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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SDRAM的原理和時序 SDRAM內存模組與基本結構 我們平時看到的SDRAM都是以模組形式出現,為什么要做成這種形式呢?這首先要接觸到兩個概念:物理Bank與芯片位寬。1、 物理Bank 傳統內存系統為了保證CPU的正常工作,必須一次傳輸完CPU在一個傳輸周期內所需要的數據。而CPU在一個傳輸周期能接受的數 據容量就是CPU數據總線的位寬,單位是bit(位)。當時控制內存與CPU之間數據交換的北橋芯片也因此將內存總線的數據位寬 等同于CPU數據總線的位寬,而這個位寬就稱之為物理Bank(Physical Bank,下文簡稱P-Bank)的位寬。所以,那時的內存必須要組織成P-Bank來與CPU打交道。資格稍老的玩家應該還記 得Pentium剛上市時,需要兩條72pin的SIMM才能啟動,因為一條72pin -SIMM只能提供32bit的位寬,不能滿足Pentium的64bit數據總線的需要。直到168pin-SDRAM DIMM上市后,才可以使用一條內存開機。不過要強調一點,P-Bank是SDRAM及以前傳統內存家族的特有概念,RDRAM中將以通道(Channel)取代,而對 于像Intel E7500那樣的并發式多通道DDR系統,傳統的P-Bank概念也不適用。2、 芯片位寬 上文已經講到SDRAM內存系統必須要組成一個P-Bank的位寬,才能使CPU正常工作,那么這個P-Bank位寬怎么得到呢 ?這就涉及到了內存芯片的結構。 每個內存芯片也有自己的位寬,即每個傳輸周期能提供的數據量。理論上,完全可以做出一個位寬為64bit的芯片來滿足P-Ban k的需要,但這對技術的要求很高,在成本和實用性方面也都處于劣勢。所以芯片的位寬一般都較小。臺式機市場所用的SDRAM芯片 位寬最高也就是16bit,常見的則是8bit。這樣,為了組成P-Bank所需的位寬,就需要多顆芯片并聯工作。對于16bi t芯片,需要4顆(4×16bit=64bit)。對于8bit芯片,則就需要8顆了。以上就是芯片位寬、芯片數量與P-Bank的關系。P-Bank其實就是一組內存芯片的集合,這個集合的容量不限,但這個集合的 總位寬必須與CPU數據位寬相符。隨著計算機應用的發展,
上傳時間: 2013-11-04
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避免您的P掛起......利用Maxim的創新P監控電路有效保護您的設計微處理器復位IC ..2電池備份電路 ..3看門狗定時器 4按鍵控制器 5汽車/工業應用穩壓器 6過壓保護器 7多電壓監測器 8系統管理IC 9–11
上傳時間: 2013-11-19
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linux 中斷和設備驅動 本章介紹L i n u x內核是如何維護它支持的文件系統中的文件的,我們先介紹 V F S ( Vi r t u a lFile System,虛擬文件系統),再解釋一下L i n u x內核的真實文件系統是如何得到支持的。L i n u x的一個最重要特點就是它支持許多不同的文件系統。這使 L i n u x非常靈活,能夠與許多其他的操作系統共存。在寫這本書的時候, L i n u x共支持1 5種文件系統: e x t、 e x t 2、x i a、 m i n i x、 u m s d o s、 msdos 、v f a t、 p r o c、 s m b、 n c p、 i s o 9 6 6 0、 s y s v、 h p f s、 a ffs 和u f s。無疑隨著時間的推移,L i n u x支持的文件系統數還會增加。
上傳時間: 2013-11-13
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以典型的9S08 系列為例,當你選擇了一個MCU 型號后,在圖1-4 右側會顯示出所有針對該型號芯片可用的項目調試場景。其中:Full Chip Simulator是芯片全功能模擬仿真,即無需任何目標系統的硬件資源,直接在你的PC 機上模擬運行單片機的程序,在模擬運行過程中可以觀察調試程序的各項控制和運行流程,分析代碼運行的時間,觀察各種變量,等等。CW 提供了功能強大的模擬激勵功能,可以在模擬運行時模擬一些外部事件的輸入,配合程序調試;P&E Multilink/Cyclone Pro是基于P&E 公司的硬件調試工具實現實時在線硬件調試。實際就是我們經常說的BDM 調試。BDM 調試是基于芯片本身內含的在線調試功能,可實現程序下載,單步/全速運行,可以設若干個斷點,可以觀察和修改任意寄存器或RAM 內存空間。BDM 幾乎是開發飛思卡爾8 位(9S08 和RS08 系列)、16 位(9S12 系列)和32 位(Coldfire V1 系列)單片機的標準調試模式,運用最為廣泛;SofTec HCS08是另外一家SofTec 公司提供的硬件調試工具,國內使用較少;HCS08 Serial Monitor是基于芯片串口的監控調試開發模式。由于開發效率較低,現在幾乎無人使用。
上傳時間: 2013-10-10
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首先, 簡要介紹四足微型爬壁機器人的機構部分, 然后詳細介紹四足微型爬壁機器人控制系統的 硬件設計, 以及實時多任務操作系統 c/os—I I在Phi¨ P s公司32位ARM處理器LPC2 1 04上的移值和控制軟件的設計。
