【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 形象的名字，稱之為“鎖存器”。櫛緶歐鋤棗鈕種鵑瑤錟。櫛緶歐鋤棗鈕種鵑瑤錟奧。、輸入結(jié)構(gòu)這是并行口的一位的輸出結(jié)構(gòu)示意圖，再看，除了輸出之外，還有兩根線，一根從外部引腳接入，另一根從鎖存器的輸出接出，分別標(biāo)明讀引腳和讀鎖存器。這兩根線是用于從外部接收信號(hào)的，為什么要兩根呢？原來，在單片機(jī)中輸入有兩種方式，分別稱為‘讀引腳’和‘讀鎖存器’，第一種方式是將引腳作為輸入，那是真正地從外部引腳讀進(jìn)輸入的值，第二種方式是該引腳處于輸出狀態(tài)時(shí)，有時(shí)需要改變這一位的狀態(tài)，則并不需要真正地讀引腳狀態(tài)，而只是讀入鎖存器的狀態(tài)，然后作某種變換后再輸出。轡燁棟剛殮攬瑤麗鬮應(yīng)。轡燁棟剛殮攬瑤麗鬮應(yīng)頁。請(qǐng)注意輸入結(jié)構(gòu)圖，如果將這一根引線作為輸入口使用，我們并不能保證在任何時(shí)刻都能得到正確的結(jié)果（為什么？）參考圖輸入示意圖。接在外部的開關(guān)如果打開，則應(yīng)當(dāng)是輸入，而如果閉合開關(guān)，則輸入，但是，如果單片機(jī)內(nèi)部的開關(guān)是閉合的，那么不管外部的開關(guān)是開還是閉，單片機(jī)接受到的數(shù)據(jù)都是。可見，要讓這一端口作為輸入使用，要先做一個(gè)‘準(zhǔn)備工作’，就是先讓內(nèi)部的開關(guān)斷開，也就是讓端口輸出‘’才行。正因?yàn)橐茸鲞@么一個(gè)準(zhǔn)備工作，所以我們稱之為“準(zhǔn)雙向口”。峴揚(yáng)斕滾澗輻灄興渙藺。峴揚(yáng)斕滾澗輻灄興渙藺詐。以上是口的一位的結(jié)構(gòu)，口其它各位的結(jié)構(gòu)與之相同，而其它三個(gè)口：、則除入作為輸入輸出口之外還有其它用途，所以結(jié)構(gòu)要稍復(fù)雜一些，但其用于輸入、輸出的結(jié)構(gòu)是相同的?？磮D（）。對(duì)我們來說，這些附加的功能不必由我們來控制，所以我們就不去關(guān)心它了。詩叁撻訥燼憂毀厲鋨驁。詩叁撻訥燼憂毀厲鋨驁靈。單片機(jī)教程第七課：?jiǎn)纹瑱C(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析（五）通過前面的學(xué)習(xí)，我們已知單片機(jī)的內(nèi)部有、有、有并行口，那么，除了這些東西之外，單片機(jī)內(nèi)部究竟還有些什么，這些個(gè)零碎的東西怎么連在一起的，讓我們來對(duì)單片機(jī)內(nèi)部作一個(gè)完整的分析吧！則鯤愜韋瘓賈暉園棟瀧。則鯤愜韋瘓賈暉園棟瀧華?？磮D（）（本圖太大，請(qǐng)大家找本書看吧，一般講單片機(jī)的書，隨便哪本都有）。從圖中我們可以看出，在單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)用來運(yùn)算、控制，有四個(gè)并行口，分別是、有，用來存放程序，有，用來存放中間結(jié)果，此外還有定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行口，中斷系統(tǒng)，以及一個(gè)內(nèi)部的時(shí)鐘電路。在一個(gè)單片機(jī)的內(nèi)部包含了這么多的東西。脹鏝彈奧秘孫戶孿釔賻。脹鏝彈奧秘孫戶孿釔賻鏘。對(duì)上面的圖進(jìn)行進(jìn)一步的分析，我們已知，對(duì)并行口的讀寫只要將數(shù)據(jù)送入到相應(yīng)口的鎖存器就可以了，那么對(duì)于定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行口等怎么用呢？