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单片机的工作原理详解

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:所谓指令就是把要求单片机执行的各种操作用命令的形式写下来,这是在设计人员赋予它的指令系统时所决定的。单片机所能执行的全部指令就是该单片机的指令系统。单片机在执行程序时要能把这些指令一条条取出并加以执行,必须有一个部件能追踪指令所在的地址,这一部件就是程序计数器PC。

单片机的工作原理详解

单片机(Microcontroller)是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小巧而完善的微型计算机系统,在控制领域应用十分广泛[291]

单片机自动完成赋予其任务的过程就是单片机执行程序的过程,即执行具体一条条指令的过程[292]。所谓指令就是把要求单片机执行的各种操作用命令的形式写下来,这是在设计人员赋予它的指令系统时所决定的。一条指令对应着一种基本操作。单片机所能执行的全部指令就是该单片机的指令系统。不同种类的单片机其指令系统亦不同。为了使单片机能够自动完成某一特定任务,必须把要解决的问题编成一系列指令(这些指令必须是单片机能够识别和执行的指令),这一系列指令的集合就称为程序。程序需要预先存放在具有存储功能的部件——存储器中[293]。存储器由许多存储单元(最小的存储单位)组成,就像摩天大楼是由许多房间组成一样,指令就存放在这些单元里。众所周知,摩天大楼的每个房间都被分配了唯一的房号,同样,存储器的每一个存储单元也必须被分配唯一的地址号,该地址号称为存储单元的地址。只要知道了存储单元的地址,就可以找到这个存储单元,其中存储的指令就可以十分方便地被取出,然后再被执行。程序通常是按顺序执行的,所以程序中的指令也是一条条顺序存放的[294]。单片机在执行程序时要能把这些指令一条条取出并加以执行,必须有一个部件能追踪指令所在的地址,这一部件就是程序计数器PC(包含在CPU中)。在开始执行程序时,给PC赋以程序中第一条指令所在的地址,然后取得每一条要执行的命令,PC中的内容就会自动增加,增加量由本条指令长度决定,可能是1、2或3,以指向下一条指令的起始地址,保证指令能够顺序执行。(www.xing528.com)

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