附錄一中文翻譯單片機(jī)的組成單片機(jī)要自動(dòng)完成計(jì)算，它應(yīng)該具有哪些最重要的部分呢我們以打算盤(pán)為例計(jì)算一道算術(shù)題。例3616315616634。現(xiàn)在要進(jìn)行運(yùn)算，首先需要一把算盤(pán)，其次是紙和筆。我們把要計(jì)算的問(wèn)題記錄下來(lái)，然后第一步先算163156，把它與36相加的結(jié)果記在紙上，然后計(jì)算16634，再把它從上一次結(jié)果中減去，就得到最后的結(jié)果?，F(xiàn)在，我們用單片機(jī)來(lái)完成上述過(guò)程，顯然，它首先要有代替算盤(pán)進(jìn)行運(yùn)算的部件，這就是“運(yùn)算器”；其次，要有能起到紙和筆作用的器件，即能記憶原始題目、原始數(shù)據(jù)和中間結(jié)果，還要記住使單片機(jī)能自動(dòng)進(jìn)行運(yùn)算而編制的各種命令。這類(lèi)器件就稱(chēng)為“存貯器”。此外，還需要有能代替人作用的控制器，它能根據(jù)事先給定的命令發(fā)出各種控制信號(hào)，使整個(gè)計(jì)算過(guò)程能一步步地進(jìn)行。但是光有這三部分還不夠，原始的數(shù)據(jù)與命令要輸入，計(jì)算的結(jié)果要輸出，都需要按先后順序進(jìn)行，有時(shí)還需等待。如上例中，當(dāng)在計(jì)算163156時(shí)，數(shù)字36就不能同時(shí)進(jìn)入運(yùn)算器。因此就需要在單片機(jī)上設(shè)置按控制器的命令進(jìn)行動(dòng)作的“門(mén)”，當(dāng)運(yùn)算器需要時(shí)，就讓新數(shù)據(jù)進(jìn)入。或者，當(dāng)運(yùn)算器得到最后結(jié)果時(shí)，再將此結(jié)果輸出，而中間結(jié)果不能隨便“溜出”單片機(jī)。這種對(duì)輸入、輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行一定管理的“門(mén)”電路在單片機(jī)中稱(chēng)為“口”（PORT）。在單片機(jī)中，基本上有三類(lèi)信息在流動(dòng)，一類(lèi)是數(shù)據(jù)，即各種原始數(shù)據(jù)（如上例中的36、163等）、中間結(jié)果（如16634所得的商4、余數(shù)30等）、程序（命令的集合）等。這樣要由外部設(shè)備通過(guò)“口”進(jìn)入單片機(jī)，再存放在存貯器中，在運(yùn)算處理過(guò)程中，數(shù)據(jù)從存貯器讀入運(yùn)算器進(jìn)行運(yùn)算，運(yùn)算的中間結(jié)果要存入存貯器中，或最后由運(yùn)算器經(jīng)“出入口”輸出。用戶(hù)要單片機(jī)執(zhí)行的各種命令（程序）也以數(shù)據(jù)的形式由存貯器送入控制器，由控制器解讀（譯碼）后變?yōu)楦鞣N控制信號(hào)，以便執(zhí)行如加、減、乘、除等功能的各種命令。所以，這一類(lèi)信息就稱(chēng)為控制命令，即由控制器去控制運(yùn)算器一步步地進(jìn)行運(yùn)算和處理，又控制存貯器的讀（取出數(shù)據(jù)）和寫(xiě)（存入數(shù)據(jù)）等。第三類(lèi)信息是地址信息，其作用是告訴運(yùn)算器和控制器在何處去取命令取數(shù)據(jù)，將結(jié)果存放到什么地方，通過(guò)哪個(gè)口輸入和輸出信息等。存貯器又分為只讀存貯器和讀寫(xiě)存貯器兩種，前者存放調(diào)試好的固定程序和常數(shù)，后者存放一些隨時(shí)有可能變動(dòng)的數(shù)據(jù)。顧名思義，只讀存貯器一旦將數(shù)據(jù)存入，就只能讀出，不能更改（EPROM、E2PROM等類(lèi)型的ROM可通過(guò)一定的方法來(lái)更改、寫(xiě)入數(shù)據(jù)編者注）。而讀寫(xiě)存貯器可隨時(shí)存入或讀出數(shù)據(jù)。實(shí)際上，人們往往把運(yùn)算器和控制器合并稱(chēng)為中央處理單元CPU。單片機(jī)除了進(jìn)行運(yùn)算外，還要完成控制功能。所以離不開(kāi)計(jì)數(shù)和定時(shí)。因此，在單片機(jī)中就設(shè)置有定時(shí)器兼計(jì)數(shù)器，其基本結(jié)構(gòu)與本連載之（二）中的舉例類(lèi)似。到這里為止，我們已經(jīng)知道了單片機(jī)的基本組成，即單片機(jī)是由中央處理器（即CPU中的運(yùn)算器和控制器）、只讀存貯器（通常表示為ROM）、讀寫(xiě)存貯器（又稱(chēng)隨機(jī)存貯器通常表示為RAM）、輸入/輸出口（又分為并行口和串行口，表示為I/O口）等等組成。實(shí)際上單片機(jī)里面還有一個(gè)時(shí)鐘電路，使單片機(jī)在進(jìn)行運(yùn)算和控制時(shí)，都能有節(jié)奏地進(jìn)行。另外，還有所謂的“中斷系統(tǒng)”，這個(gè)系統(tǒng)有“傳達(dá)室”的作用，當(dāng)單片機(jī)控制對(duì)象的參數(shù)到達(dá)某個(gè)需要加以干預(yù)的狀態(tài)時(shí)，就可經(jīng)此“傳達(dá)室”通報(bào)給CPU，使CPU根據(jù)外部事態(tài)的輕重緩急來(lái)采取適當(dāng)?shù)膽?yīng)付措施?，F(xiàn)在，我們已經(jīng)知道了單片機(jī)的組成，余下的問(wèn)題是如何將它們的各部分連接成相互關(guān)聯(lián)的整體呢實(shí)際上，單片機(jī)內(nèi)部有一條將它們連接起來(lái)的“紐帶”，即所謂的“內(nèi)部總線”。此總線有如大城市的“干道”，而CPU、ROM、RAM、I/O口、中斷系統(tǒng)等就分布在此“總線”的兩旁，并和它連通。從而，一切指令、數(shù)據(jù)都可經(jīng)內(nèi)部總線傳送，有如大城市內(nèi)各種物品的傳送都經(jīng)過(guò)干道進(jìn)行單片機(jī)指令系統(tǒng)與匯編語(yǔ)言程序前面已經(jīng)講述了單片機(jī)的幾個(gè)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(shí)體。但是，光有這樣的硬件，還只是有了實(shí)現(xiàn)計(jì)算和控制功能的可能性。