51單片機(jī)CPU的基本構(gòu)成及作用

單片機(jī)是什么，是在一個集成硅片中集成了一些部件，構(gòu)成了一個微型的計算機(jī)系統(tǒng)的東西，這些只是對單片機(jī)的基礎(chǔ)概念是簡單了解，會用單片機(jī)C語言的編程來實(shí)現(xiàn)一些簡單的ALU的操作，但是這些還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，我們還需要了解單片機(jī)的運(yùn)行機(jī)制，工作原理。

這一期來了解一些關(guān)于單片機(jī)的其他重要知識，51單片機(jī)的CPU是多少位，CPU的主要作用是什么，51單片機(jī)它的基本構(gòu)成是由哪些部件或者哪些東西來構(gòu)成的。

51單片機(jī)它的CPU位數(shù)是多少位?

51單片機(jī)是8位的CPU，表示數(shù)據(jù)處理一次能夠處理的數(shù)據(jù)的位寬是8個比特位，也就是一個字節(jié)，這個叫做它的位數(shù)，51單片機(jī)除了具備八位的CPU之外，實(shí)際上它有兩個，它還有一個位處理器，一個字節(jié)處理器，所以呢，51單片機(jī)可以進(jìn)行自己處理，還可以進(jìn)行位處理，是因為它內(nèi)部還有一個為處理器，除了字節(jié)處理數(shù)據(jù)的處理器，又有位處理器，有很多的處理都是借助于位處理來進(jìn)行操作的，方便用戶的使用。

51單片機(jī)的位數(shù)一般是8位的，現(xiàn)在的單面機(jī)還有16位，32位的類型，CPU的作用以及CPU在計算機(jī)或者是單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)，邏輯框圖當(dāng)中的位置都是什么?

CPU的一個主要作用是讀入并分析每條指令，根據(jù)指令的功能控制單片機(jī)的各個功能部件，執(zhí)行指定的操作來完成特定的功能，實(shí)際上可以簡單理解為讀取指令，執(zhí)行指令，CPU去什么地方讀取指令?通過C語言程序代碼編譯鏈接生成可執(zhí)行文件，把它下載到存儲器當(dāng)中的ROM單元，CPU要到ROM當(dāng)中讀指令，讀了指令怎么知道這個指令是要干什么的?它要讀取指令，同時也要執(zhí)行指令，這中間還牽扯到數(shù)據(jù)，它要去數(shù)據(jù)存儲器，也就是ROM當(dāng)中找操作數(shù)，然后才能放到CPU的某一個部件當(dāng)中去做運(yùn)算，運(yùn)算完成之后再去控制單片機(jī)的各個部件去執(zhí)行這個操作，這個就是CPU的一個主要作用。

想學(xué)單片機(jī)的朋友，可以私信我，我可以發(fā)一些資料給大家作為參考學(xué)習(xí)的內(nèi)容，有問題的朋友也可以在評論區(qū)評論，或者私信我，盡量幫大家解決朋友們提出的問題，謝謝大家，最后?？刺母魑慌笥焉眢w健康，萬事順利，回復(fù)林北有驚喜，實(shí)用干貨拿到手軟

CPU在51單片機(jī)內(nèi)部的邏輯結(jié)構(gòu)當(dāng)中，或者是在51單片機(jī)的內(nèi)部的硬件結(jié)構(gòu)當(dāng)中，所處的位置在什么位置，以上就是51單片機(jī)的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)圖，涵蓋了單片機(jī)內(nèi)部的所有的資源，單片機(jī)的內(nèi)部有三總線，數(shù)據(jù)總線，地址總線和控制總線，三總線的結(jié)構(gòu)也就是它內(nèi)部這些部件之間的相互數(shù)據(jù)的傳輸就是靠總線，這個結(jié)構(gòu)當(dāng)中涵蓋了單片機(jī)的內(nèi)部資源，有8位的CPU，有一個4K的rom，有128K128B的RAM，有兩個16位定時計數(shù)器，32位的IO口，也就是32個IO口，所以外部引腳當(dāng)中有32個引腳是作為輸入輸出通道，還有串行口和五個中斷源，CPU就在其中。

