)一”。 例如, （3AB.11）16可表示為（3AB.11)16=3162+10161+11160+116-1+116-2 =939.0664表 1-2 十進(jìn)制數(shù)、二進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)對照表 1.2.2 不同進(jìn)制數(shù)間的相互轉(zhuǎn)換 1. 二、 十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制 例 1 將數(shù)(10.101)2, (2D.A4)16轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制。 （10.101)2=121+020+12-1+02-2+12-3=2.625 (2D.A4)16=2161+13160+1016-1+416-2=45.640 62 各種進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)的方法是:將

12、各進(jìn)制數(shù)先按權(quán)展成多項式,再利用十進(jìn)制運(yùn)算法則求和,即可得到該數(shù)對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)。 十進(jìn)制數(shù)N轉(zhuǎn)換成二、十六進(jìn)制數(shù), 需將整數(shù)部分和小數(shù)部分分開, 采用不同方法分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換, 然后用小數(shù)點(diǎn)將這兩部分連接起來。 2. 十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二、十六進(jìn)制整數(shù)部分: 除基取余法，分別用基數(shù) (2或16) 不斷地去除十進(jìn)制數(shù)N的整數(shù), 直到商為零為止, 每次所得的余數(shù)依次排列即為相應(yīng)進(jìn)制的數(shù)碼。最初得到的為最低有效數(shù)字, 最后得到的為最高有效數(shù)字。 小數(shù)部分: 乘基取整法，分別用基數(shù) （2或16）不斷地去乘十進(jìn)制數(shù)N 的小數(shù), 直到積的小數(shù)部分為零（或直到所要求的位數(shù)）為止, 每次乘得的整數(shù)依次排列即為相應(yīng)進(jìn)制的

13、數(shù)碼。 最初得到的為最高有效數(shù)字, 最后得到的為最低有效數(shù)字。 2|1682|84 余數(shù)0, 低2|42 余數(shù)0, 2|21 余數(shù)0, 2|10 余數(shù)1, 2|5 余數(shù)0, 2|2 余數(shù)1, 16|168 2|1 余數(shù)0, 16 |10 余數(shù)8 低 0 余數(shù)1, 高 0 余數(shù)10 高 1681010 1000B 168A8H【例1-1】 將（168)10轉(zhuǎn)換成二、 十六進(jìn)制數(shù)。除基取余法【例1-2】將0.686轉(zhuǎn)換成二、十六進(jìn)制數(shù)(用小數(shù)點(diǎn)后5位表示) 0.686 0.686 2 高 16 高 1.372 整數(shù) 1 10.976 整數(shù)A 0.372 0.976 2 16 0.744 整數(shù)0 1

14、5.616 整數(shù)F 0.744 0.616 2 16 1.488 整數(shù)1 9.856 整數(shù)9 0.488 0.856 2 16 0.976 整數(shù)0 13.696 整數(shù)D 0.976 0.696 2 16 1.952 整數(shù)1 低 11.136 整數(shù)B 低 0.6860.10101B 0.6860.AF9DBH 常見的編碼有BCD碼、ASCII碼等。1 BCD碼是一種用二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)，稱BCD碼。BCD碼用標(biāo)準(zhǔn)的8421的純二進(jìn)制碼的十六個狀態(tài)中的十個（如表1-2所示）。BCD碼有兩種形式：非壓縮BCD碼：每位十進(jìn)制數(shù)用一字節(jié)（8位）二進(jìn)制碼表示。壓縮BCD碼：每位十進(jìn)制數(shù)用4位二進(jìn)制碼表示

15、。特點(diǎn)： 4位之內(nèi)為二進(jìn)制關(guān)系，每4位之間為十進(jìn)制關(guān)系。 因4位二進(jìn)制是逢十六進(jìn)一，為適應(yīng)BCD碼逢十進(jìn)一的法則，處理每4位之間的合理進(jìn)位，必須用十進(jìn)制調(diào)整指令。1.2.3 二進(jìn)制編碼 表 1-3 BCD編碼 2 ASCII碼在計算機(jī)中字母,數(shù)字和各種符號也必須按特定的規(guī)則用二進(jìn)制編碼，目前微機(jī)普遍采用的是ASCII碼（如表1-3所示）。ASCII碼是一種八位代碼，最高位一般用于奇偶校驗，其余七位二進(jìn)制碼對128個字符進(jìn)行編碼，它包括：10個十進(jìn)制數(shù)09（30H39H）大寫英文字母26個（41H 5AH）小寫英文字母26個（61H 7AH）32個通用控制符號；34個專用符號 ASCII編碼從2

