51手记之寄存器&寻址篇

题记：刚开始练51时就用C语言，现在想再加强一下汇编，所以不得不对单片机的硬件结构，特别是地址空间的分配方面详细的做一下了解了。于是决定拿起课本北航的《智能化测量控制仪表原理与设计》重新学一遍。书本是基础，然后应该把自己的一些应用体会实例什么的也加上去，这样学起来就事半功倍了毕竟这是再学习不是入门了。

51单片机的存储器结构：

在物理上可以分为4个存储器空间：即片内ROM，片外ROM，片内RAM，片外RAM。51/52单片机有64KB（2的16次方，16条地址线寻址）的ROM地址空间。其中51有4KB的片内ROM，52有8KB的片内ROM。至于使用片内还是片外的存储器，可以靠控制信号EA脚来设置，当从片内存储器开始取指令时，EA脚接正（对于ROM型单片机，通常采取此方式），此时如果指令地址超过4KB空间，则自动从片外开始取指令。而如果不使用片内存储器只从片外存储器取指令时，将EA接地即可。

ROM中有些单元是保留给系统使用的：0000-0002H单元是所有执行程序的入口地址，复位后程序总是从0000H单元开始执行。（所以在汇编的开始总是一句
ORG0000
LJMPnnnn；主程序中断入口
这个语句的意思是在0000这个地址上存放着LJMP nnnn这个语句，这里的nnnn是程序的入口地址，也就是编程者希望上电后程序从哪个地方开始执行）。
0003-002AH单元均匀的分为5段，用于5个中断服务程序的入口。（例如
ORG00BH
LJMPBT0；TO中断入口
也就是说00BH上存放着LJMP BTO这个语句，当产生TO中断时，前提当然是此中断处于开启状态了，程序将执行该语句，然后跳转到BT0所指的地址上的程序继续执行）。



51/52的片内数据存储器RAM有256Byte，其中00H-7FH地址空间是直接寻址区。该区从00H-1FH是工作寄存器区，有4组工作寄存器组，至于使用哪一组则有PSW的RS0和RS1的状态决定。片内RAM的20H-2FH地址为位寻址区。片内RAM的80H-FFH地址空间是特殊功能寄存器（SFR）区。52系列有26个特殊功能寄存器。下面就把头文件reg52.h里的部分内容贴出来。（对于寄存器地址参考头文件就足够了，对于别的一些CPU也差不多）。
/*-------------------------------------------------------------------
REG52.H

Header file for generic 80C52 and 80C32 microcontroller.
Copyright (c) 1988-2001 Keil Elektronik GmbH and Keil Software, Inc.
All rights reserved.
-------------------------------------------------------------------*/

/*BYTE Registers*/
sfr P0= 0x80;
sfr P1= 0x90;
sfr P2= 0xA0;
sfr P3= 0xB0;
sfr PSW= 0xD0;
sfr ACC= 0xE0;
sfr B= 0xF0;
sfr SP= 0x81;
sfr DPL= 0x82;
sfr DPH= 0x83;
sfr PCON= 0x87;
sfr TCON= 0x88;
sfr TMOD= 0x89;
sfr TL0= 0x8A;
sfr TL1= 0x8B;
sfr TH0= 0x8C;
sfr TH1= 0x8D;
sfr IE= 0xA8;
sfr IP= 0xB8;
sfr SCON= 0x98;
sfr SBUF= 0x99;

/*8052 Extensions*/
sfr T2CON= 0xC8;
sfr RCAP2L = 0xCA;
sfr RCAP2H = 0xCB;
sfr TL2= 0xCC;
sfr TH2= 0xCD;

关于MCU的时钟问题：

一般用的是12MHz的晶体，而MCU执行一个机器周期需要12各时钟周期（所谓时钟周期，就是指晶体振荡一个周期的时间），那么正好是1us，一般的指令需要1-2个机器周期即可完成，乘除指令的运算量比较大需要4各机器周期。