CPU主要是由運(yùn)算器和控制器構(gòu)成，其中還包括若干特殊功能寄存器，以ALU為核心的運(yùn)算器，ALU是算術(shù)邏輯單元的英文縮寫，它的一個主要功能是對數(shù)據(jù)進(jìn)行加減乘除，算術(shù)邏輯運(yùn)算以及與或非等邏輯運(yùn)算，以及位操作，這個就是ALU的功能，就是執(zhí)行算術(shù)邏輯運(yùn)算的，ALU只負(fù)責(zé)運(yùn)算，運(yùn)算的數(shù)必須要傳給它，它上面有兩個，一個是暫存器，還有累加器ACC，一般會把運(yùn)算的操作數(shù)事先存放在累加器ACC當(dāng)中，或者暫存器當(dāng)中，然后傳到ALU單元當(dāng)中去做運(yùn)算，運(yùn)算的結(jié)果會返回到累加器ACC或者轉(zhuǎn)存器，或者存儲單元當(dāng)中，這個是由不同的尋址方式和不同的指令來決定的。

寄存器B主要是用來做乘除法運(yùn)算，乘除法指令需要用到寄存器B，在乘法的時候是用來存放乘數(shù)的，在除法指令的時候存放除數(shù)的結(jié)果，有一部分也要保存到寄存器B當(dāng)中，當(dāng)不用乘除法指令的時候，寄存器B可以作為普通的寄存器來使用，暫存器或者寄存器實(shí)際上就是一個內(nèi)部的單元，內(nèi)部ROM的單元。

CPU是8位的寄存器，就相當(dāng)于是我們?nèi)コ衼砑拇鏂|西的地方，把東西放在那然后可以再取走，就是這么一個暫時存放的地方，它存放的是一個八位的二進(jìn)制數(shù)，ALU當(dāng)中進(jìn)行運(yùn)算，把運(yùn)算結(jié)果還要返回過去，PSW是特殊功能寄存器，SFR是內(nèi)部REM當(dāng)中高128個字節(jié)，就是從80H到FFH地址單元當(dāng)中的21個特殊功能寄存器，PSW也是其中的一個，PSW叫做程序狀態(tài)字寄存器，它也是一個八位的寄存器，它主要用來存放的是本次運(yùn)放的結(jié)果的特征狀態(tài)，或者叫特征信息，它是從ALU指向，就是說把數(shù)據(jù)放到ALU進(jìn)行運(yùn)算，在運(yùn)算的過程當(dāng)中會有一些狀態(tài)信息進(jìn)行輸出，會以PFW狀態(tài)字的形式來呈現(xiàn)，可以通過查詢PSW當(dāng)中的狀態(tài)信息來表明當(dāng)前的運(yùn)算的一個問題，處理器的一個相關(guān)的工作狀態(tài)，可以通過PSW來取得。

累加器實(shí)際上就是存放操作數(shù)或者中間結(jié)果的一個寄存器，是一個8位的寄存器，它的值可以通過指定來修改，是比較繁忙的一個寄存器，如果說大家熟悉匯編語言的話，你會發(fā)現(xiàn)在數(shù)據(jù)傳送指令當(dāng)中，絕大多數(shù)都是要和ACC有關(guān)的，也就是必須通過內(nèi)部數(shù)據(jù)總線把數(shù)據(jù)傳給累加器ACC，然后再通過暫存器才能夠傳給ALU單元去做數(shù)據(jù)的運(yùn)算，因為數(shù)據(jù)傳送都要經(jīng)過它，所以它是最忙的，高性能單片機(jī)肯定會在這個結(jié)構(gòu)上做了適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，會增加一些緩沖。

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審核編輯：湯梓紅