：何谓51单片机存储器最大扩展與通用微机相比，两者在结构上有何异同

答：将构成计算机的基本单元电路如微处理器

制器件等电路集成在一块芯片上，称其为单片微型计算机简称51单片机存储器最大扩展。

51单片机存储器最大扩展与通用微机相比在结构上的异同：

主要面向数据处理其发展主要围绕数據处理功能、

计算速度和精度的进一步提高。例如现今微机的

都支持浮点运算，采用流水线作业

并行处理、多级高速缓冲

位。51单片机存储器最大扩展主要面向控制控制中的数据类型及数据处理相对简单，所以51单片机存储器最大扩展的数据

处理功能比通用微机相对要弱┅些

计算速度和精度也相对要低一些。

还采用串行工作方式其振荡频率大多在百兆赫兹范

在一些简单应用系统中采用

，在中、小规模應用场合广泛采用

长51单片机存储器最大扩展在一些复杂的中、大规模的应用系统中才采用

但通用微机中存储器组织结构主要针对增大存儲容量和

现今微机的内存容量达到了数百兆字节

51单片机存储器最大扩展中存储器的组织结构比较简单，

存储器芯片直接挂接在51单片机存储器最大扩展的

对存储器的读写按直接物理地址来寻址存储器单元存储器的寻址空间一般都

标、打印机、硬盘、光盘等

。用户通过标准总線连接外设能达到即插即用。51单片机存储器最大扩展应用

系统的外设都是非标准的

接口实际上是向用户提供

的与外设连接的物理界面。

用户对外设的连接要设计具体的接口电路

另外，51单片机存储器最大扩展的微处理器

接口电路集成在一块芯片上而通用微

接口电路一般都是独立的芯片

，即在系统编程用户可以通过下载线以特定的硬件时序

在线编程（到51单片机存储器最大扩展内部集成的

，但用户程序洎身不可以对内部存储器做修改

，即在应用编程用户可以通过下载线对51单片机存储器最大扩展进行

在线编程，用户程序也可以自己对內部存储器重新修改

）51单片机存储器最大扩展的程序存储器和数据存储器是严格区分的，前者为

）采用面向控制的指令系统位处理能仂强；

产品系列齐全，功能扩展性强；

功能是通用的像一般微处理机那样可广泛地应用在各个方面。

51单片机存储器最大扩展有哪些主要系列产品

系列51单片机存储器最大扩展：功能比较强、价格比较低、较早应用的单片

机此系列三种基本产品是：

存储器，开发过程中可以嫆易地进

如果觉得对你有帮助欢迎点赞關注！

408相关内容欢迎关注专栏：

考虑到408中计算机组成原理与操作系统联系比较紧密，所以本篇文章将组成原理和操作系统放在一起进行总結出重难点同时将组成原理和操作系统中知识交融关联性比较大的部分进行整合。

本篇文章旨在分析408中计算机组成原理和计算机操作系統OS的考察内容、形式和重难点帮助你打好有准备的仗。

---

1. 组成原理和OS在408中的考察形式

计算机基础综合408主要通过选择题(40题，每题2分共80分)囷大题(7题，每题分数不等共70分)进行考察，一共包含4门学科--数据结构、组成原理、操作系统、计算机网络其中数据结构和组成原理考察嘚总分值较高，操作系统其次计算机网络总分值最低。

408真题中计算机组成原理和OS考察包含如下形式和特点：

• 选择题部分：共21题(42分，其Φ组成原理有11题OS有10题)。组成原理的选择题偏向于对硬件的理解涉及到很多二进制相关的题目；OS的选择题偏向于对操作系统的理解，但昰也涉及到少量的硬件知识

• 大题部分：共4题(每题8-15分不等)，一般组成原理的44题与OS的第45题是有关联的明细可以感觉到这种题目不好做，不僅考察学科之间的交互还包含一些知识点的创新考法这就使的题目难度提升了很多。

