單片機指令系統原理 51單片機的尋址方式 學習匯編程序設計,要先了解CPU的各種尋址法,才能有效的掌握各個命令的用途,尋址法是命令運算碼找操作數的方法。在我們學習的8051單片機中,有6種尋址方法,下面我們將逐一進行分析。 立即尋址 在這種尋址方式中,指令多是雙字節的,一般第一個字節是操作碼,第二個字節是操作數。該操作數直接參與操作,所以又稱立即數,有“#”號表示。立即數就是存放在程序存儲器中的常數,換句話說就是操作數(立即數)是包含在指令字節中的。 例如:MOV A,#3AH這條指令的指令代碼為74H、3AH,是雙字節指令,這條指令的功能是把立即數3AH送入累加器A中。MOV DPTR,#8200H在前面學單片機的專用寄存器時,我們已學過,DPTR是一個16位的寄存器,它由DPH及DPL兩個8位的寄存器組成。這條指令的意思就是把立即數的高8位(即82H)送入DPH寄存器,把立即數的低8位(即00H)送入DPL寄存器。這里也特別說明一下:在80C51單片機的指令系統中,僅有一條指令的操作數是16位的立即數,其功能是向地址指針DPTR傳送16位的地址,即把立即數的高8位送入DPH,低8位送入DPL。 直接尋址 直接尋址方式是指在指令中操作數直接以單元地址的形式給出,也就是在這種尋址方式中,操作數項給出的是參加運算的操作數的地址,而不是操作數。例如:MOV A,30H 這條指令中操作數就在30H單元中,也就是30H是操作數的地址,并非操作數。 在80C51單片機中,直接地址只能用來表示特殊功能寄存器、內部數據存儲器以及位地址空間,具體的說就是:1、內部數據存儲器RAM低128單元。在指令中是以直接單元地址形式給出。我們知道低128單元的地址是00H-7FH。在指令中直接以單元地址形式給出這句話的意思就是這0-127共128位的任何一位,例如0位是以00H這個單元地址形式給出、1位就是以01H單元地址給出、127位就是以7FH形式給出。2、位尋址區。20H-2FH地址單元。3、特殊功能寄存器。專用寄存器除以單元地址形式給出外,還可以以寄存器符號形式給出。例如下面我們分析的一條指令 MOV IE,#85H 前面的學習我們已知道,中斷允許寄存器IE的地址是80H,那么也就是這條指令可以以MOV IE,#85H 的形式表述,也可以MOV 80H,#85H的形式表述。 關于數據存儲器RAM的內部情況,請查看我們課程的第十二課。 直接尋址是唯一能訪問特殊功能寄存器的尋址方式! 大家來分析下面幾條指令:MOV 65H,A ;將A的內容送入內部RAM的65H單元地址中MOV A,direct ;將直接地址單元的內容送入A中MOV direct,direct;將直接地址單元的內容送直接地址單元MOV IE,#85H ;將立即數85H送入中斷允許寄存器IE 前面我們已學過,數據前面加了“#”的,表示后面的數是立即數(如#85H,就表示85H就是一個立即數),數據前面沒有加“#”號的,就表示后面的是一個地址地址(如,MOV 65H,A這條指令的65H就是一個單元地址)。 寄存器尋址 寄存器尋址的尋址范圍是:1、4個工作寄存器組共有32個通用寄存器,但在指令中只能使用當前寄存器組(工作寄存器組的選擇在前面專用寄存器的學習中,我們已知道,是由程序狀態字PSW中的RS1和RS0來確定的),因此在使用前常需要通過對PSW中的RS1、RS0位的狀態設置,來進行對當前工作寄存器組的選擇。2、部份專用寄存器。例如,累加器A、通用寄存器B、地址寄存器DPTR和進位位CY。 寄存器尋址方式是指操作數在寄存器中,因此指定了寄存器名稱就能得到操作數。例如:MOV A,R0這條指令的意思是把寄存器R0的內容傳送到累加器A中,操作數就在R0中。INC R3這條指令的意思是把寄存器R3中的內容加1 從前面的學習中我產應可以理解到,其實寄存器尋址方式就是對由PSW程序狀態字確定的工作寄存器組的R0-R7進行讀/寫操作。 寄存器間接尋址 寄存間接尋址方式是指寄存器中存放的是操作數的地址,即操作數是通過寄存器間接得到的,因此稱為寄存器間接尋址。 MCS-51單片機規定工作寄存器的R0、R1做為間接尋址寄存器。