办公用PC机的CPU是基于冯诺伊曼的体系结构,然而单片机是基于哈佛结构的。哈佛结构下ROM和RAM是分开编址,即程序和数据分开保存,访问时用不同的指令加以区分,并可同时访问,在这样的体系结构下有利于提高指令的执行速度。

cpu中的控制单元结构原理(办公用PC机的CPU是基于冯诺伊曼结构)(1)

8051单片机的内部总体结构其基本特性如下:

一个8位CPU

4k字节ROM用以存放程序、一些原始数据和表格。

128字节RAM用以存放可以读/写的数据,如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据等。

21个特殊功能寄存器。

32根I/O线、可寻址的64k字节外部数据、程序存贮空间。

两个16位定时器、计数器,每个定时器/计数器都可以设置成计数方式,用以对外部事件进行计数,也可以设置成定时方式,并可以根据计数或定时的结果实现计算机控制。

中断结构:具有二个优先级、五个中断源

四个8位并行I/O接口P0~P3,每个口既可以用作输入,也可以用作输出

一个全双工UART(通用异步接收发送器)的串行接口。

片内振荡器和时钟产生电路:但石英晶体和微调电容需要外接。最高允许振荡频率为12MHz。

cpu中的控制单元结构原理(办公用PC机的CPU是基于冯诺伊曼结构)(2)

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首先说一下嵌入式的标准定义——“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”。

由定义可知实际上很广泛,广泛到单片机、PLC、工控电脑等很多东西实际上都是归属于嵌入式范畴。

但国内教育一般是将可编程控制芯片按照功能强弱进行分层,功能较强的归类给嵌入式,特别是适合跑WINCE、安卓之类轻量级系统的处理器或FPGA、DSP、CPLD等可编程集成电路。能效差、主跑裸机特定程序、应用比较低端的归给单片机。而无论是什么层次的单片机为核心,只要是加强了稳定性和针对工业环境设计、使用语句表和图形化快速编程方式编辑工作逻辑的IO控制系统归类为PLC。

cpu中的控制单元结构原理(办公用PC机的CPU是基于冯诺伊曼结构)(3)

从面向工资的角度来说,假设题主不升学历的话,推荐优先选择序列如下:

1、嵌入式(ARM Linux):可对接工业机器人、物联网、高端3C产品设计,但要去补课,主要是补充信号处理方面的知识,可不追求精深,但要了解。工资水平根据选择企业和行业特点决定,相比3、4要好点。

2、嵌入式(FPGA、CPLD等集成电路设计):这条路基本上是走信号处理的道路,对数学、信号、模电理论等有很深的功底要求,一般能顺利工作的起点多为硕士,但若有兴趣喜欢做,本科能做好的也有。理论上,薪水是第一位,但工作难度也是第一位。

3、单片机:相关产品举例——电饭锅、豆浆机、智能化程度不高的家用电器之类的,同质化严重,能干的人也不少,竞争相对激烈,产品利润低,导致薪水以及未来薪水涨幅都不是太好。但比PLC强一点。

4、PLC:悲催的PLC,最不推荐做的一个方向。

汇编语言和机器语言随处理器的不同而不同

cpu中的控制单元结构原理(办公用PC机的CPU是基于冯诺伊曼结构)(4)

你可能注意到了,机器语言的每一条指令都会被送入CPU的电路之中。但是电路不一定是相同的,比如Intel公司的桌面处理器和ARM公司的移动处理器是不一样的(目前苹果的A系列处理器和各大安卓厂商采用的处理器均为ARM公司的处理器架构),他们的指令集也不一样。这就意味着即使C语言的代码相同,最终翻译成的汇编语言和机器语言是不同的。比如对于a=a 1这个操作,在两种不同的处理器中指令就会不同。但是别担心,编译器(上面提到过,编译器就是翻译C语言代码的工具)会自动的帮你转化为目标处理器上的机器语言

C语言入门其实并不难,由于我们不打算立即让你成为一个真正的程序员,因此你只需要先了解最宏观的部分即可。请记住,C语言是一种描述你想让计算机完成某种任务的工具

与之前相同,你可以从最简单的加减法开始

cpu中的控制单元结构原理(办公用PC机的CPU是基于冯诺伊曼结构)(5)

你叫盘古,你在混沌中开辟了一个新的空间。在你开始挥动斧子(写代码)之前,这里什么都没有。由于这里什么都没有。你也就不能进行任何的操作。

因此,你需要的第一种语句叫做“声明”

int a;

这个语句有两个部分,后面的部分是一个字母A,它意味着你创造了一个名字叫做A的仓库,而前面的int是一种标识符。你可以理解为你希望你的仓库里只能放苹果,并且不能把苹果切碎了放进去,也就是说不能放入2.5个苹果。无规矩不成方圆,在你定义仓库的时候必须像这样给他指定一种仓库的格式,否则你的程序就不会被正确的执行。

cpu中的控制单元结构原理(办公用PC机的CPU是基于冯诺伊曼结构)(6)

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