单片机 第章 微计算机基础知识.ppt

微机原理 郑小彪 zhxb@ 课件无密码 课程介绍 总体安排：教学大纲，授课计划 内容：微机与单片机 考试：方式和成绩 特点与教学：内容多、杂，知识交叉，归纳、练习、自学（工具与C51） 教学纪律 平时作业（课堂练习、测试） 实验环节 教学目标：应用、编程，软件、硬件 《单片机原理及应用》，郑郁正，四川大学出版社 参考书 《单片微型计算机原理、接口及应用》，徐惠民，北京邮电大学出版社 《单片机原理与应用及C51程序设计》，清华大学出版社 《51系列单片机及C51程序设计》，王建校，科学出版社 第一章 微型计算机基础知识 1.1 微型计算机概述 一 计算机的历史与发展 硬件组成结构：冯·诺伊曼（美籍匈牙利数学家）结构 三种应用形态的比较 ： 1.2 单片机的发展过程及产品近况 1.2.1 单片机的发展过程 ◆性能完善提高阶段 1980年，Intel公司推出了MCS-51系列单片机：8位CPU、4K字节ROM、128字节RAM、4个8位并口、1个全双工串行口、2个16位定时/计数器。寻址范围64K，并有控制功能较强的布尔处理器。 ◆微控制器化阶段 1.2.2 单片机产品近况 ◆非80C51结构单片机新品不断推出，给用户提供了更为广泛的选择空间 ，近年来推出的非80C51系列的主要产品有： 二 微处理器、微型计算机和微型计算机系统 1.2.1 微型计算机系统模型 ----微型计算机硬件组成结构 由微处理器（CPU）、存储器、I/O接口电路组成，通过三条总线（BUS）——地址总线、控制总线和双向数据总线来连接。 二 各组成部分功能 微处理器是微型计算机的核心 组成： 运算器部分 算术逻辑单元ALU 累加器ACC、 标志寄存器FR 寄存器组 控制器部分 程序计数器PC 指令寄存器IR，指令译码器ID，控制信号发生器等 典型微处理器的结构框图 算术逻辑部件ALU ALU（Arithmetic Logic Unit）是运算器的核心部件 在控制器发出的控制信号作用下，能对两个二进制数进行算术运算和逻辑运算 算术运算：包括加、减、比较、加1、减1等，也有可以直接进行乘法和除法运算 逻辑运算：包括与、或、异或、取反、取补等 移位：在ALU中还可以实现数据的向左或向右移位 十进制调整运算：实现BCD数的算术运算 累加器A或ACC 累加器只是一个寄存器 它是参与ALU运算的2个操作数中的一个 它是ALU运算结果的暂存器 完成移位运算 标志寄存器FR 用来存放ALU运算结果的各种特征 微处理器中常见的标志位 进位标志C或Cy（Carry） 辅助进位标志AC（Auxiliary Carry） 溢出标志OV（Overflow flag） 零标志Z（Zero flag） 符号标志S（Sign flag） 奇偶标志P（Parity flag） 详细说明... 进位标志C和辅助进位标志A 进位标志C：当运算结果的最高位产生一个进位或借位时，C=1，否则，C=0 辅助进位标志A：当运算结果的D3位上产生一个进位或借位时，A=1，否则，A=0（也叫半进位标志）。用于BCD运算后的十进制结果调整 无符号数的加减法运算中，用C标志位判断结果是否正确： 如果C=1，则结果错误，C=0，结果正确 例：1000 0000B 0100 1000B +1000 0000B +0100 1000B —————— —————— 10000 0000B 01001 0000B C=1，结果错误 C=0，结果正确 溢出位标志O 在算术运算中，带符号数的运算结果超出了8、16、32位带符号数的表示范围时，O=1，否则，O=0 注意： O位用于带符号数的算术运算结果的判断 C位用于无符号数的算术运算结果的判断 例：MOV A,#64H ADDC A,#64H 64H可被作为无符号数，也可被作为带符号数，相应的运算结果被作为无符号数或带符号数（补码） 溢出位标志O（续1） 0110 0100B +0110 0100B —————— 1100 1000B 指令运行完后，C=0，O=1 如果上述运算被当作无符号数运算，则运算结果（C8H）正确，因为C=0 如果上述运算被当作符号数运算，则运算结果错误，因为运算结果200超出了8位补码表示范围（-128~127），所以O=1 溢出位标志O（续2） 无符号 带符号数（补码） MOV A，#0ABH 171 -85（0ABH）