Ⅰ 單片機是怎樣執行指令的
單片機(Microcontrollers)是一種集成電路晶元,是採用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計數器等功能(可能還包括顯示驅動電路、脈寬調制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路)集成到一塊矽片上構成的一個小而完善的微型計算機系統,在工業控制領域廣泛應用。從上世紀80年代,由當時的4位、8位單片機,發展到現在的300M的高速單片機。
Ⅱ 51單片機執行程序的過程
單片機執行程序的過程,實際上就是執行我們所編製程序的過程。即逐條指令的過程。計算機每執行一條指令都可分為三個階段進行。即取指令-----分析指令-----執行指令。
取指令的任務是:根據程序計數器PC中的值從程序存儲器讀出現行指令,送到指令寄存器。
分析指令階段的任務是:將指令寄存器中的指令操作碼取出後進行解碼,分析其指令性質。如指令要求操作數,則尋找操作數地址。
計算機執行程序的過程實際上就是逐條指令地重復上述操作過程,直至遇到停機指令可循環等待指令。
一般計算機進行工作時,首先要通過外部設備把程序和數據通過輸入介面電路和數據匯流排送入到存儲器,然後逐條取出執行。但單片機中的程序一般事先我們都已通過寫入器固化在片內或片外程序存儲器中。因而一開機即可執行指令。
下面我們將舉個實例來說明指令的執行過程:
開機時,程序計算器PC變為0000H。然後單片機在時序電路作用下自動進入執行程序過程。執行過程實際上就是取出指令(取
出存儲器中事先存放的指令階段)和執行指令(分析和執行指令)的循環過程。
例如執行指令:MOV A,#0E0H,其機器碼為「74H E0H」,該指令的功能是把操作數E0H送入累加器,
0000H單元中已存放74H,0001H單元中已存放E0H。當單片機開始運行時,首先是進入取指階段,其次序是:
1 程序計數器的內容(這時是0000H)送到地址寄存器;
2 程序計數器的內容自動加1(變為0001H);
3 地址寄存器的內容(0000H)通過內部地址匯流排送到存儲器,以存儲器中地址解碼電跟,使地址為0000H的單元被選中;
4 CPU使讀控制線有效;
5 在讀命令控制下被選中存儲器單元的內容(此時應為74H)送到內部數據匯流排上,因為是取指階段,所以該內容通過數據匯流排被送到指令寄存器。
至此,取指階段完成,進入解碼分析和執行指令階段。
由於本次進入指令寄存器中的內容是74H(操作碼),以解碼器解碼後單片機就會知道該指令是要將一個數送到A累加器,而該數是在這個代碼的下一個存儲單元。所以,執行該指令還必須把數據(E0H)從存儲器中取出送到CPU,即還要在存儲器中取第二個位元組。其過程與取指階段很相似,只是此時PC已為0001H。指令解碼器結合時序部件,產生74H操作碼的微操作系列,使數字E0H從0001H單元取出。因為指令是要求把取得的數送到A累加器,所以取出的數字經內部數據匯流排進入A累加器,而不是進入指令寄存器。至此,一條指令的執行完畢。單片機中PC=0002H,PC在CPU每次向存儲器取指或取數時自動加1,單片機又進入下一取指階段。這一過程一直重復下去,直至收到暫停指令或循環等待指令暫停。CPU就是這樣一條一條地執行指令,完成所有規定的功能。
Ⅲ 51單片機指令包括操作碼和操作數,其中操作數是指
操作數表示參加操作的數或操作數所在的地址(即操作數所存放的地方編號)。
因為單片機是一種可編程器件,只「認得」二進碼(0、1)。要單片機運作,單片機系統中的所有指令,都必須以二進制編碼的形式來表示。
