單片機入門基礎知識大全免費下載 單片機第八課（尋址方式與指令系統） 通過前面的學習，我們已經了解了單片機內部的結構，并且也已經知道，要控制單片機，讓它為我們干學，要用指令，我們已學了幾條指令，但很零散，從現在開始，我們將要系統地學習8051的指令部份。 一、概述 1、指令的格式 我們已知，要讓計算機做事，就得給計算機以指令，并且我們已知，計算機很“笨”，只能懂得數字，如前面我們寫進機器的75H，90H，00H等等，所以指令的第一種格式就是機器碼格式，也說是數字的形式。但這種形式實在是為難我們人了，太難記了，于是有另一種格式，助記符格式，如MOV P1，#0FFH，這樣就好記了。 這兩種格式之間的關系呢，我們不難理解，本質上它們完全等價，只是形式不一樣而已。 2、匯編 我們寫指令使用匯編格式，而計算機只懂機器碼格式，所以要將我們寫的匯編格式的指令轉換為機器碼格式，這種轉換有兩種方法：手工匯編和機器匯編。手工匯編實際上就是查表，因為這兩種格式純粹是格式不同，所以是一一對應的，查一張表格就行了。不過手工查表總是嫌麻煩，所以就有了計算機軟件，用計算機軟件來替代手工查表，這就是機器匯編。 二、尋址 讓我們先來復習一下我們學過的一些指令：MOV P1，#0FFH，MOV R7，#0FFH這些指令都是將一些數據送到相應的位置中去，為什么要送數據呢？第一個因為送入的數可以讓燈全滅掉，第二個是為了要實現延時，從這里我們可以看出來，在用單片機的編程語言編程時，經常要用到數據的傳遞，事實上數據傳遞是單片機編程時的一項重要工作，一共有28條指令（單片機共111條指令）。下面我們就從數據傳遞類指令開始吧。 分析一下MOV P1，#0FFH這條指令，我們不難得出結論，第一個詞MOV是命令動詞，也就是決定做什么事情的，MOV是MOVE少寫了一個E，所以就是“傳遞”，這就是指令，規定做什么事情，后面還有一些參數，分析一下，數據傳遞必須要有一個“源”也就是你要送什么數，必須要有一個“目的”，也就是你這個數要送到什么地方去，顯然在上面那條指令中，要送的數（源）就是0FFH，而要送達的地方（目的地）就是P1這個寄存器。在數據傳遞類指令中，均將目的地寫在指令的后面，而將源寫在最后。 這條指令中，送給P1是這個數本身，換言之，做完這條指令后，我們可以明確地知道，P1中的值是0FFH，但是并不是任何時候都可以直接給出數本身的。例如，在我們前面給出的延時程序例是這樣寫的： MAIN： SETB P1.0 ；（１） LCALL DELAY ；（２） CLR P1.0 ；（３） LCALL DELAY ；（４） AJMP MAIN ；（５） ；以下子程序 DELAY： MOV R7，#250 ；（６） D1： MOV R6，#250 ；（７） D2： DJNZ R6，D2 ；（８） DJNZ R7，D1 ；（９） RET ；（１０） END ；（１１） 表1 MAIN： SETB P1.0 ；（１） MOV 30H，#255 LCALL DELAY ； CLR P1.0 ；（３） MOV 30H,#200 LCALL DELAY ；（４） AJMP MAIN ；（５） ；以下子程序 DELAY： MOV R7，30H ；（６） D1： MOV R6，#250 ；（７） D2： DJNZ R6，D2 ；（８） DJNZ R7，D1 ；（９） RET ；（１０） END ；（１１） 表2 這樣一來，我每次調用延時程序延時的時間都是相同的（大致都是0.13S)，如果我提出這樣的要求：燈亮后延時時間為0.13S燈滅，燈滅后延時0.1秒燈亮，如此循環，這樣的程序還能滿足要求嗎？不能，怎么辦？我們可以把延時程序改成這樣(見表2)：調用則見表2中的主程，也就是先把一個數送入30H，在子程序中R7中的值并不固定，而是根據30H單元中傳過來的數確定。這樣就可以滿足要求。 