单片机简介1课件

单片机原理与技术

计算机基础1.1计算机软件1.280C51体系结构概要1.3

第1章概述

图1-1计算机的基本结构图

1.1.2常用的名词术语和二进编码

1．位、字节、字及字长 位（bit）。“位”指一个二进制位。它是计算机中信息存储的最小单位。

字节（Byte）。“字节”指相邻的8个二进制位。1024个字节构成1个千字节，用KB表示。1024KB构成1个兆字节，用MB表示。1024MB构成1个千兆字节，用GB表示。B、KB、MB、GB都是计算机存储器容量的单位。

2．数字编码

为便于机器识别和转换，计算机中的十进制数的每一位用二进制编码表示，这就是所谓的十进制数的二进制编码，简称二—十进制编码（BCD码）。

3．字符编码字母、数字、符号等各种字符也必须按特定的规则用二进制编码才能在计算机中表示。

字符的编码方式很多,世界上最普遍采用的一种字符编码是ASCII码。

4．汉字编码（1）外部码（2）内部码（3）交换码（4）输出码

第一步：把第一个数从它所在的存储单元（location）中取出来，送至运算器；第二步：把第二个数从它所在的存储单元中取出来，送至运算器；第三步：相加；第四步：把相加的结果，送至存储器中指定的单元。

指令通常分成操作码（opcode，即operationcode）和操作数（operand）两大部分。操作码表示计算机执行什么操作；操作数是此指令要操作的对象。指令中的操作数部分常规定参加操作的数的本身或操作数所在的地址。

1.1.4初级计算机1．CPU的结构

图1-4一个模型机的CPU结构

图1-5模型机的存储器结构图

图1-6存储器读操作示意图

1.1.5简单程序举例若要求机器把两个数7和10相加。在编程序时首先要查一下机器的指令系统，看机器能用什么指令完成这样的操作。查到可用表1-1所示的3条指令完成两数相加的操作。

名称助记符操作码说明立即数取入累加器MOVAL，n10110000B0nn这是一条两字节指令，把指令第二字节的立即数n送累加器AL加立即数ADDAL，n0000010004nn这是一条两字节指令，累加器AL中的内容与指令第二字节的立即数相加，结果在AL中停机HLT11110100F4停止操作表1-1 完成两数相加的指令

第一条指令 10110000（MOVAL，n） 00000111（n=7）第二条指令 00000100（ADDAL，n） 00001010（n=10）第三条指令 11110100（HLT）总共是3条指令5个字节。

图1-9取第一条指令的操作示意图

图1-10取立即数的操作示意图

图1-11取第二条指令的操作示意图

1.1.6寻址方式

1．立即寻址（immediateaddressing）上例中的操作数就包含在指令中，这种规定操作数的方式，称为立即寻址。指令中的操作数称为立即数。

2．寄存器寻址（registeraddressing）

若操作数在某一寄存器中，这种寻址方式称为寄存器寻址。例如指令MOVAL,BL

3．直接寻址（directaddressing）MOVAL,[n]0000n(8位)

图1-13直接寻址方式示意图

4．寄存器间接寻址MOVAL,[BL]

图1-14寄存器间接寻址方式示意图

图1-15寄存器间接寻址加法指令示意图ADDAL,[BL]

指令名称寻址方式助记符操作码说明取数指令立即寻址MOVAL，nB0n把指令第二字节的立即数送累加器（AL）中；n→AL立即寻址MOVBL，nB3n把指令第二字节的立即数送至寄存器（BL）中；n→BL表1-2 4种寻址方式及相应的指令

指令名称寻址方式助记符操作码说明取数指今寄存器寻址MOVAL，BL8AC3把BL中的内容送至AL中；BL→AL①MOVBL，AL8AD8把AL中的内容送至BL中，AL→BL①寄存器间接寻址MOVAL，［BL］8A07以BL中的内容为操作数的地址，操作数送至AL中；［BL］→AL②直接寻址MOVAL，［n］A0n指令中的第二字节为操作数的地址，操作数送至AL中；［n］→AL②续表

指令名称寻址方式助记符操作码说明存数指令直接寻址MOV［n］，ALA2n指令中的第二字节为地址，把AL中的内容存入此地址单元；AL→［n］寄存器间接寻址MOV［BL］，AL8807以BL中的内容作为地址，把AL中的内容存入此地址单元；AL→［BL］续表

指令名称寻址方式助记符操作码说明加法指令立即寻址ADDAL，n04nn为立即数；AL+n→AL寄存器寻址ADDAL，BL02C3BL中的内容为操作数；AL+BL→AL寄存器间接寻址ADDAL，［BL］0207以BL中的内容为操作数的地址；AL+［BL］→AL续表

图1-16程序在存储器中存放示意图

图1-17取出第一条指令后CPU的状态图

图1-18直接寻址方式操作示意图

图1-19取操作数过程示意图

图1-20计算机的基本硬件结构

图1-21三总线的微型机结构

图1-22典型的三总线结构1.2计算机软件

1.2.1系统软件以上这些都是由机器的设计者提供的，为了使用和管理计算机的软件，统称为系统软件。

系统软件包括：①各种语言和它们的汇编或解释、编译程序；②机器的监控管理程序（moniter）、调试程序（debug）、故障检查和诊断程序；

③程序库（为了扩大计算机的功能，便于用户使用，机器中设置了各种标准子程序，这些子程序的总和就形成了程序库）；④操作系统。

1.2.2应用软件

用户利用计算机和它所提供的各种系统软件，来编制解决用户各种实际问题的程序，称之为应用软件。应用软件也可以逐步标准化、模块化，逐步形成解决各种典型问题的应用程序的组合，将其称为软件包（package）。

1.2.3支撑（或称为支持）软件1.380C51体系结构概要

1.3.180C51简介

表1-3 不同ROM的80C51系列编号

图1-238051核的方框图

图1-248051的体系结构图

1.3.280C51单片机的CPU结构

图1-2580C51单片机功能方