抛砖：学单片机必须掌握的最简单概念

wey05

单片机就是一个具有很多功能的电脑控制芯片，也叫微控制器(mcu)，它内部集成了运算器，寄存器，程序存储器，数据存储器，定时/计数器，比较器。。。等等微电路，通过循环执行存放在程序存储器中的程序，让单片机的引脚接受输入或发送输出信号来控制外部电路。显然对于完全相同的硬件线路，只要存放在芯片里面的程序不同，其所实现的控制功能也就会大不相同。因此鼓捣单片机除了硬件电路以外，如何设计它的软件：程序就是要关注的重点。
    单片机的“位“和“指令”：
    尽管电脑CPU已经从32位进化到64位，可是现在最常用的仍然是8位单片机，也就是在其中存储，来回传递，加工的数据都是8位二进制数据如：01110100  00001000  。。。这样的形式，每个数据都是8位的。这个8位二进数并不是任意的，就以上述2个8位二进制数，在51单片机中表示的就是“把00001000（等于10进数“8”）放到累加器A中，太不直观了也！为了避免写那么多0和1可能产生的错误，我们常用16进数，同样上面两个数用16进数写出来就是 E4H  08H 或 0XE4  0X08,简单是简单些，还是不直观。。。，那么 MOV A, #08H  怎么样？直观多了吧？这个就是51单片机的一条指令，。。。，当然，单片机可不认识英语，它只认二进数，把英文指令翻译成二进数，需要专门的编程软件，“汇编器“，我们在电脑上运行编程软件，正确无误后翻译成相应的机器码文件，再通过专门装置“编程器“把他从电脑中取出灌入单片机不就妥了？。。。这些指令和数据都是8位的，单片机可以识别？可以，它会根据先后排列顺序和当前状态自动判断眼下的是指令还是数据，。。。那如果判断错了呢?这样的情况并非永远不存在，如果一旦发生（例如强电干扰）并且没有采取预防措施，就会引起乱套，。。。那是后话。还要注意咯，不同系列的单片机，同样的二进数表示的指令完全不同，51，AVR,430,等等都各是各，而且都是说自己最好。。。，管他那么多，能用就好。
    单片机的引脚：要实现输入输出控制，当然要通过它的引脚进行啦，除了电源端，晶振端，复位端几个必须占用的引脚以外（大部分单片机如此，也有可以只要电源+-线的)，其他很多引脚都是用来做输入/输出的，即所谓输入输出口或 I/O口。例如51机就有 P0 ,P1, P2, P3口；AVR则是PORTA, PORTB, PORTC, PORTD口。一般，和“8'位机对应，每个口也是8位（或更少）的，对于51机，如P1口，就有P1.0, P1.1, P1.2, P1.3, P1.4, P1.5, P1.6, P1.7 一共8个引脚。现在看下面2条指令：
      MOV A, #08H
       MOV P1,A
表示：给累加器A，一个数：08相当于二进数00001000；
      把A的内容现在就是00001000传送到P1口；
结果：P1口的各个引脚上的电压除了P1.3是高（1）以外，其余各脚都是低(0),如果把8个发光管负极经过限流电阻接到P1口的8个脚正极接电源正，那么就有7个管子发光，哪个不亮呢？答案你一定知道了吧。。。这不是用软件控制了硬件吗？
    或许你又说了，干吗转弯抹角用2条指令？直接
    MOVP1, #08H 不是更直截了当？好是好，不过51机没有这样直接把一个数送到口上的指令，没法子，我们只能照规矩：“指令表”行事。

    当然我们做单片机绝不是仅仅跑1、2条指令，怎样让他实现更复杂的功能呢?人们采取的高招就是用专门装置--编程器把许多指令按执行顺序一条条存放在程序存储器中，这个程序存储器在掉电时也保存其中的内容，那么给单片机一通电，他就按照程序存储器中的指令一条条执行下去，到最后再循环，不就实现了单片机吗？