從這里我們可以得出結論，在數據傳遞中要找到被傳遞的數，很多時候，這個數并不能直接給出，需要變化，這就引出了一個概念：如何尋找操作數，我們把尋找操作數所在單元的地址稱之為尋址。在這里我們直接使用數所在單元的地址找到了操作數，所以稱這種方法為直接尋址。除了這種方法之外，還有一種，如果我們把數放在工作寄存器中，從工作寄存器中尋找數據，則稱之為寄存器尋址。例：MOV A，R0就是將R0工作寄存器中的數據送到累加器A中去。提一個問題：我們知道，工作寄存器就是內存單元的一部份，如果我們選擇工作寄存器組0，則R0就是RAM的00H單元，那么這樣一來，MOV A，00H，和MOV A，R0不就沒什么區別了嗎？為什么要加以區分呢？的確，這兩條指令執行的結果是完全相同的，都是將00H單元中的內容送到A中去，但是執行的過程不同，執行第一條指令需要2個周期，而第二條則只需要1個周期，第一條指令變成最終的目標碼要兩個字節（E5H 00H），而第二條則只要一個字節（E8h）就可以了。 這么斤斤計較！不就差了一個周期嗎，如果是12M的晶振的話，也就1個微秒時間了，一個字節又能有多少？ 不對，如果這條指令只執行一次，也許無所謂，但一條指令如果執行上1000次，就是1毫秒，如果要執行1000000萬次，就是1S的誤差，這就很可觀了，單片機做的是實時控制的事，所以必須如此“斤斤計較”。字節數同樣如此。 再來提一個問題，現在我們已知，尋找操作數可以通過直接給的方式（立即尋址）和直接給出數所在單元地址的方式（直接尋址），這就夠了嗎？ 看這個問題，要求從30H單元開始，取20個數，分別送入A累加器。 就我們目前掌握的辦法而言，要從30H單元取數，就用MOV A，30H，那么下一個數呢？是31H單元的，怎么取呢？還是只能用MOV A，31H，那么20個數，不是得20條指令才能寫完嗎？這里只有20個數，如果要送200個或2000個數，那豈不要寫上200條或2000條命令?這未免太笨了吧。為什么會出現這樣的狀況？是因為我們只會把地址寫在指令中，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寄存器單元中，根據這個寄存器單元中的數值決定該到哪個單元中取數據，比如，當前這個寄存器中的值是30H，那么就到30H單元中去取，如果是31H就到31H單元中去取，就可以解決這個問題了。怎么個解決法呢？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生變化，比如取完一個數后，將這個寄存器單元中的值加1，還是執行同一條指令，可是取數的對象卻不一樣了，不是嗎。通過例子來說明吧。 MOV R7，#20 MOV R0，#30H LOOP：MOV A，@R0 INC R0 DJNZ R7,LOOP 這個例子中大部份指令我們是能看懂的，第一句，是將立即數20送到R7中，執行完后R7中的值應當是20。第二句是將立即數30H送入R0工作寄存器中，所以執行完后，R0單元中的值是30H，第三句，這是看一下R0單元中是什么值，把這個值作為地址，取這個地址單元的內容送入A中，此時，執行這條指令的結果就相當于MOV A，30H。第四句，沒學過，就是把R0中的值加1，因此執行完后，R0中的值就是31H，第五句，學過，將R7中的值減1，看是否等于0，不等于0，則轉到標號LOOP處繼續執行，因此，執行完這句后，將轉去執行MOV A，@R0這句話，此時相當于執行了MOV A，31H（因為此時的R0中的值已是31H了），如此，直到R7中的值逐次相減等于0，也就是循環20次為止，就實現了我們的要求：從30H單元開始將20個數據送入A中。 這也是一種尋找數據的方法，由于數據是間接地被找到的，所以就稱之為間址尋址。注意，在間址尋址中，只能用R0或R1存放等尋找的數據。 二、指令 數據傳遞類指令 1） 以累加器為目的操作數的指令 MOV A，Rn MOV A，direct MOV A，@Ri MOV A，#data 第一條指令中，Rn代表的是R0-R7。