단일 칩 마이크로 컴퓨터는 단일 칩이라고도합니다. 마이크로 컨트롤러. 특정 논리 기능을 완성하는 칩이 아니라 컴퓨터 시스템을 칩에 통합 한 것입니다. 미니어처 컴퓨터에 해당합니다. 컴퓨터와 비교할 때 단일 칩 마이크로 컴퓨터에는 I / O 장비 만 부족합니다. 간단히 말해서 칩은 컴퓨터가됩니다. 작은 크기, 가벼운 무게 및 저렴한 가격으로 학습, 응용 및 개발에 편리한 조건을 제공합니다. 동시에 단일 칩 마이크로 컴퓨터를 사용하는 방법을 배우는 것은 컴퓨터의 원리와 구조를 이해하기위한 최선의 선택입니다.
단일 칩 마이크로 컴퓨터의 응용 분야는 스마트 미터, 실시간 산업 제어, 통신 장비, 내비게이션 시스템, 가전 제품 등과 같이 매우 광범위합니다.
1990 년대부터 technology 단일 칩 마이크로컴퓨터가 개발되었습니다. 시대의 진보와 과학의 발달로 technology, 이것의 실제 적용 technology 날로 성숙해지며 단일칩 마이크로컴퓨터는 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 오늘날 사람들은 지능형 분야에서 단일 칩 마이크로컴퓨터의 개발 및 적용에 점점 더 많은 관심을 기울이고 있습니다. 전자 기술. 단일 칩 마이크로컴퓨터의 개발은 새로운 시대를 맞이했습니다. 자동 측정이든 지능형 계측기의 실행이든 단일 칩 기술의 모습을 볼 수 있습니다. 현재의 산업 발전 과정에서는 전자 산업은 새로운 산업에 속합니다. 사람들이 성공적으로 사용 전자 산업 생산의 정보 기술은 전자 정보 기술과 단일 칩 마이크로 컴퓨터 기술을 통합하여 단일 칩 마이크로 컴퓨터의 응용 효과를 효과적으로 향상시킵니다. 컴퓨터 기술의 한 분야로서 전자 제품 분야의 단일 칩 마이크로 컴퓨터 기술 적용은 전자 제품의 기능을 풍부하게하고 지능형 전자 장비의 개발 및 적용을위한 새로운 방법을 제공하며 지능형 전자 장치의 혁신 및 개발을 실현합니다. 장비.
단일 칩 마이크로 컴퓨터는 일종의 집적 회로 칩에 속하는 모 놀리 식 마이크로 컨트롤러라고도합니다. 단일 칩 마이크로 컴퓨터는 주로 CPU, 읽기 전용 메모리 ROM 및 랜덤 액세스 메모리 RAM 등을 포함합니다. 다양한 데이터 수집 및 제어 시스템을 통해 단일 칩 마이크로 컴퓨터는 작동 기호를 제어하거나 발행하는 등 다양한 복잡한 작업을 완료 할 수 있습니다. 시스템에 대한 작동 지침. 마이크로 컨트롤러에 의해 완료되었습니다. 단일 칩 마이크로 컴퓨터는 강력한 데이터 처리 기술과 계산 기능 덕분에 지능형 전자 장비에 완벽하게 적용될 수 있음을 알 수 있습니다. 간단히 말해 단일 칩 마이크로 컴퓨터는 시스템을 형성하는 칩입니다. 집적 회로 기술의 적용을 통해 데이터 계산 및 처리 기능이 칩에 통합되어 고속 데이터 처리가 가능합니다.
기본 구조
산술 단위
산술 단위는 산술로 구성됩니다. 구성 요소들-산술 및 논리 장치 (ALU), 누산기 및 레지스터. ALU의 기능은 들어오는 데이터에 대해 산술 또는 논리 연산을 수행하는 것입니다. 입력 소스는 각각 누산기 및 데이터 레지스터에서 오는 8 개의 XNUMX 비트 데이터입니다. ALU는 더하기, 빼기, AND, OR,이 두 데이터의 크기 비교, 마지막으로 결과를 누산기에 저장하는 등의 작업을 완료 할 수 있습니다.
계산기에는 두 가지 기능이 있습니다.
(1) 다양한 산술 연산을 수행합니다.
(2) 제로 값 테스트 또는 두 값의 비교와 같은 다양한 논리 연산을 수행하고 논리 테스트를 수행합니다.
산술 유닛에 의해 수행되는 모든 연산은 컨트롤러가 보낸 제어 신호에 의해 지시되고 산술 연산은 연산 결과를 생성하고 논리 연산은 판단을 생성합니다.
제어 장치
컨트롤러는 프로그램 카운터, 명령어 레지스터, 명령어 디코더, 타이밍 생성기 및 작동 컨트롤러로 구성됩니다. 그것은 명령을 내리는, 즉 전체 마이크로 컴퓨터 시스템의 운영을 조정하고 지시하는“의사 결정기구”입니다. 주요 기능은 다음과 같습니다.
