單片機初學者幾個不易掌握的概念

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 ，連連線并不成為一個問題，因為各器件間一般是串行關系，各器件之間的連線并不很 多，但計算機電路卻不一樣，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)，所以就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連線線，則線的數(shù)量將多得驚人，所以在微處理機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？這種情況是是不允許的，所以要通過控制線進行控制，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，是因為這三者的本質都是一樣的─數(shù)字，或者說都是串‘0’和‘1’組成的序列。換言之，地址、指令也都是數(shù)據(jù) 。指令由單片機芯片的設計者規(guī)定的一種數(shù)字，它與我們常用的指令助記符有著嚴格的 一一對應著，不可以由單片機的開發(fā)者更改。

        地址：是尋找單片機內(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計者規(guī)定好，不可更改，外部的單元可以由單片機開發(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)：這是由微處理機處理的，在各種不同的應用電路中各不相同，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都是實際輸出值。又如用于LED的字形碼，也是實際輸出的值。 理解了地址、指令的本質，就不難理解程序運行過程中為什么會跑飛，會把數(shù)據(jù)當成指令來執(zhí)行了。
　　
三、P0口、P2口和P3的第二功能用法:
        初學時往往對P0口、P2口和P3口的第二功能用法迷惑不解，認為第二功能和原功能之間要有個切換的過程，或者說要有一條指令，事實上，各端口的第二功能完全是自動的，不需要指令來轉換。如P3.6、P3.7分別是WR、RD信號，當微片理機外接RAM或有外部I/O口 時，它們揮作第二功能，不能作為通用I/O口使用，只要一微處理機一執(zhí)行到MOVX指令，就會有相應的信號從 P3. 或P3.7送出，不需要事先用指令說明。事實上‘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，并且當單片機執(zhí)行到這條指令時，也會使P3.7變?yōu)楦唠娖?，但使用者不會這么做，因為這通常這會導致系統(tǒng)當?shù)簦此罊C）。 
　　
四、程序的執(zhí)行過程
        單片機在通電復位后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’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‘先進后出，后進先出’，并且 堆棧有特有的數(shù)據(jù)傳輸指令，即‘PUSH’和POP’，有一個特殊的專為其服務的單元，即堆棧指針SP 每當執(zhí)一次  PUSH指令時，SP就（在原來值的基礎上）自動加1，每當執(zhí)行一次POP指令，SP就（在原來值基礎上）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值，就可以把堆棧設置在規(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幾條設置堆棧指針的指令，因為開機時，SP的初始值為07H，這樣就使堆棧從08H單元 開始往后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)的渾亂。不同 作者編寫程序時，初始化堆棧指令也不完全相同，這是作者的習慣問 題。當設置好堆棧區(qū)，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成普通內(nèi)存用了。 　　

六、單片機的開發(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分析開始，我們假設已設計并制作好 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，事實上這些常數(shù)、地址在設計階段已被直接或間接地確定下來了。如當某器件的連線設計好后，其地址也就確定了，當器件的功能被確定下來后，其控制字也就被確定了。然后用文本編緝器（如EDIT、CCED 等）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，一般應用仿真機對軟件進行調(diào)試，直到程序運行正確為止。運行正確后， 就可以寫將程序固化在EPROM中）。在源程序被編譯后，生成了擴展名為HEX的目標文件，一般編程器能夠 識別種格式的文件，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識，舉一說明： 

ORG 0000H
LJMP START
ORG 040H
START： MOV SP，#5FH ;設堆棧
LOOP：  NOP
LJMP LOOP ；循環(huán)
END ；