16、0H7EH均為可打印字符,而00H1FH為通用控制符,它們不能被打印出來,只起控制或標(biāo)志的作用。如0DH表示回車(CR),0AH表示換行控制(LF),04H(EOT)為傳送結(jié)束標(biāo)志。 表 1-4 ASCII 碼 表 1. 機(jī)器數(shù)與真值 計算機(jī)在數(shù)的運(yùn)算中, 不可避免地會遇到正數(shù)和負(fù)數(shù), 那么正負(fù)符號如何表示呢？由于計算機(jī)只能識別0和1, 因此, 我們將8位二進(jìn)制數(shù)的最高位用作符號位來表示這個數(shù)的正負(fù)。 規(guī)定符號位用“0”表示正, 用“1”表示負(fù)。 例如, X=-1101010B, Y=+1101010B, （真值） 則 X表示為: 11101010B, （機(jī)器數(shù)） Y表示為：01101010B

17、。 （機(jī)器數(shù)） 為了區(qū)別原來的數(shù)與它在計算機(jī)中的表示形式，我們將已經(jīng)數(shù)碼化了的帶符號數(shù)稱為機(jī)器數(shù)。而把原來的數(shù)稱為機(jī)器數(shù)的真值。計算機(jī)中的帶符號數(shù)有三種表示法：原碼、反碼、補(bǔ)碼無符號數(shù)的表示方法：8位均為數(shù)值位，表示的范圍02551.2.4 帶符號數(shù)的表示 2. 原碼當(dāng)正數(shù)的符號位用0表示, 負(fù)數(shù)的符號位用1表示, 數(shù)值部分真值的絕對值來表示的二進(jìn)制機(jī)器數(shù)稱為原碼, 用X原表示。例如X1=+1001010B和X2=-1001010B在計算機(jī)中（設(shè)機(jī)器數(shù)的位數(shù)是8）其原碼可分別表示為 X1 原= 01001010B X2 原= 11001010B“0”有兩種表示法。+0原=00000000B,

18、而-0原=10000000B。8位二進(jìn)制原碼能表示的范圍是: -127+127。 3. 反碼一個正數(shù)的反碼, 等于該數(shù)的原碼; 一個負(fù)數(shù)的反碼, 由它的正數(shù)的原碼按位取反形成。反碼用X反表示。例如: X1=+1001010B，則X1反= 01001010B X2=-1001010B，則X2反= 10110101B“0”有兩種表示法。 +0反=00000000B, 而-0反=11111111B。8位二進(jìn)制原碼能表示的范圍是: -127+127。一個正數(shù)的補(bǔ)碼, 等于該數(shù)的原碼; 一個負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼, 由它的反碼加1形成。補(bǔ)碼用X補(bǔ)表示。例如: X1=+1001010B， 則X1補(bǔ)= 01001010

19、B X2=-1001010B， 則X2補(bǔ)= 10110110B”0”的補(bǔ)碼表示是唯一的。0補(bǔ)=+0補(bǔ)=-0補(bǔ)=00000000B 。8位二進(jìn)制原碼能表示的范圍是: -128+127補(bǔ)碼的加法規(guī)則是： XY補(bǔ)=X補(bǔ)Y補(bǔ) 補(bǔ)碼的減法規(guī)則是： XY補(bǔ)=X補(bǔ)-Y補(bǔ) 練習(xí)：已知X1=+68，X2=-68 求：X1補(bǔ)、 X2補(bǔ)(已知真值求補(bǔ)碼) 已知X1補(bǔ)=44H，X2補(bǔ)=BCH 求:真值 X1、 X2 (已知補(bǔ)碼求真值)4.補(bǔ)碼表 1-5 計算機(jī)中數(shù)的表示二進(jìn)制數(shù)碼（B）無符號數(shù)原碼反碼補(bǔ)碼 0000 0000 0 +0 +0+0(-0) 0000 0001 1 +1 +1 +1 0111 1110 1

