單片機初學(xué)者的常見問題-wenkub.com
2025-01-12 07:38 本頁面
【正文】 單片機各部分是通過內(nèi)部的總線有機地連接起來的。除128字節(jié)RAM、4k字節(jié)ROM和中斷、串行口及定時器模塊外，還有4組I/O口P0～P3，余下的就是CPU的全部組成。前面介紹51系列單片機的尋址方式時，常遇到單片機內(nèi)部的一些寄存器、累加器A、通用寄存器R0～R數(shù)據(jù)指針DPTR和存貯器等。如用單片機控制溫度時，時時需要將給定的控制溫度（如20℃）減去環(huán)境溫度，而環(huán)境溫度時時有變化，顯然無法在程序指令中給出，只有通過一定方式，將其送入某個輸入/輸出口，再存放在某個寄存器中，這就必須用到寄存器尋址。 如果RAM的地址大于256，則該地址存放在16位寄存器DPTR（數(shù)據(jù)指針）中，此時在寄存器名前加符號來表示這種間接尋址。 如前例的ADD A，70H中的70H。例如MOV而70H是存貯器中某個單元的地址，在該單元中，放著操作數(shù)（比如說是3AH），ADD A，70H不是將70H和A中的內(nèi)容相加，而是從存貯器70H單元中將3AH取出和A中的內(nèi)容相加。在匯編語言程序中，操作碼通常由英文單詞縮寫而成，這樣有助于記憶，所以又稱助記符。MCS－51單片機應(yīng)用廣泛，派生品種多，具有代表性，所以，這里以MCS－51系列的指令系統(tǒng)為例說明“指令”的組成和應(yīng)用。程序是由指令組成的，指令的基本組成是操作碼和操作數(shù)。與芯片引腳有關(guān)的特殊功能寄存器是P0～P3，它們實際上是4個八位鎖存器（每個I/O口一個），每個鎖存器附加有相應(yīng)的輸出驅(qū)動器和輸入緩沖器就構(gòu)成了一個并行口。其中帶＊號的可位尋址。特殊功能寄存器（SFR）的地址范圍為80H～FFH。三、特殊功能寄存器對于那些需要進行位操作的數(shù)據(jù)，可以存放到這個區(qū)域。因為將來在學(xué)習(xí)指令系統(tǒng)和程序設(shè)計時會經(jīng)常用到它們。 單片機的數(shù)據(jù)存儲器由讀寫存儲器RAM組成。不過，這時應(yīng)使8051的第{31}腳（即EA腳）保持低電平。在單片機處理問題之前必須事先將編好的程序、表格、常數(shù)匯編成機器代碼后存入單片機的存儲器中，該存儲器稱為程序存儲器。存儲器中每個存儲單元可存放一個八位二進制信息，通常用兩位16進制數(shù)來表示，這就是存儲器的內(nèi)容。CPU碢C指定的地址，從ROM相應(yīng)單元中取出指令字節(jié)放在指令寄存器中寄存，然后，指令寄存器中的指令代碼被譯碼器譯成各種形式的控制信號，這些信號與單片機時鐘振蕩器產(chǎn)生的時鐘脈沖在定時與控制電路中相結(jié)合，形成按一定時間節(jié)拍變化的電平和時鐘，即所謂控制信息，在CPU內(nèi)部協(xié)調(diào)寄存器之間的數(shù)據(jù)傳輸、運算等操作。8051 單片機動作時應(yīng)按順序一條條取出指令來加以執(zhí)行。其功能在介紹位指令時再說明。PSW 在進行算術(shù)、邏輯運算時，累加器ACC往往在運算前暫存一個操作數(shù)（如被加數(shù)），而運算后又保存其結(jié)果（如代數(shù)和）。一、運算器但是，助記符編寫的程序便于人理解，可單片機卻只認識二進制機器代碼，因此，為了讓單片機能“讀懂”匯編語言程序必須再轉(zhuǎn)換成由二進制機器碼構(gòu)成的程序，這種轉(zhuǎn)換過程，就稱為“匯編”。所以，在指令系統(tǒng)中有單字節(jié)指令，也有多字節(jié)指令。要單片機運作，單片機系統(tǒng)中的所有指令，都必須以二進制編碼的形式來表示。Program）。 使用單片機時，事先應(yīng)當(dāng)把要解決的問題編成一系列指令。但是怎樣才能辨別和執(zhí)行這些操作呢？這是在設(shè)計單片機時由設(shè)計人員賦予它的指令系統(tǒng)所決定的。第一步：把第一個數(shù)從它的存貯單元（Location）中取出來，送至運算器。就以兩個數(shù)相加這一簡單的運算來說，當(dāng)需要運算的數(shù)已存入存貯器后，還需要進行以下幾步：單片機要真正地能進行計算和控制，還必須有軟件（Software）的配合。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)過干道進行。實際上單片機里面還有一個時鐘電路，使單片機在進行運算和控制時，都能有節(jié)奏地進行。單片機除了進行運算外，還要完成控制功能。存貯器又分為只讀存貯器和讀寫存貯器兩種，前者存放調(diào)試好的固定程序和常數(shù)，后者存放一些隨時有可能變動的數(shù)據(jù)。這樣要由外部設(shè)備通過“口”進入單片機，再存放在存貯器中，在運算處理過程中，數(shù)據(jù)從存貯器讀入運算器進行運算，運算的中間結(jié)果要存入存貯器中，或最后由運算器
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