在單片機(jī)中有一些獨(dú)立的存儲(chǔ)單元是用來控制這些器件的，被稱之為特殊功能寄存器（）。事實(shí)上，我們已接觸過這個(gè)特殊功能寄存器了，還有哪些呢？看表鰓躋峽禱紉誦幫廢掃減。鰓躋峽禱紉誦幫廢掃減萵。符號(hào)地址功能介紹 寄存器 累加器 程序狀態(tài)字 中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器 口鎖存器 中斷允許控制寄存器 口鎖存器 串行口鎖存器 串行口控制寄存器 口鎖存器 定時(shí)器計(jì)數(shù)器（高位） 定時(shí)器計(jì)數(shù)器（低位） 定時(shí)器計(jì)數(shù)器（高位） 定時(shí)器計(jì)數(shù)器（低位） 定時(shí)器計(jì)數(shù)器方式控制寄存器 定時(shí)器計(jì)數(shù)器控制寄存器 數(shù)據(jù)地址指針（高位） 數(shù)據(jù)地址指針（低位） 堆棧指針 口鎖存器 電源控制寄存器表 下面，我們介紹一下幾個(gè)常用的，看圖。、：累加器，通常用表示。這是個(gè)什么東西，可不能從名字上理解，它是一個(gè)寄存器，而不是一個(gè)做加法的東西，為什么給它這么一個(gè)名字呢？或許是因?yàn)樵谶\(yùn)算器做運(yùn)算時(shí)其中一個(gè)數(shù)一定是在中的緣故吧。它的名字特殊，身份也特殊，稍后我們將學(xué)到指令，可以發(fā)現(xiàn)，所有的運(yùn)算類指令都離不開它。稟虛嬪賑維嚌妝擴(kuò)踴糶。稟虛嬪賑維嚌妝擴(kuò)踴糶欏。、：一個(gè)寄存器。在做乘、除法時(shí)放乘數(shù)或除數(shù)，不做乘除法時(shí)，隨你怎么用。、：程序狀態(tài)字。這是一個(gè)很重要的東西，里面放了工作時(shí)的很多狀態(tài)，借此，我們可以了解的當(dāng)前狀態(tài)，并作出相應(yīng)的處理。它的各位功能請(qǐng)看表陽簍埡鮭罷規(guī)嗚舊巋錟。陽簍埡鮭罷規(guī)嗚舊巋錟麗。表 下面我們逐一介紹各位的用途（）：進(jìn)位標(biāo)志。中的運(yùn)算器是一種位的運(yùn)算器，我們知道，位運(yùn)算器只能表示到，如果做加法的話，兩數(shù)相加可能會(huì)超過，這樣最高位就會(huì)丟失，造成運(yùn)算的錯(cuò)誤，怎么辦？最高位就進(jìn)到這里來。這樣就沒事了。溈氣嘮戇萇鑿鑿櫧諤應(yīng)。溈氣嘮戇萇鑿鑿櫧諤應(yīng)釵。例：（）（）：半進(jìn)位標(biāo)志。例：（）（）：用戶標(biāo)志位，由我們（編程人員）決定什么時(shí)候用，什么時(shí)候不用。（）、：工作寄存器組選擇位。這個(gè)我們已知了。（）：溢出標(biāo)志位。什么是溢出我們稍后再談吧。（）：奇偶校驗(yàn)位：它用來表示運(yùn)算結(jié)果中二進(jìn)制數(shù)位“”的個(gè)數(shù)的奇偶性。若為奇數(shù)，則，否則為。鋇嵐縣緱虜榮產(chǎn)濤團(tuán)藺。鋇嵐縣緱虜榮產(chǎn)濤團(tuán)藺締。例：某運(yùn)算結(jié)果是（），顯然的個(gè)數(shù)為偶數(shù)，所以。、（、）：數(shù)據(jù)指針，可以用它來訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的任一單元，如果不用，也可以作為通用寄存器來用，由我們自已決定如何使用。懨俠劑鈍觸樂鷴燼觶騮。懨俠劑鈍觸樂鷴燼觶騮揚(yáng)。、：這個(gè)我們已經(jīng)知道，是四個(gè)并行輸入輸出口的寄存器。它里面的內(nèi)容對(duì)應(yīng)著管腳的輸出。謾飽兗爭(zhēng)詣繚鮐癩別瀘。謾飽兗爭(zhēng)詣繚鮐癩別瀘鯽。、：堆棧指針。