《微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù)》第2章 微處理器與單片機(jī)2

12.280386微處理器2目錄2.280386微處理器2.3雙核微處理器2.480x8尋址方式2.580x86的指令系統(tǒng)2.6單片計(jì)算機(jī)32.280386微處理器1985年10月推出了高性能的32位微處理器80386，具有32位數(shù)據(jù)總線和32位地址總線，直接尋址能力為4GB，在16MHz主頻下每秒可執(zhí)行4×106條指令。它采用了流水線和指令重疊執(zhí)行技術(shù)、虛擬存儲(chǔ)技術(shù)和存儲(chǔ)管理技術(shù)等，這些技術(shù)以后被廣泛采用，故80386是微處理器發(fā)展史上的一個(gè)里程碑。42.2.180386的組織結(jié)構(gòu)80386的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以劃分為:指令預(yù)取部件、指令譯碼部件、指令執(zhí)行部件、分段部件、分頁部件和總線接口部件等6個(gè)功能部件52.2.180386的組織結(jié)構(gòu)指令預(yù)取部件IPU（InstructionPrefetchUnit）IPU中設(shè)置了一個(gè)16字節(jié)的指令隊(duì)列，只要指令隊(duì)列有空字節(jié)，IPU就向總線接口部件提出請(qǐng)求，若總線接口部件處于空閑狀態(tài)，則從存儲(chǔ)器中取出指令裝入指令隊(duì)列。指令譯碼部件IDU（InstructionDecodeUnit）IDU的作用就是對(duì)指令操作碼進(jìn)行譯碼，實(shí)現(xiàn)從指令到微指令的轉(zhuǎn)換。IDU中設(shè)置了譯碼指令隊(duì)列，譯碼得到的微指令存放在該隊(duì)列中。指令執(zhí)行部件EU（ExecuteUnit）EU包括算術(shù)邏輯運(yùn)算部件ALU、8個(gè)32位通用寄存器和1個(gè)64位桶形移位寄存器和1個(gè)乘/除法器，其功能就是完成各種數(shù)據(jù)運(yùn)算和處理。此外，EU還包括保護(hù)測(cè)試部件，用于檢驗(yàn)指令執(zhí)行過程中是否符合存儲(chǔ)器分段規(guī)則。上述三個(gè)部件IPU、IDU和EU合稱為中央處理部件CPU（CentralProcessingUnit），它們實(shí)際構(gòu)成了一個(gè)指令流水線。62.2.180386的組織結(jié)構(gòu)分段部件SU（SegmentationUnit）80386采用了分段、分頁兩級(jí)存儲(chǔ)管理機(jī)制，存儲(chǔ)器首先以段為單位進(jìn)行劃分，每個(gè)段的長(zhǎng)度最大為4GB，每個(gè)段又進(jìn)一步劃分為多個(gè)頁面，頁面長(zhǎng)度固定為4KB。分頁部件PU（PagingUnit）PU的作用是將SU生成的線性地址轉(zhuǎn)換為存儲(chǔ)器的物理地址，這種轉(zhuǎn)換是通過兩級(jí)頁表來實(shí)現(xiàn)的。PU是80386的可選部件，若不使用PU，則SU生成的線性地址就是物理地址。SU和PU合稱為存儲(chǔ)管理部件MMU（MemoryManagementUnit）?？偩€接口部件BIU（BusInterfaceUnit）BIU是80386與外部之間的高速接口。當(dāng)指令預(yù)取部件取指令，或者指令執(zhí)行部件讀寫操作數(shù)和運(yùn)算結(jié)果時(shí)，都會(huì)向BIU提出訪問存儲(chǔ)器和I/O設(shè)備的請(qǐng)求，BIU根據(jù)一定的優(yōu)先級(jí)來響應(yīng)這些請(qǐng)求，產(chǎn)生所需要的地址信號(hào)和讀寫控制信號(hào)，以完成有關(guān)操作。