單片機(jī)要真正地能進(jìn)行計(jì)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(dòng)地進(jìn)行運(yùn)算和控制，正是由于人把實(shí)現(xiàn)計(jì)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(lái)，并加以翻譯和執(zhí)行。就以?xún)蓚€(gè)數(shù)相加這一簡(jiǎn)單的運(yùn)算來(lái)說(shuō)，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(gè)數(shù)從它的存貯單元（LOCATION）中取出來(lái)，送至運(yùn)算器。第二步把第二個(gè)數(shù)從它所在的存貯單元中取出來(lái)，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(jì)算機(jī)執(zhí)行的各種操作用命令的形式寫(xiě)下來(lái)，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(jì)單片機(jī)時(shí)由設(shè)計(jì)人員賦予它的指令系統(tǒng)所決定的。一條指令，對(duì)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(lèi)的單片機(jī)，其指令系統(tǒng)亦不同。使用單片機(jī)時(shí)，事先應(yīng)當(dāng)把要解決的問(wèn)題編成一系列指令。這些指令必須是選定的單片機(jī)能識(shí)別和執(zhí)行的指令。單片機(jī)用戶(hù)為解決自己的問(wèn)題所編的指令程序，稱(chēng)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(jì)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(hào)）。因?yàn)閱纹瑱C(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(lái)表示。例如，在INTEL公司的MCS51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(zhuān)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F6HF7H等。這些指令是用十六進(jìn)制表示二進(jìn)制的機(jī)器碼。MCS51單片機(jī)的字長(zhǎng)為8位，有時(shí)，要完成某些操作用一個(gè)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(méi)有明顯的特征，不好記憶，不易理解，易出錯(cuò)。所以，直接用它來(lái)編寫(xiě)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(xiě)來(lái)代替操作碼，如MCS51中數(shù)的傳送常用MOV（MOVE的縮寫(xiě)）、加法用ADDADDITION的縮寫(xiě)）來(lái)作為助記符。這樣，每條指令有明顯的動(dòng)作特征，易于記憶和理解，也不容易出錯(cuò)。用助記符來(lái)編寫(xiě)的程序稱(chēng)為匯編語(yǔ)言程序。但是，助記符編寫(xiě)的程序便于人理解，可單片機(jī)卻只認(rèn)識(shí)二進(jìn)制機(jī)器代碼，因此，為了讓單片機(jī)能“讀懂”匯編語(yǔ)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(guò)程，就稱(chēng)為“匯編”。匯編可借助于人工查表法來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可借助PC機(jī)通過(guò)所謂“交叉匯編程序”來(lái)完成。由機(jī)器碼構(gòu)成的用戶(hù)程序一旦“進(jìn)入”了單片機(jī)，再“啟動(dòng)”單片機(jī)，就可讓它執(zhí)行輸入程序所規(guī)定的任務(wù)。單片機(jī)8051的CPU由運(yùn)算器和控制器組成。一、運(yùn)算器運(yùn)算器以完成二進(jìn)制的算術(shù)/邏輯運(yùn)算部件ALU為核心，再加上暫存器TMP、累加器ACC、寄存器B、程序狀態(tài)標(biāo)志寄存器PSW及布爾處理器。累加器ACC是一個(gè)八位寄存器，它是CPU中工作最頻繁的寄存器。在進(jìn)行算術(shù)、邏輯運(yùn)算時(shí)，累加器ACC往往在運(yùn)算前暫存一個(gè)操作數(shù)（如被加數(shù)），而運(yùn)算后又保存其結(jié)果（如代數(shù)和）。寄存器B主要用于乘法和除法操作。標(biāo)志寄存器PSW也是一個(gè)八位寄存器，用來(lái)存放運(yùn)算結(jié)果的一些特征，如有無(wú)進(jìn)位、借位等。其每位的具體含意如下所示。PSWCYACFORS1RS0OVP對(duì)用戶(hù)來(lái)講，最關(guān)心的是以下四位。1進(jìn)位標(biāo)志CY（PSW7）。它表示了運(yùn)算是否有進(jìn)位（或借位）。如果操作結(jié)果在最高位有進(jìn)位（加法）或者借位（減法），則該位為1，否則為0。2輔助進(jìn)位標(biāo)志AC。又稱(chēng)半進(jìn)位標(biāo)志，它反映了兩個(gè)八位數(shù)運(yùn)算低四位是否有半進(jìn)位，即低四位相加（或減）有否進(jìn)位（或借位），如有則AC為1狀態(tài)，否則為0。3溢出標(biāo)志位OV。MCS51反映帶符號(hào)數(shù)的運(yùn)算結(jié)果是否有溢出，有溢出時(shí)，此位為1，否則為0。4奇偶標(biāo)志P。反映累加器ACC內(nèi)容的奇偶性，如果ACC中的運(yùn)算結(jié)果有偶數(shù)個(gè)1（如11001100B，其中有4個(gè)1），則P為0，否則，P1。PSW的其它位，將在以后再介紹。由于PSW存放程序執(zhí)行中的狀態(tài)，故又叫程序狀態(tài)字運(yùn)算器中還有一個(gè)按位（BIT）進(jìn)行邏輯運(yùn)算的邏輯處理機(jī)（又稱(chēng)布爾處理機(jī)）。