MCS-51單片機(jī)的CPU字長(zhǎng)為8位,內(nèi)部包含運(yùn)算器、控制器和特殊功能寄存器。由于特殊功能寄存器在功能和使用方法方面與存儲(chǔ)器比較相似,因此將與存儲(chǔ)器一同講解。本小節(jié)僅介紹運(yùn)算器和控制器的基本情況。
微處理器(CPU)是計(jì)算機(jī)的核心部件,其中除了運(yùn)算器和控制器外, 還包括用于暫存數(shù)據(jù)的寄存器和傳輸信息用的內(nèi)部總線。圖 1-8 為一個(gè)簡(jiǎn)化的 CPU 模型,CPU 需要通過三 總線(數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線) 與存儲(chǔ)器和 I/O 接口進(jìn)行通信和聯(lián)絡(luò)。本節(jié)將介紹微處理器各組成部件的功能以及微處理器的主要性能指標(biāo)。
在下述的內(nèi)容中,小編將會(huì)對(duì)CPU運(yùn)算器部分的相關(guān)消息予以報(bào)道,如果CPU是您想要了解的焦點(diǎn)之一,不妨和小編共同閱讀這篇文章哦。
公元前5世紀(jì),中國(guó)人發(fā)明了算盤,廣泛應(yīng)用于商業(yè)貿(mào)易中,算盤被認(rèn)為是最早的計(jì)算機(jī),并一直使用至今。算盤在某些方面的運(yùn)算能力要超過計(jì)算機(jī),算盤的方面體現(xiàn)了中國(guó)人民的智慧。
運(yùn)算器的基本功能是完成對(duì)各種數(shù)據(jù)的加工處理,例如算術(shù)四則運(yùn)算,與、或、求反等邏輯運(yùn)算,算術(shù)和邏輯移位操作,比較數(shù)值,變更符號(hào),計(jì)算主存地址等。運(yùn)算器中的寄存器用于臨時(shí)保存參加運(yùn)算的數(shù)據(jù)和運(yùn)算的中間結(jié)果等。運(yùn)算器中還要設(shè)置相應(yīng)的部件,用來記錄一次運(yùn)算結(jié)果的特征情況,運(yùn)算器的基本功能是完成對(duì)各種數(shù)據(jù)的加工處理,例如算術(shù)四則運(yùn)算,與、或、求反等邏輯運(yùn)算,算術(shù)和邏輯移位操作,比較數(shù)值,變更符號(hào),計(jì)算主存地址等。運(yùn)算器中的寄存器用于臨時(shí)保存參加運(yùn)算的數(shù)據(jù)和運(yùn)算的中間結(jié)果等。運(yùn)算器中還要設(shè)置相應(yīng)的部件,用來記錄一次運(yùn)算結(jié)果的特征情況,如是否溢出,結(jié)果的符號(hào)位,結(jié)果是否為零等。如是否溢出,結(jié)果的符號(hào)位,結(jié)果是否為零等。
運(yùn)算器包括寄存器、執(zhí)行部件和控制電路3個(gè)部分。
運(yùn)算器由算術(shù)邏輯單元(ALU)、累加器、狀態(tài)寄存器、通用寄存器組等組成。算術(shù)邏輯運(yùn)算單元(ALU)的基本功能為加、減、乘、除四則運(yùn)算,與、或、非、異或等邏輯操作,以及移位、求補(bǔ)等操作。計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí),運(yùn)算器的操作和操作種類由控制器決定。運(yùn)算器處理的數(shù)據(jù)來自存儲(chǔ)器;處理后的結(jié)果數(shù)據(jù)通常送回存儲(chǔ)器,或暫時(shí)寄存在運(yùn)算器中。與Control Unit共同組成了CPU的核心部分。
運(yùn)算器的基本功能是完成對(duì)各種數(shù)據(jù)的加工處理,例如算術(shù)四則運(yùn)算,與、或、求反等邏輯運(yùn)算,算術(shù)和邏輯移位操作,比較數(shù)值,變更符號(hào),計(jì)算主存地址等。
運(yùn)算器包括寄存器、執(zhí)行部件和控制電路3個(gè)部分。
運(yùn)算器的處理對(duì)象是數(shù)據(jù),所以數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)表示方法,對(duì)運(yùn)算器的性能影響極大。
運(yùn)算器運(yùn)算器由運(yùn)算部件——算術(shù)邏輯單元(Arithmetic & Logical Unit,簡(jiǎn)稱ALU)、累加器和寄存器等幾部分組成。ALU的作用是把傳來的數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)或邏輯運(yùn)算,輸入來源為兩個(gè)8位數(shù)據(jù),分別來自累加器和數(shù)據(jù)寄存器。
CPU結(jié)構(gòu)通常來講,CPU的結(jié)構(gòu)可以大致分為運(yùn)算邏輯部件、寄存器部件和控制部件等。所謂運(yùn)算邏輯部件,主要能夠進(jìn)行相關(guān)的邏輯運(yùn)算,如:可以執(zhí)行移位操作以及邏輯操作,除此之外還可以執(zhí)行定點(diǎn)或浮點(diǎn)算術(shù)運(yùn)算操作以及地址運(yùn)算和轉(zhuǎn)換等命令,是一種多功能的運(yùn)算單元。
運(yùn)算器:arithmetic unit,計(jì)算機(jī)中執(zhí)行各種算術(shù)和邏輯運(yùn)算操作的部件。運(yùn)算器的基本操作包括加、減、乘、除四則運(yùn)算,與、或、非、異或等邏輯操作,以及移位、比較和傳送等操作,亦稱算術(shù)邏輯部件(ALU)。
1、 算術(shù)邏輯單元(ALU)2、 累加器A,B寄存器、暫存器3、 程序狀態(tài)字(PSW):C AC FO RS1 RS0 OV - P4、 十進(jìn)制調(diào)整電路、布爾處理器它們功能包括: 加、減、乘、除算術(shù)運(yùn)算加1、減1運(yùn)算十進(jìn)制數(shù)調(diào)整 位操作置1、清
A)算術(shù)和邏輯運(yùn)算,可對(duì)半字節(jié)(一個(gè)字節(jié)是8位,半個(gè)字節(jié)就是4位)和單字節(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。B)加、減、乘、除、加1、減1、比較等算術(shù)運(yùn)算。C)與、或、異或、求補(bǔ)、循環(huán)等邏輯運(yùn)算。D)位處理功能(即布爾處理器)。
8051片內(nèi)除具有CPU,即控制器,和運(yùn)算器外 .
與其它的嵌入式系統(tǒng)相比,單片機(jī)的體積小,但是集成度高,具備較高的可靠性與控制功能;功耗低且采用低電壓,因此對(duì)便攜式產(chǎn)品的制造與生產(chǎn)十分有利;具備較好的擴(kuò)展性與優(yōu)異的性能比,其應(yīng)用范圍十分廣泛
運(yùn)算器以完成二進(jìn)制的算術(shù)/邏輯運(yùn)算部件ALU為核心,再加上暫存器TMP、累加器ACC、寄存器B、程序狀態(tài)標(biāo)志寄存器PSW及布爾處理器。累加器 ACC是一個(gè)八位寄存器,它是CPU中工作最頻繁的寄存器。在進(jìn)行算術(shù)、邏輯運(yùn)算時(shí)
減法運(yùn)算電路
使用了2個(gè)運(yùn)算器的三角波振蕩器