单片机初学者几个不易掌握的概念
发布时间：2011-12-29 22:11
发布者：诸葛孔明
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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 一一对应着，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，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，它们挥作第二功能，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. 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，但使用者不会这么做，因为这通常这会导致系统当掉（即死机）。 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’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 堆栈有特有的数据传输指令，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，就时把堆栈设置在从内存单元60H开始的单元中。一般程序的开头总有这么几条设置堆栈指针的指令，因为开机时，SP的初始值为07H，这样就使堆栈从08H单元 开始往后08H到1FH这个区域正是8031的第二、三、四工作寄存器区，经常要被使用，这会造成数据的浑乱。不同 作者编写程序时，初始化堆栈指令也不完全相同，这是作者的习惯问 题。当设置好堆栈区，并不意味着该区域成为一种专用内存，它还是可以象普通内存 区域一样使用，只是一般情况下编程者不会把它当成普通内存用了。 六、单片机的开发过程 这里所说的开发过程并不是一般书中所说的从任务分析开始，我们假设已设计并制作好 硬件下面就是编写软件的工作。在编写软件之前，首先要确定一些常数、地址，事实上这些常数、地址在设计阶段已被直接或间接地确定下来了。如当某器件的连线设计好后，其地址也就确定了，当器件的功能被确定下来后，其控制字也就被确定了。然后用文本编缉器（如EDIT、CCED 等）写软件，编写好后，用编译器对源程序文件编译，查错，直到没有语法错误，除了极简单的程序外，一般应用仿真机对软件进行调试，直到程序运行正确为止。运行正确后， 就可以写将程序固化在EPROM中）。在源程序被编译后，生成了扩展名为HEX的目标文件，一般编程器能够 识别种格式的文件，只要将此文件调入即可写片。在此，为使大家对整个过程有个认识，举一说明： ORG 0000H LJMP START ORG 040H START： MOV SP，#5FH ;设堆栈 LOOP： NOP LJMP LOOP ；循环 END ； |
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