用于尋址內部或外部數據存儲器的256個單元。為什么會是256個單元呢?我們知道,R0或者R1都是一個8位的寄存器,所以它的尋址空間就是2的八次方=256。例:MOV R0,#30H ;將值30H加載到R0中 MOV A,@R0 ;把內部RAM地址30H內的值放到累加器A中 MOVX A,@R0 ;把外部RAM地址30H內的值放到累加器A中 大家想想,如果用DPTR做為間址寄存器,那么它的尋址范圍是多少呢?DPTR是一個16位的寄存器,所以它的尋址范圍就是2的十六次方=65536=64K。因用DPTR做為間址寄存器的尋址空間是64K,所以訪問片外數據存儲器時,我們通常就用DPTR做為間址寄存器。例:MOV DPTR,#1234H ;將DPTR值設為1234H(16位) MOVX A,@DPTR ;將外部RAM或I/O地址1234H內的值放到累加器A中 在執行PUSH(壓棧)和POP(出棧)指令時,采用堆棧指針SP作寄存器間接尋址。例:PUSH 30H ;把內部RAM地址30H內的值放到堆棧區中堆棧區是由SP寄存器指定的,如果執行上面這條命令前,SP為60H,命令執行后會把內部RAM地址30H內的值放到RAM的61H內。 那么做為寄存器間接尋址用的寄存器主要有哪些呢?我們前面提到的有四個,R0、R1、DPTR、SP 寄存器間接尋址范圍總結:1、內部RAM低128單元。對內部RAM低128單元的間接尋址,應使用R0或R1作間址寄存器,其通用形式為@Ri(i=0或1)。 2、外部RAM 64KB。對外部RAM64KB的間接尋址,應使用@DPTR作間址尋址寄存器,其形式為:@DPTR。例如MOVX A,@DPTR;其功能是把DPTR指定的外部RAM的單元的內容送入累加器A中。外部RAM的低256單元是一個特殊的尋址區,除可以用DPTR作間址寄存器尋址外,還可以用R0或R1作間址寄存器尋址。例如MOVX A,@R0;這條指令的意思是,把R0指定的外部RAM單元的內容送入累加器A。 堆棧操作指令(PUSH和POP)也應算作是寄存器間接尋址,即以堆棧指針SP作間址寄存器的間接尋址方式。 寄存器間接尋址方式不可以訪問特殊功能寄存器!! 寄存器間接尋址也須以寄存器符號的形式表示,為了區別寄存器尋址我寄存器間接尋址的區別,在寄存器間接尋址方式式中,寄存器的名稱前面加前綴標志“@”。 基址寄存器加變址寄存器的變址尋址 這種尋址方式以程序計數器PC或DPTR為基址寄存器,累加器A為變址寄存器,變址尋址時,把兩者的內容相加,所得到的結果作為操作數的地址。這種方式常用于訪問程序存儲器ROM中的數據表格,即查表操作。變址尋址只能讀出程序內存入的值,而不能寫入,也就是說變址尋址這種方式只能對程序存儲器進行尋址,或者說它是專門針對程序存儲器的尋址方式。例:MOVC A,@A+DPTR這條指令的功能是把DPTR和A的內容相加,再把所得到的程序存儲器地址單元的內容送A假若指令執行前A=54H,DPTR=3F21H,則這條指令變址尋址形成的操作數地址就是54H+3F21H=3F75H。如果3F75H單元中的內容是7FH,則執行這條指令后,累加器A中的內容就是7FH。 變址尋址的指令只有三條,分別如下:JMP @A+DPTRMOVC A,@A+DPTRMOVC A,@A+PC 第一條指令JMP @A+DPTR這是一條無條件轉移指令,這條指令的意思就是DPTR加上累加器A的內容做為一個16位的地址,執行JMP這條指令是,程序就轉移到A+DPTR指定的地址去執行。 第二、三條指令MOVC A,@A+DPTR和MOVC A,@A+PC指令這兩條指令的通常用于查表操作,功能完全一樣,但使用起來卻有一定的差別,現詳細說明如下。我們知道,PC是程序指針,是十六位的。DPTR是一個16位的數據指針寄存器,按理,它們的尋址范圍都應是64K。我們在學習特殊功能寄存器時已知道,程序計數器PC是始終跟蹤著程序的執行的。也就是說,PC的值是隨程序的執行情況自動改變的,我們不可以隨便的給PC賦值。而DPTR是一個數據指針,我們就可以給空上數據指針DPTR進行賦值。