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總體架構(gòu)

1.1 8051 內(nèi)核

1.1.1 簡(jiǎn)介

標(biāo)準(zhǔn) 8051 即 MCS-51 為 12 周期的 8051 CPU，而 WS51F7030 系列芯片采用的是單周期 8051 CPU，*兼容MCS-51 指令集。

1.1.2 尋址方式

8051 的內(nèi)核尋址方式有：立即尋址、直接尋址、間接尋址、寄存器尋址、相對(duì)尋址、變址尋址和位尋址。

1.1.2.1 立即尋址

立即尋址是在指令操作數(shù)中直接給出參與運(yùn)算的操作數(shù)，指令舉例如下：

MOV A, #60H （這條指令把 60H 直接送到累加器 A）

1.1.2.2 直接尋址

直接尋址指令操作數(shù)給出的是參與運(yùn)算操作數(shù)的地址。直接尋址方式只能用于特殊功能寄存器、內(nèi)部數(shù)據(jù)區(qū)和位地址空間，而特殊功能寄存器和位地址空間只能用直接尋址方式訪問(wèn)。指令舉例如下：

ANL 50H， #91H （把 50H 單元中的數(shù)與 91H 相“與"，結(jié)果存放在 50H 單元中，其中 50H 為內(nèi)部 RAM的地址）

1.1.2.3 間接尋址

間接尋址采用 R0 或 R1 前添加"@"符號(hào)來(lái)表示。假設(shè) R1 中的數(shù)據(jù)是 40H，內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 40H 單元的數(shù)據(jù)為 55H，則指令為MOV A， @R1 （把數(shù)據(jù) 55H 傳送至累加器 A）

1.1.2.4 寄存器尋址

寄存器尋址對(duì)選定的工作寄存器 R7-R0、累加器 A、通用寄存器 B、地址寄存器和進(jìn)位 C 中的數(shù)進(jìn)行操作，其中寄存器 R7-R0 由指令碼的低 3 位表示，ACC、B、DPTR 及進(jìn)位 C 隱含在指令碼中。因此，寄存器尋址也包含一種隱含尋址方式。工作寄存器工作區(qū)由狀態(tài)寄存器 PSW 的 RS1、RS0 決定。指令操作數(shù)的寄存器均指當(dāng)前工作區(qū)的寄存器。

INC R0 （R0 中的數(shù)據(jù)+1 寫(xiě)回 R0）

1.1.2.5 相對(duì)尋址

相對(duì)尋址是將程序計(jì)數(shù)器 PC 中的當(dāng)前值與指令第二字節(jié)給出的數(shù)相加，其結(jié)果作為轉(zhuǎn)移指令的轉(zhuǎn)移地址。轉(zhuǎn)移地址也成為轉(zhuǎn)移目的地址，PC 中的當(dāng)前值成為基地址，指令第二字節(jié)給出的數(shù)成為偏移量。由于目的地址是相對(duì)于 PC 中的基地址而言，所以這種尋址方式成為相對(duì)尋址。偏移量為帶符號(hào)的數(shù)，所能表示的范圍為+127--128。這種尋址方式主要用于轉(zhuǎn)移指令。

JC $+50H （表示若進(jìn)位位 C 為 0，則程序計(jì)數(shù)器 PC 中的內(nèi)容不改變，即不轉(zhuǎn)移。若進(jìn)位位 C 為 1，則以 PC 中的當(dāng)前值及基地址，加上偏移量 50H 后得到的結(jié)果作為該轉(zhuǎn)移指令的目的地址）

1.1.2.6 變址尋址

在變址尋址方式中，指令操作數(shù)制定一個(gè)存放變址基址的變址寄存器。變址尋址時(shí)，偏移量與變址基值相加，其結(jié)果作為操作數(shù)的地址。變址寄存器有程序計(jì)數(shù)器 PC 和地址寄存器 DPTR。

MOVC A， @A+DPTR （表示累加器 A 為偏移量寄存器，其內(nèi)容與地址寄存器 DPTR 中的內(nèi)容相加，其結(jié)果作為操作數(shù)的地址，取出該單元中的數(shù)送入累加器 A 中）

1.1.2.7 位尋址

位尋址是指對(duì)一些可進(jìn)行位操作的內(nèi)部 RAM 和特殊功能寄存器進(jìn)行位操作時(shí)的尋址方式。在進(jìn)行位操作時(shí)，借助于進(jìn)位位 C 作為位操作累加器，指令操作數(shù)直接給出該位的地址，然后根據(jù)操作碼對(duì)該位進(jìn)行位操作。MOV C， 20H （將地址為 20H 的位操作寄存器值送入進(jìn)位位 C 中）

1.1.3 寄存器描述

1.1.3.1 程序計(jì)數(shù)器 PC

程序計(jì)數(shù)器 PC 寄存器為 16 位，是專門(mén)用來(lái)控制指令執(zhí)行順序的寄存器，它沒(méi)有寄存器地址。單片機(jī)上電或復(fù)位后，PC 值為 0，單片機(jī)從零地址開(kāi)始執(zhí)行程序。

1.1.3.2 累加器 ACC

累加器 ACC 是一個(gè)常用的專用寄存器，指令系統(tǒng)中采用 A 作為累加器的助記符，常用于存放算術(shù)或邏輯運(yùn)算的操作數(shù)及運(yùn)算結(jié)果。

1.1.3.3 通用寄存器 B

B 在乘除法運(yùn)算中需要和 ACC 配合使用。MUL AB 指令把 ACC 和 B 中 8 位無(wú)符號(hào)數(shù)相乘，所得的 16 位乘積的低字節(jié)存放在 A 中，高字節(jié)存放在 B 中。DIV AB 指令用 B 除以 A，整數(shù)商存放在 A 中，余數(shù)存放在 B 中。寄存器 B 還可以用作通用暫存寄存器。

1.1.3.4 堆棧指針 SP

堆棧指針 SP 是一個(gè) 8 位專用寄存器。它指示出堆棧頂部在內(nèi)部 RAM 塊中的位置。系統(tǒng)復(fù)位后，SP 初始化位 07H，使得堆棧事實(shí)上由 08H 單元開(kāi)始，考慮 08H-1FH 單元分別屬于工作寄存器組 1-3，若在程序設(shè)計(jì)中用到這些區(qū)，SP 改變?yōu)?80H 或更大的為宜。在程序調(diào)試中，經(jīng)常出現(xiàn)堆棧溢出的情況，為了方便找到程序故障，設(shè)置了一個(gè)記錄堆棧的寄存器 SPMAX，可以通過(guò) Debug 接口讀出，地址 0x1A。

1.1.3.5 數(shù)據(jù)指針 DPTR

數(shù)據(jù)指針 DPTR0/DPTR1 是兩個(gè) 16 位專用寄存器，它們的高位字節(jié)寄存器用 DP0H/DP1H表示，低位字節(jié)寄存器用 DP0L/DP1L 表示，通過(guò) DPS(PSW.1)可選擇使用 DPTR0/DPTR1。每個(gè) DPTR 既可以作為一個(gè) 16 位寄存器來(lái)處理，也可以作為 2 個(gè)獨(dú)立的 8 位寄存器 DP0H/DP1H 和 DP0L/DP1L 來(lái)處理。

1.1.3.6 狀態(tài)寄存器 PSW

狀態(tài)寄存器 PSW 是 CPU 的狀態(tài)寄存器。在 CPU 做算術(shù)運(yùn)算或者邏輯運(yùn)算時(shí)，對(duì)應(yīng)的 PSW 狀態(tài)位會(huì)發(fā)生改變。