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! 第二步:把第二個數(shù)從它所在的存貯單元中取出來,送至運算器; 第三步:相加; 第四步:把相加完的結(jié)果,送至存貯器中指定的單元。
所有這些取數(shù)、送數(shù)、相加、存數(shù)等等都是一種操作(Operation),我們把要求計算機執(zhí)行的各種操作用命令的形式寫下來,這就是指令。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。一條指令,對應著一種基本操作;單片機所能執(zhí)行的全部指令,就是該單片機的指令系統(tǒng)(Iustruction Set),不同種類的單片機,其指令系統(tǒng)亦不同。
使用單片機時,事先應當把要解決的問題編成一系列指令。這些指令必須是選定的單片機能識別和執(zhí)行的指令。單片機用戶為解決自己的問題所編的指令程序,稱為源程序(Source Program)。指令通常分為操作碼(Opcode)和操作數(shù)(Operand)兩大部分。操作碼表示計算機執(zhí)行什么操作,即指令的功能;操作數(shù)表示參加操作的數(shù)或操作數(shù)所在的地址(即操作數(shù)所存放的地方編號)。因為單片機是一種可編程器件,只“認得”二進碼(0、1)。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。例如,在Intel公司的MCS-51系列單片機中,從存貯器中取出一數(shù)到CPU中的累加器(在運算器中,參與運算、存放運算結(jié)果的專用寄存器)的指令代碼為74H,累加器內(nèi)容加立即數(shù)的代碼為24H,再加上立即數(shù)代碼,累加器送數(shù)到內(nèi)部RAM存貯器的代碼為F6H~F7H等。這些指令是用十六進制表示二進制的機器碼。
MCS-51單片機的字長為8位,有時,要完成某些操作用一個字節(jié)尚不能充分表達。所以,在指令系統(tǒng)中有單字節(jié)指令,也有多字節(jié)指令。機器碼是由一連串的0和1組成,沒有明顯的特征,不好記憶,不易理解,易出錯。所以,直接用它來編寫程序十分困難。因而,人們就用一些助記符(Mue monic)——通常是指令功能的英文縮寫來代替操作碼,如MCS-51中數(shù)的傳送常用MOV(Move的縮寫)、加法用Add(Addition的縮寫)來作為助記符。這樣,每條指令有明顯的動作特征,易于記憶和理解,也不容易出錯。用助記符來編寫的程序稱為匯編語言程序。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”。匯編可借助于人工查表法來實現(xiàn),也可借助PC機通過所謂“交叉匯編程序”來完成。由機器碼構(gòu)成的用戶程序一旦“進入”了單片機,再“啟動”單片機,就可讓它執(zhí)行輸入程序所規(guī)定的任務(wù)。
MCU--51 CPU和存儲器
單片機8051的CPU由運算器和控制器組成。
一、運算器 運算器以完成二進制的算術(shù)/邏輯運算部件ALU為核心,再加上暫存器TMP、累加器ACC、寄存器B、程序狀態(tài)標志寄存器PSW及布爾處理器。累加器ACC是一個八位寄存器,它是CPU中工作最頻繁的寄存器。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)。寄存器B主要用于乘法和除法操作。標志寄存器PSW也是一個八位寄存器,用來存放運算結(jié)果的一些特征,如有無進位、借位等。其每位的具體含意如下所示。PSW CY AC FO RS1 RS0 OV - P對用戶來講,最關(guān)心的是以下四位。
1進位標志CY(PSW7)。它表示了運算是否有進位(或借位)。如果操作結(jié)果在最高位有進位(加法)或者借位(減法),則該位為1,否則為0。
2輔助進位標志AC。又稱半進位標志,它反映了兩個八位數(shù)運算低四位是否有半進位,即低四位相加(或減)有否進位(或借位),如有則AC為1狀態(tài),否則為0。
3溢出標志位OV。MCS-51反映帶符號數(shù)的運算結(jié)果是否有溢出,有溢出時,此位為1,否則為0。
4奇偶標志P。反映累加器ACC內(nèi)容的奇偶性,如果ACC中的運算結(jié)果有偶數(shù)個1(如11001100B,其中有4個1),則P為0,否則,P=1。