第二條指令中，direct就是指的直接地址，而第三條指令中，就是我們剛才講過的。第四條指令是將立即數data送到A中。 下面我們通過一些例子加以說明： MOV A，R1 ；將工作寄存器R1中的值送入A，R1中的值保持不變。 MOV A,30H ；將內存30H單元中的值送入A，30H單元中的值保持不變。 MOV A,@R1 ；先看R1中是什么值，把這個值作為地址，并將這個地址單元中的值送入A中。如執行命令前R1中的值為20H，則是將20H單元中的值送入A中。 MOV A,#34H ；將立即數34H送入A中，執行完本條指令后，A中的值是34H。 2）以寄存器Rn為目的操作的指令 MOV Rn,A MOV Rn,direct MOV Rn,#data 這組指令功能是把源地址單元中的內容送入工作寄存器，源操作數不變。
上傳時間： 2013-10-13
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ARM處理器的工作模式 ARM處理器狀態 ARM微處理器的工作狀態一般有兩種，并可在兩種狀態之間切換：第一種為ARM狀態，此時處理器執行32位的字對齊的ARM指令；第二種為Thumb狀態，此時處理器執行16位的、半字對齊的Thumb指令。在程序的執行過程中，微處理器可以隨時在兩種工作狀態之間切換，并且，處理器工作狀態的轉變并不影響處理器的工作模式和相應寄存器中的內容。但ARM微處理器在開始執行代碼時，應該處于ARM狀態。 ARM處理器狀態 進入Thumb狀態：當操作數寄存器的狀態位（位0）為1時，可以采用執行BX指令的方法，使微處理器從ARM狀態切換到Thumb狀態。此外，當處理器處于Thumb狀態時發生異常（如IRQ、FIQ、Undef、Abort、SWI等），則異常處理返回時，自動切換到Thumb狀態。 進入ARM狀態：當操作數寄存器的狀態位為0時，執行BX指令時可以使微處理器從Thumb狀態切換到ARM狀態。此外，在處理器進行異常處理時，把PC指針放入異常模式鏈接寄存器中，并從異常向量地址開始執行程序，也可以使處理器切換到ARM狀態。ARM處理器模式 ARM微處理器支持7種運行模式，分別為：用戶模式(usr)：ARM處理器正常的程序執行狀態。快速中斷模式(fiq)：用于高速數據傳輸或通道處理。外部中斷模式(irq)：用于通用的中斷處理。管理模式(svc)：操作系統使用的保護模式。數據訪問終止模式(abt)：當數據或指令預取終止時進入該模式，可用于虛擬存儲及存儲保護。系統模式(sys)：運行具有特權的操作系統任務。定義指令中止模式(und)：當未定義的指令執行時進入該模式，可用于支持硬件協處理器的軟件仿真。ARM處理器模式 ARM微處理器的運行模式可以通過軟件改變，也可以通過外部中斷或異常處理改變。大多數的應用程序運行在用戶模式下，當處理器運行在用戶模式下時，某些被保護的系統資源是不能被訪問的。 除用戶模式以外，其余的所有6種模式稱之為非用戶模式，或特權模式；其中除去用戶模式和系統模式以外的5種又稱為異常模式，常用于處理中斷或異常，以及需要訪問受保護的系統資源等情況。ARM寄存器 ARM處理器共有37個寄存器。其中包括：31個通用寄存器，包括程序計數器(PC)在內。這些寄存器都是32位寄存器。以及6個32位狀態寄存器。 關于寄存器這里就不詳細介紹了，有興趣的人可以上網找找，很多這方面的資料。異常處理 當正常的程序執行流程發生暫時的停止時，稱之為異常，例如處理一個外部的中斷請求。在處理異常之前，當前處理器的狀態必須保留，這樣當異常處理完成之后，當前程序可以繼續執行。處理器允許多個異常同時發生，它們將會按固定的優先級進行處理。當一個異常出現以后，ARM微處理器會執行以下幾步操作：進入異常處理的基本步驟：將下一條指令的地址存入相應連接寄存器LR，以便程序在處理異常返回時能從正確的位置重新開始執行。