秦晓飞系列单片机原理及应用微机基础知识.ppt

第1章微机基础知识1.1微处理器、微机和单片机的概念1.1微处理器、微机和单片机的概念1.1.1微处理器的组成
图中假设所有的计数器、寄存器和总线都是8位宽度。数据单元
ALU、计数器、寄存器和控制部分除在微处理器内通过内部总线相互联系以外，还通过外部总线和外部的存储器和输入/输出接口电路联系。
外部总线一般分为数据总线、地址总线和控制总线，统称为系统总线。
存储器包括RAM和ROM。
微计算机通过输入/输出接口电路可与各种外围设备联接。
1.1.2存储器和输入/输出接口
1.存储器：
地址总线、数据总线和若干控制线把存储器和微处理器连接起来。
存储器从CPU接收控制信号，以确定存储器执行读/写操作。
地址总线将8位地址信息送入地址译码器，地址译码器的输出可以确定唯一的存储单元。
数据总线用来传送存储器到CPU或CPU到存储器的数据信息。
2.I/O接口及外设：
每个外设与微处理器的连接必须经过接口适配器（I/O接口）。
每个I/O接口及其对应的外设都有一个固定的地址，在CPU的控制下实现对外设的输入（读）和输出（写）操作。
名称直接寻址方式
寻址方式是指用什么方法寻找指令的操作数。上述4条指令除HLT外，LDA、ADD和STA都有操作数。直接寻址方式的指令格式如图1-5所示。

指令中应有一部分数位(8位，即1字节)用于指明所执行的特定操作，这部分(图1-5中的第1字节)称为操作码。指令中还应有一部分数位(图1-5中的第2字节)用于说明被操作的数据来自什么地方，这一部分叫操作数的地址。直接寻址方式
在直接寻址方式中，一条指令(如LDA、ADD和STA)需要2个字节：第1个字节是操作码，第2个字节不是操作数，而是存放操作数的内存单元的地址。例如：
LDA23；将地址为23的内存单元中的内容7装入累加器A中。23为操作数的地址
1.2.1执行一条指令的顺序
计算机执行程序是一条指令一条指令执行的。执行一条指令的过程可分为两个阶段，如图1-7所示。
在计算机中，“存储程序”第1条指令的第1个字节一定是操作码。这样，CPU首先进入取指阶段，从存储器中取出指令并通过CPU译码后，转入执指阶段，在这期间，CPU执行指令指定的操作。
取指阶段是由一系列相同的操作组成的，因此，取指阶段的时间总是相同的。而执行指令的阶段是由不同的事件顺序组成的，它取决于被执行指令的类型。执行完一条指令后接着执行下一条指令。所以，程序的执行顺序是取指、执指，取指、执指……如此反复直至程序结束。

1.2.2执行一条指令的过程
指令“LDA23”的执行过程是怎样的呢?这是一条直接寻址方式的指令，执行的过程如图1-8所示。
LDA指令的指令周期由3个CPU周期(即机器周期)组成。其中，第1个CPU周期为取指令阶段；执行指令阶段由2个CPU周期组成，第2个CPU周期中将操作数的地址送往地址寄存器并完成地址译码，在第3个CPU周期中，从内存取出操作数并执行装入的操作。

1.2.3执行一个程序的过程
采用直接寻址，执行一个“7+10”的程序实例如表1-2所示。
1.2.3执行一个程序的过程
1.2.3执行一个程序的过程
1.2.3执行一个程序的过程
1.3.1数制与数制之间的转换
1.数制——计数的进位制
二进制：
是“0”和“1”这样的数、逢2进位。按权展开时权的基数为2。用后缀字母“B”表示。
如：1001B=1×23+0×22+0×21+1×20=9（十进制数）
十进制：
是“0”—“9”之间的数、逢10进位。按权展开时权的基数为10。用后缀字母“D”表示。
如：1135D=1×103+1×102+3×101+5×100
十六进制：
是“0”—“9”，“A,B,C,D,E,F”之间的数、逢16进位。按权展开时权的基数为16。用后缀字母“H”表示。
如：1C5H=1×162+12×161+5×160=453D
1.3.1数制与数制之间的转换
1.数制——计数的进位制
1.3.1数制与数制之间的转换
2.不同数制之间的转换
二进制、十六进制转化成十进制：
将二、十六进制数按权展开相加即为相应的十进制数。
如：1101.11B=1×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+1×2-2=13.75D
如：1F.AH=1×161+15×160+10×16-1=31.625D
十进制转换成二进制数：
整数部分除2取余，商为0止，余数倒置；小数部分乘2取整，积为0止或满足精度要求时停止，整数顺置
如：11.625D=1011.101B1.3.1数制与数制之间的转换
2.不同数制之间的转换
十进制转换成十六进制数：
整数部分除16取余，商为0止，余数倒置；小数部分乘16取整，积为0止或满足精度要求时停止，整数顺置
如：100.0625D=64.1H
二进制转