我們再看指令MOVC A,@A+PC這條指令的意思是將PC的值與累加器A的值相加作為一個地址,而PC是固定的,累加器A是一個8位的寄存器,它的尋址范圍是256個地址單元。講到這里,大家應可明白,MOVC A,@A+PC這條指令的尋址范圍其實就是只能在當前指令下256個地址單元。所在,這在我們實際應用中,可能就會有一個問題,如果我們需要查詢的數據表在256個地址單元之內,則可以用MOVC A,@A+PC這條指令進行查表操作,如果超過了256個單元,則不能用這條指令進行查表操作。剛才我們已說到,DPTR是一個數據指針,這個數據指針我們可以給它賦值操作的。通過賦值操作。我們可以使MOVC A,@A+DPTR這條指令的尋址范圍達到64K。這就是這兩條指令在實際應用當中要注意的問題。 變址尋址方式是MCS-51單片機所獨有的一種尋址方式。 位尋址 80C51單片機有位處理功能,可以對數據位進行操作,因此就有相應的位尋址方式。所謂位尋址,就是對內部RAM或可位尋址的特殊功能寄存器SFR內的某個位,直接加以置位為1或復位為0。 位尋址的范圍,也就是哪些部份可以進行位尋址: 1、我們在第十二課學習51單片機的存儲器結構時,我們已知道在單片機的內部數據存儲器RAM的低128單元中有一個區域叫位尋址區。它的單元地址是20H-2FH。共有16個單元,一個單元是8位,所以位尋址區共有128位。這128位都單獨有一個位地址,其位地址的名字就是00H-7FH。這里就有一個比較麻煩的問題需要大家理解清楚了。我們在前面的學習中00H、01H。。。。7FH等等,所表示的都是一個字節(或者叫單元地址),而在這里,這些數據都變成了位地址。我們在指令中,或者在程序中如何來區分它是一個單元地址還是一個位地址呢?這個問題,也就是我們現在正在研究的位尋址的一個重要問題。其實,區分這些數據是位地址還是單元地址,我們都有相應的指令形式的。這個問題我們在后面的指令系統學習中再加以論述。 2、對專用寄存器位尋址。這里要說明一下,不是所有的專用寄存器都可以位尋址的。具體哪些專用寄存器可以哪些專用寄存器不可以,請大家回頭去看看我們前面關于專用寄存器的相關文章。一般來說,地址單元可以被8整除的專用寄存器,通常都可以進行位尋址,當然并不是全部,大家在應用當中應引起注意。 專用寄存器的位尋址表示方法: 下面我們以程序狀態字PSW來進行說明 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 CY AC F0 RS1 RS0 OV P 1、直接使用位地址表示:看上表,PSW的第五位地址是D5,所以可以表示為D5H MOV C,D5H 2、位名稱表示:表示該位的名稱,例如PSW的位5是F0,所以可以用F0表示 MOV C,F0 3、單元(字節)地址加位表示:D0H單元位5,表示為DOH.5 MOV C,D0H.5 4、專用寄存器符號加位表示:例如PSW.5 MOV C,PSW.5 這四種方法實現的功能都是相同的,只是表述的方式不同而已。 例題: 1. 說明下列指令中源操作數采用的尋址方式。 MOV R5,R7 答案:寄存器尋址方式 MOV A,55H 直接尋址方式 MOV A,#55H 立即尋址方式 JMP @A+DPTR 變址尋址方式 MOV 30H,C 位尋址方式 MOV A,@R0 間接尋址方式 MOVX A,@R0 間接尋址方式 改錯題 請判斷下列的MCS-51單片機指令的書寫格式是否有錯,若有,請說明錯誤原因。 MOV R0,@R3 答案:間址寄存器不能使用R2~R7。 MOVC A,@R0+DPTR 變址尋址方式中的間址寄存器不可使用R0,只可使用A。 ADD R0,R1 運算指令中目的操作數必須為累加器A,不可為R0。 MUL AR0 乘法指令中的乘數應在B寄存器中,即乘法指令只可使用AB寄存器組合。
上傳時間: 2013-11-11
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LM3S系列微控制器中斷優先級應用筆記 正常的程序被暫時中止,處理器便進入異常。所有異常可以通過NVIC(嵌套向量中斷控制器)進行控制,通過NVIC 可以設置各個異常的優先等級并對異常進行處理。異常可分為系統異常和外部中斷,它們通過不同的寄存器組進行控制(包括優先級的設置)
