【正文】
s instruction. But how can we identify them and to perform these operations? This is a single chip in the design by the designers of the instruction given to it by decision. A mand, corresponding to a basic operation。 34. Now to carry out operations, first of all need a plan, followed by Pen and paper. We have to calculate the issue of record, and then count the first step, 163 156, add it with the results of 36 recorded in the paper, and then calculate 166 247。 在大型電路中,這種模塊化應(yīng)用極大地縮小了體積,簡(jiǎn)化了電路,降低了損壞、錯(cuò)誤率,也方便于更換。 單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當(dāng)廣泛,例如醫(yī)用呼吸機(jī),各種分析儀,監(jiān)護(hù)儀,超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。采用單片機(jī)控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化,且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強(qiáng)大。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置,飛機(jī)上各種儀表的控制,計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸,工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理,廣泛使用的各種智能IC卡,民用豪華轎車(chē)的安全保障系統(tǒng),錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制,以及程控玩具、電子寵物等等,這些都離不開(kāi)單片機(jī)。各個(gè)系列的單片機(jī)雖然有不同的指令系統(tǒng),但也有其共同性。MCS-51共有P0~P3四個(gè)這樣的并行口,可提供32根I/O線,每根線都是雙向的,并且大都有第二功能。特殊功能寄存器反映了8051的狀態(tài),實(shí)際上是8051的狀態(tài)字及控制字寄存器。在MCS-51中,除程序計(jì)數(shù)器PC和四個(gè)工作寄存器區(qū)外,其余21個(gè)特殊功能寄存器都在這SFR塊中。從00H到1FH安排了四組工作寄存器,每組占用8個(gè)RAM字節(jié),記為R0~R7。8051內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址由00H至FFH共有256個(gè)字節(jié)的地址空間,該空間被分為兩部分,其中內(nèi)部數(shù)據(jù)RAM的地址為00H~7FH(即0~127)。其最大容量可擴(kuò)展到64k,用于存儲(chǔ)實(shí)時(shí)輸入的數(shù)據(jù)。8051內(nèi)部有4k字節(jié)的ROM,就占用了由0000H~0FFFH的最低4k個(gè)字節(jié),這時(shí)片外擴(kuò)充的程序存儲(chǔ)器地址編號(hào)應(yīng)由1000H開(kāi)始,如果將8051當(dāng)做8031使用,不想利用片內(nèi)4kROM,全用片外存儲(chǔ)器,則地址編號(hào)仍可由0000H開(kāi)始。如前述用助記符編寫(xiě)的命令MOV A,#20H,換成機(jī)器認(rèn)識(shí)的代碼74H、20H:(寫(xiě)成二進(jìn)制就是01110100B和00100000B)。其中每個(gè)存儲(chǔ)單元對(duì)應(yīng)一個(gè)地址,256個(gè)單元共有256個(gè)地址,用兩位16進(jìn)制數(shù)表示,即存儲(chǔ)器的地址(00H~FFH)。當(dāng)單片機(jī)開(kāi)始執(zhí)行程序時(shí),給PC裝入第一條指令所在地址,它每取出一條指令(如為多字節(jié)指令,則每取出一個(gè)指令字節(jié)),PC的內(nèi)容就自動(dòng)加1,以指向下一條指令的地址,使指令能順序執(zhí)行。這里程序計(jì)數(shù)器PC是由16位寄存器構(gòu)成的計(jì)數(shù)器。PSW的其它位,將在以后再介紹?!?3 溢出標(biāo)志位OV。它表示了運(yùn)算是否有進(jìn)位(或借位)。標(biāo)志寄存器PSW也是一個(gè)八位寄存器,用來(lái)存放運(yùn)算結(jié)果的一些特征,如有無(wú)進(jìn)位、借位等。一、運(yùn)算器 運(yùn)算器以完成二進(jìn)制的算術(shù)/邏輯運(yùn)算部件ALU為核心,再加上暫存器TMP、累加器ACC、寄存器B、程序狀態(tài)標(biāo)志寄存器PSW及布爾處理器。但是,助記符編寫(xiě)的程序便于人理解,可單片機(jī)卻只認(rèn)識(shí)二進(jìn)制機(jī)器代碼,因此,為了讓單片機(jī)能“讀懂”匯編語(yǔ)言程序必須再轉(zhuǎn)換成由二進(jìn)制機(jī)器碼構(gòu)成的程序,這種轉(zhuǎn)換過(guò)程,就稱(chēng)為“匯編”。所以,直接用它來(lái)編寫(xiě)程序十分困難。這些指令是用十六進(jìn)制表示二進(jìn)制的機(jī)器碼。操作碼表示計(jì)算機(jī)執(zhí)行什么操作,即指令的功能;操作數(shù)表示參加操作的數(shù)或操作數(shù)所在的地址(即操作數(shù)所存放的地方編號(hào))。使用單片機(jī)時(shí),事先應(yīng)當(dāng)把要解決的問(wèn)題編成一系列指令?! ?第二步:把第二個(gè)數(shù)從它所在的存貯單元中取出來(lái),送至運(yùn)算器; 第三步:相加; 第四步:把相加完的結(jié)果,送至存貯器中指定的單元。軟件主要指的是各種程序。從而,一切指令、數(shù)據(jù)都可經(jīng)內(nèi)部總線傳送,有如大城市內(nèi)各種物品的傳送都經(jīng)過(guò)干道進(jìn)行單片機(jī)指令系統(tǒng)與匯編語(yǔ)言程序 前面已經(jīng)講述了單片機(jī)的幾個(gè)主要組成部分,這些部分構(gòu)成了單片機(jī)的硬件。