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单片机几个重要的概念

发布时间:2008/5/27 0:00:00 访问次数:374

        

    

     随着电子技术的迅速发展,计算机已深入地渗透到我们的生活中,许多电子爱好者开始学习单片机知识,但单片机的内容比较抽象,相对电子爱好者已熟悉的模拟电路、数字电路,单片机中有一些新的概念,这些概念非常基本以至于一般作者不屑去谈,教材自然也不会很深入地讲解这些概念,但这些内容又是学习中必须要理解的,下面就结合本人的学习、教学经验,对这些最基本概念作一说明,希望对自学者有所帮助。  一、总线:我们知道,一个电路总是由元器件通过电线连接而成的,在模拟电路中,连线并不成为一个问题,因为各器件间一般是串行关系,各器件之间的连线并不很多,但计算机电路却不一样,它是以微处理器为核心,各器件都要与微处理器相连,各器件之间的工作必须相互协调,所以就需要的连线就很多了,如果仍如同模拟电路一样,在各微处理器和各器件间单独连线,则线的数量将多得惊人,所以在微处理机中引入了总线的概念,各个器件共同享用连线,所有器件的8根数据线全部接到8根公用的线上,即相当于各个器件并联起来,但仅这样还不行,如果有两个器件同时送出数据,一个为0,一个为1,那么,接收方接收到的究竟是什么呢?这种情况是不允许的,所以要通过控制线进行控制,使器件分时工作,任何时候只能有一个器件发送数据(可以有多个器件同时接收)。器件的数据线也就被称为数据总线,器件所有的控制线被称为控制总线。在单片机内部或者外部存储器及其它器件中有存储单元,这些存储单元要被分配地址,才能使用,分配地址当然也是以电信号的形式给出的,由于存储单元比较多,所以,用于地址分配的线也较多,这些线被称为地址总线。  二、数据、地址、指令:之所以将这三者放在一起,是因为这三者的本质都是一样的──数字,或者说都是一串‘0’和‘1’组成的序列。换言之,地址、指令也都是数据。指令:由单片机芯片的设计者规定的一种数字,它与我们常用的指令助记符有着严格的一一对应关系,不可以由单片机的开发者更改。地址:是寻找单片机内部、外部的存储单元、输入输出口的依据,内部单元的地址值已由芯片设计者规定好,不可更改,外部的单元可以由单片机开发者自行决定,但有一些地址单元是一定要有的(详见程序的执行过程)。数据:这是由微处理机处理的对象,在各种不同的应用电路中各不相同,一般而言,被处理的数据可能有这么几种情况:1·地址(如mov dptr,#1000h),即地址1000h送入dptr。

       2·方式字或控制字(如mov tmod,#3),3即是控制字。

       3·常数(如mov th0,#10h)10h即定时常数。

       4·实际输出值(如p1口接彩灯,要灯全亮,则执行指令:mov p1,#0ffh,要灯全暗,则执行指令:mov p1,#00h)这里0ffh和00h都是实际输出值。又如用于led的字形码,也是实际输出的值。

       理解了地址、指令的本质,就不难理解程序运行过程中为什么会跑飞,会把数据当成指令来执行了。  三、p0口、p2口和p3的第二功能用法 初学时往往对p0口、p2口和p3口的第二功能用法迷惑不解,认为第二功能和原功能之间要有一个切换的过程,或者说要有一条指令,事实上,各端口的第二功能完全是自动的,不需要用指令来转换。如p3.6、p3.7分别是wr、rd信号,当微片理机外接ram或有外部i/o口时,它们被用作第二功能,不能作为通用i/o口使用,只要一微处理机一执行到movx指令,就会有相应的信号从p3.6或p3.7送出,不需要事先用指令说明。事实上‘不能作为通用i/o口使用’也并不是‘不能’而是(使用者)‘不会’将其作为通用i/o口使用。你完全可以在指令中按排一条setb p3.7的指令,并且当单片机执行到这条指令时,也会使p3.7变为高电平,但使用者不会这么去做,因为这通常这会导致系统的崩溃。  四、程序的执行过程 单片机在通电复位后8051内的程序计数器(pc)中的值为‘0000’,所以程序总是从‘0000’单元开始执行,也就是说:在系统的rom中一定要存在‘0000’这个单元,并且在‘0000’单元中存放的一定是一条指令。  五、堆栈 堆栈是一个区域,是用来存放数据的,这个区域本身没有任何特殊之处,就是内部ram的一部份,特殊的是它存放和取用数据的方式,即所谓的‘先进后出,后进先出’,并且堆栈有特殊的数据传输指令,即‘push’和‘pop’,有一个特殊的专为其服务的单元,即堆栈指针sp,每当执一次push指令时,sp就(在原来值的基础上)自动加1,每当执行一次pop指令,sp就(在原来值的基础上)自动减1。由于sp中的值可以用指令加以改变,所以只要在程序开始阶段更改了sp的值,就可以把堆栈设置在规定的内存单元中,如在程序开始时,用一条mov sp,#5fh指令,就时把堆栈设置

