【正文】 go where needed. 8051 CPU 碢 C39?，F(xiàn)在要進(jìn)行運(yùn)算，首先需要一把算盤，其次是紙和筆。這類器件就稱為“存貯器”。因此就需要在單片機(jī)上設(shè)置按控制器的命令進(jìn)行動(dòng)作的“門”，當(dāng)運(yùn)算器需要時(shí)，就讓新數(shù)據(jù)進(jìn)入。 34 所得的商 余數(shù) 30 等）、程序（命令的集合）等。第三類信息是地址信息，其作用是告訴運(yùn)算器和控制器在何處去取命令取數(shù)據(jù)，將結(jié)果存放到什么地方，通過哪個(gè)口輸入和輸出信息等。 實(shí)際上，人們往往把運(yùn)算器和控制器合并稱為中央處理單元 —— CPU。到這里為止，我們已經(jīng)知道了單片機(jī)的基本組成，即單片機(jī)是由中央處理器（即CPU 中的運(yùn)算器和控制器）、只讀存貯器（通常表示為 ROM）、讀寫存貯器（又稱隨機(jī)存貯器通常表示為 RAM）、輸入 /輸出口（又分為 并行口和串行口，表示為 I/O 口）等等組成。此總線有如大城市的“干道”，而 CPU、 ROM、 RAM、 I/O口、中斷系統(tǒng)等就分布在此“總線”的兩旁，并和它連通。單片機(jī)要真正地能進(jìn)行計(jì)算和控制，還必須有軟件（ Software）的配合。就以兩個(gè)數(shù)相加這一簡(jiǎn)單的運(yùn)算來說，當(dāng)需要運(yùn)算的數(shù)已存入存貯器后，還需要進(jìn)行以下幾步： 第一步：把第一個(gè)數(shù)從它的存貯單元（ Location）中取出來，送至運(yùn)算器。一條指令，對(duì)應(yīng)著一種基本操作；單片機(jī)所能執(zhí)行的全部指令，就是該單片機(jī)的指令系統(tǒng)（ Iustruction Set），不同種類的單片機(jī)，其指令系統(tǒng)亦不同。指令通常分為操作碼（ Opcode）和操作數(shù)（ Operand）兩大部分。例如，在 Intel 公司的MCS－ 51 系列單片機(jī)中，從存貯器中取出一數(shù)到 CPU 中的累加器（在運(yùn)算器中，參與運(yùn)算、存放運(yùn)算結(jié)果的專用寄存 器）的指令代碼為 74H，累加器內(nèi)容加立即數(shù)的代碼為 24H，再加上立即數(shù)代碼，累加器送數(shù)到內(nèi)部 RAM 存貯器的代碼為F6H～ F7H 等。機(jī)器碼是由一連串的 0 和 1 組成，沒有明顯的特征，不好記憶，不易理解，易出錯(cuò)。用助記符來編寫的程序稱為匯編語言程序。 單片機(jī) 8051 的 CPU 由運(yùn)算器和控制器組成。寄存器 B 主要用于乘法和除法操作。 1 進(jìn)位標(biāo)志 CY（ PSW 7）。又稱半進(jìn)位標(biāo)志，它反映了兩個(gè)八位數(shù)運(yùn)算低四位是否有半進(jìn)位，即低四位相加（或減）有否進(jìn)位（或借位），如有則 AC 為 1 狀態(tài)，否則為 0。反映累加器 ACC 內(nèi)容的奇偶性，如果 ACC 中的運(yùn)算結(jié)果有偶數(shù)個(gè) 1（如 11001100B，其中有 4 個(gè) 1），則 P 為 0，否則， P=1。 二、控制器 控制器是 CPU 的神經(jīng)中樞，它包括定時(shí)控制邏輯電路、指令寄存器、譯碼器、地址指針 DPTR 及程序計(jì)數(shù)器 PC、堆棧指針 SP 等。因此，必須有一個(gè)電路能找出指令所在的單元地址，該電路就是程序計(jì)數(shù)器 PC。 三、存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)器是單片機(jī)的又一個(gè)重要組成部分，圖 6 給出了一種存儲(chǔ)容量為 256個(gè)單元的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)示意圖。 一、程序存儲(chǔ)器 程序是控制計(jì)算機(jī)動(dòng)作的一系列命令，單片機(jī)只認(rèn)識(shí)由 “ 0”和“ 1”代碼構(gòu)成的機(jī)器指令。