堆棧介紹：日常生活中，我們都注意到過這樣的現(xiàn)象，家里洗的碗，一只一只摞起來，最晚放上去的放在最上面，而最早放上去的則放在最下面，在取的時(shí)候正好相反，先從最上面取，這種現(xiàn)象我們用一句話來概括：“先進(jìn)后出，后進(jìn)先出”。請(qǐng)大家想想，還有什么地方有這種現(xiàn)象？其實(shí)比比皆是，建筑工地上堆放的磚頭、材料，倉庫里放的貨物，都是“先進(jìn)后出，后進(jìn)先出”，這實(shí)際是一種存取物品的規(guī)則，我們稱之為“堆棧”。咼鉉們歟謙鴣餃競(jìng)蕩賺。咼鉉們歟謙鴣餃競(jìng)蕩賺趲。在單片機(jī)中，我們也可以在中構(gòu)造這樣一個(gè)區(qū)域，用來存放數(shù)據(jù)，這個(gè)區(qū)域存放數(shù)據(jù)的規(guī)則就是“先進(jìn)后出，后進(jìn)先出”，我們稱之為“堆棧”。為什么需要這樣來存放數(shù)據(jù)呢？存儲(chǔ)器本身不是可以按地址來存放數(shù)據(jù)嗎？對(duì)，知道了地址的確就可以知道里面的內(nèi)容，但如果我們需要存放的是一批數(shù)據(jù)，每一個(gè)數(shù)據(jù)都需要知道地址那不是麻煩嗎？如果我們讓數(shù)據(jù)一個(gè)接一個(gè)地放置，那么我們只要知道第一個(gè)數(shù)據(jù)所在地址單元就可以了（看圖）如果第一個(gè)數(shù)據(jù)在，那么第二、三個(gè)就在、了。所以利用堆棧這種方法來放數(shù)據(jù)可以簡(jiǎn)化操作瑩諧齷蘄賞組靄縐嚴(yán)減?，撝C齷蘄賞組靄縐嚴(yán)減籩。那么中堆棧什么地方呢？單片機(jī)中能存放數(shù)據(jù)的區(qū)域有限，我們不能夠?qū)ｉT分配一塊地方做堆棧，所以就在內(nèi)存（）中開辟一塊地方，用于堆棧，但是用內(nèi)存的哪一塊呢？還是不好定，因?yàn)槭且环N通用的單片機(jī)，各人的實(shí)際需求各不相同，有人需要多一些堆棧，而有人則不需要那么多，所以怎么分配都不合適，怎樣來解決這個(gè)問題?分不好干脆就不分了，把分的權(quán)利給用戶（編程者），根據(jù)自已的需要去定吧，所以單片機(jī)中堆棧的位置是可以變化的。而這種變化就體現(xiàn)在中值的變化，看圖，中的值等于不就相當(dāng)于是一個(gè)指針指向單元嗎？當(dāng)然在真正的機(jī)中，開始指針?biāo)傅奈恢貌⒎蔷褪菙?shù)據(jù)存放的位置，而是數(shù)據(jù)存放的前一個(gè)位置，比如一開始指針是指向單元的，那么第一個(gè)數(shù)據(jù)的位置是單元，而不是單元，為什么會(huì)這樣，我們?cè)趯W(xué)堆棧命令時(shí)再說明。麩肅鵬鏇轎騍鐐縛縟糶。麩肅鵬鏇轎騍鐐縛縟糶爾。其它的，我們?cè)谟玫綍r(shí)再介紹。單片機(jī)第八課（尋址方式與指令系統(tǒng)）通過前面的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)了解了單片機(jī)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，并且也已經(jīng)知道，要控制單片機(jī)，讓它為我們干學(xué)，要用指令，我們已學(xué)了幾條指令，但很零散，從現(xiàn)在開始，我們將要系統(tǒng)地學(xué)習(xí)的指令部份。納疇鰻吶鄖禎銣膩鰲錟。納疇鰻吶鄖禎銣膩鰲錟顫。一、概述、指令的格式我們已知，要讓計(jì)算機(jī)做事，就得給計(jì)算機(jī)以指令，并且我們已知，計(jì)算機(jī)很“笨”，只能懂得數(shù)字，如前面我們寫進(jìn)機(jī)器的，等等，所以指令的第一種格式就是機(jī)器碼格式，也說是數(shù)字的形式。但這種形式實(shí)在是為難我們?nèi)肆?，太難記了，于是有另一種格式，助記符格式，如 ，這樣就好記了。