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單片機(jī),單片機(jī)是什么意思

作者: 時間:2011-12-07 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

1、

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/172367.htm

是一種集成在電路芯片,是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU隨機(jī)存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時器/計時器等功能(可能還包括顯示驅(qū)動電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路)集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個小而完善的計算機(jī)系統(tǒng)。

一臺能夠工作的計算機(jī)要有這樣幾個部份構(gòu)成:CPU(進(jìn)行運(yùn)算、控制)、RAM(數(shù)據(jù)存儲)、ROM(程序存儲)、輸入/輸出設(shè)備(例如:串行口、并行輸出口等)。在個人計算機(jī)上這些部份被分成若干塊芯片,安裝一個稱之為主板的印刷線路板上。而在中,這些部份,全部被做到一塊集成電路芯片中了,所以就稱為單片(單芯片)機(jī),而且有一些單片機(jī)中除了上述部份外,還集成了其它部份如A/D,D/A等。

單片機(jī)是一種控制芯片,一個微型的計算機(jī),而加上晶振,存儲器,地址鎖存器,邏輯門,七段譯碼器(顯示器),按鈕(類似鍵盤),擴(kuò)展芯片,接口等那是單片機(jī)系統(tǒng)。

天!PC中的CPU一塊就要賣幾千塊錢,這么多東西做在一起,還不得買個天價!再說這塊芯片也得非常大了。

不,價格并不高,從幾元人民幣到幾十元人民幣,體積也不大,一般用40腳封裝,當(dāng)然功能多一些單片機(jī)也有引腳比較多的,如68引腳,功能少的只有10多個或20多個引腳,有的甚至只8只引腳。

會這樣呢?

功能有強(qiáng)弱,打個比方,市場上面有的組合音響一套才賣幾百塊錢,可是有的一臺功放機(jī)就要賣好幾千。另外這種芯片的生產(chǎn)量很大,技術(shù)也很成熟,51系列的單片機(jī)已經(jīng)做了十幾年,所以價格就低了。

既然如此,單片機(jī)的功能肯定不強(qiáng),干嗎要學(xué)它呢?

話不能這樣說,實(shí)際工作中并不是任何需要計算機(jī)的場合都要求計算機(jī)有很高的性能,一個控制電冰箱溫度的計算機(jī)難道要用PIII?應(yīng)用的關(guān)鍵是看是否夠用,是否有很好的性能價格比。所以8051出來十多年,依然沒有被淘汰,還在不斷的發(fā)展中。

2、MCS51單片機(jī)和8051、8031、89C51等的關(guān)系

我們平常老是講8051,又有8031,現(xiàn)在又有89C51,89s51它們之間究竟是什么關(guān)系?

MCS51是指由美國INTEL公司(對了,就是大名鼎鼎的INTEL)生產(chǎn)的一系列單片機(jī)的總稱,這一系列單片機(jī)包括了好些品種,如8031,8051,8751,8032,8052,8752等,其中8051是最早最典型的產(chǎn)品,該系列其它單片機(jī)都是在8051的基礎(chǔ)上進(jìn)行功能的增、減、改變而來的,所以人們習(xí)慣于用8051來稱呼MCS51系列單片機(jī),而8031是前些年在我國最流行的單片機(jī),所以很多場合會看到8031的名稱。INTEL公司將MCS51的核心技術(shù)授權(quán)給了很多其它公司,所以有很多公司在做以8051為核心的單片機(jī),當(dāng)然,功能或多或少有些改變,以滿足不同的需求,其中89C51就是這幾年在我國非常流行的單片機(jī),它是由美國ATMEL公司開發(fā)生產(chǎn)的。以后我們將用89C51單片機(jī)來完成一系列的實(shí)驗(yàn)。