• 综上：从整套408的试卷可以看出仳较难的部分就是组成原理和操作系统的这4个大题，所以一般我们在做题时更加倾向于先做数据结构和计算机网络的大题然后做组成原悝和OS的大题。可以说408的高分选手是大题做的好更是组成原理和OS部分做的好的选手。

---

2. 组成原理和OS知识点重难点

1. 在每个知识点/考点后用（选）--选择题（计算）--与二进制等计算相关，（应）--大题 来标注此考点主要出题形式；
2. 在每个知识点/考点后用*标注表明尤其需要注意；
3. 用粗体标注的知识点相比较更加重要

以下总结的重难点知识中--(应)--是个人感觉比较重要，喜欢出大题的地方其实组成原理和OS大题并没有非常確定的知识点，一般都是比较综合的题目涉及的知识点比较多！所以一定要面面俱到！

2. 元件更新换代：摩尔定律18个月翻倍
3. 按指令和数据劃分：不存在多指令单数据流系统
4. 发展趋势：“两极”分化

• 计算机系统层次结构(选)

• 计算机主要性能指标(选，计算)

（1）区别机器字长、指令字长PC/MAR、存储字长MDR、操作系统位数(寻址能力相关)
（2）数据通路带宽：外部总线宽度
（3）主存容量：存储单元个数2^n X 存储字长位
（4）运算速度：吞吐量和响应时间、主频和CPU时钟周期、CPI、
（1）系列机：具有基本相同的体系结构
（4）固件：将程序固定在ROM中组荿的部件为固件
（5）基准测试程序一般能够反映机器性能的好坏

• 操作系统基本概念(选)

2. 操作系统特征：并发、共享、虚拟、异步
3. 操作系统的目标和功能
（1）作为计算机系统资源的管理者
（2）作为用户与计算机硬件系统接口

• 操作系统发展和分类(选)

• 操作系统的运行环境(选)

1. 运行机制：时钟管理、中断机制(PC、PSW相关)、原语、系统控制的数据结构及处理(PCB、FCB、队列、作业控制块等)

（1）浮点数上溢属于中断浮点数下溢不属于Φ断
（2）软中断是中断指令
（3）trap指令是发起系统调用，请求操作系统提供服务

• 操作系统体系结构(选)

一般内核提供的服务越少内核越稳定
大內核：执行效率高；不稳定
微内核：为用户提供服务时至少进行4次上下文切换；易于维护；比较可靠

• 总结：关于组成原理和OS的概述主要鉯识记为主，408考察中基本考察选择题为主

2.2 数的表示和运算(难点)

• 数制与编码(选计算)

1. 不同进制数之间的转换：二进制、八进制、十六进制、┿进制之间的转换，其中十进制转n进制采用初基取余法(整数部分)和乘基取整法(小数部分)
3. BCD码：其中有权码有8421码和2421码；无权码有余3码BCD码以理解为主，属于非重点
5. 字符串存放：大端模式、小端模式
6. 检验码*：奇偶校验、CRC码、海明码；这些编码可以结合计算机网络中的检验码一起來学习，需要掌握这些检验码的检错和纠错的过程

• 定点数运算(选计算，应)

1. 原码、反码、补码、移码
2. 定点数移位运算：算术移位(有符号)、邏辑移位(无符号)、循环移位(大循环、小循环)；注意负数补码左移补0右移补1 -- 高位补1低位补0
3. 符号扩展：正数、负数(根据机器数不同而不同，補码用1填充整数用0填充小数；反码用1填充)
4. 定点数加减运算*：主要掌握定点数补码加减运算
5. 定点数乘除法运算：主要掌握补码乘除原理和特點对于运算过程不必要过分纠结
（1）定点数补码乘法运算：掌握Booth算法，可以按照溢出来理解当出现01表示正溢出需要+[x]补，出现10表示负溢絀需要+[-x]补；

（2）定点数补码除法运算：余数和除数同号上商"1"；余数和除数异号，上商"0"；最后一步商恒置"1"

6. 定点数强制类型转换

• 浮点数表示與运算(选计算，应)

（3）浮点数表示范围：负上溢和正上溢属于中断；负下溢和正下溢不属于中断

3. 浮点数强制类型转换(选应)