上傳時間: 2013-11-05
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給初學單片機的經典必備實驗單片機學習最重要是的是要搞清楚其內部的硬件結構。如:p0 p1 p2 p3 T1 T2 以及UART。 至于在編程方面,首先要理解單片機其編程語言和一般的匯編語言以及c語言的區別。 最大的不 同是在于單片機編程主要是圍繞定時器和UART來編程的, 所以要你對那些特殊寄存器要特別的熟 悉,如TMOD PCON SCON PSW IP,一提起這些你應該馬上知道這些寄存器里面所包含位及其中的意 義。如果你做到了這點,可以說單片機你算入門了。 剛開始不要學太多的單片機,單片機的種類很多,但你學精了一個,其他的很好學的,無非只是 在定時器和寄存器上有所不同罷了。 單片機學習是一個辛苦的過程,希望大家能吃苦耐勞,持之以恒。 鑒于本人學習的不足之處,少許錯誤,盡情諒解。 感謝您使用本教程。
上傳時間: 2013-11-19
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PCA9545 是NXP 公司生產的I2C 總線擴展器件,通過它可以將1 路I2C 總線擴展為4路。在對內部控制寄存器進行相應配置后,可同時選擇1 路或多路下行I2C 總線與上行I2C總線連接。具有4 個中斷輸入和1 個中斷輸出引腳,增加了I2C 器件實時處理能力。通過外部的硬件復位可使器件恢復到默認狀態——斷開上下行總線之間的連接,提高系統的可靠性。經過對器件工作電壓的選擇,可使1.8V、2.5V、3.3V 與5V 的總線電壓之間互通信。每個I2C 接口和中斷輸入輸出口均為開漏,所有I/O 口都可承受5V 的輸入電壓。工業級的溫度范圍,小封裝:SO20、TSSOP20、HVQFN20。
上傳時間: 2013-11-14
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PCA9544 是NXP 公司生產的I2C 總線擴展器件,通過它可以將1 路I2C 總線擴展為4路。在對內部控制寄存器進行相應配置后,可選擇4 路下行I2C 總線中的任1 路與上行I2C總線連接。具有4 個中斷輸入和1 個中斷輸出引腳,增加了I2C 器件實時處理能力。經過對器件工作電壓的選擇,可使1.8V、2.5V、3.3V 與5V 的總線電壓之間相互通信。每個I2C 接口和中斷輸入輸出口均為開漏,所有I/O 口都可承受5V 的輸入電壓。工業級的溫度范圍,小封裝:SO20、TSSOP20、HVQFN20。
上傳時間: 2013-10-10
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PCA9548 是NXP 公司生產的I2C 總線擴展器件,通過它可以將1 路I2C 總線擴展為8路。在對內部控制寄存器進行相應配置后,可同時選擇1 路或多路下行I2C 總線與上行I2C總線連接。通過外部的硬件復位可使器件恢復到默認狀態——斷開上下行總線之間的連接,提高系統的可靠性。經過對器件工作電壓的選擇,可使1.8V、2.5V、3.3V 與5V 總線之間相互通信。每個I2C 接口和中斷輸入輸出口均為開漏,所有I/O 口都可承受5V 的輸入電壓。工業級的溫度范圍,小封裝:SO24、TSSOP24、HVQFN24。
上傳時間: 2013-11-23
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PCF2123是低功耗的CMOS實時時鐘/日歷芯片。數據通過SPI總線傳輸,最大總線速率高達6.25Mbit/s。報警和定時器功能產生一個喚醒信號,喚醒中斷管腳。偏移寄存器可以實現時鐘的校準。
上傳時間: 2013-10-30