這兩種格式之間的關(guān)系呢，我們不難理解，本質(zhì)上它們完全等價(jià)，只是形式不一樣而已。風(fēng)攆鮪貓鐵頻鈣薊糾廟。風(fēng)攆鮪貓鐵頻鈣薊糾廟誑。、匯編我們寫指令使用匯編格式，而計(jì)算機(jī)只懂機(jī)器碼格式，所以要將我們寫的匯編格式的指令轉(zhuǎn)換為機(jī)器碼格式，這種轉(zhuǎn)換有兩種方法：手工匯編和機(jī)器匯編。手工匯編實(shí)際上就是查表，因?yàn)檫@兩種格式純粹是格式不同，所以是一一對(duì)應(yīng)的，查一張表格就行了。不過手工查表總是嫌麻煩，所以就有了計(jì)算機(jī)軟件，用計(jì)算機(jī)軟件來替代手工查表，這就是機(jī)器匯編。滅噯駭諗鋅獵輛覯餿藹。滅噯駭諗鋅獵輛覯餿藹猙。二、尋址讓我們先來復(fù)習(xí)一下我們學(xué)過的一些指令： ， ，這些指令都是將一些數(shù)據(jù)送到相應(yīng)的位置中去，為什么要送數(shù)據(jù)呢？第一個(gè)因?yàn)樗腿氲臄?shù)可以讓燈全滅掉，第二個(gè)是為了要實(shí)現(xiàn)延時(shí)，從這里我們可以看出來，在用單片機(jī)的編程語言編程時(shí)，經(jīng)常要用到數(shù)據(jù)的傳遞，事實(shí)上數(shù)據(jù)傳遞是單片機(jī)編程時(shí)的一項(xiàng)重要工作，一共有條指令（單片機(jī)共條指令）。下面我們就從數(shù)據(jù)傳遞類指令開始吧。鐒鸝餉飾鐔閌貲諢癱騮。鐒鸝餉飾鐔閌貲諢癱騮吶。分析一下 ，這條指令，我們不難得出結(jié)論，第一個(gè)詞是命令動(dòng)詞，也就是決定做什么事情的，是少寫了一個(gè)，所以就是“傳遞”，這就是指令，規(guī)定做什么事情，后面還有一些參數(shù)，分析一下，數(shù)據(jù)傳遞必須要有一個(gè)“源”也就是你要送什么數(shù)，必須要有一個(gè)“目的”，也就是你這個(gè)數(shù)要送到什么地方去，顯然在上面那條指令中，要送的數(shù)（源）就是，而要送達(dá)的地方（目的地）就是這個(gè)寄存器。在數(shù)據(jù)傳遞類指令中，均將目的地寫在指令的后面，而將源寫在最后。攙閿頻嶸陣澇諗譴隴瀘。攙閿頻嶸陣澇諗譴隴瀘鐙。這條指令中，送給是這個(gè)數(shù)本身，換言之，做完這條指令后，我們可以明確地知道，中的值是，但是并不是任何時(shí)候都可以直接給出數(shù)本身的。例如，在我們前面給出的延時(shí)程序例是這樣寫的：趕輾雛紈顆鋝討躍滿賺。趕輾雛紈顆鋝討躍滿賺蜆。： 　　　　；（１） ；（２） ；（３） ；（４） ；（５）；以下子程序： ，；（６）： ， ；（７）： ， ；（８） ，；（９） ；（１０） ；（１１）表 ： 　　　??；（１） ， ； ；（３） ；（４） ；（５）；以下子程序： ，；（６）： ， ；（７）： ， ；（８） ，；（９） ；（１０） ；（１１）　這樣一來，我每次調(diào)用延時(shí)程序延時(shí)的時(shí)間都是相同的（大致都是)，如果我提出這樣的要求：燈亮后延時(shí)時(shí)間為燈滅，燈滅后延時(shí)秒燈亮，如此循環(huán)，這樣的程序還能滿足要求嗎？不能，怎么辦？我們可以把延時(shí)程序改成這樣(見表)：調(diào)用則見表中的主程，也就是先把一個(gè)數(shù)送入，在子程序中中的值并不固定，而是根據(jù)單元中傳過來的數(shù)確定。這樣就可以滿足要求。夾覡閭輇駁檔驀遷錟減。夾覡閭輇駁檔驀遷錟減汆。從這里我們可以得出結(jié)論，在數(shù)據(jù)傳遞中要找到被傳遞的數(shù)，很多時(shí)候，這個(gè)數(shù)并不能直接給出，需要變化，這就引出了一個(gè)概念：如何尋找操作數(shù)，我們把尋找操作數(shù)所在單元的地址稱之為尋址。在這里我們直接使用數(shù)所在單元的地址找到了操作數(shù)，所以稱這種方法為直接尋址。