        

    

     随着电子技术的迅速发展,计算机已深入地渗透到我们的生活中,许多电子爱好者开始学习单片机知识,但单片机的内容比较抽象,相对电子爱好者已熟悉的模拟电路、数字电路,单片机中有一些新的概念,这些概念非常基本以至于一般作者不屑去谈,教材自然也不会很深入地讲解这些概念,但这些内容又是学习中必须要理解的,下面就结合本人的学习、教学经验,对这些最基本概念作一说明,希望对自学者有所帮助。  一、总线:我们知道,一个电路总是由元器件通过电线连接而成的,在模拟电路中,连线并不成为一个问题,因为各器件间一般是串行关系,各器件之间的连线并不很多,但计算机电路却不一样,它是以微处理器为核心,各器件都要与微处理器相连,各器件之间的工作必须相互协调,所以就需要的连线就很多了,如果仍如同模拟电路一样,在各微处理器和各器件间单独连线,则线的数量将多得惊人,所以在微处理机中引入了总线的概念,各个器件共同享用连线,所有器件的8根数据线全部接到8根公用的线上,即相当于各个器件并联起来,但仅这样还不行,如果有两个器件同时送出数据,一个为0,一个为1,那么,接收方接收到的究竟是什么呢?这种情况是不允许的,所以要通过控制线进行控制,使器件分时工作,任何时候只能有一个器件发送数据(可以有多个器件同时接收)。器件的数据线也就被称为数据总线,器件所有的控制线被称为控制总线。在单片机内部或者外部存储器及其它器件中有存储单元,这些存储单元要被分配地址,才能使用,分配地址当然也是以电信号的形式给出的,由于存储单元比较多,所以,用于地址分配的线也较多,这些线被称为地址总线。  二、数据、地址、指令:之所以将这三者放在一起,是因为这三者的本质都是一样的──数字,或者说都是一串‘0’和‘1’组成的序列。换言之,地址、指令也都是数据。指令:由单片机芯片的设计者规定的一种数字,它与我们常用的指令助记符有着严格的一一对应关系,不可以由单片机的开发者更改。地址:是寻找单片机内部、外部的存储单元、输入输出口的依据,内部单元的地址值已由芯片设计者规定好,不可更改,外部的单元可以由单片机开发者自行决定,但有一些地址单元是一定要有的(详见程序的执行过程)。数据:这是由微处理机处理的对象,在各种不同的应用电路中各不相同,一般而言,被处理的数据可能有这么几种情况:1·地址(如mov dptr,#1000h),即地址1000h送入dptr。

       2·方式字或控制字(如mov tmod,#3),3即是控制字。

       3·常数(如mov th0,#10h)10h即定时常数。

       4·实际输出值(如p1口接彩灯,要灯全亮,则执行指令:mov p1,#0ffh,要灯全暗,则执行指令:mov p1,#00h)这里0ffh和00h都是实际输出值。又如用于led的字形码,也是实际输出的值。

       理解了地址、指令的本质,就不难理解程序运行过程中为什么会跑飞,会把数据当成指令来执行了。  三、p0口、p2口和p3的第二功能用法 初学时往往对p0口、p2口和p3口的第二功能用法迷惑不解,认为第二功能和原功能之间要有一个切换的过程,或者说要有一条指令,事实上,各端口的第二功能完全是自动的,不需要用指令来转换。如p3.6、p3.7分别是wr、rd信号,当微片理机外接ram或有外部i/o口时,它们被用作第二功能,不能作为通用i/o口使用,只要一微处理机一执行到movx指令,就会有相应的信号从p3.6或p3.7送出,不需要事先用指令说明。事实上‘不能作为通用i/o口使用’也并不是‘不能’而是(使用者)‘不会’将其作为通用i/o口使用。你完全可以在指令中按排一条setb p3.7的指令,并且当单片机执行到这条指令时,也会使p3.7变为高电平,但使用者不会这么去做,因为这通常这会导致系统的崩溃。  四、程序的执行过程 单片机在通电复位后8051内的程序计数器(pc)中的值为‘0000’,所以程序总是从‘0000’单元开始执行,也就是说:在系统的rom中一定要存在‘0000’这个单元,并且在‘0000’单元中存放的一定是一条指令。  五、堆栈 堆栈是一个区域,是用来存放数据的,这个区域本身没有任何特殊之处,就是内部ram的一部份,特殊的是它存放和取用数据的方式,即所谓的‘先进后出,后进先出’,并且堆栈有特殊的数据传输指令,即‘push’和‘pop’,有一个特殊的专为其服务的单元,即堆栈指针sp,每当执一次push指令时,sp就(在原来值的基础上)自动加1,每当执行一次pop指令,sp就(在原来值的基础上)自动减1。由于sp中的值可以用指令加以改变,所以只要在程序开始阶段更改了sp的值,就可以把堆栈设置在规定的内存单元中,如在程序开始时,用一条mov sp,#5fh指令,就时把堆栈设置

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