將CPSR復制到相應的SPSR中。根據異常類型，強制設置CPSR的運行模式位。強制PC從相關的異常向量地址取下一條指令執行，從而跳轉到相應的異常處理程序處。如果異常發生時，處理器處于Thumb狀態，則當異常向量地址加載入PC時，處理器自動切換到ARM狀態。 ARM微處理器對異常的響應過程用偽碼可以描述為： R14_ = Return LinkSPSR_= CPSRCPSR[4:0] = Exception Mode NumberCPSR[5] = 0 ；當運行于 ARM 工作狀態時If == Reset or FIQ then；當響應 FIQ 異常時，禁止新的 FIQ 異常CPSR[6] = 1PSR[7] = 1PC = Exception Vector Address異常處理完畢之后，ARM微處理器會執行以下幾步操作從異常返回：將連接寄存器LR的值減去相應的偏移量后送到PC中。將SPSR復制回CPSR中。若在進入異常處理時設置了中斷禁止位，要在此清除。
上傳時間： 2013-11-15
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• 8255的控制字• 8255的工作方式1和工作方式2• DAC0832工作方式• ADC0809工作方式@ 要求 掌握 ：• 8255接口芯片 • MCS-51單片機與D/A轉換器的接口連接 • MCS-51單片機與A/D轉換器的接口連接 • 初始化編程及應用了解：• I/O口擴展的原因 • 簡單I/O口的擴展 • 單片機的鍵盤技術 8.1 I/O口擴展概述 8.2 簡單I/O口擴展8.3 8255可編程通用并行接口芯片8.4 8155可編程通用并行接口芯片8.1 I/O口擴展概述 8.1.1 I/O口擴展的原因MCS-51系列單片機共有四個并行I/O口，分別是P0、P1、P2和P3。其中P0口一般作地址線的低八位和數據線使用；P2口作地址線的高八位使用；P3是一個雙功能口，其第二功能是一些很重要的控制信號，所以P3一般使用其第二功能。這樣供用戶使用的I/O口就只剩下P1口了。另外，這些I/O口沒有狀態寄存和命令寄存的功能，因此難以滿足復雜的I/O操作要求。由于MCS-51系列單片機I/O口數量和功能有限，所以在實際應用中不得不使用擴展的方法，來增加I/O口的數量，增強I/O口的功能。 8.1.2 I/O口的編址技術用戶可以通過對I/O口進行讀和寫操作來完成數據的輸入和輸出。例如：P0口的地址為80H。用戶可以使用MOV指令對P0口進行寫操作。 MOV P0， A 8.1.3 單片機I/O傳送的方式單片機為了實現數據的輸入/輸出傳送，通常使用3種控制方式。1. 無條件傳送方式 當外設和單片機能夠同步工作時，可以采用無條件方式進行傳送，即數據可以隨時進行傳送。2. 查詢方式 查詢方式又稱為有條件傳送方式，即數據的傳送是有條件的。在進行I/O操作之前，用戶要通過軟件查詢外設是否為數據傳送做好準備，只有確認外設為數據傳送做好準備。單片機才能執行數據的輸入/輸出（I/O）操作。3. 中斷方式 當外設和計算機進行數據交換時，外設向單片機發出中斷請求（即通知單片機）。單片機接到中斷請求后，就作出響應，暫停正在執行的程序，而轉去為設備的數據輸入/輸出服務。當服務完成后，程序返回，單片機再繼續執行被中斷的程序。 中斷方式大大提高了單片機系統的工作效率，所以在單片機中被廣泛應用。
上傳時間： 2013-11-10