（2）串行加法器：依次相加进位
（3）并行加法器：串行进位、并行进位(串行进位、同时进位)

3. 算术逻辑单元的功能和结构
（1）ALU核心是一个并行加法器，還可以执行“与”、“或”、“非”等逻辑运算
（2）74181芯片：4位并行加法器ALU芯片组内并行(片内)，组间串行(片间)
（3）74182芯片：先行进位芯片鈳以辅助74181芯片实现组间并行

• 总结：数的表示和运算是一个比较难的章节，但是408中基本考察定点数补码加减、浮点数补码加减和IEEE754标准对于源码加减能看懂就可以，而对于定点数乘除运算以了解为主如果实在是看不下去就先选择跳过，等第二轮复习再好好理解一下即可同時这一章是应用大题和选择题的高频出题章节，选择题主要以二进制计算为主不过其他基本概念也要掌握；对于应用大题会出综合大题吔就是考察的知识点比较全面，比如408真题中出过阅读一段求n！C语言代码回答问题考察了大端小端模式、IEEE754标准、浮点数补码运算、存储相关知识等所以一定要把知识点都记下来，408没有捷径尤其是组成原理和操作系统一定要面面俱到。

2.3 存储系统与内存管理

• 存储器的层次结构(選)

2. 性能(计算)：存储容量、单位成本、存储速度(存取时间、存取周期、主存带宽)

3. 多层存储系统：Cache - 主存层次 和 主存 - 辅存层次

3. DRAM：电容、地址复用(1/2)、存储电路为三管式和单管式、最多2ms刷新周期
4. DRAM刷新方式*：DRAM刷新行不需要信息输出
（1）集中刷新：有固定死区
（2）汾散刷新：无死区
（3）异步刷新：前两种的结合刷新时间间隔 = 2ms / 行数
5. RAM的读写周期：以了解为主
（1）读：Tco为片选保持时间，we为高电平有效

8. 闪存：由MOS管组成

• 主存储器与CPU连接(选、应) -- 应用题可能会考察画图

（1）为扩展法：cs片选信号连接所有芯片
（2）字扩展法：译码器
3. 存储器与CPU连接：了解处理方式，其中注意地址线选低位片选信号有效的前提是MREQ访存控制信号

• 双端口RAM和多模块存储器(选、计算)

1. 双端口：不能同时写入数據，不能一边写入一边读出；解决方法就是置BUSY信号为0
2. 多模块存储器*（计算）

• 高速缓冲存储器(选、计算、应)

1. 局部性原理：时间局部性、空间局部性
3.Cache和主存的映射方式

4. Cache容量*(计算非常重要) = 标记项阵列容量 + 存储容量

• 内存管理基本原理和要求(选)

1. 内存管理的功能：内存空间分配和回收、地址转换、内存空间扩充、存储保护
3. 逻辑地址与物理地址转换：地址重定位
4. 内存保护：上下限寄存器(CPU内) -- “比”、重定位寄存器(映射成物悝地址) -- “加”

1. 覆盖：将用户空间分为固定区和覆盖区
2. 交换(中级调度)：换入和换出
3. 覆盖和交换的区别：交换不同进程间；覆盖是同意程序或進程中

• 连续分配管理方式(选、应)

3. 动态分区分配：使用紧凑和动态重定位寄存器完成。分配策略有 - FF(最好)、BF、WF、NF(循环双向链表)

• 非连续分配管理方式(选、应)

1. 基本分页存储管理方式(一维) —— 产生内部碎片
（1）地址结构：将逻辑分页地址 转为 物理地址

（2）访存：紸意有TLB(相联存储器)的情况下只需要访存一次就可获取到物理地址下的数据或指令；而慢表情况下需要访存2次才能获取到数据或指令

2. 基本分段存储方式(二维) —— 产生外部碎片
（1）段内连续段间不要求连续
（2）逻辑地址 -- 物理地址

（3）访存：用到了段表寄存器，需要2次访存
3. 段页式管理方式(二维) —— 产生内部碎片

（2）系统为每个进程建立一个段表 + 多个页表用到了段表寄存器
（3）访存：需要3次访存

• 虚拟内存的基本概念(选、应)

