【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 提取指令，送到指令寄存器，再進(jìn)入指令譯碼器進(jìn)行譯碼，并通過定時(shí)和控制電路，在規(guī)定的時(shí)刻發(fā)出各種操作所需要的全部?jī)?nèi)部控制信息及 CPU 外部所需要的控制信號(hào)，如 ALE、 PSEN、 RD、 WR 等，使各部分協(xié)調(diào)工作，完成指令所規(guī)定的各種操作。 (2)存儲(chǔ)器 程序存儲(chǔ)器 程序存 儲(chǔ)器用于存放編好的程序、表格和常數(shù)。程序存儲(chǔ)器的尋址范圍可以有 64KB 與此相應(yīng) , 程序存儲(chǔ)器的編址自 0000H 開始 ,最大可至FFFFH。程序存儲(chǔ)器的編址規(guī)律為；先片內(nèi)、后片外，片內(nèi)、片外連續(xù)，兩者一般不作重疊。對(duì)于片內(nèi)有程序存儲(chǔ)器的芯片， CPU的控制器專門提供一個(gè)控制信號(hào) EA 來區(qū)分，當(dāng) EA 為無高電平時(shí)，復(fù)位后單片機(jī)先執(zhí)行片內(nèi)有程序存儲(chǔ)器中程序，當(dāng)程序計(jì)數(shù)器的內(nèi)容超過 OFFFH 時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)去執(zhí)行片外程序存儲(chǔ)器的程序而當(dāng)指令，當(dāng) EA 為低電平時(shí)，將強(qiáng)行執(zhí)行片外程序存儲(chǔ)器中的程序。此時(shí)多在片外程序存儲(chǔ)器中存放調(diào)試程 序，使計(jì)算機(jī)工作在調(diào)試狀態(tài)。這里應(yīng)該注意的是，片外程序存儲(chǔ)器存放調(diào)試程序的部分，其編址與片內(nèi)程序存儲(chǔ)器的編址是可以重疊的，就借 EA 的換接可實(shí)現(xiàn)分別訪問。 在程序存儲(chǔ)器中，有 7 個(gè)單元具有特殊用途。 0000H— 0002H：是所有執(zhí)行程序的入口地址， 89C51 單片機(jī)復(fù)位后， CPU總是從 0000H 單元開始執(zhí)行程序。 0003H：外部中斷 0入口。 000BH：定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0 溢出中斷入口。 0013H：外部中斷 1入口。 001BH：定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1 溢出中斷入口。 0023H：串行口中斷入口。 002BH：定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2溢出或 T2EX 端負(fù)跳變。 使用時(shí)，通常在這些入口地址處存放一條絕對(duì)跳轉(zhuǎn)指令，使程序跳轉(zhuǎn)到用戶安排的中斷程序起始地址，或者從 0000H 起始地址跳轉(zhuǎn)到用戶設(shè)計(jì)的初始程序上。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器有 16 位，尋址范圍也可達(dá) 64KB。故片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的容量可大到與程序存儲(chǔ)器一樣，其編址自 0000H 開始 ,最大可至 FFFFH。89C51 單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器有片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM 和特殊功能寄存器 SFR：前者有128 個(gè)字節(jié)，其編址為 00H— FFH，可以讀、寫任何數(shù)據(jù)；后者也占 128 個(gè)字節(jié)，其編址位 80H— FFH；兩者連 續(xù)而不重疊。片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的容量很小，常需擴(kuò)展片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。如擴(kuò)展少量片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，容量不超過 256 個(gè)單元，則也可按 8位二進(jìn)制數(shù)編址，自 00H 開始，最大可至 FFH。 