除了這種方法之外，還有一種，如果我們把數(shù)放在工作寄存器中，從工作寄存器中尋找數(shù)據(jù)，則稱之為寄存器尋址。例： ，就是將工作寄存器中的數(shù)據(jù)送到累加器中去。提一個(gè)問題：我們知道，工作寄存器就是內(nèi)存單元的一部份，如果我們選擇工作寄存器組，則就是的單元，那么這樣一來， ，和 ，不就沒什么區(qū)別了嗎？為什么要加以區(qū)分呢？的確，這兩條指令執(zhí)行的結(jié)果是完全相同的，都是將單元中的內(nèi)容送到中去，但是執(zhí)行的過程不同，執(zhí)行第一條指令需要個(gè)周期，而第二條則只需要個(gè)周期，第一條指令變成最終的目標(biāo)碼要兩個(gè)字節(jié)（ ），而第二條則只要一個(gè)字節(jié)（）就可以了。視絀鏝鴯鱭鐘腦鈞欖糲。視絀鏝鴯鱭鐘腦鈞欖糲僉。這么斤斤計(jì)較！不就差了一個(gè)周期嗎，如果是的晶振的話，也就個(gè)微秒時(shí)間了，一個(gè)字節(jié)又能有多少？不對(duì)，如果這條指令只執(zhí)行一次，也許無所謂，但一條指令如果執(zhí)行上次，就是毫秒，如果要執(zhí)行萬次，就是的誤差，這就很可觀了，單片機(jī)做的是實(shí)時(shí)控制的事，所以必須如此“斤斤計(jì)較”。字節(jié)數(shù)同樣如此。偽澀錕攢鴛擋緬鐒鈞錠。偽澀錕攢鴛擋緬鐒鈞錠鈴。再來提一個(gè)問題，現(xiàn)在我們已知，尋找操作數(shù)可以通過直接給的方式（立即尋址）和直接給出數(shù)所在單元地址的方式（直接尋址），這就夠了嗎？緦徑銚膾齲轎級(jí)鏜撟廟。緦徑銚膾齲轎級(jí)鏜撟廟耬?？催@個(gè)問題，要求從單元開始，取個(gè)數(shù)，分別送入累加器。就我們目前掌握的辦法而言，要從單元取數(shù)，就用 ，那么下一個(gè)數(shù)呢？是單元的，怎么取呢？還是只能用 ，那么個(gè)數(shù)，不是得條指令才能寫完嗎？這里只有個(gè)數(shù)，如果要送個(gè)或個(gè)數(shù)，那豈不要寫上條或條命令?這未免太笨了吧。為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的狀況？是因?yàn)槲覀冎粫?huì)把地址寫在指令中，所以就沒辦法了，如果我們不是把地址直接寫在指令中，而是把地址放在另外一個(gè)寄存器單元中，根據(jù)這個(gè)寄存器單元中的數(shù)值決定該到哪個(gè)單元中取數(shù)據(jù)，比如，當(dāng)前這個(gè)寄存器中的值是，那么就到單元中去取，如果是就到單元中去取，就可以解決這個(gè)問題了。怎么個(gè)解決法呢？既然是看的寄存器中的值，那么我們就可以通過一定的方法讓這里面的值發(fā)生變化，比如取完一個(gè)數(shù)后，將這個(gè)寄存器單元中的值加，還是執(zhí)行同一條指令，可是取數(shù)的對(duì)象卻不一樣了，不是嗎。通過例子來說明吧。騅憑鈳銘僥張礫陣軫藹。騅憑鈳銘僥張礫陣軫藹攬。 ， ，： ， 這個(gè)例子中大部份指令我們是能看懂的，第一句，是將立即數(shù)送到中，執(zhí)行完后中的值應(yīng)當(dāng)是。第二句是將立即數(shù)送入工作寄存器中，所以執(zhí)行完后，單元中的值是，第三句，這是看一下單元中是什么值，把這個(gè)值作為地址，取這個(gè)地址單元的內(nèi)容送入中，此時(shí)，執(zhí)行這條指令的結(jié)果就相當(dāng)于 。第四句，沒學(xué)過，就是把中的值加，因此執(zhí)行完后，中的值就是，第五句，學(xué)過，將中的值減，看是否等于，不等于，則轉(zhuǎn)到標(biāo)號(hào)處繼續(xù)執(zhí)行，因此，執(zhí)行完這句后，將轉(zhuǎn)去執(zhí)行 ，這句話，此時(shí)相當(dāng)于執(zhí)行了 ，（因?yàn)榇藭r(shí)的中的值已是了）