1. 特征：多次性、对换性、虚拟性 —— 时间局部性
2. 虚拟内存的实际容量 = min(内存和外村总容量， 操作系统寻址范围)；
3. 实现3种方式：包含两个过程 -- 请求调页 + 页面置换
注意：这3种方式跟普通的分页、分段、段页式大同小异最重要的区别是在虚拟内存种要考虑缺页中断和页媔置换的过程。

4. 请求分页*（1）页表项：加入了额外的信息标志位来处理调入、置换问题

（2）缺页中断机构：属于内中断 == 异常
（3）地址变换機构(硬件)：先检索快表若快表未检索到就检索页表

• 页面置换算法(选、应)

1. OPT算法：无法实现
5. CLOCK算法：又称为最近不用，有一个使用位
6. 改进CLOCK算法：有一位使用位、一位修改位最多进行4轮

1. 驻留集：给一个进程分配的物理页框的集合

2. 调入页面的时机：预调页策略(进程的首次调入)、请求调页策略(每次只调入一页)
3. 从何处调入页面：从对换区调入适合连续分配方式(快)；从文件区调入适合非连续分配(慢)

1.特点：分配页面不够，導致频繁的页面置换行为 == 换页时间 > 执行时间
2. 工作集：某时间间隔内进程要访问的页面集合

2. 防抖策略：保证驻留集 > 工作集；可以通过暂停部汾进程来保证驻留集 > 工作集

（1）分析虚拟地址、物理地址、页面、TLB映射、Cache映射

• 总结：通过以上的知识点可以看出这一部分的内容联系非常緊密往往题目给出的图会包含内存管理和存储管理两部分，所以一定要把这两块分散的知识点放在一起来记构成一个完整的逻辑链。

1. 进程实体：程序段、相关数据段、PCB
2. 进程控制：掌握进程的创建、进程终止、进程阻塞Block和唤醒Wakeup、进程切换的过程和特点
3. 进程通信：共享存储、消息传递(直接通信和间接通信)、管道通信
（2）线程是独立调度的基本单位进程是拥有资源的基本单位
（4）线程间可以直接读/写进程数据段来进行通信
5. 用户级线程和内核级线程*

6. 多线程模型：掌握一对一模型、多对一模型、多对多模型的特点

1. 调度层佽：作业调度、中级调度(内存调度) -- 调至外存等待、进程调度

2. 调度时机*(选择)（1）不能进行进程调度与切换的3种情况

（2）能进行进程调度与切換的2种情况

3. 调度的基本准则：掌握CPU利用率、系统吞吐量、周转时间 = 作业完成时间 - 作业提交时间、平均带权周转时间、等待时间、响应时间嘚概念和求解
4. 调度算法*(选，应)：掌握FCFS、SJF、优先级调度算法、高响应比优先调度算法(响应比Rp = (等待时间 + 服务时间)/服务时间)、时间片轮转、多级反馈队列

（1）临界资源：进入区、临界区、退出区、剩余区
（2）同步：直接制约关系
（3）互斥：间接制约关系(空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待)

2. 实现临界区互斥方法（1）软件实现*：单标志法(违背空闲让进)、双标志法先检查(违背忙则等待)、双标志法后检查(违背有限等待)、Peterson's算法(违背让权等待)

（2）硬件实现(不会被中断)：中断屏蔽方法(关中断、临界区、开中断)；硬件指令方法(TestAndSet指令、Swap指令)
3. 信号量：整型信号量、记录型信号量、利用信号量实现同步、利用信号量实现互斥、利用信号量实现前驱关系
4. 管程：封装的思想；一个进程只能通过调用管程內过程才能进入管程访问共享数据；每次仅允许一个进程再管程内执行某个内部过程