表 不同存儲(chǔ)器與所用指令及其尋址方式的對(duì)應(yīng)關(guān)系 存儲(chǔ)器 訪問性質(zhì) 所用指令及尋址方式 ROM 依次取指執(zhí)行程序 根據(jù) PC 值自動(dòng)訪問 程序轉(zhuǎn)移 程序轉(zhuǎn)移類指令 用戶訪問 MOVC 指令 片內(nèi)RAM 訪問整 個(gè)字節(jié) 主要為 MOV 指令，借工作寄存器間接尋址 訪問 20H~2FH 單元中的某位 位操作類指令， 借位地址尋址 SFR 訪問整個(gè)字節(jié) 主要為 MOV 類指令，直能借直接尋址字節(jié)尋址 訪問 SFR 中的可尋址位 位操作類指令， 借位地址尋址 片外RAM 如容量不大于 256 單元 MONX 指令，借工作寄存器間接尋址 如容量大于 256 單元 MONX 指令，借數(shù)據(jù)指針寄存器間接尋址 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器又可分為工作寄存區(qū)、位尋址區(qū)、數(shù)據(jù)緩沖器區(qū)等三個(gè)區(qū)域。 ① 工作寄存器區(qū) 在低 128B 的內(nèi)部 RAM 中，前 32個(gè)單元（地址為 00H— 1FH）為通用工作寄存器區(qū)，共分為四組（寄存器 0 組、 1 組、 2 組、 3 組 ），每組 8 個(gè)工作寄存器由 R0— R7 組成，共占 32個(gè) 單元。選用哪一組由程序狀態(tài)字 PSW 中的 RS RS0 這兩位的設(shè)置決定，若程序并不需要四個(gè) 4組工作寄存器，那么剩下的工作寄存器可作一般的存儲(chǔ)器來使用。 ② 位尋址區(qū) 20H— 2FH 的 16 個(gè)單元為位尋址區(qū)，該區(qū)的每個(gè)單元都被賦予了一個(gè)位地址，每個(gè)單元 8 位，共 128 位。其位尋址范圍為 00H— 7FH。位尋址區(qū)的每一位都可當(dāng)作軟件觸發(fā)器，由程序直接進(jìn)行處理。程序中通常把各種程序狀態(tài)標(biāo)志、位控變量設(shè)在位尋址區(qū)。同樣，位尋址區(qū)的 RAM 單元也 可作為一般的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器按字節(jié)單元使用。 ③ 數(shù)據(jù)緩沖區(qū) 30H~7FH 是數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，用戶 RAM 區(qū)，共 80個(gè)單元。 (3)特殊功能寄存器 累加器 A 累加器 A是一個(gè)最常用的 8位特殊功能寄存器，它既可用于存放操作數(shù)，也可用于存放運(yùn)算的中間結(jié)果。大部分單操作數(shù)指令的操作數(shù)就取自累加器。用 ACC 表示 A的符號(hào)地址。 寄存器 B 寄存器 B是一個(gè) 8位寄存器，主要用于乘法和除法的運(yùn)算。乘法運(yùn)算時(shí)， B中存放乘法，乘法操作后，乘積的高 8位又存于 B中；除法運(yùn)算時(shí)，B 中存放除數(shù)，出發(fā)操作后， B 中又存放余 數(shù)。在其他指令中，寄存器 B 可作為一般的寄存器使用，用于暫存數(shù)據(jù)。 5. 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 ① 主要特性 單片機(jī)有兩個(gè)可編程的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 —— 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0 與定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1，可有程序選擇作為定時(shí)器用或作為計(jì)數(shù)器用，定時(shí)時(shí)間或記數(shù)值也可由程序設(shè)定。 /計(jì)數(shù)器具有 4 種工作方式，可用程序選擇。 /計(jì)數(shù)器在定時(shí)時(shí)間到或記數(shù)值到時(shí)，可有程序安排產(chǎn)生中斷請(qǐng)求信號(hào)或不產(chǎn)生中斷請(qǐng)求信號(hào)。 ② 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0 和 1 的控制和狀態(tài) 寄存器 特殊功能寄存器 TMOD和 TCON分別是定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0 和 1 的控制和狀態(tài)寄存器，用于控制和確定各定時(shí) /計(jì)數(shù)器的功能和工作模式。 ③ 模式控制寄存器 TMOD TMOD 用于控制 T0 和 T1 的工作方式和 4 種工作模式。其中低 4 位用于控制 T0，高 4 位用于控制 T1。其值可用程序決定，其格式如下： GATE TC/ M1 M0 GATE TC/ M1 M0 GATE 位：門控位。 當(dāng) GATE=1 時(shí)，只有 INTO 或 1INT 引腳為高電平且 TR0 或 TR1 置 1 時(shí)，相應(yīng)的定時(shí) /計(jì)數(shù)器才被選通工作；當(dāng) GATE=0，則只要 TR0 和 TR1 置 1，定時(shí) /計(jì)數(shù)器就被選通，而不管 0INT 或 1INT 的電平是高還是低 TC/ 位：計(jì)數(shù) /定時(shí)功能選擇位。 