其功能在介紹位指令時(shí)再說(shuō)明。二、控制器控制器是CPU的神經(jīng)中樞，它包括定時(shí)控制邏輯電路、指令寄存器、譯碼器、地址指針DPTR及程序計(jì)數(shù)器PC、堆棧指針SP等。這里程序計(jì)數(shù)器PC是由16位寄存器構(gòu)成的計(jì)數(shù)器。要單片機(jī)執(zhí)行一個(gè)程序，就必須把該程序按順序預(yù)先裝入存儲(chǔ)器ROM的某個(gè)區(qū)域。單片機(jī)動(dòng)作時(shí)應(yīng)按順序一條條取出指令來(lái)加以執(zhí)行。因此，必須有一個(gè)電路能找出指令所在的單元地址，該電路就是程序計(jì)數(shù)器PC。當(dāng)單片機(jī)開(kāi)始執(zhí)行程序時(shí)，給PC裝入第一條指令所在地址，它每取出一條指令（如為多字節(jié)指令，則每取出一個(gè)指令字節(jié)），PC的內(nèi)容就自動(dòng)加1，以指向下一條指令的地址，使指令能順序執(zhí)行。只有當(dāng)程序遇到轉(zhuǎn)移指令、子程序調(diào)用指令，或遇到中斷時(shí)（后面將介紹），PC才轉(zhuǎn)到所需要的地方去。8051CPU碢C指定的地址，從ROM相應(yīng)單元中取出指令字節(jié)放在指令寄存器中寄存，然后，指令寄存器中的指令代碼被譯碼器譯成各種形式的控制信號(hào)，這些信號(hào)與單片機(jī)時(shí)鐘振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖在定時(shí)與控制電路中相結(jié)合，形成按一定時(shí)間節(jié)拍變化的電平和時(shí)鐘，即所謂控制信息，在CPU內(nèi)部協(xié)調(diào)寄存器之間的數(shù)據(jù)傳輸、運(yùn)算等操作。三、存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器是單片機(jī)的又一個(gè)重要組成部分，圖6給出了一種存儲(chǔ)容量為256個(gè)單元的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)示意圖。其中每個(gè)存儲(chǔ)單元對(duì)應(yīng)一個(gè)地址，256個(gè)單元共有256個(gè)地址，用兩位16進(jìn)制數(shù)表示，即存儲(chǔ)器的地址（00HFFH）。存儲(chǔ)器中每個(gè)存儲(chǔ)單元可存放一個(gè)八位二進(jìn)制信息，通常用兩位16進(jìn)制數(shù)來(lái)表示，這就是存儲(chǔ)器的內(nèi)容。存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元地址和存儲(chǔ)單元的內(nèi)容是不同的兩個(gè)概念，不能混淆。一、程序存儲(chǔ)器程序是控制計(jì)算機(jī)動(dòng)作的一系列命令，單片機(jī)只認(rèn)識(shí)由“0”和“1”代碼構(gòu)成的機(jī)器指令。如前述用助記符編寫(xiě)的命令MOVA，20H，換成機(jī)器認(rèn)識(shí)的代碼74H、20H（寫(xiě)成二進(jìn)制就是01110100B和00100000B）。在單片機(jī)處理問(wèn)題之前必須事先將編好的程序、表格、常數(shù)匯編成機(jī)器代碼后存入單片機(jī)的存儲(chǔ)器中，該存儲(chǔ)器稱(chēng)為程序存儲(chǔ)器。程序存儲(chǔ)器可以放在片內(nèi)或片外，亦可片內(nèi)片外同時(shí)設(shè)置。由于PC程序計(jì)數(shù)器為16位，使得程序存儲(chǔ)器可用16位二進(jìn)制地址，因此，內(nèi)外存儲(chǔ)器的地址最大可從0000H到FFFFH。8051內(nèi)部有4K字節(jié)的ROM，就占用了由0000H0FFFH的最低4K個(gè)字節(jié)，這時(shí)片外擴(kuò)充的程序存儲(chǔ)器地址編號(hào)應(yīng)由1000H開(kāi)始，如果將8051當(dāng)做8031使用，不想利用片內(nèi)4KROM，全用片外存儲(chǔ)器，則地址編號(hào)仍可由0000H開(kāi)始。不過(guò)，這時(shí)應(yīng)使8051的第31腳（即EA腳）保持低電平。當(dāng)EA為高電平時(shí)，用戶(hù)在0000H至0FFFH范圍內(nèi)使用內(nèi)部ROM，大于0FFFH后，單片機(jī)CPU自動(dòng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器。二、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器單片機(jī)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器由讀寫(xiě)存儲(chǔ)器RAM組成。其最大容量可擴(kuò)展到64K，用于存儲(chǔ)實(shí)時(shí)輸入的數(shù)據(jù)。8051內(nèi)部有256個(gè)單元的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，其中00H7FH為內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM，80HFFH為專(zhuān)用寄存器區(qū)。實(shí)際使用時(shí)應(yīng)首先充分利用內(nèi)部存儲(chǔ)器，從使用角度講，搞清內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)和地址分配是十分重要的。因?yàn)閷?lái)在學(xué)習(xí)指令系統(tǒng)和程序設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)經(jīng)常用到它們。8051內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址由00H至FFH共有256個(gè)字節(jié)的地址空間，該空間被分為兩部分，其中內(nèi)部數(shù)據(jù)RAM的地址為00H7FH（即0127）。而用做特殊功能寄存器的地址為80HFFH。