例如,在Intel公司的MCS-51系列單片機中,從存貯器中取出一數到CPU中的累加器(在運算器中,參與運算、存放運算結果的專用寄存器)的指令代碼為74H,
累加器內容加立即數的代碼為24H,再加上立即數代碼,累加器送數到內部RAM存貯器的代碼為F6H~F7H等。這些指令是用十六進製表示二進制的機器碼。
(3)單片機操作符74H擴展閱讀
MCS-51中數的傳送常用MOV(Move的縮寫)、加法用Add(Addition的縮寫)來作為助記符。這樣,每條指令有明顯的動作特徵,易於記憶和理解,也不容易出錯。用助記符來編寫的程序稱為匯編語言程序。
但是,助記符編寫的程序便於人理解,可單片機卻只認識二進制機器代碼,因此,為了讓單片機能「讀懂」匯編語言程序必須在轉換成由二進制機器碼構成的程序,這種轉換過程,就稱為「匯編」。
匯編可藉助於人工查表法來實現,也可藉助PC機通過所謂「交叉匯編程序」來完成。由機器碼構成的用戶程序一旦「進入」了單片機,再「啟動」單片機,就可讓它執行輸入程序所規定的任務。
Ⅳ 單片機中"MOV A,#0FEH;將立即數1111 1110傳送到A中 代碼:74H,FEH"其中74H怎麼得來的求高手指教
樓主還是要仔細看下教材就會明白了,由助記符等組成的偽指令,經過編譯軟體編譯後生成機器碼,機器碼由操作碼+操作數組成,那個74就是操作碼,至於其他的指令生成的機器碼又是什麼數據,可以網路一下相關資料,如果還要追問他為什麼是74而不是64或其他,那麼也請網路一下吧,畢竟不用的時間太久了就只能幫你這些了。下面資料或許對你有用:
註:資料源自網路共享資源,請核實後採用。
Ⅳ 單片機,程序存儲器中的位元組,如何區分是指令還是數據
指令和數據主要是單片機按照其約定的命令書寫格式來確定的。
比如說
MOV
R7,
#74H
MOV
A,
#00H
編譯成HEX文件就是7F
74
74
00
當計算機看到7F時,它就自己知道是MOV
R7,所以後面的74就是你所說的數據,既然74在這里是數據,那麼它後面的74肯定就是指令的,因為你在寫MOV
R7,
#74H指令後不可能再加個數據吧。
那你又要問了,單片機為什麼不把74
74
理解為MOV
A,
#74H?這是因為在單片機裡面,它解析每一個16進制數據時,是按其物理順序一個接一個順序執行的,如果你把74
74
理解為MOV
A,
#74H,那麼,它前面和後面都會錯多出一個未知數據,肯定是不允許的。單片機執行程序時,從第一條開始一條一條分析,肯定不會多或少,如果多了或少了,那就是程序出錯,也就是我們常說的程序飛了!
Ⅵ 單片機中的地址等的數據的位是什麼意思
位地址是指向一個二進制位的,相當於給每個二進制位編了個號碼。
位元組地址指向單個位元組,即每8個二進制位當一組編一個號。
比如0X90表示P1口,但是0X90這個地址單元的值可以控制這個口的每一個埠,具體來說應該是每一位控制一個口。
P1口應該是從P1.0~P1.7吧,也就是八個,在單片機中把八個埠作為一組,當作一個位元組來管理。然後這個位元組的值來控制這八個口,比如值0X10控制P1.0打開,其它口閉合,以此類推。
Ⅶ 單片機中"MOV A,#0FEH;將立即數1111 1110傳送到A中
MOV A,#0FEH 是匯編里的最常用的傳送語句, 也叫助記符。 而74 FE 是其程序的執行代碼,也叫機器碼。 它是通過編譯自動得到的, 我們不必太注意這一點。 就像開車不必要知道汽油如何讓發動機轉起來的一樣。。。單片機中"MOV A,#0FEH;將立即數1111 1110傳送到A中
Ⅷ 在單片機中,以80C51單片機為例,什麼是操作數,立即數可否舉一個具體的例子。
立即數是操作數的一個特例,也就是說立即數也是操作數。
比如:
MOV A,#30H