TC/ =0，設(shè)置為定時(shí)器方式，計(jì)數(shù)器的輸入 是內(nèi)部時(shí)鐘脈沖，其周期等于機(jī)器周期。 TC/ =1，設(shè)置為計(jì)數(shù)器方式，計(jì)數(shù)器的輸入來自 T0（ ）或 T1（ ）端的外部脈沖。 M M0 位：工作模式選擇位。 2 位可形成 4 中編碼，對(duì)應(yīng) 4 種工作模式，見下表： 表 M M0 工作模式 M1 M0 功 能 描 述 00 方式 0： 13 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 01 方式 1： 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 10 方式 2：具有自動(dòng)重裝初值的 8 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 11 方式 3：定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0 分為兩個(gè) 8 位定時(shí) /計(jì)數(shù) 器，定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1 在此方式無實(shí)用意義 ④ 控制寄存器 TCON TCON 用來控制 T0 和 T1 的啟、停，并給出相應(yīng)的控制狀態(tài)，高 4 位用于控制定時(shí)器 0、 1 的運(yùn)行；低 4 位用于控制外部中斷。格式如下： TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 TF1：定時(shí)器 1 溢出標(biāo)志。 當(dāng)定時(shí)器 1 溢出時(shí)，由硬件置 1。使用查詢方式時(shí)，此位做狀態(tài)位供查詢，查詢有效后需由軟件清零；使用中斷方式時(shí)，此位做中斷申請(qǐng)標(biāo)志，進(jìn)入中斷服務(wù)后被硬件自動(dòng)清零。 TR1 位：定時(shí)器 1 運(yùn)行控 制位。 該位靠軟件置位或清零，置位時(shí)，定時(shí) /計(jì)數(shù)器接通工作，清零時(shí)，停止工作。 TF0 位：定時(shí)器溢出標(biāo)志位，其功能和操作情況類同于 TF1。 TR0 位：定時(shí)器 0 運(yùn)行控制位，其功能和操作類同于 TR1。 IE 位：外部中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。 當(dāng) CPU采樣到 INT0 非（或 INT1 非）端出現(xiàn)有效中斷請(qǐng)求時(shí)， IE0（或 IE1）由硬件置 1，中斷響應(yīng)完成后轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)時(shí)，再由硬件自動(dòng)清零。 IT 位：外部中斷請(qǐng)求出發(fā)方式位。 IT0（ IT1） =1 為脈沖觸發(fā)方式，后負(fù)跳有效。 IT0（ IT1） =0 為電平觸發(fā)方式，低電平有效。 /計(jì)數(shù)器的初始化 89C51 單片機(jī)的定時(shí) /計(jì)數(shù)器是可編程的，因此，在進(jìn)行定時(shí)或計(jì)數(shù)之前也要用程序進(jìn)行初始化。初始化一般應(yīng)包括以下幾個(gè)步驟： TMOD 寄存器賦值，以確定定時(shí)器的工作模式； /計(jì)數(shù)器初值，直接將初值寫入寄存器的 TH0， TL0 或 TH1， TL1； ，對(duì)寄存器 IE 置初值，開放定時(shí)器中斷； TCON 寄存器中的 TR0 或 TR1 置位，啟動(dòng)定時(shí) /計(jì)數(shù)器，置位以后，定時(shí) /計(jì)數(shù)器即按規(guī)定的工作模式和初值進(jìn)行計(jì)數(shù)或開始定時(shí)。 在初始化過程中，要置入定時(shí) /計(jì)數(shù)器的初值，這時(shí)要做一些計(jì)算 。由于計(jì)數(shù)器是加法計(jì)數(shù)，并在溢出時(shí)申請(qǐng)中斷，因此不能直接輸入所需的計(jì)數(shù)值，而是要從計(jì)數(shù)最大值倒退回去一個(gè)計(jì)數(shù)值才是應(yīng)置入的初值。設(shè)計(jì)數(shù)器的最大值為 M（在不同的工作模式中， M 可以為 8192， 65536， 256），則置入的初值可以這樣來計(jì)算。 計(jì)數(shù)方式時(shí) X=M— 記數(shù)值 定時(shí)方式時(shí) （ M— X） T=定時(shí)值 所以 X=M— 定時(shí)值 /T 式中， T 為計(jì)數(shù)周期，是單片機(jī)的機(jī)器周期。 6. T0 和 T1 的 4 種工作方式 方式 0： 13 位定時(shí) /