此外，BIU也實(shí)現(xiàn)了80386與其它協(xié)處理器之間的控制功能。SU、PU和BIU實(shí)際上也構(gòu)成一條地址流水線，72.2.280386的編程結(jié)構(gòu)80386有6類寄存器，分別是通用寄存器、指令指針寄存器、標(biāo)志寄存器、控制寄存器、調(diào)試與測(cè)試寄存器、段寄存器、段描述符寄存器、系統(tǒng)地址寄存器。(1)通用寄存器(下頁圖示）80386有8個(gè)32位的通用寄存器,分別是EAX、EBX、ECX和EDX，以及ESP、EBP、ESI和EDI，(2)標(biāo)志寄存器/標(biāo)志寄存器32位的標(biāo)志寄存器EFLAGS也是由16位的標(biāo)志寄存器FLAGS擴(kuò)展而來的。原有的9個(gè)標(biāo)志含義相同，在此基礎(chǔ)上又增加了4個(gè)新的標(biāo)志。8(2)標(biāo)志寄存器/標(biāo)志寄存器32位的標(biāo)志寄存器EIP用于存放下一條指令的偏移量，當(dāng)兼容8086時(shí)，其低16位就是IP寄存器。9(3)80386有4個(gè)32位的控制寄存器CR0、CR1、CR2和CR3，其中CR1未使用。這些控制寄存器主要用于對(duì)80386各種功能和運(yùn)行方式的控制。(4)調(diào)試寄存器/測(cè)試寄存器80386設(shè)置了8個(gè)32位的調(diào)試寄存器DR0~DR7，其中DR4~DR5為Intel公司保留，而其它6個(gè)寄存器用于設(shè)置斷點(diǎn)和調(diào)試功能。80386使用了兩個(gè)測(cè)試寄存器TR6和TR7，用于測(cè)試TLB（TranslationLookasideBuffer）。其中TR6存放測(cè)試控制命令，而TR7存放測(cè)試所得數(shù)據(jù)。10（5）系統(tǒng)地址寄存器系統(tǒng)地址寄存器包括全局描述符表寄存器GDTR、中斷描述符表寄存器IDTR、局部描述符表寄存器LDTR和任務(wù)狀態(tài)段寄存器TR。設(shè)置這些寄存器的目的是為了便于對(duì)各個(gè)描述符表進(jìn)行訪問，它們分別保存著對(duì)應(yīng)描述符表的存儲(chǔ)地址。系統(tǒng)地址寄存器的內(nèi)容和作用在后續(xù)章節(jié)詳細(xì)介紹。（6）段寄存器和段選擇子80386與8086一樣，段寄存器也是16位的，但增加了兩個(gè)附加數(shù)據(jù)段寄存器FS和GS。在實(shí)地址方式中，80386物理地址的計(jì)算與8086相同。但在保護(hù)方式下，段寄存器的作用則不同，其內(nèi)容和作用在后續(xù)章節(jié)詳細(xì)介紹。112.2.380386的工作方式實(shí)地址方式（RealAddressMode）8086兼容方式（段）,80386復(fù)位后就進(jìn)入實(shí)地址方式

保護(hù)方式（ProtectedVirtualAddressMode）段頁式虛擬8086方式（Virtual8086Mode）段頁式（386下執(zhí)行86代碼，某個(gè)任務(wù)）1280386的工作方式實(shí)地址方式（RealAddressMode）8086工作模式，只采用分段方式，每段固定長(zhǎng)度為64KB，20位物理地址由段寄存器內(nèi)容左移4位后與偏移量相加得到。不同之處是80386可以進(jìn)行32位數(shù)據(jù)的運(yùn)算和處理。復(fù)位后進(jìn)入實(shí)地址方式，保護(hù)方式（ProtectedVirtualAddressMode）80386在保護(hù)方式下采用了段頁式的存儲(chǔ)管理機(jī)制，提供保護(hù)機(jī)制，支持虛擬存儲(chǔ)和多任務(wù)操作系統(tǒng)。