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第二章 微控制器的历史和五个要素 
1 微控制器的历史
 微控制器的诞生和优点 1973年，东芝公司开发了12位微控制器TLCS-12。当时，美国正在考虑将电子控制单元作为废气法规的对策。在此背景下，东芝的12位微控制器被开发出来，作为福特的车载发动机控制器。此后，东芝开发了从4位到32位或更高版本的的高级微控制器。
 东芝的初代微控制器
大规模集成电路一般是指由1000个及以上元件所组成的半导体集成电路（IC）。它们又被称为LSI（大规模集成电路）。微控制器通过LSI实现计算机的功能。  集成电路的特征
3 微控制器的五个要素人类通过眼睛和耳朵输入信息，通过思维进行计算和记忆。他们用自己的身体部位说出、写出结果。可以说，大脑和神经控制着整个身体统一运动。与人类一样，微控制器也会存储开关、键盘、传感器等输入的信息，进行计算，并将结果作为数据输出。因此，微控制器还必须满足计算、存储、输入、输出和控制这五个基本要素。这些称为微控制器的五个要素。  微控制器的五个要素
4 CPU（计算、控制）下图为一个微控制器的硬件配置。五要素中的第一个，我们要介绍的是负责计算和控制的CPU。CPU一般被称为“微控制器的中心”或“微控制器的大脑”。  负责计算和控制的CPUCPU是由C（Central／中央）、P（Processing／处理）和U（Unit／单元）三个字母组合而成的缩写。可以说，CPU位于微控制器的中心，是进行处理的部分。“处理”是指增加或减少数据。因此，CPU被称为中央处理器。  什么是CPU
5 存储器（存储电路）五要素中的第二个，我们将介绍负责存储的存储器。存储器有两种操作：记忆、读取存储数据和指令。通常，“记忆”或“读取”操作都是由CPU的信号来选择的。对于微控制器，“记忆”被操作称为“写入”，图为CPU向存储器发出“写入”的指令。  对存储器的写入操作“读取”操作之所以被称为“读取”，是因为它从存储器中读取数据。存储器分为代码区和数据区。代码区是放置程序的地方。数据区是放置数据的地方。  对存储器的读取操作
6 存储器类型：ROM和RAM微控制器的程序储存在存储器中。存储器有两种类型：可以读取和写入数据的RAM（随机存取存储器），要将程序存储为只读数据的ROM（只读存储器）。根据用途的不同，RAM和ROM有多种类型。通常，RAM在关闭电源会丢失存储的数据，但ROM不会在关闭电源后丢失数据。  存储器类型（RAM和ROM）
7 I/O（输入和输出）五个要素中的第三和第四个分别是输入和输出。I/O是外部设备与微控制器之间进行数据和信号交换的功能。有专用于外部设备的外围电路，它们执行数据的输入、输出和通信。  输入和输出基本操作包括CPU的“读”和“写”。输入／输出称为“端口”，其地址称为“端口地址”。根据与外部设备的数据和信号交换，有“输入端口”和“输出端口”。  输入端口、输出端口
8 总线到目前为止，我们已经讲解了CPU、存储器和I/O功能。只有通过布线将CPU、存储器和I/O连接起来，使信号流通时，才能实现微控制器的控制（第五个要素）。图1是一个说明微控制器信号流的示例。微控制器的各项功能都由多条信号线连接。这些信号线称为“总线”。  图1.连接各功能的信号线（总线） 图2.总线示例
9 总线类型总线的类型有三种：数据总线、地址总线和控制总线。每条总线上的通信都是在另一条总线的配合下进行的。 数据总线是用于CPU与存储器、CPU与I/O之间交换数据的信号线，并处理存储在指定位置的数据。交换的数据包括用于计算的数值、计算结果、外部设备的输入信号和输出到外部设备的信号。 地址总线是用于指定存储器和I/O位置的信号线。交换数据时，需要指定数据的发送目的地或数据的存储目的地。地址总线指定此位置。 控制总线是用于指定读取还是写入地址总线指定的位置的信号线。当控制总线发出“写入”指令时，地址总线上指定的存储器和I/O接收数据总线上发送的数据。当控制总线发出“读取”指令时，数据被输出到数据总线。  总线类型
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