[ 本帖最后由 wey05 于 2007-7-11 13:23 编辑 ]

hujj

Z80是八位CPU，不是单片机。以前有用Z80CPU加上外围设备做在一块线路板上作工业应用的，当时叫做单板机。可以近似地理解（不严密），将单板机的大部分功能集成在一块芯片后就形成了单片机。

G4-AAA

很有意思的技术设备，被很糟糕的教材糟蹋了几十年！再看看这些年来普通商品的《说明书》，“绕脖子”的地方还少吗？有文凭的多了，把汉语表达通顺、简练的却少了---------这就是几十年来的教育。误人子弟呀！

PLC388

我二十多年前也学过Z80. 和B***语言.当时是自学考试的2门课程,当时也都考及格了.还有证书为证.
但我觉得一点用也没有.什么事也干不了.几年后都忘光了.
这就象我们中学同学聚会时回顾的.我们都在中学学了6年的外语.但我们95%的同学.现在一句外国话都说不出口.更听不懂.

后来我想借助单片机做点事,先是请人帮助编程.后来就买现成的编程器,二次编程,再后来学着改程序,查找汇编语言的语句用法.不经意中倒是悟出许多道理来了.还做成了一些应用项目.
关于那机算机语言.我也早想学了.但这都是一大本,一大本的.我没有耐心读完其中任何一本书.就发现又有新的语言版本出现了...
后来.我为了搞网络营销.要做自己的网站网页.先请别人先做了个主页.以后就学着修改网页,再添加新网页,为了增新功能,就寻找有用的控件程序段.再后来.就开始学着辩认各种语句的结构.现在好象也悟出点道理来了.

LZ 上面所说的一些编程的基础,我都能懂,我认为这是学会了单片机编程语言的一些总结.但对于没实践过程的,接受还是有一定难度的.
学单片机编程.关键还是要有实际目标, 边做边学.
只要你做好了,做成了,就一定能悟出很多道理来.  但如过你只是向谁学了什么. 只是看过几本什么书, 还不一定能做成什么项目呢!

这里我推荐一个入门学习的方法.可以找个现成的编程控制器,先做成一个完整的应用项目. 如用PROG-110可编程控制器

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1.PROG-110可编程控制器 尽管很小,也很简单,
但它却提供了学用编程的全部设备(硬件)和系统软件,

学用者只要输入简单的数字代码,就可以编制自己的程序,
输入简单的数字代码后,马上就能调试和运行自己编制的程序了.
2.PROG-110可编程控制器,  上面有按键和数码管,可以让你能输入自编的代码程序.
  上面有输入/输出口.可以让你能加装程序控制开关,或用来输出驱动外部设备,
  还可以输出各种频率信号,发报警声,或唱一首歌.

3.学编程.最重要的是,要学会理清自己的编程思想,不管你是在用那种计算机语言在编程.
  其使用的编程思路往往是相似的.只要你学会了用一种语言编程,再学其它的计算机语言去编程,也会觉的很轻松.

4.学用PROG-110可编程控制器,实际上已学到了程序编程的许多技能,  
  程序的结构:  程序从开始...,然后进入到程序过程....一直到程序结束.
  编程的一些概念: 程序地址, 程序指令代码, 指令参数代码,程序的转向,程序计数器......
  编程的一些技巧:  运行演示程序,检测软硬件的好坏, 插入停止指令,调试程序,编制和运行子程序.

5. 我想,学用PROG-110可编程控制器,还能学到许多我没有说到的内容.


[ 本帖最后由 PLC388 于 2008-4-19 21:31 编辑 ]

nnn2688

好，很容易理解

cuipuchang

感觉比书上讲的好哟
希望楼主辛苦些
再多讲一些
辛苦了！！！

cook

咱也学习学习．．．

wey05

注意！上面有个地方说错了：
就是51机可以直接执行
MOV P1,#08H这样的指令，对不起大家，检讨！但是这样的指令，因为#08H是固定在程序中的数据，不能灵活改变，所以用得较少。
MOV P1, A 而A可以灵活地赋值，所以用的较多。

wangge

原帖由 wey05 于 2007-7-14 18:01 发表
注意！上面有个地方说错了：
就是51机可以直接执行
MOV P1,#08H这样的指令，对不起大家，检讨！但是这样的指令，因为#08H是固定在程序中的数据，不能灵活改变，所以用得较少。
MOV P1, A 而A可以灵活地赋值， ...