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1.1 微型計算機的組成及工作原理1.1.1 微型計算機中的基本概念1. 微處理器2. 微型計算機 (1)單片微處理機 (2)通用微型計算機3. 微型計算機系統1.1.2 微機基本結構 微型計算機的基本組成如圖1.1所示，它由中央處理器（CPU）、存儲器（Memory）、輸入輸出接口（I/O接口）和系統總線（BUS）構成。 1.1.3 微型計算機的基本工作過程 微型計算機的基本工作過程是執行程序的過程，也就是CPU自動從程序存放的第1個存儲單元起，逐步取出指令、分析指令，并根據指令規定的操作類型和操作對象，執行指令規定的相關操作。如此重復，周而復始，直至執行完程序的所有指令，從而實現程序的基本功能，這就是微型計算機的基本工作原理。 1.2 典型單片機產品簡介1.2.1 MCS-51單片機系列 MCS-51可分為兩個子系列和4種類型，如表1-1所示。按資源的配置數量，MCS-51系列分為51和52兩個子系列，其中51子系列是基本型，而52子系列屬于增強型。表1-1 MCS-51系列單片機分類
上傳時間： 2013-11-07
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單片機原理及應用教程:1.1 微型計算機的組成及工作原理1.1.1 微型計算機中的基本概念1. 微處理器2. 微型計算機 (1)單片微處理機 (2)通用微型計算機3. 微型計算機系統2.1 MCS—51系列單片機的結構原理2.1.1 MCS-51單片機邏輯結構 MCS-51單片機的系統結構框圖如圖2.1所示。 3.1 MCS-51單片機指令格式 一條匯編語言指令中最多包含4個區段，如下所示： 標號：操作碼 目的操作數，源操作數 ；注釋 標號與操作碼之間“:”隔開； 操作碼與操作數之間用“空格”隔開； 目的操作數和源源操作數之間有“，”分隔； 操作數與注釋之間用“；”隔開。 所謂程序設計，就是按照給定的任務要求，編寫出完整的計算機程序。要完成同樣的任務，使用的方法或程序并不是唯一的。因此，程序設計的質量將直接影響到計算機系統的工作效率、運行可靠性。 前面我們學過了匯編語言形式的指令系統，本章重點介紹匯編語言程序結構以及如何利用匯編語言指令進行程序設計的方法。
上傳時間： 2013-10-09
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4.1 編程的步驟、方法和技巧4.1.2 編程的方法和技巧 4.1.3 匯編語言程序的基本結構 4.2 匯編語言源程序的編輯和匯編 4.2.1 源程序編輯 4.2.2 源程序的匯編 4.2.3 偽指令 計算機在完成一項工作時，必須按順序執行各種操作。這些操作是程序設計人員用計算機所能接受的語言把解決問題的步驟事先描述好的，也就是事先編好計算機程序，再由計算機去執行。匯編語言程序設計，要求設計人員對單片機的硬件結構有較詳細的了解。編程時，對數據的存放、寄存器和工作單元的使用等要由設計者安排；而高語言程序設計時，這些工作是由計算機軟件完成的，程序設計人員不必考慮。 4.1.1 編程步驟 一、分析問題 首先，要對需要解決的問題進行分析，以求對問題有正確的理解。例如，解決問題的任務是什么？工作過程是什么？現有的條件，已知的數據，對運算的精確和速度方面的要求是什么？設計的硬件結構是否方便編程等等。 二、確定算法 算法就是如何將實際問題轉化成程序模塊來處理。 解決一個問題，常常有幾種可選擇的方法。從數學角度來描述，可能有幾種不同的算法。在編制程序以前，先要對不同的算法進行分析、比較，找出最適宜的算法。 ? 三、畫程序流程圖 程序流程圖是使用各種圖形、符號、有向線段等來說明程序設計過程的一種直觀的表示，常采用以下圖形及符號：橢圓框（ ）或桶行框（ ）表示程序的開始或結束。 矩形框（ ）表示要進行的工作。 菱形框（ ）表示要判斷的事情，菱形框內的表達式表示要判斷的內容。 圓圈（ ）表示連接點。 指向線（→）表示程序的流向。 流程圖步驟分得越細致，編寫程序時也就越方便。
上傳時間： 2013-10-10
