单片机初学者的常见问题

央处理单元——cpu。单片机除了进行运算外，还要完成控制功能。所以离不开计数和定时。因此，在单片机中就设置有定时器兼计数器，其基本结构与本连载之(二)中的举例类似。到这里为止，我们已经知道了单片机的基本组成，即单片机是由中央处理器(即cpu中的运算器和控制器)、只读存贮器(通常表示为rom)、读写存贮器(又称随机存贮器通常表示为ram)、输入/输出口(又分为并行口和串行口，表示为i/o口)等等组成。实际上单片机里面还有一个时钟电路，使单片机在进行运算和控制时，都能有节奏地进行。另外，还有所谓的“中断系统”，这个系统有“传达室”的作用，当单片机控制对象的参数到达某个需要加以干预的状态时，就可经此“传达室”通报给cpu，使cpu根据外部事态的轻重缓急来采取适当的应付措施。

现在，我们已经知道了单片机的组成，余下的问题是如何将它们的各部分连接成相互关联的整体呢?实际上，单片机内部有一条将它们连接起来的“纽带”，即所谓的“内部总线”。此总线有如大城市的“干道”，而cpu、rom、ram、i/o口、中断系统等就分布在此“总线”的两旁，并和它连通。从而，一切指令、数据都可经内部总线传送，有如大城市内各种物品的传送都经过干道进行。

单片机的指令系统和汇编语言程序

前面已经讲述了单片机的几个主要组成部分，这些部分构成了单片机的硬件。所谓硬件(hardware)，就是看得到，摸得到的实体。但是，光有这样的硬件，还只是有了实现计算和控制功能的可能性。单片机要真正地能进行计算和控制，还必须有软件(software)的配合。软件主要指的是各种程序。只有将各种正确的程序“灌入”(存入)单片机，它才能有效地工作。单片机所以能自动地进行运算和控制，正是由于人把实现计算和控制的步骤一步步地用命令的形式，即一条条指令(instruction)预先存入到存贮器中，单片机在cpu的控制下，将指令一条条地取出来，并加以翻译和执行。就以两个数相加这一简单的运算来说，当需要运算的数已存入存贮器后，还需要进行以下几步： 　　第一步：把第一个数从它的存贮单元(location)中取出来，送至运算器。

第二步：把第二个数从它所在的存贮单元中取出来，送至运算器;

第三步：相加;

第四步：把相加完的结果，送至存贮器中指定的单元。

所有这些取数、送数、相加、存数等等都是一种操作(operation)，我们把要求计算机执行的各种操作用命令的形式写下来，这就是指令。但是怎样才能辨别和执行这些操作呢?这是在设计单片机时由设计人员赋予它的指令系统所决定的。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(iustruction set)，不同种类的单片机，其指令系统亦不同。

使用单片机时，事先应当把要解决的问题编成一系列指令。这些指令必须是选定的单片机能识别和执行的指令。单片机用户为解决自己的问题所编的指令程序，称为源程序(source program)。指令通常分为操作码(opcode)和操作数(operand)两大部分。操作码表示计算机执行什么操作，即指令的功能;操作数表示参加操作的数或操作数所在的地址(即操作数所存放的地方编号)。因为单片机是一种可编程器件，只“认得”二进码(0、1)。要单片机运作，单片机系统中的所有指令，都必须以二进制编码的形式来表示。例如，在intel公司的mcs-51系列单片机中，从存贮器中取出一数到cpu中的累加器(在运算器中，参与运算、存放运算结果的专用寄存器)的指令代码为74h，累加器内容加立即数的代码为24h，再加上立即数代码，累加器送数到内部ram存贮器的代码为f6h～f7h等。这些指令是用十六进制表示二进制的机器码。mcs-51单片机的字长为8位，有时，要完成某些操作用一个字节尚不能充分表达。所以，在指令系统中有单字节指令，也有多字节指令。机器码是由一连串的0和1组成，没有明显的特征，不好记忆，不易理解，易出错。所以，直接用它来编写程序十分困难。因而，人们就用一些助记符(mue monic)——通常是指令功能的英文缩写来代替操作码，如mcs-51中数的传送常用mov(move的缩写)、加法用add(addition的缩写)来作为助记符。这样，每条指令有明显的动作特征，易于记忆和理解，也不容易出错。用助记符来编写的程序称为汇编语言程序。但是，助记符编写的程序便于人理解，可单片机却只认识二进制机器代码，因此，为了让单片机能“读懂”汇编语言程序必须再转换成由二进制机器码构成的程序，这种转换过程，就称为“汇编”。汇编可借助于人工查表法来实现，也可借助pc机通过所谓“交叉汇编程序”来完成。由机器码