由于 PC 程序計(jì)數(shù)器為 16 位，使得程序存儲(chǔ)器可用 16 位二進(jìn)制地址，因此，內(nèi)外存儲(chǔ)器的地址最大可從 0000H 到 FFFFH。 二、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 單片機(jī)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器由讀寫存儲(chǔ)器 RAM 組成。因?yàn)閷碓趯W(xué)習(xí)指令系統(tǒng)和程序設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)經(jīng)常用到它們。對(duì)于那些需要進(jìn)行位操作的數(shù)據(jù)，可以存放到這個(gè)區(qū)域。 三、特殊功能寄存器 特殊功能寄存器（ SFR）的地址范圍為 80H～ FFH。其中帶＊號(hào)的可位尋址。與芯片引腳有關(guān)的特殊功能寄存器是 P0～ P3，它們實(shí)際上是 4 個(gè)八位鎖存器（每個(gè) I/O 口一個(gè)），每個(gè)鎖存器附加有相應(yīng)的輸出驅(qū)動(dòng)器和輸入緩沖器就構(gòu)成了一個(gè)并行口。單片機(jī)的品種很多，設(shè)計(jì)時(shí)怎樣表示操作碼和操作數(shù)，都有各自的規(guī)定，再有指令代碼也各不相同，因此，必須對(duì)所選單片機(jī)的全部指令，也就是所謂“指令系統(tǒng)”，有足夠的了解。 。掌握 一種單片機(jī)的指令系統(tǒng)，對(duì)其它系列單片機(jī)可以起到觸類旁通的作用。其余用于芯片 控制的寄存器中，累加器 A、標(biāo)志寄存器 PSW、數(shù)據(jù)指針 DPTR 等的功能前已提及，而另一些寄存器的功能在后面有關(guān)部分再作進(jìn)一步介紹 單片機(jī)的指令系統(tǒng)和尋址方式 單片機(jī)要正常運(yùn)作，事先需編制程序，再把程序放入存貯器中，然后由 CPU執(zhí)行該程序。用于 CPU PSW 便是典型一例。其中 5 個(gè)是雙字節(jié)寄存器，它們共占用了 26個(gè)字節(jié)。究竟選用那一組寄存器，由前述標(biāo)志寄存器中的 RS1 和 RS0 來選用。而用做特殊功能寄存器的地址為 80H～ FFH。 8051 內(nèi)部有 256 個(gè)單元的內(nèi)部 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，其中00H～ 7FH 為內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM， 80H～ FFH 為專用寄存器區(qū)。不過，這時(shí)應(yīng)使 8051 的第 {31}腳（即 EA 腳）保持低電平。在單片機(jī)處理問題之前必須事先將編好的程序、表格、常數(shù)匯編成機(jī)器代碼后存入單片機(jī)的存儲(chǔ)器中，該存儲(chǔ)器稱為程序存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器中每個(gè)存儲(chǔ)單元可存放一個(gè)八位二進(jìn)制信息，通常用兩位 16 進(jìn)制數(shù)來表示，這就是存儲(chǔ)器的內(nèi)容。只有當(dāng)程序遇到轉(zhuǎn)移指令、子程序調(diào)用指令，或遇到中斷時(shí)（后面將介紹）， PC 才轉(zhuǎn)到所需要的地方去。要單片機(jī)執(zhí)行一個(gè)程序，就必須把該程序按順序預(yù)先裝入存儲(chǔ)器 ROM 的某個(gè)區(qū)域。由于 PSW 存放程序執(zhí)行中的狀態(tài)，故又 叫程序狀態(tài)字 ?運(yùn)算器中還有一個(gè)按位（ bit）進(jìn)行邏輯運(yùn)算的邏輯處理機(jī)（又稱布爾處理機(jī)）。 MCS－ 51 反映帶符號(hào)數(shù)的運(yùn)算結(jié)果是否有溢出，有溢出時(shí)，此位為 1，否則為 0。如果操作結(jié)果在最高位有進(jìn)位（加法）或者 借位（減法），則該位為 1，否則為 0。其每位的具體含意如下所示。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。