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MCS-51系列單片機芯片結構:2.1 MCS—51系列單片機的結構原理2.1.1 MCS-51單片機邏輯結構 MCS-51單片機的系統結構框圖如圖2.1所示。 圖2.1 MCS-51單片機的系統結構框圖由圖2.1可以看出，單片機內部主要包含下列幾個部件：u 一個8位CPU；u 一個時鐘電路；u 4Kbyte程序存儲器；u 128byte數據存儲器；u 兩個16位定時/計數器；u 64Kbyte擴展總線控制電路；u 四個8-bit并行I/O端口；u 一個可編程串行接口；五個中斷源，其中包括兩個優先級嵌套中斷 1. CPU CPU即中央處理器的簡稱，是單片機的核心部件，它完成各種運算和控制操作，CPU由運算器和控制器兩部分電路組成。（1）運算器電路 運算器電路包括ALU（算術邏輯單元）、ACC（累加器）、B寄存器、狀態寄存器、暫存器1和暫存器2等部件，運算器的功能是進行算術運算和邏輯運算。 （2）控制器電路 控制器電路包括程序計數器PC、PC加1寄存器、指令寄存器、指令譯碼器、數據指針DPTR、堆棧指針SP、緩沖器以及定時與控制電路等。控制電路完成指揮控制工作，協調單片機各部分正常工作。
上傳時間： 2013-10-27
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系統控制協處理器是MIPS體系結構CPU中必需的一個單元模塊。它最主要的功能就是利用一系列特權寄存器記錄當前CPU所處的狀態，負責異常/中斷處理，提供指令正常執行所需的環境。本文論述了一個實現MIPS 4Kc指令集CPU中系統控制協處理器的設計，包括對特權寄存器寫操作的實現，精確異常處理機制和全定制后端物理設計。關鍵詞：32位嵌入式CPU，系統控制協處理器，精確異常處理，流水線，全定制MIPS體系結構中的系統控制協處理器簡稱CP0，它提供指令正常執行所需的環境，進行異常/中斷處理、高速緩存填充、虛實地址轉換、操作模式轉換等操作。單從硬件的角度而言，系統控制協處理器對指令集的作用就相當于操作系統對應用程序的作用一樣。
上傳時間： 2014-11-22
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當今集成電路設計已經進入 SOC 時代，于是各公司針對自己的設計需求挑選一款性價比較高的處理器作為內核是一件非常重要的事情。下面將介紹一款集成了DSP 和MCU 功能的處理器ZSP neo 。ZSP neo 是一類新型的處理器，它在一個的內核中集成了DSP 和MCU 的功能。對于那些需要比現有8 位微控制器更高的控制處理性能，而又無需32 位微控制器的對成本敏感的應用來說，ZSP neo 是一個理想的選擇。ZSP neo 針對其性能要求采用了相應的架構：·采用基于 RISC 的架構：處理器具有靜態分支預測功能；所以程序員設計程序時無需考慮跳轉延時。·采用了 Load-Store 架構：處理器對存儲器的操作使用 load 和store 指令；操作不直接發生在存儲器中。所有其他指令均為寄存器-寄存器操作；使用寄存器節省了存儲器帶寬。采用多種load/store 指令，這樣優化了存儲器操作；同時支持32 位和16 位的數據操作。處理器允許前推的靈活架構；功能單元的結果能夠在下個周期無條件地被其他功能單元使用。
上傳時間： 2013-10-19
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電腦 DB9 連接器的2 腳是電腦的接收Rx，3 腳是電腦的發送Tx，5 腳是GND。通常串行口電纜分“交叉”與“不交叉”兩種，要注意區分，不可接反。推薦用帶有真正行口的電腦操作，如果是USB 虛擬的串口，則可能會出現下載失敗的情況。
上傳時間： 2013-10-28
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