保護(hù)方式是80386最常用的方式。虛擬8086方式（Virtual8086Mode）80386在虛擬8086方式同樣采用段頁式存儲(chǔ)管理機(jī)制，具有護(hù)功能，可以支持多任務(wù)。虛擬8086方式是針對(duì)多個(gè)任務(wù)中的某一個(gè)任務(wù)而言的，也就是說在多個(gè)任務(wù)中，某一個(gè)任務(wù)是在虛擬8086方式，而另一些任務(wù)可以在保護(hù)方式。當(dāng)一個(gè)任務(wù)工作在虛擬8086方式時(shí)，可以直接執(zhí)行8086的代碼。132.2.480386的引腳和時(shí)序80386采用132條引腳的PGA（陶瓷網(wǎng)格陣列）封裝，主要包括：（1）數(shù)據(jù)總線D31~D0（2）地址總線A31~A2、/BH3~/BH0（3）時(shí)鐘信號(hào)CLK2,（4）與總線周期有關(guān)信號(hào)：

1480386時(shí)序修訂：BE3-BH3152.2.580386的存儲(chǔ)管理圖2.19給出了80386的存儲(chǔ)管理機(jī)制的實(shí)現(xiàn)原理。用戶程序在訪問存儲(chǔ)器時(shí)給出的是48位虛擬地址（或稱為邏輯地址），由16位的段選擇子（SegmentSelector）和32位偏移量?jī)刹糠纸M成，段選擇子由段寄存器給出，而偏移量則根據(jù)不同的尋址方式得到。161、基本概念與術(shù)語（1）虛擬存儲(chǔ)器和高速緩沖存儲(chǔ)器（2）描述符描述符又稱為段描述符，由8個(gè)字節(jié)構(gòu)成，用于對(duì)程序段進(jìn)行描述，向CPU提供虛擬地址并向?qū)嵉刂忿D(zhuǎn)換所需的數(shù)據(jù)；包括段的基地址、段的大小和段的屬性(稱訪問權(quán)字段)。圖2.21說明了段描述符的格式。17①32位段基址：指明一個(gè)段的起始位置，可以為32位的線性地址空間中的任一地址。②20位段限：段限決定了一個(gè)段的可尋址范圍，目的是為了判斷對(duì)存儲(chǔ)段的訪問是否越界，以免破壞其它信息。386的段限長(zhǎng)是32位，但在段描述符中只規(guī)定了20位，根據(jù)此20位限長(zhǎng)及段屬性中的G位計(jì)算出真正的段限長(zhǎng)。在不使用分頁機(jī)制時(shí)（G=0），則長(zhǎng)度單位為字節(jié)，段的最大長(zhǎng)度為1B×220=1MB；在啟用分頁機(jī)制時(shí)（G=1），則長(zhǎng)度單位是頁面數(shù)（每頁4KB），因此段的最大長(zhǎng)度為4KB×220=4GB。例如，G=1時(shí)的段基址＝00000000H，限長(zhǎng)＝0FFFFFH，則真實(shí)的段限長(zhǎng)＝0FFFFFH*1000H+0FFFH＝0FFFFFFFFH。18③段的屬性包括以下字段A——訪問位，A=1表示已經(jīng)訪問過該段，操作系統(tǒng)利用該位統(tǒng)計(jì)段的使用情況。S——描述符類型位，若S=1，則為非系統(tǒng)描述符，所描述的段是代碼段、數(shù)據(jù)段（包括堆棧段）；若S=0，則為系統(tǒng)描述符，所描述的是局部描述符表、任務(wù)狀態(tài)段和各種門。TYPE——段類型，用于說明對(duì)應(yīng)的段的類型，包括是否為可執(zhí)行的代碼段、存儲(chǔ)地址增長(zhǎng)的方向、該段是否可以進(jìn)行寫操作等。DPL——描述符的特權(quán)級(jí)（DescriptorPrivilegelevel），用于特權(quán)檢查，以決定對(duì)該段能否訪問。