【正文】 AC F0 RS0 OV P RS1 例如： SETB 。 () ←1 CLR 。 () ←0 其功能是將 PSW中的 RS0置為 1, RS1清 0，選擇當前工作寄存器區(qū)為 1區(qū) 。 23 00H 20H 2FH 7FH 1FH 30H 80H FFH 52子系列才有 的 RAM區(qū) 普通 RAM區(qū) 位尋址區(qū) 工作寄存器區(qū) 27H 22H 21H 20H 26H 24H 25H 23H 28H 2FH 單元地址 07 06 05 04 03 02 01 00 0F 0E 0D 0C 0B 0A 09 08 17 16 15 14 13 12 11 10 1F 1E 1D 1C 1B 1A 19 18 27 26 25 24 23 22 21 20 2F 2E 2D 2C 2B 2A 29 28 37 36 35 34 33 32 31 30 3F 3E 3D 3C 3B 3A 39 38 47 46 45 44 43 42 41 40 7F 7E 7D 7C 7B 7A 79 78 位地址 總共128個可按位尋址的位 ? 片內(nèi) RAM中有 128個可按位尋址的位。 位地址 :00H— 7FH 分布在 :20H— 2FH單元 （ 2）位尋址區(qū) 24 位操作 又稱布爾操作，它是 以位為單位進行的各種操作 。 MCS51單片機內(nèi)部設置了一個 位處理器（布爾處理機） ，它有自己的 累加器 C（ PSW中的進位標志位 CY），自己的 存儲器（即：內(nèi)部 RAM中的 20H~2FH共 128個位，以及特殊功能寄存器中的可以進行位尋址的各個位），同樣，也有相應的位操作指令集，共 17條 ，用來完成 位傳送，位運算和基于位的轉(zhuǎn)移 。 位操作指令中的位地址有 4 種表示形式，以下表示的都是PSW中的位 5 ： ?直接地址方式 （如， 0D5H）； ?點操作符方式 （如， 、 ）； ?位名稱方式 （如， F0， RS0， RS1）； ?偽指令定義方式 。 25 格式： 位地址別名 BIT 位地址 功能： 使程序中的所出現(xiàn)的位地址別名均表示 BIT后面的位地址。一般放置在程序開始的位置。 例如： LEFT BIT RIGHT BIT ORG 0100H …… SETB LEFT 。左轉(zhuǎn) LCALL WAIT30S 。等待 30秒 CLR LEFT SETB RIGHT。右轉(zhuǎn) 位地址賦值偽指令 BIT 26 （ 3）普通 RAM區(qū) 00H 20H 2FH 7FH 1FH 30H 80H FFH 52子系列才有 的 RAM區(qū) 普通 RAM區(qū) 位尋址區(qū) 工作寄存器區(qū) 27 堆棧： 在片內(nèi) RAM中，常常要指定一個專門的區(qū)域來存放某些特別的數(shù)據(jù) ,它遵循順序存取和后進先出 (LIFO/FILO）的原則 ,這個 RAM區(qū)叫堆棧 。 功用： 1）子程序調(diào)用和中斷服務時 CPU自動將當前 PC 值壓棧保存，返回時自動將 PC值彈棧。 2）保護現(xiàn)場 /恢復現(xiàn)場 3）數(shù)據(jù)傳輸 28 00H 20H 2FH 7FH 1FH 30H 80H FFH 52子系列才有 的 RAM區(qū) 普通 RAM區(qū) 位尋址區(qū) 工作寄存器區(qū) SP棧頂 下一個進棧的數(shù)據(jù)將存在此 數(shù)據(jù)進棧 已經(jīng)進棧的數(shù)據(jù)存放在此 初始 SP 復位后 SP=07H，數(shù)據(jù) 進棧時 ：首先SP自動增 1 ， 放進數(shù)據(jù) ， SP仍指著棧頂 …… 堆棧區(qū)由特殊功能寄存器 堆棧指針 SP管理 堆棧區(qū)可以安排在 RAM區(qū)任意位置，一般不安排在工作寄存器區(qū)和可按位尋址的 RAM區(qū)，通常 放在 RAM區(qū)的靠后的位置 。 89C51的堆棧一般設在 30H~7FH的范圍內(nèi)。 