匯編可借助于人工查表法來實(shí)現(xiàn)，也可借助 PC 機(jī)通過所謂“交叉匯編程序”來完成。因而，人們就用一些助記符（ Mue monic） —— 通常是指令功能的英文縮寫來代替操作碼，如 MCS－ 51 中數(shù)的傳送常用 MOV（ Move 的縮寫）、加法用 Add(Addition 的縮寫）來作為助記符。 MCS－ 51 單片機(jī)的字長(zhǎng)為 8 位，有時(shí)，要完成某 些操作用一個(gè)字節(jié)尚不能充分表達(dá)。因?yàn)閱纹瑱C(jī)是一種可編程器件，只“認(rèn)得”二進(jìn)碼（ 0、 1）。這些指令必須是選定的單片機(jī)能識(shí)別和執(zhí)行的指令。 所有這些取數(shù)、送數(shù)、相加、存數(shù)等等都是一種操作（ Operation），我們把要求計(jì)算機(jī)執(zhí)行的各種操作用命令的形式寫下來，這就是指令。只有將各種正確的程序“灌入”（存入 ）單片機(jī)，它才能有效地工作。所謂硬件（ Hardware），就是看得到，摸得到的實(shí)體。另外，還有所謂的“中斷系統(tǒng)”，這個(gè)系統(tǒng)有“傳達(dá)室”的作用，當(dāng)單片機(jī)控制對(duì)象的參數(shù)到達(dá)某個(gè)需要加以干預(yù)的狀態(tài)時(shí)，就可經(jīng)此“傳達(dá)室”通報(bào)給 CPU，使 CPU 根據(jù)外部事態(tài)的輕重緩急來采取適當(dāng)?shù)膽?yīng)付措施。所以離不開計(jì)數(shù)和定時(shí)。顧名思義，只讀存貯器一旦將數(shù)據(jù)存入，就只能讀出，不能更改（ EPROM、 E2PROM 等類型的 ROM 可通過一定的方法來更改、寫入數(shù)據(jù) —— 編者注）。 用戶要單片機(jī)執(zhí)行的各種命令（程序）也以數(shù)據(jù)的形式由存貯器送入控制器，由 控制器解讀（譯碼）后變?yōu)楦鞣N控制信號(hào)，以便執(zhí)行如加、減、乘、除等功能的各種命令。這種對(duì)輸入、輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行一定管理的“門”電路在單片機(jī)中稱為“口”（ Port）。但是光有這三部分還不夠，原始的數(shù)據(jù)與命令要輸入，計(jì)算的結(jié)果要輸出，都需要按先后順序進(jìn)行，有時(shí)還需等待。 34，再把它從上一次結(jié)果中減去，就得到最后的結(jié)果。例： 36＋ 163 156－ 166247。 single chip can implement all the mands, the mand is the singlechip system (Iustruction Set), different types of singlechip, and its mand system is also different. The use of singlechip, the prior should be the problem to be solved into a series of mands. These instructions must be selected to identify and implement singlechip instructions. Singlechip customers to solve their own problems by the instructions for the procedure, known as source code (Source Program). Usually divided into opcode instruction (Opcode) and operand (Operand) of two major parts. Operation of the puter code that the implementation of any operation, that is, the function of mand。 34, then it results from a minus, it has been the final oute. Now, we use singlechip to plete the process,