在此256個(gè)字節(jié)中，還開(kāi)辟有一個(gè)所謂“位地址”區(qū)，該區(qū)域內(nèi)不但可按字節(jié)尋址，還可按“位（BIT）”尋址。對(duì)于那些需要進(jìn)行位操作的數(shù)據(jù)，可以存放到這個(gè)區(qū)域。從00H到1FH安排了四組工作寄存器，每組占用8個(gè)RAM字節(jié)，記為R0R7。究竟選用那一組寄存器，由前述標(biāo)志寄存器中的RS1和RS0來(lái)選用。在這兩位上放入不同的二進(jìn)制數(shù)，即可選用不同的寄存器組，如附表1所示。三、特殊功能寄存器特殊功能寄存器（SFR）的地址范圍為80HFFH。在MCS51中，除程序計(jì)數(shù)器PC和四個(gè)工作寄存器區(qū)外，其余21個(gè)特殊功能寄存器都在這SFR塊中。其中5個(gè)是雙字節(jié)寄存器，它們共占用了26個(gè)字節(jié)。各特殊功能寄存器的符號(hào)和地址見(jiàn)附表2。其中帶號(hào)的可位尋址。特殊功能寄存器反映了8051的狀態(tài)，實(shí)際上是8051的狀態(tài)字及控制字寄存器。用于CPUPSW便是典型一例。這些特殊功能寄存器大體上分為兩類(lèi)，一類(lèi)與芯片的引腳有關(guān)，另一類(lèi)作片內(nèi)功能的控制用。與芯片引腳有關(guān)的特殊功能寄存器是P0P3，它們實(shí)際上是4個(gè)八位鎖存器（每個(gè)I/O口一個(gè)），每個(gè)鎖存器附加有相應(yīng)的輸出驅(qū)動(dòng)器和輸入緩沖器就構(gòu)成了一個(gè)并行口。MCS51共有P0P3四個(gè)這樣的并行口，可提供32根I/O線，每根線都是雙向的，并且大都有第二功能。其余用于芯片控制的寄存器中，累加器A、標(biāo)志寄存器PSW、數(shù)據(jù)指針DPTR等的功能前已提及，而另一些寄存器的功能在后面有關(guān)部分再作進(jìn)一步介紹單片機(jī)的指令系統(tǒng)和尋址方式單片機(jī)要正常運(yùn)作，事先需編制程序，再把程序放入存貯器中，然后由CPU執(zhí)行該程序。程序是由指令組成的，指令的基本組成是操作碼和操作數(shù)。單片機(jī)的品種很多，設(shè)計(jì)時(shí)怎樣表示操作碼和操作數(shù)，都有各自的規(guī)定，再有指令代碼也各不相同，因此，必須對(duì)所選單片機(jī)的全部指令，也就是所謂“指令系統(tǒng)”，有足夠的了解。各個(gè)系列的單片機(jī)雖然有不同的指令系統(tǒng)，但也有其共同性。掌握一種單片機(jī)的指令系統(tǒng)，對(duì)其它系列單片機(jī)可以起到觸類(lèi)旁通的作用。MCS51單片機(jī)應(yīng)用廣泛，派生品種多，具有代表性，所以，這里以MCS51系列的指令系統(tǒng)為例說(shuō)明“指令”的組成和應(yīng)用。單片機(jī)的應(yīng)用目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒(méi)有單片機(jī)的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車(chē)的安全保障系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開(kāi)單片機(jī)。更不用說(shuō)自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械以及各種智能機(jī)械了。因此，單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開(kāi)發(fā)與應(yīng)用將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專(zhuān)用設(shè)備的智能化管理及過(guò)程控制等領(lǐng)域，大致可分如下幾個(gè)范疇四在智能儀器儀表上的應(yīng)用單片機(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類(lèi)型的傳感器，可實(shí)現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長(zhǎng)度、硬度、元素、壓力等物理量的測(cè)量。采用單片機(jī)控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強(qiáng)大。例如精密的測(cè)量設(shè)備（功率計(jì)，示波器，各種分析儀）。2在工業(yè)控制中的應(yīng)用用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管芯片理，電梯智能化控制、各種報(bào)警系統(tǒng)，與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級(jí)控制系統(tǒng)等。3在家用電器中的應(yīng)用可以這樣說(shuō)，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機(jī)控制，從電飯煲、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備，五花八門(mén)，無(wú)所不在。4在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備通信接口，可以很方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)智能控制，從手機(jī)，電話(huà)機(jī)、小型程控交換機(jī)、樓宇自動(dòng)通信呼叫系統(tǒng)、列車(chē)無(wú)線通信、再到日常工作中隨處可見(jiàn)的移動(dòng)電話(huà)，集群移動(dòng)通信，無(wú)線電對(duì)講機(jī)等。5單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當(dāng)廣泛，例如醫(yī)用呼吸機(jī)，各種分析儀，監(jiān)護(hù)儀，超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。