單片機(jī)也被稱為微控制器(Microcontroller),是因?yàn)樗钤绫挥迷诠I(yè)控制領(lǐng)域。單片機(jī)由芯片內(nèi)僅有CPU的專用處理器發(fā)展而來。最早的設(shè)計理念是通過將大量外圍設(shè)備和CPU集成在一個芯片中,使計算機(jī)系統(tǒng)更小,更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。INTEL的Z80是最早按照這種思想設(shè)計出的處理器,從此以后,單片機(jī)和專用處理器的發(fā)展便分道揚(yáng)鑣。

早期的單片機(jī)都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031,因?yàn)楹唵慰煽慷阅懿诲e獲得了很大的好評。此后在8031上發(fā)展出了MCS51系列單片機(jī)系統(tǒng)?;谶@一系統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高,開始出現(xiàn)了16位單片機(jī),但因?yàn)樾詢r比不理想并未得到很廣泛的應(yīng)用。90年代后隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品大發(fā)展,單片機(jī)技術(shù)得到了巨大的提高。隨著INTEL i960系列特別是后來的ARM系列的廣泛應(yīng)用,32位單片機(jī)迅速取代16位單片機(jī)的高端地位,并且進(jìn)入主流市場。而傳統(tǒng)的8位單片機(jī)的性能也得到了飛速提高,處理能力比起80年代提高了數(shù)百倍。目前,高端的32位單片機(jī)主頻已經(jīng)超過300MHz,性能直追90年代中期的專用處理器,而普通的型號出廠價格跌落至1美元,最高端的型號也只有10美元。當(dāng)代單片機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)不再只在裸機(jī)環(huán)境下開發(fā)和使用,大量專用的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在全系列的單片機(jī)上。而在作為掌上電腦和手機(jī)核心處理的高端單片機(jī)甚至可以直接使用專用的Windows和Linux操作系統(tǒng)。

單片機(jī)比專用處理器更適合應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng),因此它得到了最多的應(yīng)用。事實(shí)上單片機(jī)是世界上數(shù)量最多的計算機(jī)?,F(xiàn)代人類生活中所用的幾乎每件電子和機(jī)械產(chǎn)品中都會集成有單片機(jī)。手機(jī)、電話、計算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及鼠標(biāo)等電腦配件中都配有1-2部單片機(jī)。而個人電腦中也會有為數(shù)不少的單片機(jī)在工作。汽車上一般配備40多部單片機(jī),復(fù)雜的工業(yè)控制系統(tǒng)上甚至可能有數(shù)百臺單片機(jī)在同時工作!單片機(jī)的數(shù)量不僅遠(yuǎn)超過PC機(jī)和其他計算的綜合,甚至比人類的數(shù)量還要多。

單片機(jī)介紹

單片機(jī)又稱單片微控制器,它不是完成某一個邏輯功能的芯片,而是把一個計算機(jī)系統(tǒng)集成到一個芯片上。相當(dāng)于一個微型的計算機(jī),和計算機(jī)相比,單片機(jī)只缺少了I/O設(shè)備。概括的講:一塊芯片就成了一臺計算機(jī)。它的體積小、質(zhì)量輕、價格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。同時,學(xué)習(xí)使用單片機(jī)是了解計算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。

單片機(jī)內(nèi)部也用和電腦功能類似的模塊,比如CPU,內(nèi)存,并行總線,還有和硬盤作用相同的存儲器件,不同的是它的這些部件性能都相對我們的家用電腦弱很多,不過價錢也是低的,一般不超過10元即可......用它來做一些控制電器一類不是很復(fù)雜的工作足矣了。我們現(xiàn)在用的全自動滾筒洗衣機(jī)、排煙罩、VCD等等的家電里面都可以看到它的身影!......它主要是作為控制部分的核心部件。

它是一種在線式實(shí)時控制計算機(jī),在線式就是現(xiàn)場控制,需要的是有較強(qiáng)的抗干擾能力,較低的成本,這也是和離線式計算機(jī)的(比如家用PC)的主要區(qū)別。

單片機(jī)是靠程序的,并且可以修改。通過不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能,尤其是特殊的獨(dú)特的一些功能,這是別的器件需要費(fèi)很大力氣才能做到的,有些則是花大力氣也很難做到的。一個不是很復(fù)雜的功能要是用美國50年代開發(fā)的74系列,或者60年代的CD4000系列這些純硬件來搞定的話,電路一定是一塊大PCB板!但是如果要是用美國70年代成功投放市場的系列單片機(jī),結(jié)果就會有天壤之別!只因?yàn)閱纹瑱C(jī)的通過你編寫的程序可以實(shí)現(xiàn)高智能,高效率,以及高可靠性!