20、26 + 126 + 126 + 126 0111 1111 127 + 127 + 127 + 127 1000 0000 128 -0 -127 -128 1000 0001 129 -1 -126 -127 1111 1110 254 -126 -1 -2 1111 1111 255 -127 -0 -1 補(bǔ)碼的概念適用于任何進(jìn)制。其最本質(zhì)的定義是：若一個數(shù)X與另一個數(shù)Y相加正好得到X或Y的最小進(jìn)位（ X、Y長度相同 ），則稱X與（-Y）互為補(bǔ)數(shù)，這個最小進(jìn)位數(shù)值稱為“?！?。例如，時鐘的模為12。設(shè)當(dāng)前時鐘指向8點(diǎn), 而準(zhǔn)確時間為5點(diǎn), 調(diào)整時間的方法有兩種, 一種是時鐘倒撥3小時, 即

21、8-3=5; 另一種是時鐘正撥9小時, 即8+9=17=(12)+5 5 (模12 自然丟掉) 。由此可見, 在以12為模的系統(tǒng)中, 加9和減3的效果是一樣的, 即（-3）與（+9）互補(bǔ)（模 12）或（-3）補(bǔ)=+9 （模 12） 。 補(bǔ)碼能使減法運(yùn)算變成加法運(yùn)算。例如，11-3 （模 12），又如，9-3 （模 10）。5.補(bǔ)碼的含義和用途由上分析可得:-X補(bǔ)=模-X補(bǔ)=100H-X補(bǔ)X補(bǔ)=模-X補(bǔ)=100H-X補(bǔ)【例1-6】求十進(jìn)制數(shù)7628的運(yùn)算76的2進(jìn)制是 0100110028的2進(jìn)制是 00011100- 28的補(bǔ)碼是 11100100引入補(bǔ)碼的意義:將二進(jìn)制減法運(yùn)算變成加法運(yùn)算將

22、符號數(shù)和無符號數(shù)的運(yùn)算統(tǒng)一起來例如：1FH+3DH無符號數(shù)相加：1FH（31）+D0H（208）=EFH（239）符號數(shù)相加： 1FH（+31）+D0H（- 48）=EFH（- 17）6.帶符號數(shù)的運(yùn)算與溢出判別加法:被加數(shù)和加數(shù)均為補(bǔ)碼，其和為補(bǔ)碼，若結(jié)果不超出8位補(bǔ)碼表示范圍（不溢出），則結(jié)果正確，否則溢出，結(jié)果出錯。(a)正數(shù)加正數(shù) （b)負(fù)數(shù)加負(fù)數(shù) 0100 0101 (+69) 1101 0100 (- 44) +) 0011 0011 (+51) +) 1101 0110 (- 42) 0111 1000 (+120) 11010 1010 (- 86) 和+127，未溢出，結(jié)果正

23、確 和(- 86) -128，未溢出，結(jié)果正確Cy0, OV0 Cy1,OV0(c)正數(shù)加負(fù)數(shù) （b)負(fù)數(shù)加負(fù)數(shù) 0111 0011 (+115) 1010 0011 (- 93) +) 1001 0111 (-105) +) 1011 0000 (- 80) 0000 1010 (+10) 1 0101 0011 (- 173) 和不會溢出，結(jié)果正確 和(- 173) -128，溢出，結(jié)果出錯Cy0, OV0 Cy1,OV1減法:減去一個數(shù)等于加上這個數(shù)的補(bǔ)碼，可將減法運(yùn)算變成加法運(yùn)算。 21-14=21+（-14）補(bǔ) 68-86=68+（-86）補(bǔ) 0001 0101 (+21) 0100

24、 0100 (+68) +) 1111 0010 (-14) +) 1010 1010 (- 86)1 0000 0111 (+7) 1110 1110 (- 18) Cy1, OV0 Cy0, OV0進(jìn)位與溢出 進(jìn)位與溢出是性質(zhì)完全不同的概念，進(jìn)位指最高位向上一位進(jìn)（借）位，溢出指超出了數(shù)的表示范圍。每次運(yùn)算后，計算機(jī)都能自動給出有無進(jìn)位（Cy）和溢出（OV）的標(biāo)志。 1.3 微型計算機(jī)的組成及工作過程 1.3.1 微型計算機(jī)的基本組成圖 1-1 微型計算機(jī)的基本組成 1. 中央處理器CPU CPU（Central Processing Unit）是計算機(jī)的核心部件, 它由運(yùn)算器和控制器組成