6在各種大型電器中的模塊化應(yīng)用某些專(zhuān)用單片機(jī)設(shè)計(jì)用于實(shí)現(xiàn)特定功能，從而在各種電路中進(jìn)行模塊化應(yīng)用，而不要求使用人員了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如音樂(lè)集成單片機(jī)，看似簡(jiǎn)單的功能，微縮在純電子芯片中（有別于磁帶機(jī)的原理），就需要復(fù)雜的類(lèi)似于計(jì)算機(jī)的原理。如音樂(lè)信號(hào)以數(shù)字的形式存于存儲(chǔ)器中（類(lèi)似于ROM），由微控制器讀出，轉(zhuǎn)化為模擬音樂(lè)電信號(hào)（類(lèi)似于聲卡）。在大型電路中，這種模塊化應(yīng)用極大地縮小了體積，簡(jiǎn)化了電路，降低了損壞、錯(cuò)誤率，也方便于更換。7單片機(jī)在汽車(chē)設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用單片機(jī)在汽車(chē)電子中的應(yīng)用非常廣泛，例如汽車(chē)中的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器，基于CAN總線的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)智能電子控制器，GPS導(dǎo)航系統(tǒng)，ABS防抱死系統(tǒng)，制動(dòng)系統(tǒng)等等。此外，單片機(jī)在工商，金融，科研、教育，國(guó)防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途。附錄二外文資料原文SINGLECHIPCOMPONENTSTOAUTOCOMPLETESINGLECHIPBASIS,ITSHOULDBETHEMOSTIMPORTANTPARTOFWHATITCALCULATEDASANEXAMPLEWECALCULATEONANABACUSMATHPROBLEMSTOGETHERCASES3616315616634NOWTOCARRYOUTOPERATIONS,FIRSTOFALLNEEDAPLAN,FOLLOWEDBYPENANDPAPERWEHAVETOCALCULATETHEISSUEOFRECORD,ANDTHENCOUNTTHEFIRSTSTEP,163156,ADDITWITHTHERESULTSOF36RECORDEDINTHEPAPER,ANDTHENCALCULATE16634,THENITRESULTSFROMAMINUS,ITHASBEENTHEFINALOUTCOMENOW,WEUSESINGLECHIPTOCOMPLETETHEPROCESS,ITISCLEARTHATITSHOULDBEINSTEADOFTHINKINGFIRSTOFALLTHECOMPONENTSFORCOMPUTING,WHICHISTHE“CALCULATOR“SECONDLY,THEREMUSTBEABLETOPLAYTHEROLEOFDEVICES,WHICHCANREMEMBERTHEORIGINALSUBJECT,THERAWDATAANDINTERMEDIATERESULTS,BUTALSOREMEMBERTOENABLESINGLECHIPOPERATIONCANBEAUTOMATICALLYPREPAREDBYTHEVARIOUSORDERSTHESEDEVICESCALLED“MEMORY“INADDITION,THENEEDTOREPLACETHEROLEOFTHECONTROLLER,ITWILLBEINACCORDANCEWITHANORDERPRIORTOISSUINGVARIOUSCONTROLSIGNALSSOTHATTHEWHOLEPROCESSCANBECALCULATEDSTEPBYSTEPMANNERHOWEVER,THISTHREEPARTLIGHTENOUGH,THEORIGINALDATAANDCOMMANDSTOBEINPUT,THERESULTSOFTHECALCULATIONTOTHEOUTPUT,AREREQUIREDBYTHEORDERINWHICHTHEYSOMETIMESNEEDTOWAITTHEFIRSTSTEPTHEFIRSTNUMBERFROMITSSTORAGEUNITLOCATIONINTHECHECKOUTTOTHECOMPUTINGDEVICESTEPTWOTHESECONDNUMBERFROMITSSTORAGEUNITINTHECHECKOUTTOTHECOMPUTINGDEVICETHETHIRDSTEPADDFOURTHSTEPENDTHESUMOFTHERESULTSTOTHESPECIFIEDMEMORYUNITALLOFTHESETAKEANUMBER,SENDAFEW,THESUMOFDEPOSIT,ETCAREAFEWOPERATIONSOPERATION,WEASKEDTHECOMPUTERTOOPERATEWITHTHEIMPLEMENTATIONOFTHEVARIOUSFORMSOFWRITINGDOWNTHEORDER,WHICHISINSTRUCTIONBUTHOWCANWEIDENTIFYTHEMANDTOPERFORMTHESEOPERATIONSTHISISASINGLECHIPINTHEDESIGNBYTHEDESIGNERSOFTHEINSTRUCTIONGIVENTOITBYDECISIONACOMMAND,CORRESPONDINGTOABASICOPERATIONSINGLECHIPCANIMPLEMENTALLTHECOMMANDS,THECOMMANDISTHESINGLECHIPSYSTEMIUSTRUCTIONSET,DIFFERENTTYPESOFSINGLECHIP,ANDITSCOMMANDSYSTEMISALSODIFFERENTTHEUSEOFSINGLECHIP,THEPRIORSHOULDBETHEPROBLEMTOBESOLVEDINTOASERIESOFCOMMANDSTHESEINSTRUCTIONSMUSTBESELECTEDTOIDENTIFYANDIMPLEMENTSINGLECHIPINSTRUCTIONSSINGLECHIPCUSTOMERSTOSOLVETHEIROWNPROBLEMSBYTHEINSTRUCTIONSFORTHEPROCEDURE,KNOWNASSOURCECODESOURCEPROGRAMUSUALLYDIVIDEDINTOOPCODEINSTRUCTIONOPCODEANDOPERANDOPERANDOFTWOMAJORPARTSOPERATIONOFTHECOMPUTERCODETHATTHEIMPLEMENTATIONOFANYOPERATION,THATIS,THEFUNCTIONOFCOMMANDOPERANDTHATPARTICIPATEINTHEOPERATIONOROPERANDADDRESSISLOCATEDTHATIS,THEOPERANDSTOREDINTHELOCALCODEBECAUSETHESINGLECHIPISAPROGRAMMABLEDEVICE,ONLY“RECOGNIZE“THEBINARYCODE0,1OPERATIONTOSINGLECHIP,SINGLECHIPMICROCOMPUTERSYSTEMINALLDIRECTIONS,MUSTBETHEFORMOFBINARYCODETOREPRESENTFOREXAMPLE,ININTELSMCS51SERIESSINGLECHIP,FROMANUMBEROFMEMORYOUTOFTHEACCUMULATORTOTHECPUINTHECOMPUTINGDEVICE,THEPARTICIPATIONINCOMPUTING,COMPUTINGTHERESULTSOFTHEDEDICATEDSTORAGEREGISTERSFORTHECOMMANDCODE74H,ANIMMEDIATEINCREASEINTHENUMBEROFACCUMULATORTHECONTENTSOFTHECODEFORTHE24H,TOGETHERWITHTHENUMBEROFCODEIMMEDIATELY,SENDTHENUMBEROFACCUMULATORTOTHEINTERNALRAMMEMORYFORTHECODE,SUCHASF6HF7HTHESEINSTRUCTIONSAREBINARYHEXADECIMALBINARYMCS51MCU8BITWORDLENGTH,ANDSOMETIMES,ITISNECESSARYTOCOMPLETEACERTAINOPERATIONCANNOTBEFULLYEXPRESSEDBYTESTHEREFORE,INTHEINSTRUCTIONINSINGLEBYTEINSTRUCTION,BUTALSOANUMBEROFBYTEINSTRUCTIONSBYASERIESOFBINARY0AND1COMPONENTS,THEREISNOOBVIOUSCHARACTERISTICS,POORMEMORY,DIFFICULTTOUNDERSTANDANDEASYTOMAKEMISTAKESTHEREFORE,THEDIRECTUSEOFITISVERYDIFFICULTTOWRITEPROCEDURESTHUS,PEOPLEWITHSOMEMNEMONICMUEMONICUSUALLYTHECOMMANDFUNCTIONTOREPLACETHEENGLISHABBREVIATIONOPCODE,SUCHASTHEMCS51INTHETRANSMISSIONOFSEVERALCOMMONLYUSEDMOVMOVETHEACRONYM,ADDWITHADDADDITIONOFABBREVIATIONSASAMNEMONICINTHISWAY,THEREARECLEARINSTRUCTIONSFOREACHACTIONFEATURES,EASEOFMEMORYANDUNDERSTANDING,NOTPRONETOERRORMNEMONICUSEDTOPREPARETHEPROCESSISCALLEDASSEMBLYLANGUAGEPROGRAMHOWEVER,MNEMONICPREPAREDTOFACILITATEUNDERSTANDINGOFTHEPROCESSCANBERECOGNIZEDONLYSINGLECHIPBINARYMACHINECODE,SO,INORDERTOALLOWSINGLECHIPCAN“UNDERSTAND“THEASSEMBLYLANGUAGEPROGRAMMUSTTHENBEREPLACEDBYAPROCEDURECONSISTINGOFBINARYMACHINECODE,WHICHSPECIESOFTHECONVERSIONPROCESS,KNOWNAS“COMPILATION“COMPILEDTHROUGHMANUALLOOKUPTABLEMETHODCANBEACHIEVED,WEWILLDRAWONPCMACHINETHROUGHTHESOCALLED“CROSSASSEMBLER“TOCOMPLETEPOSEDBYTHEUSERPROGRAMBINARY,ONCETHE“ENTER“ASINGLECHIP,ANDTHEN“START“SINGLECHIP,ITCANENTERTHEPROCESSTOIMPLEMENTTHEMANDATEMCU51CPUANDMEMORY8051SINGLECHIPCPUANDTHECONTROLLERBYTHECOMPOSITIONOPERATOR8051SINGLECHIPCPUANDTHECONTROLLERBYTHECOMPOSITIONOPERATORACALCULATORTOCOMPLETETHEBINARYCALCULATORARITHMETIC/LOGICOPERATIONSASTHECORECOMPONENTSALU,REGISTERSPLUSTMP,ACCUMULATORACC,REGISTERB,THEPROCEDURESSTATESYMBOLANDBOOLEANPROCESSORPSWREGISTERACCISANEIGHTACCUMULATORREGISTER,WHICHISWORKINGCPUREGISTERSTHEMOSTFREQUENTINARITHMETIC,LOGICOPERATIONS,THEACCUMULATORACCAREINOPERATIONBEFORETHEOPERATIONANUMBEROFTEMPORARYSUCHASBEINGSUMMAND,ANDCOMPUTINGANDTHENSAVETHERESULTSSUCHASALGEBRAANDREGISTERBMAJOROPERATIONFORMULTIPLICATIONANDDIVISIONPSWREGISTERISALSOAMARKOFEIGHTREGISTERS,USEDTOSTORETHERESULTSOFSOMEOFTHECHARACTERISTICSOFCOMPUTING,IFNOTBINARY,SUCHASBYBITITSSPECIFICMEANINGOFEACHARESHOWNBELOWPSWCYACFORS1RS0OVPTOUSERS,THEMOSTCONCERNEDABOUTISTHEFOLLOWINGFOUR1BINARYSYMBOLCYPSW7ITEXPRESSEDWHETHERTHEBINARYOPERATIONORBORROWIFTHEOPERATIONRESULTSINTHEHIGHESTPLACESAREBINARYADDITIONORBORROWSUBTRACTION,THEBITIS1,OTHERWISETO02AUXILIARYBINARYSYMBOLACALSOKNOWNASSEMIBINARYLOGO,ITREFLECTSTHENUMBEROFTWOEIGHTCOMPUTINGWHETHERTHEREISAHALFLOWOFFOURBINARY,THATIS,THESUMOFLOWFOURORMINUSITHASBINARYORBORROWAND,IFTHEACFOR1STATE,OTHERWISETO03OVERFLOWFLAGOVMCS51TOREFLECTTHENUMBEROFOPERATORSYMBOLSWITHTHERESULTSOFWHETHERTHEREISANYOVERFLOW,THEOVERFLOW,THISBITIS1,OTHERWISETO04PARITYSYMBOLPREFLECTTHECONTENTOFACCUMULATORACCPARITY,IFTHEACCRESULTSOFCOMPUTINGEVENA1FOREXAMPLE,11001100B,INCLUDING41,THENPIS0,OTHERWISE,P1PSWOTHERPLACES,WILLBEINTRODUCEDATALATERSTAGEPSWSTOREDPROCEDURESASARESULTOFTHEIMPLEMENTATIONOFTHESTATE,ITISALSOCALLEDTHEPROGRAMSTATUSWORDCALCULATORALSOINCLUDESABYBITBITTOCARRYOUTLOGICOPERATIONSOFTHELOGICPROCESSORALSOKNOWNASBOOLEANPROCESSORITSFUNCTIONBITINSTRUCTIONSINTHEINTRODUCTIONTHATWHENSECOND,THECONTROLLERCONTROLLERISTHENERVECENTEROFTHECPU,WHICHINCLUDESTHETIMINGCONTROLLOGICCIRCUIT,ANINSTRUCTIONREGISTER,DECODER,ADDRESSPOINTERDPTRANDTHEPROGRAMCOUNTERPC,SUCHASTHESTACKPOINTERSPTHISPROGRAMCOUNTERPCISCOMPOSEDOF16BITCOUNTERREGISTERTOSINGLECHIPIMPLEMENTATIONOFAPROGRAM,ITISNECESSARYINORDERTOADVANCETHEPROGRAMINTOANAREAOFROMMEMORYSINGLECHIPACTIONSHOULDBETAKENOUTOFASEQUENCEOFINSTRUCTIONSTOBEIMPLEMENTEDTHEREFORE,THEREMUSTBEACIRCUITTOFINDOUTWHERETHECOMMANDMODULEADDRESS,THECIRCUITISTHEPROGRAMCOUNTERPCWHENTHESINGLECHIPIMPLEMENTATIONOFPROCEDURES,TOTHEPCINTOWHICHTHEFIRSTINSTRUCTIONADDRESS,ITTOOKOUTONEOFEACHCOMMANDSUCHASMULTIBYTEINSTRUCTIONS,EACHTOOKOUTACOMMANDBYTE,PCWILLAUTOMATICALLYINCREASETHECONTENTOF1TOPOINTTOTHENEXTINSTRUCTIONADDRESS,SOTHATTHEIMPLEMENTATIONOFDIRECTIVESTOTHEORDERENCOUNTEREDONLYWHENTHETRANSFEROFCOMMANDPROCEDURES,SUBROUTINECALLINSTRUCTIONS,ORFACEFAILUREAFTERTHEINTRODUCTION,PCONLYGOWHERENEEDED8051CPU碢CSDESIGNATEDADDRESS,THECORRESPONDINGUNITFROMTHEROMCOMMANDBYTEOUTOFSTORAGEONTHEINSTRUCTIONREGISTER,ANDTHEN,INTHEINSTRUCTIONREGISTERDECODERINSTRUCTIONCODEHASBEENTRANSLATEDINTOVARIOUSFORMSOFCONTROLSIGNALS,THESESIGNALSWITHASINGLEMACHINECLOCKOSCILLATORCLOCKPULSEGENERATEDINTHETIMINGANDCONTROLCIRCUITINCOMBINATIONTOFORMACERTAINPERIODOFTIMEACCORDINGTOCHANGESINLEVELANDBEATTHECLOCK,THESOCALLEDCONTROLOFINFORMATION,INTERNALCOORDINATIONINTHECPUDATATRANSFERBETWEENREGISTERS,ANDOTHERCOMPUTINGOPERATIONAPROGRAMMEMORYCONTROLCOMPUTERPROGRAMISASERIESOFACTIONCOMMANDS,SINGLECHIPONLYRECOGNIZEDBYTHE“0“AND“1“CONSISTINGOFMACHINECODEINSTRUCTIONSSUCHASTHEPREPARATIONOFTHEFOREGOINGORDERBYMNEMONICMOVA,20H,UNDERSTANDINGTHECODEINTOTHEMACHINE74H,20HWRITTENINBINARYIS01110100BAND00100000BDEALWITHPROBLEMSINTHESINGLECHIPWILLBEREQUIREDBEFOREGOODPROCEDURES,TABLES,CONSTANTSCOMPILEDINTOMACHINECODEINTOTHEMICROCONTROLLERMEMORY,THEMEMORYASTHEPROGRAMMEMORYPROGRAMMEMORYCANBEPUTONTHECHIPORCHIP,CHIPCHIPCANALSOBESETATTHESAMETIMEASTHEPCPROGRAMCOUNTERFOR16BIT,THEPROGRAMMEMORY16BITBINARYADDRESSCANBEUSED,THEREFORE,THELARGESTINTERNALANDEXTERNALMEMORYADDRESSESFROM0000HTOFFFFH8051THEREARE4KBYTESOFROM,ONTHEOCCUPIEDBYTHE0000H0FFFHMINIMUM4KBYTES,THISCHIPTOEXPANDTHEPROGRAMMEMORYADDRESS1000HNUMBERSSHOULDBESTARTED,IFYOUUSE8051ASA8031,DONOTWANTTOUSECHIP4KROM,ALLBYCHIPMEMORY,THEADDRESSNUMBERCANBESTARTEDBYTHE0000HHOWEVER,THISSHOULDBETHEFIRST8051FEET31THATIS,EAFEETREMAINLOWWHENEAISHIGH,THEUSER0FFFHINTHERANGEOF0000HTOUSETHEINTERNALROM,MORETHAN0FFFH,THESINGLECHIPCPUACCESSTOEXTERNALPROGRAMMEMORYAUTOMATICALLYSECOND,DATASTORAGESINGLECHIPDATAMEMORYRAMMEMORYBYREADINGANDWRITINGCOMPONENTSITSMAXIMUMCAPACITYCANBEEXPANDEDTO64K,USEDTOSTOREREALTIMEDATAINPUT8051THEREARE256UNITSOFTHEINTERNALDATAMEMORY,INWHICH00H7FHFORINTERNALRANDOMACCESSMEMORYRAM,80HFFHREGISTERFORTHESPECIALZONEACTUALUSESHOULDBETHEFIRSTFULLUSEOFINTERNALMEMORY,FROMTHEUSEOFPERSPECTIVE,TOUNDERSTANDTHESTRUCTUREOFINTERNALDATAMEMORYANDADDRESSOFTHEDISTRIBUTIONISVERYIMPORTANTBECAUSETHEFUTUREDIRECTIONSINTHESTUDYDESIGNOFSYSTEMSANDPROCEDURESTHEYWILLBEFREQUENTLYUSED8051INTERNALDATAMEMORYADDRESS00HTOFFHBYATOTALOF256BYTESOFADDRESSSPACE,THESPACEWASDIVIDEDINTOTWOPARTS,OFWHICHTHEINTERNALDATARAMADDRESS00H7FHTHATIS,0127THESPECIALFUNCTIONREGISTERSUSEDASTHEADDRESSOF80HFFH256BYTESINTHISALSOOPENEDUPASOCALLED“DIGITALADDRESS“AREA,THEREGIONCANNOTONLYBYTEADDRESSING,BUTALSOBYTHE“BITBIT“ADDRESSABLEFORTHOSEWHOREQUIREDATABITOPERATIONCANBESTOREDTOTHEREGIONFROM00HTO1FHARRANGEDTHEWORKOFFOURGROUPSOFREGISTERS,EACHOCCUPIEDBY8BYTERAM,RECORDEDASR0R7WHETHERTHECHOICEOFWHICHSETOFREGISTERS,REGISTERBYTHEAFOREMENTIONEDSIGNSOFRS1ANDRS0TOCHOOSEADDINTHETWODIFFERENTBINARYNUMBER,YOUCANCHOOSEDIFFERENTGROUPSOFREGISTERS,ASSHOWNINSCHEDULE1THIRD,SPECIALFUNCTIONREGISTERSPECIALFUNCTIONREGISTERSFRADDRESSTHERANGEOF80HFFHINTHEMCS51,INADDITIONTOPROGRAMCOUNTERREGISTERPCANDFOURWORKAREAS,ANDTHEREMAINING21SPECIALFUNCTIONREGISTERSFRINTHISBLOCKOFWHICHFIVEAREDOUBLEBYTEREGISTER,WHICHTAKESUPATOTALOF26BYTESTHESPECIALFUNCTIONREGISTERSANDADDRESSOFTHESYMBOLSSEETABLE2WHICHCANBEWITHBITADDRESSABLESPECIALFUNCTIONREGISTERS8051REFLECTSTHESTATEOFTHESTATEOF8051ISACTUALLYTHEWORDANDCONTROLWORDREGISTERCPUPSWISTYPICALFORACASESPECIALFUNCTIONREGISTERSINGENERALTHESETWOCATEGORIES,WITHTHEPINONTHECHIP,ANDTHEOTHERFORCHIPCONTROLFUNCTIONWITHTHECHIPONTHEPINISTHESPECIALFUNCTIONREGISTERSP0P3,THEYAREINFACTFOUROFEIGHTLATCHESONEFOREACHI/OPORTA,EACHADDITIONALLATCHCORRESPONDINGOUTPUTDRIVERANDINPUTBUFFERCONSTITUTESAPARALLELPORTMCS51ATOTALOFFOURSUCHP0P3THEPARALLELPORTPROVIDES32I/OLINES,EACHLINEISATWOWAY,ANDHASTHESECONDLARGESTFUNCTIONTHERESTUSEDFORCHIPCONTROLREGISTER,THEACCUMULATORA,MARKSREGISTERPSW,THEDATAPOINTERDPTRFUNCTIONMENTIONEDBEFORE,WHILEOTHERSFUNCTIONREGISTERSPARTOFTHEBACKOFTHEFURTHERINTRODUCTIONSINGLECHIPINSTRUCTIONANDADDRESSINGMODETOTHENORMALOPERATIONOFSINGLECHIP,TOBEPROGRAMMEDINADVANCE,ANDTHENTHEPROCEDUREADDMEMORY,ANDTHENFROMTHECPUTOIMPLEMENTTHEPRO