上傳時間: 2014-12-28
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基于PIC單片機的脈沖電源:設計了一種金屬凝固過程用脈沖電源。該電源采用PIC16F877作為主控芯片,實現對窄脈沖電流幅值的檢測,以及時電流脈沖幅值根據模糊PID算法進行閑環控制。使用結果表明:該電源的輸出脈沖波形良好,電流幅值穩定,滿足合金材料凝固過程的工藝要求且運行穩定可靠。關鍵詞:脈沖電源;PIC16F877單片機;模糊PID;閑環控制 Abstract:A kind of pulse power supply was designed which uses in the metal solidification process ..I11is power supply used PIC16F877 to take the master control chip reali on to the narrow pulse electric current peak-to-peak value examination,carried on the closed-loop control to the electric current pulse peak-to-peak value basis fuzzy PID algorithm.The use result indicated ,this power supply output se profile is good,and the electric current peak-to-p~k value is stable,It satisfies the alloy material solidification process the technological requirement and movement stable reliable,Key words:p se po wer supply;PIC16F877single-chip microcontroller;f r PID;closed-loop control
上傳時間: 2013-10-27
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利用動態密勒補償電路解決LDO的穩定性問題:針對LDO穩壓器的穩定性問題,設計了一種新穎的動態密勒補償電路8與傳統方法相比,該電路具有恒定的帶寬,大大提高了系統的瞬態響應性能,同時將開環增益提高了,左右使6LDO穩壓器具有較高的電壓調整率和負載調整率。通過具體投片,驗證了該方法的正確性和可行性。關鍵詞:低壓降穩壓器,動態密勒補償,穩定性,P型場效應管電容器
上傳時間: 2013-10-24
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單片機指令周期:時序是用定時單位來描述的,MCS-51的時序單位有四個,它們分別是節拍、狀態、機器周期和指令周期,接下來我們分別加以說明。節拍與狀態:我們把振蕩脈沖的周期定義為節拍(為方便描述,用P表示),振蕩脈沖經過二分頻后即得到整個單片機工作系統的時鐘信號,把時鐘信號的周期定義為狀態(用S表示),這樣一個狀態就有兩個節拍,前半周期相應的節拍我們定義為1(P1),后半周期對應的節拍定義為2(P2)。機器周期:MCS-51 有固定的機器周期,規定一個機器周期有6 個狀態,分別表示為S1-S6,而一個狀態包含兩個節拍,那么一個機器周期就有12個節拍,我們可以記著S1P1、S1P2……S6P1、S6P2,一個機器周期共包含12個振蕩脈沖,即機器周期就是振蕩脈沖的12 分頻,顯然,如果使用6MHz的時鐘頻率,一個機器周期就是2us,而如使用12MHz的時鐘頻率,一個機器周期就是1us。指令周期:執行一條指令所需要的時間稱為指令周期,MCS-51的指令有單字節、雙字節和三字節的,所以它們的指令周期不盡相同,也就是說它們所需的機器周期不相同,可能包括一到四個不等的機器周期(這些內容,我們將在下面的章節中加以說明)。
上傳時間: 2013-10-15
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基于單片機的步進電機開環控制系統:通過ATMEL89C51單片機對步進電機進行控制,主要介紹了步進電機控制器、驅動電路和LED顯示電路的設計,實現了步進電機的開環控制。在步進電機控制器的設計中,重點闡述了脈沖產生電路以及對速度的控制。該系統具有成本低、控制方便的特點。關鍵詞: 單片機; 步進電機; 開環控制 Abstract: The design using ATMEL89C51 single chip to control the step2motor with its controller, driving circuit and LED disp lay circuit to realize step motor open2loop controlwere introduced. For the controller in this design,the circuit to p roduce pulse and the speed controlwere expatiated emphatically. This system possesses features of lower cost, easier control.Key words: single ch ip; step2motor; open2loop con trol
上傳時間: 2013-10-13
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