单片机外文文献

A: Fundamentals of Single-chip Microcomputer

T h e s i n g l e-c h i p m i c r o c o mp u t e r 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 me n t o f t h e d i g i t a l c o mp 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 t h e t o w m o s t s i g n i f i c a n t i n v e n t i o n s o f t h e20t h c e n t u r y

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 me 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 mo 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.3-5A-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 mp u t e r s a n d m i c r o p r o c e s s o r s,o f m a k i n g n o l o g i c a l d i s t i n c t i o n b e t w e e n p r o g r a m a n d d a t a m e mo r y a s i n t h e P r i n c e t o n a r c h i t e c t u r e,s h o w n i n F i g.3-5A-2.

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

Fig.3-5A-1 A Harvard type

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

Read only memory (ROM)

R O M i s u s u a l l y f o r t h e p e r m a n e n t, 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 p e r m a n e n t l y d u r i n g t h e m a n u f a c t u r e o f c h i p s.C l e a r l y,t h i s i m p l i e s a r i g o r o u s a p p r o a c h t o R O M c o d e d e v e l o p m e n t s i n c e c h a n g e s c a n n o t b e m a d e a f t e r m a n u f a c t u r e .T h i s d e v e l o p m e n t p r o c e s s m a y i n v o l v e e m u l a t i o n u s i n g a s o p h i s t i c a t e d d e v e l o p m e n t s y s t e m w i t h a h a r d w a r e e m u l a t i o n c a p a b i l i t y a s w e l l a s t h e u s e o f p o w e r f u l s o f t w a r e t o o l s.

S o m e m a n u f a c t u r e r s p r o v i d e a d d i t i o n a l R O M o p t i o n s b y 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 mo 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 mp a r e d t o a c o n v e n t i o n a l m i c r o p r o c e s s o r b a s e d c i r c u i t.M o r e e x a c t r e p l a c e m e n t f o r R O M d e v i c e s c a n b e o b t a i n e d i n t h e f o r m o f v a r i a n t s 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 mp 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 d a t a u s e d d u r i n g p r o g r a m e x e c u t i o n.T h e s i z e o f t h i s m e mo 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 w i d t h(4,8,16b i t s e t c.)a s t h e p r o c e s s o r,S p e c i a l f u n c t i o n r e g i s t e r s,s u c h a s s t a c k p o i n t e r o r t i m e r r e g i s t e r a r e o f t e n l o g i c a l l y i n c o r p o r a t e d i n t o t h e R A M a r e a.I t i s a l s o c o m m o n i n H a r d t y p e m i c r o c o m p u t e r s t o t r e a t t h e R A M a r e a a s a c o l l e c t i o n o f r e g i s t e r;i t i s u n n e c e s s a r y t o m a k e d i s t i n c t i o n b e t w e e n R A M a n d p r o c e s s o r r e g i s t e r a s i s d o n e i n t h e c a s e o f a m i c r o p r o c e s s o r s y s t e m 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 mm 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