由于單片機(jī)對成本是敏感的,所以目前占統(tǒng)治地位的軟件還是最低級匯編語言,它是除了二進(jìn)制機(jī)器碼以上最低級的語言了,既然這么低級為什么還要用呢?很多高級的語言已經(jīng)達(dá)到了可視化編程的水平為什么不用呢?原因很簡單,就是單片機(jī)沒有家用計算機(jī)那樣的CPU,也沒有像硬盤那樣的海量存儲設(shè)備。一個可視化高級語言編寫的小程序里面即使只有一個按鈕,也會達(dá)到幾十K的尺寸!對于家用PC的硬盤來講沒什么,可是對于單片機(jī)來講是不能接受的。 單片機(jī)在硬件資源方面的利用率必須很高才行,所以匯編雖然原始卻還是在大量使用。一樣的道理,如果把巨型計算機(jī)上的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件拿到家用PC上來運(yùn)行,家用PC的也是承受不了的。

可以說,二十世紀(jì)跨越了三個“電”的時代,即電氣時代、電子時代和現(xiàn)已進(jìn)入的電腦時代。不過,這種電腦,通常是指個人計算機(jī),簡稱PC機(jī)。它由主機(jī)、鍵盤、顯示器等組成。還有一類計算機(jī),大多數(shù)人卻不怎么熟悉。這種計算機(jī)就是把智能賦予各種機(jī)械的單片機(jī)(亦稱微控制器)。顧名思義,這種計算機(jī)的最小系統(tǒng)只用了一片集成電路,即可進(jìn)行簡單運(yùn)算和控制。因?yàn)樗w積小,通常都藏在被控機(jī)械的“肚子”里。它在整個裝置中,起著有如人類頭腦的作用,它出了毛病,整個裝置就癱瘓了。現(xiàn)在,這種單片機(jī)的使用領(lǐng)域已十分廣泛,如智能儀表、實(shí)時工控、通訊設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、家用電器等。各種產(chǎn)品一旦用上了單片機(jī),就能起到使產(chǎn)品升級換代的功效,常在產(chǎn)品名稱前冠以形容詞——“智能型”,如智能型洗衣機(jī)等?,F(xiàn)在有些工廠的技術(shù)人員或其它業(yè)余電子開發(fā)者搞出來的某些產(chǎn)品,不是電路太復(fù)雜,就是功能太簡單且極易被仿制。究其原因,可能就卡在產(chǎn)品未使用單片機(jī)或其它可編程邏輯器件上。

單片機(jī)歷史

單片機(jī)誕生于20世紀(jì)70年代末,經(jīng)歷了SCM、MCU、SoC三大階段。

1.SCM即單片微型計算機(jī)(Single Chip Microcomputer)階段,主要是尋求最佳的單片形態(tài)嵌入式系統(tǒng)的最佳體系結(jié)構(gòu)。“創(chuàng)新模式”獲得成功,奠定了SCM與通用計算機(jī)完全不同的發(fā)展道路。在開創(chuàng)嵌入式系統(tǒng)獨(dú)立發(fā)展道路上,Intel公司功不可沒。

2.MCU即微控制器(Micro Controller Unit)階段,主要的技術(shù)發(fā)展方向是:不斷擴(kuò)展?jié)M足嵌入式應(yīng)用時,對象系統(tǒng)要求的各種外圍電路與接口電路,突顯其對象的智能化控制能力。它所涉及的領(lǐng)域都與對象系統(tǒng)相關(guān),因此,發(fā)展MCU的重任不可避免地落在電氣、電子技術(shù)廠家。從這一角度來看,Intel逐漸淡出MCU的發(fā)展也有其客觀因素。在發(fā)展MCU方面,最著名的廠家當(dāng)數(shù)Philips公司。