P——存在位，當(dāng)P=1時(shí)，說明對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)段已經(jīng)裝入內(nèi)存。D——操作數(shù)長(zhǎng)度標(biāo)志，僅用于代碼段描述符，當(dāng)D=1時(shí)，說明對(duì)應(yīng)的代碼段的代碼是32位的，而當(dāng)D=0則為16位。19（3）描述符表系統(tǒng)中有三類描述符表：全局描述符表GDT、局部描述符表LDT和中斷措述符表IDT。這些表都是可變長(zhǎng)度的存儲(chǔ)器數(shù)組，表的長(zhǎng)度從8B～64KB之間，每個(gè)表最多可容納8192個(gè)描述符（每個(gè)描述符由8B組成）。中斷描述符表IDT存放的是描述中斷服務(wù)程序入口地址等有關(guān)屬性的門描述符，包括中斷門、陷阱門和任務(wù)門。每個(gè)任務(wù)有且只有一個(gè)獨(dú)立的局部描述符表LDT，整個(gè)系統(tǒng)只有一個(gè)全局描述符表GDT，20（4）系統(tǒng)地址寄存器系統(tǒng)地址寄存器包括：全局描述符表寄存器GDTR、中斷描述符表寄存器IDTR、局部描述符表寄存器LDTR和任務(wù)狀態(tài)段寄存器TR。21系統(tǒng)地址寄存器80位的LDTR分為兩個(gè)字段，高16位稱為L(zhǎng)DT選擇子，用于在GDT中查找LDT描述符，一旦查找到LDT描述符，則由硬件自動(dòng)存放在低64位中。22段寄存器和段選擇子段寄存器選擇子16位（用戶可見）描述符64位（用戶不可見）23段寄存器和段選擇子高13位存放的是段選擇子，也就是段描述符在GDT或LDT中的索引號(hào)。表索引標(biāo)志TI：當(dāng)TI=1時(shí)，在LDT中查找，而當(dāng)TI=0時(shí)，則在GDT中進(jìn)行查找。另外2位RPL，用來作描述請(qǐng)求特權(quán)級(jí)(RequestedPrivilegeLevel)，用于特權(quán)檢查。24LDTR描述符獲取過程在訪問LDT之前，首先需要在GDT中查找到該LDT描述符。通過LDTR的選擇子查找GDT獲得LDT描述符的過程如下圖所示。Index2580386特權(quán)級(jí)80386中共規(guī)定有4個(gè)特權(quán)級(jí)，由0到3。0級(jí)別權(quán)限最高，3級(jí)最小。操作系統(tǒng)核心運(yùn)行在0級(jí)，80386處理器共設(shè)置4個(gè)優(yōu)先級(jí)（0級(jí)～3級(jí)）。0級(jí)是最高級(jí)（特權(quán)級(jí)）；3級(jí)是最低級(jí)（用戶級(jí)）；1級(jí)和2級(jí)介于它們之間。特權(quán)級(jí)代碼一般是操作系統(tǒng)的代碼，可以訪問全部系統(tǒng)資源；其他級(jí)別的代碼一般是用戶程序，可以訪問的資源受到限制。

262．特權(quán)保護(hù)80386采用保護(hù)機(jī)制主要為了檢查和防止低級(jí)別代碼的越權(quán)操作，如訪問不該訪問的數(shù)據(jù)、端口以及調(diào)用高優(yōu)先級(jí)的代碼等。80386中的每個(gè)段描述符號(hào)中都有DPL字段，高于該特權(quán)級(jí)別的程序才有權(quán)訪問它。段寄存器的請(qǐng)求特權(quán)級(jí)(RPL)：用于特權(quán)檢查。檢查主要是讓當(dāng)前優(yōu)先級(jí)(CPL)和DPL比大小，如果大于等于才允許訪問。而RPL和CPL之間不作判斷，將RPL和CPL中特權(quán)更高的那個(gè)和被訪問段的DPL比較作判斷。

