Tek çipli mikro bilgisayar aynı zamanda tek çipli olarak da adlandırılır mikro. Belirli bir mantık fonksiyonunu tamamlayan bir çip değil, bir bilgisayar sistemini bir çip üzerinde bütünleştiren bir çiptir. Minyatür bir bilgisayara eşdeğerdir. Bir bilgisayarla karşılaştırıldığında, tek çipli mikro bilgisayar yalnızca I/O ekipmanından yoksundur. Özetle: çip bir bilgisayara dönüşür. Küçük boyutu, hafifliği ve düşük fiyatı öğrenme, uygulama ve geliştirme için uygun koşullar sağlar. Aynı zamanda tek çipli mikro bilgisayar kullanmayı öğrenmek bilgisayarın çalışma prensibini ve yapısını anlamak için en iyi seçimdir.
Tek çipli mikrobilgisayarların uygulama alanları akıllı sayaçlar, gerçek zamanlı endüstriyel kontrol, iletişim ekipmanları, navigasyon sistemleri, ev aletleri vb. gibi çok geniş kapsamlıdır.
1990'lerden beri, teknoloji tek çipli mikro bilgisayar geliştirildi. Zamanın ilerlemesi ve bilimin gelişmesiyle birlikte teknolojibunun pratik uygulaması teknoloji gün geçtikçe olgunlaşmış ve tek çipli mikrobilgisayarlar çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. Günümüzde insanlar akıllı teknolojilerde tek çipli mikrobilgisayarların geliştirilmesine ve uygulanmasına giderek daha fazla önem veriyorlar. elektronik teknoloji. Tek çipli mikrobilgisayarların geliştirilmesinde yeni bir döneme girildi. İster otomatik ölçüm olsun ister akıllı cihaz uygulaması olsun, tek çip teknolojisinin rakamını görebilirsiniz. Mevcut endüstriyel gelişme sürecinde, elektronik endüstri yeni bir endüstriye aittir. İnsanlar başarıyla kullanıyor elektronik Endüstriyel üretimde bilgi teknolojisi, elektronik bilgi teknolojisi ile tek çipli mikro bilgisayar teknolojisinin entegrasyonuna olanak tanır ve tek çipli mikro bilgisayarların uygulama etkisini etkili bir şekilde geliştirir. Bilgisayar teknolojisinin bir dalı olarak, tek çipli mikro bilgisayar teknolojisinin elektronik ürünler alanında uygulanması, elektronik ürünlerin işlevlerini zenginleştirir, akıllı elektronik ekipmanların geliştirilmesi ve uygulanması için yeni bir yol sağlar ve akıllı elektroniklerin yenilik ve gelişimini gerçekleştirir. teçhizat .
Tek çipli mikrobilgisayar, bir tür entegre devre çipine ait olan monolitik mikrodenetleyici olarak da adlandırılır. Tek çipli mikro bilgisayar temel olarak CPU, salt okunur bellek ROM'u ve rastgele erişimli bellek RAM'i vb. içerir. Çeşitlendirilmiş veri toplama ve kontrol sistemi, tek çipli mikro bilgisayarın, işlem sembollerini kontrol etmek veya yayınlamak için çeşitli karmaşık işlemleri tamamlamasına olanak tanır. Sisteme çalıştırma talimatları. Mikrodenetleyici tarafından tamamlandı. Tek çipli mikro bilgisayarın, güçlü veri işleme teknolojisi ve hesaplama fonksiyonu sayesinde akıllı elektronik ekipmanlarda tam olarak uygulanabileceği görülmektedir. Basitçe söylemek gerekirse, tek çipli bir mikro bilgisayar, bir sistem oluşturan bir çiptir. Entegre devre teknolojisinin uygulanmasıyla, yüksek hızlı veri işlemeyi sağlamak için veri hesaplama ve işleme yetenekleri çipe entegre edilir.
basit yapı
aritmetik birim
Aritmetik birimi aritmetik birimlerden oluşur. bileşenler-Aritmetik ve Mantıksal Birim (ALU), akümülatörler ve kayıtlar. ALU'nun işlevi, gelen veriler üzerinde aritmetik veya mantıksal işlemler gerçekleştirmektir. Giriş kaynağı, sırasıyla akümülatörden ve veri yazmacından gelen iki adet 8 bitlik veridir. ALU, toplama, çıkarma, AND, OR, bu iki verinin boyutunu karşılaştırma ve son olarak sonucu akümülatörde saklama gibi işlemleri tamamlayabilir.
Hesap makinesinin iki işlevi vardır:
(1) Çeşitli aritmetik işlemleri gerçekleştirin.
(2) Sıfır değer testi veya iki değerin karşılaştırılması gibi çeşitli mantık işlemlerini gerçekleştirin ve mantık testleri yapın.