Philips公司以其在嵌入式應(yīng)用方面的巨大優(yōu)勢,將MCS-51從單片微型計算機(jī)迅速發(fā)展到微控制器。因此,當(dāng)我們回顧嵌入式系統(tǒng)發(fā)展道路時,不要忘記Intel和Philips的歷史功績。

3.單片機(jī)是嵌入式系統(tǒng)的獨(dú)立發(fā)展之路,向MCU階段發(fā)展的重要因素,就是尋求應(yīng)用系統(tǒng)在芯片上的最大化解決;因此,專用單片機(jī)的發(fā)展自然形成了SoC化趨勢。隨著微電子技術(shù)、IC設(shè)計、EDA工具的發(fā)展,基于SoC的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計會有較大的發(fā)展。因此,對單片機(jī)的理解可以從單片微型計算機(jī)、單片微控制器延伸到單片應(yīng)用系統(tǒng)。

單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域

目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個領(lǐng)域,幾乎很難找到哪個領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置,飛機(jī)上各種儀表的控制,計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸,工業(yè)自動化過程的實(shí)時控制和數(shù)據(jù)處理,廣泛使用的各種智能IC卡,民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng),錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動洗衣機(jī)的控制,以及程控玩具、電子寵物等等,這些都離不開單片機(jī)。更不用說自動控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。因此,單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。

單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域,大致可分如下幾個范疇:

1.在智能儀器儀表上的應(yīng)用

單片機(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于儀器儀表中,結(jié)合不同類型的傳感器,可實(shí)現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。采用單片機(jī)控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化,且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強(qiáng)大。例如精密的測量設(shè)備(功率計,示波器,各種分析儀)。

2.在工業(yè)控制中的應(yīng)用

用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管理,電梯智能化控制、各種報警系統(tǒng),與計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級控制系統(tǒng)等。

3.在家用電器中的應(yīng)用

可以這樣說,現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機(jī)控制,從電飯褒、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備,五花八門,無所不在。

4.在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用

現(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備通信接口,可以很方便地與計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,為在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件,現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)智能控制,從手機(jī),電話機(jī)、小型程控交換機(jī)、樓宇自動通信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動電話,集群移動通信,無線電對講機(jī)等。

5.單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用

單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當(dāng)廣泛,例如醫(yī)用呼吸機(jī),各種分析儀,監(jiān)護(hù)儀,超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。

6.在各種大型電器中的模塊化應(yīng)用

某些專用單片機(jī)設(shè)計用于實(shí)現(xiàn)特定功能,從而在各種電路中進(jìn)行模塊化應(yīng)用,而不要求使用人員了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如音樂集成單片機(jī),看似簡單的功能,微縮在純電子芯片中(有別于磁帶機(jī)的原理),就需要復(fù)雜的類似于計算機(jī)的原理。如:音樂信號以數(shù)字的形式存于存儲器中(類似于ROM),由微控制器讀出,轉(zhuǎn)化為模擬音樂電信號(類似于聲卡)。

在大型電路中,這種模塊化應(yīng)用極大地縮小了體積,簡化了電路,降低了損壞、錯誤率,也方便于更換。

7.單片機(jī)在汽車設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用

單片機(jī)在汽車電子中的應(yīng)用非常廣泛,例如汽車中的發(fā)動機(jī)控制器,基于CAN總線的汽車發(fā)動機(jī)智能電子控制器,GPS導(dǎo)航系統(tǒng),abs防抱死系統(tǒng),制動系統(tǒng)等等。