5. 经典同步问题*(选应)（1）简单生产者 - 消费者

（2）复杂苼产者 - 消费者
（3）读者 - 写者(计数器count，读写公平)
（4）哲学家进餐问题(多个互斥资源)：掌握3种实现方式
注意：对这4种经典同步问题的PV操作代码偠熟悉

（2）进程推进顺序非法
（4）死锁必要条件：互斥条件、不剥夺条件、请求并保持条件、循环等待条件

4. 银行家算法*：会求安全序列

5. 死鎖检测和解除（1）会画资源分配图通过死锁定理(消边)来检测是否死锁

（2）通过资源剥夺法、撤销进程法、进程回退法(资源释放，非剥夺)來解除死锁

• 总结：进程管理这一章最重要的知识点是进程调度算法、经典同步问题的PV代码、银行家算法。

1. 指令：是计算机运行的最小功能单位

3. 定长操作码指令：2^n条指令
4. 扩展操作码指令格式：不允许短码是长码的前缀

• 指令寻址方式(选应)

1. 指令寻址：寻找下一条将要执行的指囹地址 -- 顺序寻址、跳跃寻址
2. 数据寻址：寻找操作数的地址

3. 常见数据寻址方式*(选，应)
（1）隐含寻址：另一个操作数隐含在ACC中

（10）堆栈寻址：汾为硬堆栈(寄存器)和软堆栈(主存)隐含用SP
4. 常见汇编指令：简单了解，能做到看到汇编指令可以知道大致的作用就可以

（3）大多数指令需要哆个时钟周期
（1）尽量适用寄存器--寄存器操作指令
（3）只有Load/Store指令访存其余指令操作都在寄存器进行
（4）流水线技术，大部分指令在一个時钟周期内完成
（5）硬布线控制为主少用微程序控制

• 总结：指令系统最重要的是数据寻址方式，一定要把这10种寻址方式理解清楚能分析出访存次数和标志EA。这一章比较喜欢考察寻址过程的综合大题所以一定要熟悉各种寄存器的作用并且掌握一定汇编指令的基本语法。其他知识点主要进是选择题

2.6 中央处理系统(内容难)

• CPU的功能和基本结构

1. CPU功能：指令控制、操作控制、时间控制、数据加工、中断处理
（2）控淛器：PC、IR、ID、MDR、MAR、时序系统

2. 指令周期的数据流

（1）单指令周期 --- 串行执行
（2）多指令周期 --- 串行执行
（3）流水线方案 --- 并行执行

• 数据通路的功能囷基本结构

1. 数据通路的功能：实现CPU内部的运算器与寄存器及寄存器之间的数据交换
（1）CPU内部单总线方式：使用ALU + T
（2）CPU内部多总线方式
（3）专鼡数据通路方式：MUX、三态门

（2）主存与CPU之间

（3）执行算术或逻辑运算

• 控制器的功能和工作原理

（1）从主存中取出一条指令，并指出下一条指令在主存中的位置
（2）对指令进行译码测试产生相应的操作控制信号
（3）指挥并控制CPU、主存、输入、输出设备之间的数据流动方向
2. 硬咘线控制器(由复杂的组合逻辑门电路和一些触发器构成)
（1）微操作命令分析：要把取指、间指、执行、中断过程弄清楚

（2）CPU控制方式：同步控制(统一时钟)、异步控制(应答方式)、联合控制(大部分同步、小部分异步)
（3）注意：硬布线控制单元设计的题目出出来一定是难题，但是圉运的没出过所以如果看这个设计步骤比较困难可以直接跳过，之后如果有时间再来慢慢理解(选择性放弃)
（1）微程序控制基本概念

（2）微程序控制器组成和工作过程

（3）微程序的编码方式(形成控制信号)

（7）动态和豪微程序设计：动态程序设计根据鼡户要求改变微程序；豪微程序设计第二级控制存储器是豪微存储器直接控制硬件是豪微微指令
（8）硬布线和豪微控制器的比较

• 指令流水线(选，计算)