表扬这种治学的态度！

乙猪

赞！！！！！！

清风碧雪

现在很多单片机书籍，让人看后会觉得知其然，不知其所以然。我买过很多51单片机的书籍，不得不比较来看。也买了不少的所谓学习机，但用过后就觉得想用它开发些什么就很困难了。我曾经想自己做个单片机学习机，而不需要编程器，也就是将自己编写的程序直接写入存储器内，然后让单片机去执行验证，这样单片机芯片的所有功能就不象学习机那样被占用一些，图纸也设计好了，但苦于本地没有PCB生产厂，时间长了也就做罢了。学习单片机，我觉得如果不是因工作需要，学学只能是玩玩罢了，想自己开发些东西，一个是条件限制，还有就是资金问题，单枪匹马的做，即使做成了，也没谁会用。其实单片机的用武之地还是蛮多的，我也修过大量采用单片机的设备，但是在目前的中国，有些东西不能搞得很先进，主要就是会维修的人和使用的人太少了，设备一坏，不能及时修上，或者说使用不当而发生事故，会觉得设备不好，所以拧可把设备报废而采用人去做。这是我的切身体会。

[ 本帖最后由 清风碧雪 于 2007-7-15 23:08 编辑 ]

wey05

清风碧雪君言之有理，你所说的单片学习机，其实就是和过去8-90年代流行一时的TP801--Z80单板机一样，不过单片机已经带有I/O.TIMER,就可以不要Z80PIO\Z80CTC这些外围芯片，更简单些，但是里面也要像TP801那样装上监控程序，以便程序可以执行从小键盘输入的机器码，过去我用8031做过，也基本成功，那时条件差，用6116加小电池代替ROM,正如君所言，关键是用来干什么？作为爱好不妨搞点自用的小装置，小仪表等等，还是可行的。
设备自动化水平过高，使用人员的水平跟不上，最后自动变手动，手动变不动，以前经常有的，不会用反而怪设备不行，现在是否好些？作为爱好者来说，先入门试一下，看看有兴趣就搞，没兴趣就拉倒，不比靠这个吃饭，非搞清楚搞熟练不行。无线电论坛上好多人都在“跪求”什么单片机程序应付考试，也不知道既然没学这个，考它干吗？

[ 本帖最后由 wey05 于 2007-7-16 09:50 编辑 ]

bios

清风兄,我这里可以做电路板
也刚开始学习51,有事多交流

dyf29

我学习单片机是从Z80 6800开始,走了不少弯路.现在想起来,学习单片机不用
将单片机的每一个细节都学完,甚至将一本所有的章节都看完在去实践.
  你只要学习10几条语句,就可以编制一些实用的程序.这时你发现编程并不神秘.
如果你在编程的过程中遇到了困难,那么我恭喜你,你会有很大的进步.
如果现在的大学在学习单片机时,不是一开始就将一些理论知识,而是出一个课题让
同学门去找答案,那么他们才会对单片机感兴趣,才会学到真东西.

分司厅58

说来惭愧，我二十多年前就学过Z80，十来年前又参与过单片机产品的开发和生产，但始终停留在硬件层面上，后来单位业务转型，也就没再深入下去。最近翻了下仓库，发现还有不少当年剩下的东西。准备利用这个有利条件，再把单片机技术捡起来，没准儿退休后还有用，起码也能丰富退休生活，哈哈。

HDK

已经有兴趣了

zhoumy

自学了十多年.一次也没用过,永远停留在纸上谈兵,现在好像更不用了.