寻址方式：
51单片机有7种寻址方式。
1、寄存器寻址：前面提到了内部RAM中的00H-1FH地址单元作为工作寄存器使用。一共是有32各地址单元，分成四组，每组有8个寄存器，命名为R0-R7，每次可以使用其中的一组。当使用R0-R7来表示操作数时，就属于寄存器寻址方式。
例如：MOVA,R0；把寄存器R0的内容送入累加器A中
2、直接寻址：在指令中直接给出操作数地址，就属于直接寻址方式。此时指令的操作数部分直接是操作数的地址。
例如：MOV A,2AH；把RAM地址2AH的内容送入累加器A中
3、立即寻址：
例如：MOV A,#3AH；该指令就是表示把立即数3AH送入累加器A中，立即数前加上一个#，和直接寻址方式区分
4、寄存器间接寻址：若以寄存器的名称直接给出操作数的地址，则称为寄存器间接寻址。
例如：MOV A,@R0；该指令是把RO里的内容作为地址，这个地址的数据送入累加器A，注意前面需要加@
5、变址寻址：变址寻址是以某个寄存器的内容为基本的地址，然后在这个基址上加以地址的偏移量，才是真正的操作数地址。
例如：MOV A,@A+DPTR；地址是A+DPTR的值，这个地址的内容送如累加器A
6、相对寻址：相对转移指令需要用到相对寻址方式，此时操作数部分给出的是地址的相对偏移量部分。
目的地址=源地址+指令字节数+ rel（rel可正可负）
例如：SJMP rel
7、位寻址：概念就不做解释了。还是把reg52.h这个头文件贴出来说。
/*BIT Registers*/
/*PSW*/
sbit CY= PSW^7;
sbit AC= PSW^6;
sbit F0= PSW^5;
sbit RS1= PSW^4;
sbit RS0= PSW^3;
sbit OV= PSW^2;
sbit P= PSW^0; //8052 only

/*TCON*/
sbit TF1= TCON^7;
sbit TR1= TCON^6;
sbit TF0= TCON^5;
sbit TR0= TCON^4;
sbit IE1= TCON^3;
sbit IT1= TCON^2;
sbit IE0= TCON^1;
sbit IT0= TCON^0;

/*IE*/
sbit EA= IE^7;
sbit ET2= IE^5; //8052 only
sbit ES= IE^4;
sbit ET1= IE^3;
sbit EX1= IE^2;
sbit ET0= IE^1;
sbit EX0= IE^0;

/*IP*/
sbit PT2= IP^5;
sbit PS= IP^4;
sbit PT1= IP^3;
sbit PX1= IP^2;
sbit PT0= IP^1;
sbit PX0= IP^0;

/*P3*/
sbit RD= P3^7;
sbit WR= P3^6;
sbit T1= P3^5;
sbit T0= P3^4;
sbit INT1= P3^3;
sbit INT0= P3^2;
sbit TXD= P3^1;
sbit RXD= P3^0;

/*SCON*/
sbit SM0= SCON^7;
sbit SM1= SCON^6;
sbit SM2= SCON^5;
sbit REN= SCON^4;
sbit TB8= SCON^3;
sbit RB8= SCON^2;
sbit TI= SCON^1;
sbit RI= SCON^0;

/*P1*/
sbit T2EX= P1^1; // 8052 only
sbit T2= P1^0; // 8052 only

/*T2CON*/
sbit TF2= T2CON^7;
sbit EXF2= T2CON^6;
sbit RCLK= T2CON^5;
sbit TCLK= T2CON^4;
sbit EXEN2= T2CON^3;
sbit TR2= T2CON^2;
sbit C_T2= T2CON^1;
sbit CP_RL2 = T2CON^0;

从前面的特殊功能寄存器地址里已经了解了它们在RAM中的存放地址，这里又对它们中的部分寄存器的各个位做了定义，也就是说，这些各个位做了定义的寄存器，它们的每一个位是可以单独进行操作的。
例如STEB EA；EA置1，表示开总中断，EA又是IE寄存器的最高位，这里单独对它进行操作，可以免去对整个IE寄存器做赋值操作，优化程序

通过这些知识的复习，我觉得下一步该动手写程序感受一下了