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51系列單片機指令快速記憶法

發布時間:2010-9-21 20:56    發布者:eetech
關鍵詞: 單片機 , 指令
單片機之初,你必須懂一些數字電路,若對數字電路中的一般概念都很模糊,最好還是再補習一下再來學單片機。接下來你最好先選一種單片機機種進行學習,因為目前單片機機種較多,其結構和指令均不相同,若這種學兩天,那種學兩天往往會灘多嚼不爛。這里建議你最好先學8051單片機,因為8051方面的書籍、資料、器材都較多。PICAVR以及其它類型的單片機雖有其長處,但現在的書籍、資料以及器件供應并不理想,不太適合初學者選擇。若你對這些并不在意的話那選擇后者進行學習也未尚不可。

我們建議你選擇8051單片機開始學習的原因還在于8051家族的派生品很多,例如ATMEL公司的AT89C51系列單片機就是完全兼容MSC-51 8051系列的(也就是說,AT89C51的指令、管腳、內部主要結構,以及用法與MSC-51相同),他不但兼容,而且還有不少創新,比如他的程序存儲器可以電擦、寫,一片IC就擁有了過去單片機的最小系統,不需要以前所謂的373和EPROM元件;所以,實驗時的電路連接、電路板自制都比較容易,加上目前其價格較底,你學習的片子也可以做產品,做產品的片子也可以做實驗,當然A
VR系列也有這些特點;而PIC及其它系列在這一點上則顯得不太理想。

購買單片機的書籍最好是書的前面你能看懂,而書的后面你不懂,若前后都看不懂的書最好先別買,因為這本書短時間內不會對你起多大作用。當然若不是把書當資料查也不必買前后你都懂的書,因為它對你來說有點淺。應以原理書籍為主。其次可以購買一些應用方面的書籍以便參考。

電子技術本身與實驗離不開,若光靠看書是很難理解其原理和學會單片機開發的。你應該購置相關單片機的芯片、編程器、實驗板,以及開發他的相關軟件。并以邊看書邊實驗的方式進行學習其效果將明顯好的多!由于初學,不可能購置很多昂貴的設備,建議學習用的單片機芯片其程序儲存器是可以反復可擦寫的,如AT89C系列或AVR系列。這樣,在學習燒寫時是無后顧之憂的。

現在來談談單片機開發的步驟。想讓單片機按你的意思(想法)完成一項任務,必須先編寫供其使用的程序,編寫單片機的程序應使用該單片機可以識別的“語言”,否則你將是對“石”彈琴。目前較流行的有匯編和C語言;匯編語言可以精確的控制單片機工作的每一步,而C語言則注重結果,不必關心單片機具體的每一步。習慣上宜先學匯編語言后學C語言,這樣可以對單片機有一個更深的了解,再說,就是用C語言編程,在需要精確控制時還需要嵌入匯編語句。當然,也有一開始就用C語言的,后來再學匯編;若你學過計算機的 Turbo C ,開始就學單片機的C也許會更快一些。

單片機程序是用文本編輯器編寫的純文本文件,象我們平常在windows計事本中用漢語寫計劃一樣,先這件事后那件事的去寫,以所使用單片機語言的語法,按我們的想法把單片機要做的事“一件一件”的依次寫下來,遇到“有些事”是重復的,就指明在什么什么地方已有說明(跳轉),在正常安排中若有其它突發事件出現,必須寫一段突發事件處理計劃(中斷)... ...。最后保存文件的擴展名應與所使用的語言要求的名字一致;我們漢語的文章一般保存為*.txt擴展名,而匯編語言的文件擴展名一般應為*.asm;有的開發系統則有自己的規定,如用 Keil C51開發系統,編寫的匯編程序擴展名為*.a51;當然Keil C51開發系統也有自己的編輯器,不必用Windows中的計事本。

無論我們使用匯編語言,還是C語言編寫的程序,只是給我們看的,這個程序還必須經過與該語言對應的軟件將我們能看懂的匯編或C“翻譯”(編譯)成所用單片機可以識別的代碼。將單片機可以識別的代碼燒寫(編程)到單片機程序存儲器中,單片機裝的實際電路中才能依你的“計劃”去工作。