3. 流水线的分类：了解

（3）超长指令字：具有并行性

• 总结：中央处理系统的设计部分是最难但是峩们只需要知道基本概念就可以了，真题里面很少出考察设计的题目基本都是在现有设计的情况下进行考察。

2.7 文件与磁盘管理

2. 文件属性：所有文件的信息保存在目录结构中目录结构保存在外存上。
目录条目包括文件名称及其唯一的标识符

• 文件系统实现(选计算，应)

1. 文件系统层次结构

4. 文件存储空间(计算应)

• 磁盘组织与管理(计算)

1. 磁盘地址 = 柱面号 * 盘面号 * 扇区号(块号)
2. 磁盘分类：固定头磁盘、活动头磁盘、固定盘磁盘、可换盘磁盘

• 总结：文件与磁盘管理最重要的是文件存储空间的计算和磁盘存取时间的计算，其他的知识点需要多积累这一章也是OS嘚大题出题点。

2. 总线分类：片内总线、系统总线(数据总线、地址总线、控制总线)、通信总线(外部总线)

4. 总线性能(计算)

• 总线仲裁(2021年从408考纲移除)

1. 仲裁方式：集中仲裁、分布仲裁

1. 总线4个阶段：申请分配阶段、寻址阶段、传输阶段、结束阶段

• 总结：总线这一章以选择题为主来考察

（1）I/O软件：驱动程序、用户程序、管理程序、升级补丁等
（2）I/O硬件：外部设备、设备控制器和接口、I/O总线等
（1）I/O软件：采用I/O指令和通道指令實现CPU与I/O设备信息交换
（2）I/O硬件：通过设备控制器来控制I/O设备的具体工作；通过I/O接口与主机相连

（1）VRAM带宽 = 分辨率 * 灰度级位数 * 帧频（2）VRAM容量 = 分辨率 * 灰度级位数(2^n种不同亮度)3. 外存储器

1. 功能：设备选址、传送命令、传送数据+格式转换、反映I/O设备的工作状态
（1）I/O端口：数据端口、状态编號、控制端口

注意：以上3种I/O方式需要重点理解
4. 通道方式：是DMA方式的发展，是“弱鸡版的CPU”

1. I/O子系统的层次结构

2. I/O核心子系统提供服务

（2）方法：静态分配 - 无死锁效率低；动态分配 - 效率高，有死锁
（3）算法：先请求先分配、优先级高者优先(一般采用动态分配)

• 总结：I/O系统中要重点掌握程序查询、程序中断(中断处理的过程)、DMA这3种I/O方式其他的内容简单識记，这一章同样也是以选择题为主

---

• 组成原理+OS选择题部分：对于这两门科目的选择题区分还是有点大的，所以做题时要多去理解不同科目的选择题的特点在组成原理中会有二进制相关、流水线相关等计算题和Cache、存储器、寄存器、CPU等硬件器件的概念题，所以一定要多去积累知识点；在OS中主要是考察操作系统相关内容比如进程、内存、文件管理对应的算法和基础概念，同时还会考到在那个管理过程中会用箌哪些相关寄存器总体来看，组成原理的计算题和OS的相关算法具有针对性其他内容只能多积累，多练习
• 组成原理+OS大题部分：不管是組成原理还是OS的大题都比较喜欢出综合一点的题目，可能是学科内综合也可能是两个学科之间的综合大题常考的命题点在：定点数/浮点數加减综合题(难题)、存储系统+内存管理、指令系统+流水线+CPU寻址(难题)、进程管理中的PV操作、文件系统和磁盘管理这些，相当于是两门学科非瑺关键的章节这些题目比较难一点，所以一定要多去思考多去做大题把握住大题的考察的套路，产生做题感觉后续就会好很多了。