(1) 메모리에서 명령어를 가져와 메모리에서 다음 명령어의 위치를 지정합니다.
(2) 명령을 디코딩 및 테스트하고 해당 작업 제어 신호를 생성하여 규정 된 작업의 실행을 용이하게합니다.
(3) CPU, 메모리, 입출력 장치 간의 데이터 흐름 방향을 명령하고 제어합니다.
마이크로 프로세서는 내부 버스를 통해 ALU, 카운터, 레지스터 및 제어 부분을 상호 연결하고 외부 버스를 통해 외부 메모리 및 입출력 인터페이스 회로와 연결합니다. 외부 버스는 시스템 버스라고도하며 데이터 버스 DB, 주소 버스 AB 및 제어 버스 CB로 나뉩니다. 입력 및 출력 인터페이스 회로를 통해 다양한 주변 장치와의 연결을 실현합니다.
메인 레지스터
(1) 어큐뮬레이터 A
누산기 A는 마이크로 프로세서에서 가장 자주 사용되는 레지스터입니다. 산술 연산과 논리 연산에 이중 기능이 있습니다. 연산 전에 피연산자를 저장하는 데 사용됩니다. 연산 후 합계, 차이 또는 논리 연산의 결과를 저장하는 데 사용됩니다.
(2) 데이터 레지스터 DR
데이터 레지스터는 데이터 버스를 통해 메모리 및 입 / 출력 장치에 데이터를 전송 (쓰기) 또는 페치 (읽기)하는 임시 저장 장치입니다. 디코딩중인 명령어를 저장할 수 있으며 저장을 위해 메모리로 전송되는 데이터 바이트를 저장할 수도 있습니다.
(3) 명령 레지스터 IR 및 명령 디코더 ID
명령어에는 opcode와 피연산자가 포함됩니다.
명령어 레지스터는 현재 실행중인 명령어를 저장하는 데 사용됩니다. 명령어가 실행되면 먼저 메모리에서 데이터 레지스터로 가져온 다음 명령어 레지스터로 전송됩니다. 시스템이 주어진 명령을 실행할 때 필요한 작업을 결정하기 위해 작업 코드를 디코딩해야하며 명령 디코더가이 작업을 담당합니다. 그 중에서 명령 레지스터의 opcode 필드의 출력은 명령 디코더의 입력입니다.
(4) 프로그램 카운터 PC
PC는 프로그램이 연속적으로 실행될 수 있도록 다음 명령어의 주소를 결정하는 데 사용되므로 일반적으로 명령어 주소 카운터라고합니다. 프로그램 실행을 시작하기 전에 프로그램의 첫 번째 명령어의 메모리 유닛 주소 (즉, 프로그램의 첫 번째 주소)를 PC로 보내야 항상 실행될 다음 명령어의 주소를 가리 킵니다. .
(5) 주소 레지스터 AR
주소 레지스터는 현재 CPU가 액세스하려는 메모리 유닛 또는 I / O 장치의 주소를 저장하는 데 사용됩니다. 메모리와 CPU의 속도 차이로 인해 메모리 읽기 / 쓰기 작업이 완료 될 때까지 주소 정보를 유지하기 위해 주소 레지스터를 사용해야합니다.
분명히 CPU가 데이터를 메모리에 저장할 때 CPU는 내부 메모리의 데이터에 액세스하고 CPU는 메모리에서 명령을 읽고 주소 레지스터와 데이터 레지스터가 모두 사용됩니다. 마찬가지로 주변 장치의 주소를 메모리 주소 단위로 보면 CPU와 주변 장치가 정보를 교환 할 때 주소 레지스터와 데이터 레지스터도 필요합니다.
하드웨어 기능
(1) 단일 칩 마이크로 컴퓨터의 크기는 비교적 작고 내부 칩은 컴퓨터 시스템으로 사용됩니다. 구조는 단순하지만 기능이 완벽하고 사용이 매우 편리하며 모듈화가 가능하다.
(2) 단일 칩 마이크로 컴퓨터는 높은 수준의 통합과 강력한 신뢰성을 가지고 있습니다. 단일 칩 마이크로 컴퓨터가 오랫동안 작동하더라도 오작동은 없습니다.
(3) 최저 전압 단일 칩 마이크로 컴퓨터의 낮은 에너지 소비는 사람들의 일상 생활에서 가장 먼저 선택되어 생산 및 연구 개발에 편의를 제공합니다.
(4) 단일 칩 마이크로 컴퓨터는 강력한 데이터 처리 및 컴퓨팅 기능을 가지고 있으며 다양한 환경에서 사용할 수 있으며 강력한 제어 기능을 가지고 있습니다.