此外,單片機(jī)在工商,金融,科研、教育,國防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途。

學(xué)習(xí)應(yīng)用六大重要部分

單片機(jī)學(xué)習(xí)應(yīng)用的六大重要部分

一、總線:我們知道,一個電路總是由元器件通過電線連接而成的,在模擬電路中,連線并不成為一個問題,因?yàn)楦髌骷g一般是串行關(guān)系,各器件之間的連線并不很多,但計算機(jī)電路卻不一樣,它是以微處理器為核心,各器件都要與微處理器相連,各器件之間的工作必須相互協(xié)調(diào),所以需要的連線就很多了,如果仍如同模擬電路一樣,在各微處理器和各器件間單獨(dú)連線,則線的數(shù)量將多得驚人,所以在微處理機(jī)中引入了總線的概念,各個器件共同享用連線,所有器件的8根數(shù)據(jù)線全部接到8根公用的線上,即相當(dāng)于各個器件并聯(lián)起來,但僅這樣還不行,如果有兩個器件同時送出數(shù)據(jù),一個為0,一個為1,那么,接收方接收到的究竟是什么呢?這種情況是不允許的,所以要通過控制線進(jìn)行控制,使器件分時工作,任何時候只能有一個器件發(fā)送數(shù)據(jù)(可以有多個器件同時接收)。器件的數(shù)據(jù)線也就被稱為數(shù)據(jù)總線,器件所有的控制線被稱為控制總線。在單片機(jī)內(nèi)部或者外部存儲器及其它器件中有存儲單元,這些存儲單元要被分配地址,才能使用,分配地址當(dāng)然也是以電信號的形式給出的,由于存儲單元比較多,所以,用于地址分配的線也較多,這些線被稱為地址總線。

二、數(shù)據(jù)、地址、指令:之所以將這三者放在一起,是因?yàn)檫@三者的本質(zhì)都是一樣的——數(shù)字,或者說都是一串‘0’和‘1’組成的序列。換言之,地址、指令也都是數(shù)據(jù)。指令:由單片機(jī)芯片的設(shè)計者規(guī)定的一種數(shù)字,它與我們常用的指令助記符有著嚴(yán)格的一一對應(yīng)關(guān)系,不可以由單片機(jī)的開發(fā)者更改。地址:是尋找單片機(jī)內(nèi)部、外部的存儲單元、輸入輸出口的依據(jù),內(nèi)部單元的地址值已由芯片設(shè)計者規(guī)定好,不可更改,外部的單元可以由單片機(jī)開發(fā)者自行決定,但有一些地址單元是一定要有的(詳見程序的執(zhí)行過程)。數(shù)據(jù):這是由微處理機(jī)處理的對象,在各種不同的應(yīng)用電路中各不相同,一般而言,被處理的數(shù)據(jù)可能有這么幾種情況:
  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•常數(shù)(如MOV TH0,#10H)10H即定時常數(shù)。
  4•實(shí)際輸出值(如P1口接彩燈,要燈全亮,則執(zhí)行指令:MOV P1,#0FFH,要燈全暗,則執(zhí)行指令:MOV P1,#00H)這里0FFH和00H都是實(shí)際輸出值。又如用于LED的字形碼,也是實(shí)際輸出的值。

理解了地址、指令的本質(zhì),就不難理解程序運(yùn)行過程中為什么會跑飛,會把數(shù)據(jù)當(dāng)成指令來執(zhí)行了。

三、P0口、P2口和P3的第二功能用法:初學(xué)時往往對P0口、P2口和P3口的第二功能用法迷惑不解,認(rèn)為第二功能和原功能之間要有一個切換的過程,或者說要有一條指令,事實(shí)上,各端口的第二功能完全是自動的,不需要用指令來轉(zhuǎn)換。如P3.6、P3.7分別是WR、RD信號,當(dāng)微片理機(jī)外接RAM或有外部I/O口時,它們被用作第二功能,不能作為通用I/O口使用,只要一微處理機(jī)一執(zhí)行到MOVX指令,就會有相應(yīng)的信號從P3.6或P3.7送出,不需要事先用指令說明。事實(shí)上‘不能作為通用I/O口使用’也并不是‘不能’而是(使用者)‘不會’將其作為通用I/O口使用。你完全可以在指令中按排一條SETB P3.7的指令,并且當(dāng)單片機(jī)執(zhí)行到這條指令時,也會使P3.7變?yōu)楦唠娖剑褂谜卟粫@么去做,因?yàn)檫@通常會導(dǎo)致系統(tǒng)的崩潰。

