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80C51单片机中央处理单元
来源: 日期:2013-12-17 21:34:58 人气:标签:
中央处理器cpu是单片机中的核心部分,由控制器和运算器组成。运算器包含算术逻辑部件(alu)、控制器、寄存器b、累加器a、程序计数器pc、程序状态字寄存器psw、堆栈指针sp、数据指针寄存器dptr以及逻辑运算部件等。控制器包括指令寄存器、指令译码器、控制逻辑阵列等。算术逻辑部件(alu)功能是完成算术运算和逻辑运算,算术运算包l括加法、减法、加i、减1等操作。逻辑运算包l括,“与”、“或”、“异或”等操作。aul还有一l些直接按位操作功能,如置位、清零、求补、条l件判转、逻辑“与”、“或”等。在需按位运算时,i位操作指令提供了把逻辑等式直接变换成软i件的简单明了的方法。
控制器的功能是按时间顺序协调各部分i的工作,在控制器的控制下,单片机可对指令i进行读取、译码,形成各种操作动作,使各个部i件之间能协调工作。
程序计数器pc是专门用来控制指令执l行顺序的一个寄存器,可以放16位二进制l数码,用来存放指令在内存中的地址。当一个l地址码被取出后,pc会自动加1,作好取下l-个指令地址码的准备工作。
累加器a是8位寄存器,它和算术逻辑部l件alu-起完成各种算术逻辑运算,既可以j存放运算前的原始数据,又可以存放运算的结果,它是使用 为频繁的一个器件。
寄存器b是一个8位寄存器,用于乘除法运算。乘法运算时,b是一个操作数,积存于ab中。除法运算时,a是被除数,b是除数,其商存于a.余数存b。
程序状态字psw是一个8位寄存器,这是一个非常重要的标志寄存器,用来保存指令执行结果的标志,供程序查询和判别。在psw的8位中有7个标志位,格式如下:
p:这是psw的第0位,它是累加器a的奇偶标志位。p=1表示累加器a中的数为奇数,p=o为偶数。
ov:这是psw的第2位,称ov为溢出标志,对于带符号的数,在操作时,ov=1表示有溢出,ov=o表示无溢出。
fo:用户定义的标志位。可作为软件标志,可通过软件对其进行置位/复位或测试,以控制程序的转移。
ac:辅助进位(半进位)标志。是低4位向高4位进位或借位标志,当d3向d4位进位,ac被置l,否则被清零。bcd码调整时,也用到ac。
cy:进位标志。在 高位有进位(做加法运算时)或有借位(做减法时),cy=1,否则cy=o。
rs1、rso:寄存器组选择位,可由软件设置,这是psw中的第4位和第3位,用来指示当前使用的工作寄存器区。
片内工作寄存器共有4x8=32个,这32个奇存器的地址编号为ooh到1fh,分成四个区,每区8个寄存器都用ro—r7来标称。当前使用到的工作寄存器区,可由psw中的rs1、rso位指示出来(见下表)。
数据指针(dptr)这是一个16位寄存器,可分为dph、dpl高低两个字节,在访问外部数据存储器时,用dptr作为地址指针。
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