25、, 完成計算機(jī)的運(yùn)算和控制功能。 運(yùn)算器又稱算術(shù)邏輯部件（ALU, Aithmctieal Logic Unit）, 主要完成對數(shù)據(jù)的算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。 控制器（Controller）是整個計算機(jī)的指揮中心, 它負(fù)責(zé)從內(nèi)部存儲器中取出指令并對指令進(jìn)行分析、判斷, 并根據(jù)指令發(fā)出控制信號, 使計算機(jī)的有關(guān)部件及設(shè)備有條不紊地協(xié)調(diào)工作, 保證計算機(jī)能自動、連續(xù)地運(yùn)行。 CPU中還包括若干寄存器（Register）, 它們的作用是存放運(yùn)算過程中的各種數(shù)據(jù)、地址或其它信息。寄存器種類很多, 主要有：累加器A 、通用寄存器、程序計數(shù)器PC、指令存儲器IR等。 在微型計算機(jī)中, CPU一般集成在一塊被稱

26、為微處理器（MPU, Micro Processing Unit）的芯片上。 2. 存儲器M 存儲器（Memory）是具有記憶功能的部件, 用來存儲數(shù)據(jù)和程序。存儲器根據(jù)其位置不同可分為兩類: 內(nèi)存儲器和外存儲器。內(nèi)存儲器（簡稱內(nèi)存）和CPU直接相連, 存放當(dāng)前要運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù), 故也稱主存儲器（簡稱主存）。它的特點(diǎn)是存取速度快, 基本上可與CPU處理速度相匹配, 但價格較貴, 能存儲的信息量較小。外存儲器（簡稱外存）又稱輔助存儲器, 主要用于保存暫時不用但又需長期保留的程序和數(shù)據(jù)。 存放在外存的程序必須調(diào)入內(nèi)存才能進(jìn)行。外存的存取速度相對較慢, 但價格較便宜, 可保存的信息量大。 半導(dǎo)體存

27、儲器：課本P25 存儲器單元和存儲單元地址：課本P26（存儲單元內(nèi)容和存儲單元地址）只讀存儲器ROM隨機(jī)存儲器RAM可改寫的非易失存儲器掩膜ROM可編程一次只讀存儲器OTP可改寫只讀存儲器EPROM (一般幾十次)可電改寫只讀存儲器EEPROM (一般一千次以上)靜態(tài)RAM動態(tài)RAM快擦寫存儲器鐵電存儲器半導(dǎo)體存儲器：課本P25 存儲器由許多存儲單元組成，每個存儲單元可存放1位二進(jìn)制代碼，每8位組成一個字節(jié)單元，并賦予一個編號（字節(jié)地址）。 n位二進(jìn)制地址可對2n個字節(jié)單元進(jìn)行編號（或者說n位地址可尋址2n個單元），如8位地址可尋址28=256個單元。 存儲器的容量 字節(jié)（B）：國際上統(tǒng)一將8位二進(jìn)制數(shù)定義為一個字節(jié)。 千字節(jié)（KB）、兆字節(jié)（MB）、千兆字節(jié)（GB） 210B=1024B=1K 210K=1024K=1M 210M=1024M=1G3. 輸入/輸出接口（I/O接口） 輸入/輸出（I/O）接口由大規(guī)模集成電路組成的I/O器件構(gòu)成, 用來連接主機(jī)和相應(yīng)的I/O設(shè)備（如: 鍵盤、 鼠標(biāo)、顯示器、 打印機(jī)等）, 使得這些設(shè)備和主機(jī)之間傳送的數(shù)據(jù)、信息在形式上和速度上都能匹配。不同的I/O設(shè)備必須配置與其相適應(yīng)的I/O接口。 4. 總線 總線（BUS）是計算機(jī)各部件之間傳送信息的公共通道。 總線有三種: 數(shù)據(jù)總線DB（Data Bus）, 地址總線 AB