入棧 29 從堆棧取出數(shù)據(jù)時 ： 取出 的數(shù)據(jù)是最近放進去的一個數(shù)據(jù)，也就是 當前棧頂?shù)臄?shù)據(jù)。然后 SP再自動減 1，仍指著棧頂 …… 00H 20H 2FH 7FH 1FH 30H 80H FFH 52子系列才有 的 RAM區(qū) 普通 RAM區(qū) 位尋址區(qū) 工作寄存器區(qū) SP棧頂 當前要出棧的數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)出棧 SP1指向下一個將要出棧的數(shù)據(jù) 初始 SP 出棧 30 ? 特殊功能寄存器 (SFR) ， 又稱專用寄存器。它專用于控制、管理單片機內(nèi)部算術(shù)邏輯部件、并行 I/O口鎖存器、串行口數(shù)據(jù)緩沖器、定時器 /計數(shù)器、中斷系統(tǒng)等功能模塊的工作 ，SFR的地址空間為 80H～ FFH。 ? MCS51有 18個專用寄存器，其中 3個為雙字節(jié)寄存器，共占 21個字節(jié)。MCS52有 21個專用寄存器，其中 5個為雙字節(jié)寄存器，共占 26個字節(jié)。SFR中共有 12個專用寄存器可以位尋址 ， 他們的字節(jié)地址可以被 8整除 ，共有 93個可尋址位。 （ 4）特殊功能寄存器區(qū) 31 注意： 除 A、 B， DPTR 外，其他 SFR只能采用直接尋址方式。如： MOV A， P0。對于內(nèi)部 RAM具有高128字節(jié)即： 80H～ FFH的 MCS52單片機而言，這些 RAM與 SFR地址重迭，只能用寄存器間接尋址訪問，而不能用直接尋址方式訪問。 32 33 四、 CPU時序及有關(guān)概念 ? 一條指令可以分解為若干基本的微操作 ， 而這些微操作所對應的脈沖信號 ， 在時間上有嚴格的先后次序 ， 這些次序就是計算機的時序 。 時序是非常重要的概念 ， 它指明單片機內(nèi)部以及內(nèi)部與外部互相聯(lián)系所遵循的規(guī)律 。 ? ① 震蕩周期： 指為單片機提供定時信號的振蕩源的周期 。 ? ② 時鐘周期 ： 又稱狀態(tài)周期或 S周期 ， 因為時鐘發(fā)生器就是上述的 2分頻觸發(fā)器 ， 所以它是振蕩周期的兩倍 ， 34 ③ 機器周期： 一個機器周期由 6個狀態(tài) （ 12個振蕩脈沖 ） 組成 ， 即 6個時鐘貯存器期 ， 12個振蕩周期 。 ④ 指令周期： 指執(zhí)行一條指令所占用的全部時間 ， 一個指令周期通常含有 1~4個機器周期 。 35 ?單片機各種周期的相互關(guān)系 若外接晶振為 12MHZ， MCS51單片機的四個周期的具體值為： ? 振蕩周期 =1/12μ s； ? 時鐘周期 =1/6μ s； ? 機器周期 =1μ s； ? 指令周期 =1~4μ s； 36 五、單片機的存儲器訪問 （一）尋址方式 尋址方式： 指令中的操作數(shù)給出參與運算的數(shù)和數(shù)的地址，確定操作數(shù)地址的方式 為 尋址方式 。尋址方式的多少是計算機功能強弱的重要標志。 MCS51指令尋址方式主要有 7種： (1)寄存器尋址 (2)立即尋址 (3) 寄存器間接尋址 (4)直接尋址 (5)基址寄存器＋變址寄存器間接尋址 (6)相對尋址 (7)位尋址 37 寄存器尋址 指令直接給出該寄存器名稱，該寄存器的內(nèi)容就是操作數(shù)，這種尋址方式就是 寄存器尋址 。 采用寄存器尋址可以獲得較高的傳送和運算速度。 寄存器尋址方式尋址范圍： （ 1）內(nèi)部 RAM中的 32個 工作寄存器 R0～ R7； （ 2） A、 B、 CY(或 C)、 DPTR； 例如： MOV A， R0 ；（ A） ← （ R0） MOV DPTR , 1234H 38 立即尋址 操作數(shù)以常數(shù)的形式 出現(xiàn)，直接跟在操作碼后面，以指令字節(jié)的形式 存放在 ROM中，由于不需再去寄存器或存儲器中去取數(shù)， 可以從指令機器碼中立即得到 ，因此，這種尋址方式為 立即尋址 。 