Aritmetik birimi tarafından gerçekleştirilen tüm işlemler, kontrolör tarafından gönderilen kontrol sinyalleriyle yönlendirilir ve aritmetik işlem bir işlem sonucu üretir, mantıksal işlem ise bir karar üretir.
kontrolör
Kontrolör, bir program sayacı, bir komut kaydı, bir komut kod çözücü, bir zamanlama üreteci ve bir işlem kontrolöründen oluşur. Emirleri veren, yani tüm mikrobilgisayar sisteminin çalışmasını koordine eden ve yönlendiren bir “karar alma organıdır”. Başlıca işlevleri şunlardır:
(1) Bellekten bir talimat alın ve bir sonraki talimatın bellekteki yerini belirtin.
(2) Talimatların kodunu çözün ve test edin ve öngörülen eylemlerin yürütülmesini kolaylaştırmak için ilgili işlem kontrol sinyallerini oluşturun.
(3) CPU, bellek ve giriş ve çıkış aygıtları arasındaki veri akışının yönünü komuta edin ve kontrol edin.
Mikroişlemci, ALU, sayaç, kayıt ve kontrol kısmını dahili veri yolu aracılığıyla birbirine bağlar ve harici veri yolu aracılığıyla harici bellek ve giriş/çıkış arayüz devresine bağlanır. Harici veri yolu aynı zamanda sistem veri yolu olarak da adlandırılır ve veri yolu DB, adres yolu AB ve kontrol veri yolu CB'ye bölünmüştür. Giriş ve çıkış arayüz devresi aracılığıyla çeşitli çevresel cihazlarla bağlantıyı gerçekleştirin.
Ana kayıt
(1) Akümülatör A
Akümülatör A, mikroişlemcide en sık kullanılan kayıttır. Aritmetik ve mantıksal işlemlerde ikili işlevleri vardır: işlemden önce bir işleneni kaydetmek için kullanılır; İşlemden sonra toplam, fark veya mantıksal işlemin sonucunu kaydetmek için kullanılır.
(2) Veri kaydı DR
Veri kaydı, veri yolu üzerinden belleğe ve giriş/çıkış cihazlarına veri gönderen (yazar) veya getiren (okuyan) geçici bir depolama birimidir. Kodu çözülmekte olan bir talimatı kaydedebilir, aynı zamanda depolama için belleğe gönderilen bir veri baytını da kaydedebilir vb.
(3) Talimat kaydı IR ve talimat kod çözücü kimliği
Talimatlar işlem kodlarını ve işlenenleri içerir.
Talimat kaydı, o anda yürütülmekte olan bir talimatı kaydetmek için kullanılır. Bir komut yürütüldüğünde, önce bellekten veri saklayıcısına alınır ve daha sonra komut saklayıcısına aktarılır. Sistem belirli bir talimatı yürüttüğünde, gerekli işlemi belirlemek için işlem kodunun kodunun çözülmesi gerekir ve talimat kod çözücü bu işten sorumludur. Bunlar arasında, talimat kaydındaki işlem kodu alanının çıkışı, talimat kod çözücünün girişidir.
(4) Program sayacı bilgisayarı
PC, programın sürekli olarak yürütülebilmesini sağlamak için bir sonraki talimatın adresini belirlemek için kullanılır, bu nedenle buna genellikle talimat adres sayacı denir. Program çalışmaya başlamadan önce, programın ilk komutunun bellek ünitesi adresi (yani programın ilk adresi), her zaman yürütülecek bir sonraki talimatın adresini gösterecek şekilde PC'ye gönderilmelidir. .
(5) Adres kaydı AR
Adres kaydı, mevcut CPU'nun erişmek istediği bellek ünitesinin veya G/Ç cihazının adresini kaydetmek için kullanılır. Bellek ve CPU arasındaki hız farkından dolayı, bellek okuma/yazma işlemi tamamlanana kadar adres bilgisini korumak için adres yazmaçlarının kullanılması gerekir.
Açıkçası, CPU verileri belleğe depoladığında, CPU dahili bellekteki verilere erişir ve CPU bellekten talimatları okuduğunda, adres kayıtları ve veri kayıtları kullanılır. Benzer şekilde, çevresel aygıtın adresi bir bellek adres birimi olarak görülüyorsa, CPU ve çevresel aygıt bilgi alışverişinde bulunduğunda adres kaydına ve veri kaydına da ihtiyaç duyulur.
Donanım özellikleri
(1) Tek çipli mikro bilgisayarın boyutu nispeten küçüktür ve dahili çip bir bilgisayar sistemi olarak kullanılır. Yapısı basittir ancak işlevi mükemmeldir, kullanımı çok uygundur ve modüler hale getirilebilir.
(2) Tek çipli mikro bilgisayar, yüksek derecede entegrasyona ve güçlü güvenilirliğe sahiptir. Tek çipli mikro bilgisayar uzun süre çalışsa dahi herhangi bir arıza yaşanmayacaktır.
(3) Düşük Voltaj Tek çipli mikrobilgisayarlar, düşük enerji tüketimi ve üretimde, araştırma-geliştirmede kolaylık sağlayarak insanların günlük yaşamında ilk tercihi olmaktadır.
(4) Tek çipli mikro bilgisayar, güçlü veri işleme ve bilgi işlem yeteneklerine sahiptir, çeşitli ortamlarda kullanılabilir ve güçlü kontrol yeteneklerine sahiptir.