此篇408组成原理+OS重难点知识总结并不能做到完全正确如果发现错误或有疑问请及时告知本人，保证传播知识的正确性！

408其他科目重难点请關注本专栏计算机/软工408考研

文章整理不易，欢迎点赞关注转发谢谢您的阅读！

看门狗复位 * * 正常程序执行工作方式 正常程序执行工作方式是51单片机存储器最大扩展的基本工作方式由于硬件的复位操作将程序计数器置为另（PC=$0000），因此程序的执行总是從Flash地址的$0000开始的（指非BOOT?LOAD方式启动）对于ATmega16来讲，Flash地址的$0002到$0028是中断向量区（祥见第六章）所以真正实际要开始运行的程序代码一般放在从$002A鉯后的程序地址空间中。标准的做法是在Flash的$0000单元中放置一条转移指令JMP或RJMP使得CPU在复位重新启动后，首先执行该转移指令跳过中断向量区，转到执行实际程序的开始处 休眠节电工作方式是使51单片机存储器最大扩展处于低功耗节电的一种工作方式。当51单片机存储器最大扩展需要处于长时间等待外部触发信号待有外部触发后才做相应的处理，或每隔一段时间才需要做处理的情况时可以使用休眠节电工作方式，以减小对电源的消耗CPU处于等待的时候（待机状态）可进入休眠节电工作方式，此时CPU暂停工作不执行任何指令。在休眠节电工作方式中只有部分51单片机存储器最大扩展的电路处于工作状态，而其它的电路停止工作这样就可节省51单片机存储器最大扩展的对电源消耗，形成系统的省电待机状态一旦有外部的触发信号，或等待时间到CPU从休眠状态中被唤醒，重新进入正常程序执行工作方式 * * 代码编程方式 FLASH编程 EEPROM编程 芯片配置 加密位配置 时钟配置 内部时钟校正配置 工作方式配置 特殊端口配置 注意事项 * * 小结 * Homework P55 ～56 12，34，10 Reading 23 * 系统时钟部件 系统时钟 片內的1/2/4/8M 的RC振荡源 在引脚XTAL1 和XTAL2 上外接由石英晶体 直接使用外部的时钟源输出的脉冲信号 内部看门狗时钟 * * 系统时钟 外部晶振 外部RC 外部时钟 CPU的工作时序 AVR?CPU的工作是由系统时钟直接驱动的在片内不再进行分频。图2-7所示为Harvard结构和快速访问寄存器组的并行指令存取和指令执行时序CPU在启动后苐一个时钟周期T1取出第一条指令，在T2周期便执行取出的指令并同时又取出第二条指令，依次进行这种基于流水线形式的取指方式，使AVR鈳以以非常高的速度执行指令获得高达1MIPS／MHz的效率。 * CPU的工作时序 * CPU的工作时序 * CPU的工作时序 * 存储器 AVR51单片机存储器最大扩展在片内集成了Flash程序存儲器、SRAM数据存储器和EEPROM数据存储器三个存储器空间互相独立，物理结构也不同程序存储器为闪存存储器Flash，以16位（字）为一个存储单元莋为数据读取时，以字节为单位而擦除、写入则是以页为单位的（不同型号AVR51单片机存储器最大扩展一页的大小也不同）。SRAM数据存储器是鉯8位（字节）为一个存储单元编址方式采用与工作寄存器组、I/O寄存器和SRAM统一寻址的方式。EEPROM数据存储器也是以8位（字节）为一个存储单元对其的读写操作都以字节为单位。 ATmega16有四个8位的双向I/O端口PA、PB、PC、PD它们对外对应32个I/O引脚，每一位都可以独立地用于逻辑信号的输入和输出在5伏工作电压下，输出时每个引脚可供出达20mA的驱动电流而输入时，每个引脚可吸纳最大为40mA的电流可直接驱动发光二极管LED（一般LED的驱動电流为10mA左右）和小型继电器。?AVR大部分的I/O端口都具备双重功能分别同片内的各种不同功能的外围接口电路组合成一些可以完成特殊功能嘚I/O?口，如定时器、计数器、串行接口、模拟比较器、捕捉器等 AVR51单片机存储器最大扩展包括1K～128K字节的片内可下载Flash程序存储器。由于AVR所有指囹为16位字或32位双字故Flash程序存储器的结构为（512B～64Kb）x?16位。Flash存储器的使用寿命最少为1万次写/擦循环Atmega1651单片机存储器最大扩展的程序存储器为8K?x?16（16K