對應的機器碼為:
74H 30H
其中74H就是操作碼,30H就是立即數(當然也是操作數)
Ⅸ 單片機中一個程序的運行過程
單片機中一個程序的運行過程分為取指令,分析指令和執行指令幾個步驟。
取指令的任務是:根據程序計數器PC中的值從程序存儲器讀出現行指令,送到指令寄存器。
分析指令階段的任務是:將指令寄存器中的指令操作碼取出後進行解碼,分析其指令性質。如指令要求操作數,則尋找操作數地址。計算機執行程序的過程實際上就是逐條指令地重復上述操作過程,直至遇到停機指令可循環等待指令。一般計算機進行工作時,首先要通過外部設備把程序和數據通過輸入介面電路和數據匯流排送入到存儲器,然後逐條取出執行。但單片機中的程序一般事先我們都已通過寫入器固化在片內或片外程序存儲器中。因而一開機即可執行指令。
下面我們將舉個實例來說明指令的執行過程:
開機時,程序計算器PC變為0000H。然後單片機在時序電路作用下自動進入執行程序過程。執行過程實際上就是取出指令(取出存儲器中事先存放的指令階段)和執行指令(分析和執行指令)的循環過程。
例如執行指令:MOV A,#0E0H,其機器碼為「74H E0H」,該指令的功能是把操作數E0H送入累加器,0000H單元中已存放74H,0001H單元中已存放E0H。當單片機開始運行時,首先是進入取指階段,其次序是:
1 程序計數器的內容(這時是0000H)送到地址寄存器;
2 程序計數器的內容自動加1(變為0001H);
3 地址寄存器的內容(0000H)通過內部地址匯流排送到存儲器,以存儲器中地址解碼電跟,使地址為0000H的單元被選中;
4 CPU使讀控制線有效;
5 在讀命令控制下被選中存儲器單元的內容(此時應為74H)送到內部數據匯流排上,因為是取指階段,所以該內容通過數據匯流排被送到指令寄存器。
至此,取指階段完成,進入解碼分析和執行指令階段。
由於本次進入指令寄存器中的內容是74H(操作碼),以解碼器解碼後單片機就會知道該指令是要將一個數送到A累加器,而該數是在這個代碼的下一個存儲單元。所以,執行該指令還必須把數據(E0H)從存儲器中取出送到CPU,即還要在存儲器中取第二個位元組。其過程與取指階段很相似,只是此時PC已為0001H。指令解碼器結合時序部件,產生74H操作碼的微操作系列,使數字E0H從0001H單元取出。因為指令是要求把取得的數送到A累加器,所以取出的數字經內部數據匯流排進入A累加器,而不是進入指令寄存器。至此,一條指令的執行完畢。單片機中PC=0002H,PC在CPU每次向存儲器取指或取數時自動加1,單片機又進入下一取指階段。這一過程一直重復下去,直至收到暫停指令或循環等待指令暫停。CPU就是這樣一條一條地執行指令,完成所有規定的功能。
ROM是只讀存儲器,用於存儲程序代碼;RAM是數據存儲器,用於存放單片機運行時的數據,也就是說RAM中的數據掉電(復位)後就會消失,而ROM中的數據不會。
Ⅹ 單片機執行過程 能不能解釋一下 下面的5 讀出的操作碼是74H 這是怎麼回事 這是mcs-51單片機上的
你好
你貼圖已經說的非常明白了,單片機是看不懂匯編語言的,當你用匯編(或其他語言)編好一個程序,要通過編譯程序翻譯成機器語言(就是二進制代碼),單片機才能根據你所編的程序運行。如你圖中00h 0111 0100(74H) mov a #15h,在地址00h 存放的是指令代碼74h 就是mov a,(#data,數據在下一位元組),下一位元組01h 存放的需要的操作數0001 0101(15H),你下面的貼圖,是給你解釋了單片機的硬體系統是如何根據你編制好的程序開始工作的,及分解了單片機執行程序的步驟。你可以找資料看一下51匯編指令詳解之類的。說的非常明白