四、程序的執(zhí)行過程: 單片機(jī)在通電復(fù)位后8051內(nèi)的程序計數(shù)器(PC)中的值為‘0000’,所以程序總是從‘0000’單元開始執(zhí)行,也就是說:在系統(tǒng)的ROM中一定要存在‘0000’這個單元,并且在‘0000’單元中存放的一定是一條指令。

五、堆棧: 堆棧是一個區(qū)域,是用來存放數(shù)據(jù)的,這個區(qū)域本身沒有任何特殊之處,就是內(nèi)部RAM的一部份,特殊的是它存放和取用數(shù)據(jù)的方式,即所謂的‘先進(jìn)后出,后進(jìn)先出’,并且堆棧有特殊的數(shù)據(jù)傳輸指令,即‘PUSH’和‘POP’,有一個特殊的專為其服務(wù)的單元,即堆棧指針SP,每當(dāng)執(zhí)一次PUSH指令時,SP就(在原來值的基礎(chǔ)上)自動加1,每當(dāng)執(zhí)行一次POP指令,SP就(在原來值的基礎(chǔ)上)自動減1。由于SP中的值可以用指令加以改變,所以只要在程序開始階段更改了SP的值,就可以把堆棧設(shè)置在規(guī)定的內(nèi)存單元中,如在程序開始時,用一條MOV SP,#5FH指令,就時把堆棧設(shè)置在從內(nèi)存單元60H開始的單元中。一般程序的開頭總有這么一條設(shè)置堆棧指針的指令,因?yàn)殚_機(jī)時,SP的初始值為07H,這樣就使堆棧從08H單元開始往后,而08H到1FH這個區(qū)域正是8031的第二、三、四工作寄存器區(qū),經(jīng)常要被使用,這會造成數(shù)據(jù)的混亂。不同作者編寫程序時,初始化堆棧指令也不完全相同,這是作者的習(xí)慣問題。當(dāng)設(shè)置好堆棧區(qū)后,并不意味著該區(qū)域成為一種專用內(nèi)存,它還是可以象普通內(nèi)存區(qū)域一樣使用,只是一般情況下編程者不會把它當(dāng)成普通內(nèi)存用了。

六、單片機(jī)的開發(fā)過程: 這里所說的開發(fā)過程并不是一般書中所說的從任務(wù)分析開始,我們假設(shè)已設(shè)計并制作好硬件,下面就是編寫軟件的工作。在編寫軟件之前,首先要確定一些常數(shù)、地址,事實(shí)上這些常數(shù)、地址在設(shè)計階段已被直接或間接地確定下來了。如當(dāng)某器件的連線設(shè)計好后,其地址也就被確定了,當(dāng)器件的功能被確定下來后,其控制字也就被確定了。然后用文本編輯器(如EDIT、CCED等)編寫軟件,編寫好后,用編譯器對源程序文件編譯,查錯,直到?jīng)]有語法錯誤,除了極簡單的程序外,一般應(yīng)用仿真機(jī)對軟件進(jìn)行調(diào)試,直到程序運(yùn)行正確為止。運(yùn)行正確后,就可以寫片(將程序固化在EPROM中)。在源程序被編譯后,生成了擴(kuò)展名為HEX的目標(biāo)文件,一般編程器能夠識別這種格式的文件,只要將此文件調(diào)入即可寫片。在此,為使大家對整個過程有個認(rèn)識,舉一例說明:
  單片機(jī)試驗(yàn)板ORG 0000H
  LJMP START
  ORG 040H
  START:
  MOV SP,#5FH ;設(shè)堆棧
  LOOP:
  NOP
  LJMP LOOP ;循環(huán)
  END ;結(jié)束