對于8051系列單片機來說,Keil C開發系統具有編輯、編譯、模擬單片機C語言程序的功能,也能編輯、編譯、模擬匯編語言程序;對于初學者,開始編寫的程序難免出現語法錯誤或其它不規范的語句,由于Keil C編譯時對錯誤語句提示的是英文,不太好理解,若用匯編的話,可使用DOS下的宏匯編編譯器ASM51;他可以對出錯語句進行中文提示;你源程序的注釋部分還可以使用中文,這更便于你今后對程序的維護。

編譯出的代碼一般擴展名為*.hex或*.bin;這個代碼文件必須送到單片機中單片機在電路中才能按你的“計劃”去工作。將這個代碼文件送到單片機中的工具就是編程器,與電腦連接的編程器一般都通過并口或者串口與編程器的硬件連接,也有相應的服務程序;在連接好電腦與編程后運行其服務程序,在服務程序中先選擇所要編程的單片機型號,再調入前面所得到的代碼文件,接下來就用編程器將這個代碼文件燒寫到單片機中。到此,單片機開發的一個過程就大致完成。

當然,你不可能一次就把你的“計劃”用單片機的語言完美正確的將源程序寫好(就是我們平常制訂的計劃在實際中也有修改的),這就需要反復修改源程序,反復編譯、燒寫到單片機中、反復將單片機裝到電路中去實驗。由于單片機執行每一條語句所用的時間很短,有時你無法得到其中間的結果,也無法判斷程序出錯的位置,這時你可以使用軟件模擬的方法,讓程序一步一步的執行,每執行一步,通過查看單片機中各關鍵數據的變化情況,來找到錯誤或沒按你“計劃”執行的語句,從而達到排錯的目的。若你資金不成問題的話,也可以購買單片機仿真器,他可以取代實際電路中的單片機,在電腦的控制下一步一步的去排錯。實際上無論軟件模擬(仿真)還是硬件仿真,其功能遠不止這里講的這一點點。

初學單片機幾個不易掌握的概念

隨著電子技術的迅速發展,計算機已深入地滲透到我們的生活中,許多電子愛好者開始學習 單片機知識,但單片機的內容比較抽象,相對電子愛好者已熟悉的模擬電路、數字電路,單片機中有一些新的概念,這些概念非常基本以至于一般作者不屑去談,教材自然也不會很深入地講解這些概念,但這些內容又是學習中必須要理解的,本文將就這些最基本概念作一說 明,希望對自學者
有所幫助。

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 必須相互協調,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,則線的數量將多得驚人,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根數據線全部接到8根公用的線上,即相當于各個器件并聯起 來,但僅這樣還不行,如果有兩個器件同時送出數據,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行控制,使器件分時工 作,任何時候只能有一個器件發送數據(可以有多個器件同時接收)。器件的數據線也就被 稱為數據總線,器件所有的控制線被稱為控制總線。在單片機內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,用于地址分配的線也較多,這些線被稱為地址總線。  

二、數據、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、指令也都是數據。

指令:由單片機芯片的設計者規定的一種數字,它與我們常用的指令助記符有著嚴格的一一對應關系,不可以由單片機的開發者更改。

地址:是尋找單片機內部、外部的存儲單元、輸入輸出口的依據,內部單元的地址值已由芯片設計者規定好,不可更改,外部的單元可以由單片機開發者自行決定,但有一些地址單元是一定要有的(詳見程序的執行過程)。

數據:這是由微處理機處理的對象,在各種不同的應用電路中各不相同,一般而言,被處理的數據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(如MOV TH0,#10H)10H即定時常數。  

4·實際輸出值(如P1口接彩燈,要燈全亮,則執行指令:MOV P1,#0FFH,要燈全暗, 則執行指令: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,會把數據當成指令來執行了。

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一個切換的過程,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,不需要用指令來轉換。
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