立即數(shù)前面冠以“ ”號 表示這是一個數(shù)，而不是地址。立即數(shù)可以是 8位，也可以是 16位。如： MOV A， 0FH MOV P1， 00000111B MOV R3， 18 立即數(shù) 主要用來給寄存器或存儲器賦初值 ， 并且只能用于源操作數(shù) ， 而不能用作目的操作數(shù) 。 39 直接尋址 在指令直接給出操作數(shù)所在的存儲單元的地址的尋址方式稱為 直接尋址 。 直接尋址的尋址范圍： （ 1）內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器的低 128字節(jié) ， 00H～ 7FH；如：MOV A， 40H； (A) ←(40H) （ 2）特殊功能寄存器 ，注意除 A、 B， DPTR 外，其他 SFR只能采用直接尋址方式。如： MOV A， P0。 40 間接尋址 指令中指出某一個寄存器的內(nèi)容作為操作數(shù)的地址的尋址方法叫做 寄存器間接尋址 。寄存器間接尋址以符號“＠”指明。 其尋址范圍： （ 1）以 R0， R1為地址指針 ， 尋址內(nèi)部 RAM 00～ 7FH 和外RAM的低 256B；如： MOV A， @R0 （ 2）以 DPTR，或 R0、 R1（須用 P2指定高 8位地址）為地址指針， 尋址外部 RAM空間和擴展 I/O口。 如： MOVX A， @R0 ；訪問外部 RAM 00H～ FFH MOVX @DPTR， A ；訪問外部 RAM 0000H～ FFFFH 50H R0 2FH A 50H 2FH 內(nèi)部 RAM MOV A， @R0 41 變址尋址 以 基址寄存器 （ PC、 DPTR） 和變址寄存器 （ A） 的內(nèi)容作無符號數(shù)相加，形成 16位地址 ， 該地址就是操作數(shù)所在的地址，這種尋址方式就是變址尋址。變址尋址常用來訪問程序存儲器，完成 查詢表格 功能。兩種形式 ： MOVC A， @A+PC ； （ A） ← （（ A） +（ PC）） MOVC A ， @A+DPTR ； （ A ） ← （（ A ） +（ DPTR）） 例： MOVC A， @A+DPTR 1 2 3 4 HD P TRA 4 HA ( 執(zhí) 行 前 )＋1 2 D 8HR O M / E P R O M3 F HA ( 執(zhí) 行 后 )3 F H42 相對尋址 指令中給定地址的相對偏移量 rel， 以 PC當前值為基地址，加上 rel所得結(jié)果為操作數(shù)實際地址 的尋址方式 為 相對尋址 。用于程序存儲器訪問，常出現(xiàn)在相對轉(zhuǎn)移指令中。 當前 PC值 =PC源地址 +轉(zhuǎn)移指令字節(jié)數(shù) 目的地址 =當前 PC值 +rel。 rel：有符號數(shù)，單字節(jié)補碼， 128～ +127。負數(shù)表示向上轉(zhuǎn)移，正數(shù)表示向下轉(zhuǎn)移。 例如： JZ 08H，表示累加器 A 為零時，從源地址 (設為： 2050H) 向下轉(zhuǎn)移 10個字節(jié)。 ROM/EPROM08H60HPC值2050H2051H2052H205AHrel當前PC值 + = 205AH轉(zhuǎn)移43 位尋址 MCS51中具有一些可以直接尋址的位，并且可以對這些位進行操作， 指令中直接給出位的地址 的尋址方式為 位尋址 。位尋址空間是： 內(nèi)部 RAM中的 20H～ 2FH共 16個字節(jié) 128個位和 SFR中的 93個位 。 例如： SETB 。 () ←1 其功能是將 PSW中的 RS0置為 1。指令代碼為： D2H D3H，其中的第 2個字節(jié) D3H就是 。 44 （二）程序存儲器訪問的有關(guān)指令 ROM查表指令 (1) DPTR內(nèi)容為基址 程序存儲器除存放程序外 ， 還可存放一些常數(shù) ， 這些常數(shù)的數(shù) 據(jù)結(jié)構(gòu)一般稱為 表格 。 查表指令 就是把存放在程序