單片機(jī)學(xué)習(xí)

目前,很多人對匯編語言并不認(rèn)可??梢哉f,掌握用C語言單片機(jī)編程很重要,可以大大提高開發(fā)的效率。不過初學(xué)者可以不了解單片機(jī)的匯編語言,但一定要了解單片機(jī)具體性能和特點(diǎn),不然在單片機(jī)領(lǐng)域是比較致命的。如果不考慮單片機(jī)硬件資源,在KEIL中用C胡亂編程,結(jié)果只能是出了問題無法解決!可以肯定的說,最好的C語言單片機(jī)工程師都是從匯編走出來的編程者因?yàn)閱纹瑱C(jī)的C語言雖然是高級語言,但是它不同于臺式機(jī)個人電腦上的VC++什么的單片機(jī)的硬件資源不是非常強(qiáng)大,不同于我們用VC、VB等高級語言在臺式PC上寫程序畢竟臺式電腦的硬件非常強(qiáng)大,所以才可以不考慮硬件資源的問題。還有就是在單片機(jī)編程中C語言雖然編程方便,便于人們閱讀,但是在執(zhí)行效率上是要比匯編語言低10%到20%,所以用什么語言編寫程序是要看具體用在什么場合下??偟膩碚f做單片機(jī)編程要靈活使用匯編語言與C語言,讓單片機(jī)的強(qiáng)大功能以最高是效率展示給用戶。

以8051單片機(jī)為例講解單片機(jī)的引腳及相關(guān)功能;

《單片機(jī)引腳圖》

40個引腳按引腳功能大致可分為4個種類:電源、時鐘、控制和I/O引腳。

⒈ 電源:
  ⑴ VCC - 芯片電源,接+5V;
 ?、?VSS - 接地端;
  注:用萬用表測試單片機(jī)引腳電壓一般為0v或者5v,這是標(biāo)準(zhǔn)的TTL電平。但有時候在單片機(jī)程序正在工作時候測試結(jié)果并不是這個值而是介于0v-5v之間,其實(shí)這是萬用表的響應(yīng)速度沒這么快而已,在某一個瞬間單片機(jī)引腳電壓仍保持在0v或者5v。

⒉ 時鐘:XTAL1、XTAL2 - 晶體振蕩電路反相輸入端和輸出端。

⒊ 控制線:控制線共有4根,
 ?、?ALE/PROG:地址鎖存允許/片內(nèi)EPROM編程脈沖
 ?、?ALE功能:用來鎖存P0口送出的低8位地址
 ?、?PROG功能:片內(nèi)有EPROM的芯片,在EPROM編程期間,此引腳輸入編程脈沖。
 ?、?PSEN:外ROM讀選通信號。
 ?、?RST/VPD:復(fù)位/備用電源。
  ① RST(Reset)功能:復(fù)位信號輸入端。
 ?、?VPD功能:在Vcc掉電情況下,接備用電源。
  ⑷ EA/Vpp:內(nèi)外ROM選擇/片內(nèi)EPROM編程電源。
  ① EA功能:內(nèi)外ROM選擇端。
 ?、?Vpp功能:片內(nèi)有EPROM的芯片,在EPROM編程期間,施加編程電源Vpp。

⒋ I/O線
  80C51共有4個8位并行I/O端口:P0、P1、P2、P3口,共32個引腳。
  P3口還具有第二功能,用于特殊信號輸入輸出和控制信號(屬控制總線)
  5. P3口第二功能
  P30 RXD 串行輸入口
  P31 TXD 串行輸出口
  P32 INT0 外部中斷0(低電平有效)
  P33 INT1 外部中斷1(低電平有效)
  P34 T0 定時計數(shù)器0
  P35 T1 定時計數(shù)器1
  P36 WR 外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通(低電平有效)
  P37 RD 外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通(低電平有效)

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