单片机外文翻译—单片机基础(译文-英文).doc

Fundamentals of Single-chip Microcomputer

T h e single-chip microcomputer i s t h e c u l m i n a t i o n o f b o t h

t h e d e v e l o p m e n t o f t h e d i g i t a l c o m p u t e r a n d t h e i n t e g r a t e d c i r c u i t

a r g u a b l y the to w m o s t s i g n i f i c a n t in v e n t i o n s o f t h e 2 0 t h ce n t u r y

[ 1 ] .

T h e s e t o w t y p e s o f a r c h i t e c t u r e a r e f o u n d i n s i n g l e - c h i p

m i c r o c o m p u t e r . S o m e e m p l o y t h e s p l i t p r o g r a m / d a t a m e m o r y o f t h e

H a r v a r d a r c h i t e c t u r e , s h o w n i n F i g . 3 - 5 A - 1 , o t h e r s f o l l o w t h e

p h i l o s o p h y , w i d e l y a d a p t e d f o r g e n e r a l - p u r p o s e c o m p u t e r s a n d

Fig.3-5A-1 A Harvard type

Fig.3-5A-2. A conventional Princeton computer

Reset

Interrupts

Power

Fig3-5A-3. Principal features of a microcomputer

n o n - v o l a t i l e s t o r a g e o f a n a p p l i c a t i o n s p r o g r a m . M a n y

m i c r o c o m p u t e r s a n d m i c r o c o n t r o l l e r s a r e i n t e n d e d f o r h i g h - v o l u m e

a p p l i c a t i o n s a n d h e n c e t h e e c o n o m i c a l m a n u f a c t u r e o f t h e d e v i c e s

r e q u i r e s t h a t t h e c o n t e n t s o f t h e p r o g r a m m e m o r y b e c o m m i t t e d

i n c l u d i n g i n t h e i r r a n g e d e v i c e s w i t h ( o r i n t e n d e d f o r u s e w i t h )

u s e r p r o g r a m m a b l e m e m o r y . T h e s i m p l e s t o f t h e s e i s u s u a l l y d e v i c e

w h i c h c a n o p e r a t e i n a m i c r o p r o c e s s o r m o d e b y u s i n g s o m e o f t h e

i n p u t / o u t p u t l i n e s a s a n a d d r e s s a n d d a t a b u s f o r a c c e s s i n g e x t e r n a l

m e m o r y . T h i s t y p e o f d e v i c e c a n b e h a v e f u n c t i o n a l l y a s t h e s i n g l e

c h i p m i c r o c o m p u t e r f r o m w h i c h i t i s d e r i v e d a l b e i t w i t h r e s t r i c t e d

I / O a n d a m o d i f i e d e x t e r n a l c i r c u i t . T h e u s e o f t h e s e R O M l e s s

d e v i c e s i s c o m m o n e v e n i n p r o d u c t i o n c i r c u i t s w h e r e t h e v o l u m e d o e s

n o t j u s t i f y t h e d e v e l o p m e n t c o s t s o f c u s t o m o n - c h i p R O M [ 2 ] ; t h e r e

c a n s t i l l b e a s i g n i f i c a n t s a v i n g i n I / O a n d o t h e r c h i p s c o m p a r e d

w i t h ' p i g g y - b a c k ' E P R O M ( E r a s a b l e p r o g r a m m a b l e R O M ) s o c k e t s o r

d e v i c e s w i t h E P R O M i n s t e a d o f R O M 。 T h e s e d e v i c e s a r e n a t u r a l l y m o r e

e x p e n s i v e t h a n e q u i v a l e n t R O M d e v i c e , b u t d o p r o v i d e c o m p l e t e

c i r c u i t e q u i v a l e n t s . E P R O M b a s e d d e v i c e s a r e a l s o e x t r e m e l y

a t t r a c t i v e f o r l o w - v o l u m e a p p l i c a t i o n s w h e r e t h e y p r o v i d e t h e

a d v a n t a g e s o f a s i n g l e - c h i p d e v i c e , i n t e r m s o f o n - c h i p I / O ,

e t c . , w i t h t h e c o n v e n i e n c e o f f l e x i b l e u s e r p r o g r a m m a b i l i t y .

Random access memory (RAM).R A M i s f o r t h e s t o r a g e o f w o r k i n g

v a r i a b l e s a n d da t a us e d d u r i n g p r o g r a m ex e c u t i o n . Th e s i z e o f th i s

m e m o r y v a r i e s w i t h d e v i c e t y p e b u t i t h a s t h e s a m e c h a r a c t e r i s t i c

s i n c e R A M a n d r e g i s t e r s a r e n o t u s u a l l y p h y s i c a l l y s e p a r a t e d i n a

m i c r o c o m p u t e r .

Central processing unit (CPU).T h e C P U i s m u c h l i k e t h a t o f

a n y m i c r o p r o c e s s o r . M a n y a p p l i c a t i o n s o f m i c r o c o m p u t e r s a n d

m i c r o c o n t r o l l e r s i n v o l v e t h e h a n d l i n g o f b i n a r y - c o d e d d e c i m a l ( B C D )

d a t a ( f o r n u m e r i c a l d i s p l a y s , f o r e x a m p l e ) , h e n c e i t i s c o m m o n t o

f i n d t h a t t h e C P U i s w e l l a d a p t e d t o h a n d l i n g t h i s t y p e o f d a t a . I t

i s a l s o c o m m o n t o f i n d g o o d f a c i l i t i e s f o r t e s t i n g , s e t t i n g a n d

r e s e t t i n g i n d i v i d u a l b i t s o f m e m o r y o r I / O s i n c e m a n y c o n t r o l l e r

a p p l i c a t i o n s i n v o l v e th e tu r n i n g o n a n d of f of s i n g l e o u t p u t li n e s

s o m e w h a t i n d i f f e r e n t m i c r o c o m p u t e r ; i n m o s t a m e c h a n i s m i s

p r o v i d e d t o at le a s t a l l o w s o m e fl e x i b i l i t y of c h o o s i n g w h i c h pi n s

a r e o u t p u t s a n d w h i c h a r e i n p u t s . T h i s m a y a p p l y t o a l l o r s o m e o f

t h e p o r t s . S o m e I / O l i n e s a r e s u i t a b l e f o r d i r e c t i n t e r f a c i n g t o ,

f o r e x a m p l e , f l u o r e s c e n t d i s p l a y s , o r c a n p r o v i d e s u f f i c i e n t

c u r r e n t t o m a k e i n t e r f a c i n g o t h e r c o m p o n e n t s s t r a i g h t f o r w a r d . S o m e

d e v i c e s a l l o w a n I / O p o r t t o b e c o n f i g u r e d a s a s y s t e m b u s t o a l l o w

o f f - c h i p m e m o r y a n d I / O e x p a n s i o n . T h i s f a c i l i t y i s p o t e n t i a l l y

u s e f u l a s a p r o d u c t r a n g e d e v e l o p s , s i n c e s u c c e s s i v e e n h a n c e m e n t s