實(shí)際上單片機(jī)里面還有一個(gè)時(shí)鐘電路,使單片機(jī)在進(jìn)行運(yùn)算和控制時(shí),都能有節(jié)奏地進(jìn)行。單片機(jī)除了進(jìn)行運(yùn)算外,還要完成控制功能?! ?存貯器又分為只讀存貯器和讀寫(xiě)存貯器兩種,前者存放調(diào)試好的固定程序和常數(shù),后者存放一些隨時(shí)有可能變動(dòng)的數(shù)據(jù)。這樣要由外部設(shè)備通過(guò)“口”進(jìn)入單片機(jī),再存放在存貯器中,在運(yùn)算處理過(guò)程中,數(shù)據(jù)從存貯器讀入運(yùn)算器進(jìn)行運(yùn)算,運(yùn)算的中間結(jié)果要存入存貯器中,或最后由運(yùn)算器經(jīng)“出入口”輸出。或者,當(dāng)運(yùn)算器得到最后結(jié)果時(shí),再將此結(jié)果輸出,而中間結(jié)果不能隨便“溜出”單片機(jī)。此外,還需要有能代替人作用的控制器,它能根據(jù)事先給定的命令發(fā)出各種控制信號(hào),使整個(gè)計(jì)算過(guò)程能一步步地進(jìn)行。我們把要計(jì)算的問(wèn)題記錄下來(lái),然后第一步先算163156,把它與36相加的結(jié)果記在紙上,然后計(jì)算166247。附錄一:中文翻譯單片機(jī)的組成 單片機(jī)要自動(dòng)完成計(jì)算,它應(yīng)該具有哪些最重要的部分呢?我們以打算盤(pán)為例計(jì)算一道算術(shù)題?,F(xiàn)在要進(jìn)行運(yùn)算,首先需要一把算盤(pán),其次是紙和筆。這類(lèi)器件就稱(chēng)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(mén)”,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(lèi)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(guò)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(chēng)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(xiě)存貯器(又稱(chēng)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(lái)說(shuō),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(lái),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(lèi)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(zhuān)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(méi)有明顯的特征,不好記憶,不易理解,易出錯(cuò)。用助記符來(lái)編寫(xiě)的程序稱(chēng)為匯編語(yǔ)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(chēng)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(xiě)存儲(chǔ)器RAM組成。因?yàn)閷?lái)在學(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。單片機(jī)的應(yīng)用 目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域,幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒(méi)有單片機(jī)的蹤跡。 單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專(zhuān)用設(shè)備的智能化管理及過(guò)程控制等領(lǐng)域,大致可分如下幾個(gè)范疇: 單片機(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于儀器儀表中,結(jié)合不同類(lèi)型的傳感器,可實(shí)現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長(zhǎng)度、硬度、元素、壓力等物理量的測(cè)量。例如工廠流水線的智能化管 現(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備通信接口,可以很方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,為在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件,現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)智能控制,從手機(jī),電話機(jī)、小型程控交換機(jī)、樓宇自動(dòng)通信呼叫系統(tǒng)、列車(chē)無(wú)線通信、再到日常工作中隨處可見(jiàn)的移動(dòng)電話,集群移動(dòng)通信,無(wú)線電對(duì)講機(jī)等。如:音樂(lè)信號(hào)以數(shù)字的形式存于存儲(chǔ)器中(類(lèi)似于ROM),由微控制器讀出,轉(zhuǎn)化為模擬音樂(lè)電信號(hào)(類(lèi)似于聲卡)。附錄二:外文資料原文Singlechip ponentsTo autoplete singlechip basis, it should be the most important part of what it? Calculated as an example we calculate on an abacus math problems together. Cases: 36 +163 156166 247。 the third step: add。s MCS51 series singlechip, from a number of memory out of the accumulator to the CPU (in the puting device, the participation in puting, puting the results of the dedicated storage registers) for the mand code 74H , an immediate increase in the number of accumulator the contents of the code for the 24H, together with the n