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PIC單片機實用教程基礎篇+提高篇 PIC單片機(Peripheral Interface Controller)是一種用來開發的去控制外圍設備的集成電路(IC)。一種具有分散作用(多任務)功能的CPU。與人類相比,大腦就是CPU,PIC 共享的部分相當于人的神經系統。 PIC 單片機是一個小的計算機 PIC單片機有計算功能和記憶內存像CPU并由軟件控制允行。然而,處理能力—存儲器容量卻很有限,這取決于PIC的類型。但是它們的最高操作頻率大約都在20MHz左右,存儲器容量用做寫程序的大約1K—4K字節。 時鐘頻率與掃描程序的時間和執行程序指令的時間有關系。但不能僅以時鐘頻率來判斷程序處理能力,它還隨處理裝置的體系結構改變(1*)。如果是同樣的體系結構,時鐘頻率較高的處理能力會較強。 這里用字來解釋程序容量。用一個指令(2*)表示一個字。通常用字節(3*)來表示存儲器(4*)容量。一個字節有8位,每位由1或0組成。PIC16F84A單片機 的指令由14位構成。當把1K個子轉換成位為:1 x 1,024 x 14 = 14,336位。再轉換為字節為:14,336/(8 x 1,024) = 1.75K。在計算存儲器的容量時,我們規定 1G 字節 = 1,024M 字節, 1M 字節 = 1,024K 字節, 1K 字節= 1,024 字節. 它們不是以1000為倍數,因為這是用二進制計算的緣故。 1*計算機的物理結構,包括組織結構、容量、該計算機的CPU、存儲器以及輸入輸出設備間的互連。經常特指CPU的組織結構,包括它的寄存器、標志、總線、算術邏輯部件、指令譯碼與執行機制以及定時和控制部件。 2*指出某種操作并標識其操作數(如果有操作數的話)的一種語言構造 3*作為一個單位來操作(運算)的一個二進制字符串,通常比計算機的一個字短。 4*處理機內的所有可尋址存儲空間以及用于執行指令的其它內存儲器。 在計算存儲器的容量時,我們規定 1G 字節 = 1,024M 字節, 1M 字節 = 1,024K 字節, 1K 字節= 1,024 字節. 它們不是以1000為倍數,因為這是用二進制計算的緣故。 用PIC單片機使電路做的很小巧變得可能。 因為PIC單片機可以把計算部分、內存、輸入和輸出等都做在一個芯片內。所以她工作起來效率很高、功能也自由定義還可以靈活的適應不同的控制要求,而不必去更換不同的IC。這樣電路才有可能做的很小巧。
上傳時間: 2013-10-15
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Keil C51開發系統基本知識3 1. 1. 專用寄存器include文件例如8031、8051均為REG51.h其中包括了所有8051的SFR及其位定義,一般系統都必須包括本文件。2. 2. 絕對地址include文件absacc.h該文件中實際只定義了幾個宏,以確定各存儲空間的絕對地址。3. 3. 動態內存分配函數,位于stdlib.h中 4. 4. 緩沖區處理函數位于“string.h”中其中包括拷貝比較移動等函數如:memccpy memchr memcmp memcpy memmove memset這樣很方便地對緩沖區進行處理。5. 5. 輸入輸出流函數,位于“stdio.h”中流函數通8051的串口或用戶定義的I/O口讀寫數據,缺省為8051串口,如要修改,比如改為LCD顯示,可修改lib目錄中的getkey.c及putchar.c源文件,然后在庫中替換它們即可。3. 第三節 Keil C51庫函數原型列表
上傳時間: 2013-11-06
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使用 LPC2138 的RTC 功能時,RTC 選擇外部晶振且使能操作和利用外設功率控制寄存器關閉RTC 的操作有一定的次序,否則會導致RTC 正常工作、RTC 工作異常。
上傳時間: 2013-10-13
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