273．虛擬地址到線性地址的轉(zhuǎn)換虛擬地址通常由兩部分組成：段選擇器和偏移地址。段選擇器用來選擇一個(gè)段，偏移地址用來指出操作數(shù)在所選擇的段中的偏移量。例如：MOVFS:IOTA，AL該指令中IOTA用來指定偏移地址。該指令的功能是：將寄存器AL的內(nèi)容存入FS的選擇器字段所選擇的段中偏移量為IOTA的虛擬地址單元中。例如：MOVEAX，DS:[EBX]該指令的功能是：將DS的選擇器字段所選擇的段中由．EBX內(nèi)容代表的偏移量所確定的虛擬地址單元開始的4個(gè)字節(jié)的內(nèi)容送人EAX。28轉(zhuǎn)換過程CPU只要將段選擇器所指向的段描述符中的32位基地址與32位偏移地址相加即可得到線性地址。將32位虛擬地址轉(zhuǎn)換到32位線性地址的過程包括：首先，CPU將邏輯地址中的段選擇子裝入段寄存器中；其次，硬件根據(jù)選擇子的TI字段自動(dòng)訪問局部描述符表LDT或全局描述符表GDT；然后，獲取LDT或GDT中的描述符，進(jìn)行段限比較；最后，根據(jù)描述符的基地址和程序給出的偏移地址，計(jì)算得到線性地址。29轉(zhuǎn)換實(shí)例例如，80386的某指令給出的32位邏輯地址為0000000001100100，0000000100000000B，則根據(jù)圖2.26所示的結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)邏輯地址到線性地址的變換。具體過程如下：30轉(zhuǎn)換實(shí)例首先，32位邏輯地址的高16位裝入段寄存器。根據(jù)圖2.24的結(jié)構(gòu)，得到的段寄存器的高13位為0000000001100B（00CH），TI=1B，RPL=00B，偏移地址為0100H。31轉(zhuǎn)換實(shí)例然后，硬件根據(jù)選擇子的TI字段自動(dòng)訪問局部描述符表LDT，把段選擇子的索引值000CH乘8以后的值0060H與全局描述符寄存器（GDTR）的段限00FF進(jìn)行比較，由于該值沒有超出界限，因此，可以對(duì)局部描述符表進(jìn)行訪問。32轉(zhuǎn)換實(shí)例其次，把0060H與局部描述符表的基地址（在LDTR中）相加得到訪問數(shù)據(jù)段描述符的絕對(duì)地址00100060H。如果保護(hù)機(jī)構(gòu)對(duì)訪問權(quán)檢查通過，CPU就自動(dòng)地把地址為00100060H的數(shù)據(jù)段描述符（包括數(shù)據(jù)段基地址、段限和訪問權(quán)字段）裝入DS寄存器相應(yīng)的段描述符寄存器高速緩沖器中。33轉(zhuǎn)換實(shí)例最后，用段描述符寄存器的訪問權(quán)字段所規(guī)定的內(nèi)容對(duì)數(shù)據(jù)段請(qǐng)求進(jìn)行檢查，同時(shí)將邏輯地址中的偏移量與數(shù)據(jù)段的段限值進(jìn)行比較。經(jīng)檢查確認(rèn)為數(shù)據(jù)段描述符、偏移量沒有超出數(shù)據(jù)段的界限。所以偏移量0100H和數(shù)據(jù)段基地址00852000H相加，得出操作數(shù)的線性地址00852100H。344．線性地址到物理地址的轉(zhuǎn)換80386的存儲(chǔ)管理機(jī)制不僅采用了分段機(jī)制，而且采用了分頁機(jī)制。當(dāng)一個(gè)任務(wù)訪問存儲(chǔ)器時(shí)，首先由分段機(jī)制將邏輯地址轉(zhuǎn)化為32位線性地址，然后由分頁機(jī)制完成從32位線性地址到32位物理地址的映射，從而在內(nèi)存中找到要訪問的信息。線性地址到物理地址的映射過程如圖2.27所示。