平凡單片機(jī)教學(xué)—第三講 單片機(jī)的內(nèi)外部結(jié)構(gòu)分析二

一、 程序的完善

上一次我們的程序?qū)嵲谑菦]什么用，要燈亮還要重寫一下片子，下面我們要讓燈不斷地閃爍，這就有一定的實(shí)用價(jià)值了，比如可以把它當(dāng)成汽車上的一個(gè)信號燈用了。怎樣才能讓燈不斷地閃爍呢？實(shí)際上就是要燈亮一段時(shí)間，再滅一段時(shí)間，也就是說要P10不斷地輸出高和低電平。怎樣實(shí)現(xiàn)這個(gè)要求呢？請考慮用下面的指令是否可行：

SETB P10

CLR P10

……

這是不行的，有兩個(gè)問題，第一，計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令的時(shí)間很快，執(zhí)行完SETB P10后，燈是滅了，但在極短時(shí)間（微秒級）后，計(jì)算機(jī)又執(zhí)行了CLR P10指令，燈又亮了，所以根本分辨不出燈曾滅過。第二，在執(zhí)行完CLR P10后，不會(huì)再去執(zhí)行SETB P10指令，所以以后再也沒有機(jī)會(huì)讓滅了。

　　為了解決這兩個(gè)問題，我們可以做如下設(shè)想，第一，在執(zhí)行完SETB P10后，延時(shí)一段時(shí)間（幾秒或零點(diǎn)幾秒）再執(zhí)行第二條指令，就可以分辨出燈曾滅過了。第二在執(zhí)行完第二條指令后，讓計(jì)算機(jī)再去執(zhí)行第一條指令，不斷地在原地兜圈，我們稱之為"循環(huán)"，這樣就可以完成任務(wù)了。

以下先給出程序（后面括號中的數(shù)字是為了便于講解而寫的，實(shí)際不用輸入）：

；主程序：

LOOP： SETB P10 　　　??；（１）

　　　　LCALL DELAY 　?。唬ǎ玻?/p>

　　　　CLR P10 　　　??；（３）

　　　　LCALL DELAY 　　；（４）

　　　　AJMP LOOP 　　??；（５）

；以下子程序

DELAY： MOV R7，#250　?。唬ǎ叮?/p>

D1： MOV R6，#250 　　　；（７）

D2： DJNZ R6，D2 　　?。唬ǎ福?/p>

　　DJNZ R7，D1 　　　　；（９）

　　RET 　　　　　　　?。唬ǎ保埃?/p>

　　END 　　　　　　　??；（１１）

按上面的設(shè)想分析一下前面的五條指令。

第一條是讓燈滅，第二條應(yīng)當(dāng)是延時(shí)，第三條是讓燈亮，第四條和第二條一模一樣，也是延時(shí)，第五條應(yīng)當(dāng)是轉(zhuǎn)去執(zhí)行第一條指令。第二和第四條實(shí)現(xiàn)的原理稍后談，先看第五條，LJMP是一條指令，意思是轉(zhuǎn)移，往什么地方轉(zhuǎn)移呢？后面跟的是LOOP，看一下，什么地方還有LOOP，對了，在第一條指令的前面有一個(gè)LOOP，所以很直觀地，我們可以認(rèn)識到，它要轉(zhuǎn)到第一條指令處。這個(gè)第一條指令前面的LOOP被稱之為標(biāo)號，它的用途就是給這一行起一個(gè)名字，便于使用。是否一定要給它起名叫LOOP呢？當(dāng)然不是，起什么名字，完全由編程序的人決定，可以稱它為A，X等等，當(dāng)然，這時(shí)，第五條指令LJMP后面的名字也得跟著改了。

　　第二條和第四條指令的用途是延時(shí)，它是怎樣實(shí)現(xiàn)的呢？指令的形式是LCALL，這條指令稱為調(diào)用子程序指令，看一下指令后面跟的是什么，DELAY，找一下DELAY，在第六條指令的前面，顯然，這也是一個(gè)標(biāo)號。這條指令的作用是這樣的：當(dāng)執(zhí)行LCALL指令時(shí)，程序就轉(zhuǎn)到LCALL后面的標(biāo)號所標(biāo)定的程序處執(zhí)行，如果在執(zhí)行指令的過程中遇到RET指令，則程序就返回到LCALL指令的下面的一條指令繼續(xù)執(zhí)行，從第六行開始的指令中，可以看到確實(shí)有RET指令。在執(zhí)行第二條指令后，將轉(zhuǎn)去執(zhí)行第６條指令，而在執(zhí)行完６，７，８，９條指令后將遇到第１０條令：RET，執(zhí)行該條指令后，程序?qū)⒒貋韴?zhí)行第三條指令，即將P10清零，使燈亮，然后又是第四條指令，執(zhí)行第四條指令就是轉(zhuǎn)去執(zhí)行第6，7，8，9，10條指令，然后回來執(zhí)行第5條指令，第5條指令就是讓程序回到第1條開始執(zhí)行，如此周而復(fù)始，燈就在不斷地亮、滅了。

　　在標(biāo)號DELAY標(biāo)志的這一行到RET這一行中的所有程序，這是一段延時(shí)程序，大概延時(shí)零點(diǎn)幾秒，至于具體的時(shí)間，以后我們再學(xué)習(xí)如何計(jì)算。程序的最后一行是END，這不是一條指令，它只是告訴我們程序到此結(jié)束，它被稱為"偽指令"。

二、單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析：

為了知道延時(shí)程序是如何工作的，我們必需首先了解延時(shí)程序中出現(xiàn)的一些符號，就從R1開始，R1被稱之為工作寄存器。什么是工作寄存器呢？讓我們從現(xiàn)實(shí)生活中來找找答案。如果出一道數(shù)學(xué)題：123+567，讓你回答結(jié)果是多少，你會(huì)馬上答出是690，再看下面一道題：123+567+562，要讓你要上回答，就不這么容易了吧？我們會(huì)怎樣做呢？如果有張紙，就容易了，我們先算出123+567=690，把690寫在紙上，然后再算690+562得到結(jié)果是1552。這其中1552是我們想要的結(jié)果，而690并非我們所要的結(jié)果，但是為了得到最終結(jié)果，我們又不得不先算出690，并記下來，這其實(shí)是一個(gè)中間結(jié)果，計(jì)算機(jī)中做運(yùn)算和這個(gè)類似，為了要得到最終結(jié)果，往往要做很多步的中間結(jié)果，這些中間結(jié)果要有個(gè)地方放才行，把它們放哪呢？放在前面提到過的ROM中可以嗎？顯然不行，因?yàn)橛?jì)算機(jī)要將結(jié)果寫進(jìn)去，而ROM是不可以寫的，所以在單片機(jī)中另有一個(gè)區(qū)域稱為RAM區(qū)（RAM是隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的英文縮寫），它可以將數(shù)據(jù)寫進(jìn)去。

　　特別地，在MCS-51單片機(jī)中，將RAM中分出一塊區(qū)域，稱為工作寄存器區(qū)。