[转帖]初学单片机几个不易掌握的概念

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慕容华华
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慕容华华

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2004-06-05 10:23 |只看楼主 1#
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初学单片机几个不易掌握的概念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（即死机）。
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慕容华华
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2004-06-05 10:23 |只看楼主 2#
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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‘0 000’，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，就时把堆栈设置在从内存单元 60H开始的单元中。一般程序的开头总有这么一条设置堆栈指针的指令，因为开机时，S P的初始值为07H，这样就使堆栈从08H单元开始往后，而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。当设置好堆栈区后，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，其地址也就被确定了，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）编写软件，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，就可以写片（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 识别这种格式的文件，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，举一例说明： ORG 0000H LJMP START ORG 040H START： MOV SP，#5FH ;设堆栈 LOOP： NOP LJMP LOOP ；循环 END ；结束 表1 :03000000020040BB :0700400075815F000200431F 表2 02 00 40 FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF F F FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF 75 81 5F 00 02 00 43 表3 表1为源程序，表2是汇编后得到的HEX文件，表3是由HEX文件转换成的目标文件，也就是 最终写入EPROM的文件，它由编程器转换得到，也可以由HEXBIN一类的程序转换得到。学 过手工汇编者应当不难找出表3与表1的一一对应关系，值得注意的是从02 00 40后开始 的一长串‘FF’，直到75 81，这是由于伪指令：ORG 040H造成的结果。
　　七、仿真、仿真机 仿真是单片机开发过程中非常重要的一个环节，除了一些极简单 的任务，一般产品开发过程中都要进行仿真，仿真的主要目的是进行软件调试，当然借 助仿真机，也能进行一些硬件排错。一块单片机应用电用目的而设计的应用电路，仿真 就是利用仿真机来代替应用电路板（称目标机）的单片 机部份，对应用电路部份进行测试、调试。仿真有CPU仿真和ROM仿真两种，所谓CPU仿真 是指用仿真机代替目标机的CPU，由仿真机向目标机的应用电路部份提供各种信号、数据 ，进行调试的方法。这种仿真可以通过单步运行、连续运行等多种方法来运行程序，并 能观察到单片机内部的变化，便于改正程序中的错误。所谓ROM仿真，就是用仿真机代替 目标机的ROM，目标机的CPU工作时，从仿真机中读取程序，并执行。这种仿真其实就是 将仿真机当成一片EPROM，只是省去了擦片、写片的麻烦，并没有多少调试手段可言。通 常这是二种不同类型的仿真机，也就是说，一台仿真机不能既做CPU仿真，又做ROM仿真 。可能的情况下，当然以CPU仿真好。 以上系个人对单片机的理解，如有不对之处，请诸位大虾多多指点。发表您的高见。 本文欢迎转载，请注明出自平凡的单片机
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wolfer
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wolfer

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2004-06-05 23:29 |只看该用户 3#
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写得好啊，我们就需要这些文章哈
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krp
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krp

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2004-06-07 15:42 |只看该用户 4#
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太棒了！让我长进了不少！
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cango
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cango

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2004-06-10 14:56 |只看该用户 5#
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顶，及其有用的东西，以后得多来这里学习学习
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21highway
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21highway

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2004-06-10 22:30 |只看该用户 6#
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太好了
我请求搞设计的朋友,在以后的设计中不要采用日本所有公司的器件。 尽自己的能力，将自己所在公司的现有产品中， 日产器件用其他公司的器件替换。 我请求准备购买电器产品的朋友， 不要买日本产的任何电器。 我请求准备买电脑的朋友 别买日产的硬盘，光驱，软驱等。 我请求爱吃零食的朋友 不要吃日产的食品及印有日文标志的国产食品。 我请求爱好音乐的朋友 别买日本歌手的磁带，不听日本歌曲 用一句话来说：就是不购买日产的任何产品！
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superdoggy
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superdoggy

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2004-06-11 12:27 |只看该用户 7#
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嗯 我觉悟了……
[img]http://www.sp169.com/1/up1/20046161415593.jpg[/img]
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ywd_80
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ywd_80

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2004-06-12 17:38 |只看该用户 8#
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不错，谢谢拉
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小土
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小土

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2004-06-24 00:16 |只看该用户 9#
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我是新手，我顶
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chenhu
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chenhu

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2004-06-26 03:24 |只看该用户 10#
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还可以，基本上说清了我学单片机时曾有的一些疑惑。 支持哈！！！！！！！！
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