C51单片机工作原理及高效入门

笔者认为，在了解每个部分的功能之前，如果对单片机本身的工作机制有比较多的了解，那么对理解每个部分的功能和存在的必要性会有比较清楚的认识。

首先明确一点，单片机是一个受程序控制的控制器，并且在你眼里看起来可能是同时发生的事情，事实上总是有先后的，因为单片机永远是按照特定的顺序来执行操作的，在指令层上只会在完成某个步骤之后，才开始另外一个步骤，无法同时处理两个操作。

在不考虑是否存在这样的工作的可能性，并且工人会严格按照顺序执行命令的前提下，假如有如图2-3所示的这样一个工作，那么我们或许可以像下面这样来描述单片机的工作过程：工人上班了，开始一天的工作；打开第一个抽屉，拿到的纸条上说“去看第三个抽屉”，所以工人就去开第三个抽屉了，便不用看第二个抽屉了；拿到第三个抽屉的纸条上说“工作台1号位置有没有东西？如果没有就去看第五个吧”；于是看了一下，有东西的，所以不能直接去看第五个了，而是按照顺序去拿第四个抽屉里的纸条；第四个纸条上写着：“把1号位置上的东西扔掉吧！”，所以1号位置上的东西就被扔掉了；接着是到第五个抽屉，收到命令说：“没事了，你等着吧”，于是就可以看报纸等下班了。

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图2-3 单片机工作机制模拟

虽然上述是个很简单、比较抽象的过程，但实际中单片机的工作机制确实很像刚才描述的过程，如果没有中断控制器的话，放在ROM里的程序就只会是一个不断循环的查询过程，由于程序执行速度很快，所以相对于人的反应时间来讲，很多操作感觉就像是实时的。再次强调一下，单片机一定是按照某种特定的顺序来执行指令的，除非程序本身改变了执行顺序或者受到了很强的干扰。例如在单片机内部，当上电复位之后，取指令总是从0000H地址开始的，而地址的增量取决于指令的长度，如果是单字节长度的指令总是顺序执行程序，那么地址总是每次都自动加1。