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單片機(jī)的指令系統(tǒng)和匯編語言程序

作者：佚名文章來源：本站原創(chuàng) 點擊數(shù)：更新時間：2008-11-25

　　前面已經(jīng)講述了單片機(jī)的幾個主要組成部分，這些部分構(gòu)成了單片機(jī)的硬件。
　　所謂硬件（Hardware），就是看得到，摸得到的實體。但是，光有這樣的硬件，還只是有了實現(xiàn)計算和控制功能的可能性。單片機(jī)要真正地能進(jìn)行計算和控制，還必須有軟件（Software）的配合。軟件主要指的是各種程序。只有將各種正確的程序“灌入”（存入）單片機(jī)，它才能有效地工作。
　　單片機(jī)所以能自動地進(jìn)行運(yùn)算和控制，正是由于人把實現(xiàn)計算和控制的步驟一步步地用命令的形式，即一條條指令（Instruction）預(yù)先存入到存貯器中，單片機(jī)在CPU的控制下，將指令一條條地取出來，并加以翻譯和執(zhí)行。就以兩個數(shù)相加這一簡單的運(yùn)算來說，當(dāng)需要運(yùn)算的數(shù)已存入存貯器后，還需要進(jìn)行以下幾步：
　　第一步：把第一個數(shù)從它的存貯單元（Location）中取出來，送至運(yùn)算器。
　　第二步：把第二個數(shù)從它所在的存貯單元中取出來，送至運(yùn)算器；
　　第三步：相加；
　　第四步：把相加完的結(jié)果，送至存貯器中指定的單元。
　　所有這些取數(shù)、送數(shù)、相加、存數(shù)等等都是一種操作（Operation），我們把要求計算機(jī)執(zhí)行的各種操作用命令的形式寫下來，這就是指令。但是怎樣才能辨別和執(zhí)行這些操作呢？這是在設(shè)計單片機(jī)時由設(shè)計人員賦予它的指令系統(tǒng)所決定的。一條指令，對應(yīng)著一種基本　　操作；單片機(jī)所能執(zhí)行的全部指令，就是該單片機(jī)的指令系統(tǒng)　　　　　（IustructionSet），不同種類的單片機(jī)，其指令系統(tǒng)亦不同。
　　使用單片機(jī)時，事先應(yīng)當(dāng)把要解決的問題編成一系列指令。這些指令必須是選定的單片機(jī)能識別和執(zhí)行的指令。單片機(jī)用戶為解決自己的問題所編的指令程序，稱為源程序（SourceProgram）。

　　指令通常分為操作碼（Opcode）和操作數(shù)（Operand）兩大部分。操作碼表示計算機(jī)執(zhí)行什么操作，即指令的功能；操作數(shù)表示參加操作的數(shù)或操作數(shù)所在的地址（即操作數(shù)所存放的地方編號）。
　　因為單片機(jī)是一種可編程器件，只“認(rèn)得”二進(jìn)碼（0、1）。要單片機(jī)運(yùn)作，單片機(jī)系統(tǒng)中的所有指令，都必須以二進(jìn)制編碼的形式來表示。例如，在Intel公司的MCS－51系列單片機(jī)中，從存貯器中取出一數(shù)到CPU中的累加器（在運(yùn)算器中，參與運(yùn)算、存放運(yùn)算結(jié)果的專用寄存器）的指令代碼為74H，累加器內(nèi)容加立即數(shù)的代碼為24H，再加上立即數(shù)代碼，累加器送數(shù)到內(nèi)部RAM存貯器的代碼為F6H～F7H等。這些指令是用十六進(jìn)制表示二進(jìn)制的機(jī)器碼。MCS－51單片機(jī)的字長為8位，有時，要完成某些操作用一個字節(jié)尚不能充分表達(dá)。所以，在指令系統(tǒng)中有單字節(jié)指令，也有多字節(jié)指令。
　　機(jī)器碼是由一連串的0和1組成，沒有明顯的特征，不好記憶，不易理解，易出錯。所以，直接用它來編寫程序十分困難。因而，人們就用一些助記符（Muemonic）——通常是指令功能的英文縮寫來代替操作碼，如MCS－51中數(shù)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征，易于記憶和理解，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于人理解，可單片機(jī)卻只認(rèn)識二進(jìn)制機(jī)器代碼，因此，為了讓單片機(jī)能“讀懂”匯編語言程序必須再轉(zhuǎn)換成由二進(jìn)制機(jī)器碼構(gòu)成的程序，這種轉(zhuǎn)換過程，就稱為“匯編”。匯編可借助于人工查表法來實現(xiàn)，也可借助PC機(jī)通過所謂“交叉匯編程序”來完成。
　　由機(jī)器碼構(gòu)成的用戶程序一旦“進(jìn)入”了單片機(jī)，再“啟動”單片機(jī)，就可讓它執(zhí)行輸入程序所規(guī)定的任務(wù)。

Tags：單片機(jī),匯編,電路,程序

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