35頁目錄號(hào)是線性地址的第31～22共10位，它作為頁目錄中頁目錄項(xiàng)的索引，可尋找210＝1024個(gè)頁目錄項(xiàng)，即指向1024個(gè)頁表。頁索引號(hào)是線性地址第21～12共10位，指向頁表內(nèi)的頁，可尋210＝l024個(gè)頁。頁內(nèi)偏移量：線性地址的第11~0共12位，可以尋址頁內(nèi)地址，每頁最大為212＝4K個(gè)單元。36頁目錄表和頁表在80386中，頁目錄表和頁表的表項(xiàng)的結(jié)構(gòu)類似，長(zhǎng)度均為32位.37轉(zhuǎn)換實(shí)例例如，根據(jù)32位線性地址00000001000110010101100111000110B和圖2.28的目錄與頁表結(jié)構(gòu)，下面分析線性地址到物理地址的轉(zhuǎn)換過程。38轉(zhuǎn)換實(shí)例①根據(jù)CR3寄存器得到頁目錄表的起始地址，32位的起始地址為00000000H。②根據(jù)目錄號(hào)計(jì)算（指向被選擇的目錄項(xiàng)目錄號(hào)×4+CR3×212）。本例目錄號(hào)為0000000100B（04H），得到頁目錄表中地址為00000010H，在該處讀出表項(xiàng)，得到頁表起始地址00004000H（表中只存頁面號(hào)，實(shí)際地址的低12位為0）。39③線性地址的頁表索引字段為0110010101B（195H），通過計(jì)算00004000H+195H×4得00004654H，在頁表中地址為00004654H處讀出物理地址的頁號(hào)，為0198CH。④將物理地址的頁號(hào)和線性地址的頁內(nèi)地址拼接，得到32位物理地址0198C9C6H。轉(zhuǎn)換實(shí)例402.3雙核微處理器雙核處理器是基于單個(gè)半導(dǎo)體的一個(gè)處理器上擁有兩個(gè)一樣功能的處理器核心。雙核處理器能有效提升CPU的功能與性能。最初，雙核心處理器采用SMP(SimultaneousMulti-Processor)方式，將多個(gè)處理器置于一個(gè)系統(tǒng)之下協(xié)同工作，以此來提升性能。后來為了降低成本，開發(fā)人員逐漸考慮是否能夠?qū)蓚€(gè)處理器或是處理核心集成到一個(gè)芯片上面來，為此出現(xiàn)了SMT(SimultaneousMulti-Threading)技術(shù)和CMP(ChipMulti-Processor)架構(gòu)。41雙核微處理器早在上個(gè)世紀(jì)末，HP和IBM就已經(jīng)提出雙核處理器的可行性設(shè)計(jì)，并成功推出了擁有雙內(nèi)核的HPPA8800和IBMPower4處理器。雙芯

雙核

422.480x86的尋址方式指令的一般格式包括“操作碼”和“操作數(shù)”兩部分。數(shù)據(jù)尋址方式：此類尋址方式用來確定操作數(shù)地址從而找到操作數(shù)。（1）立即尋址方式（Immediateaddressing）（2）寄存器尋址方式（Registeraddressing）（3）直接尋址方式（Directaddressing）（4）寄存器間接尋址方式（5）寄存器相對(duì)尋址方式（6）基址變址尋址方式（7）相對(duì)基址變址尋址方式4380x86的尋址方式指令尋址方式：確定一條指令的地址的方法（1）段內(nèi)直接尋址（2）段內(nèi)間接尋址（3）段間直接尋址（4）段間間接尋址轉(zhuǎn)移距離（稱為位移量）的操作符SHORT表示位移量在-128~127字節(jié)之間。NEAR表示在同一段內(nèi)轉(zhuǎn)移，位移量在-32768~32767字節(jié)范圍內(nèi)。FAR表示轉(zhuǎn)移距離超過±32K字節(jié)，或是在不同段之間轉(zhuǎn)移。442.580x86指令系統(tǒng)：常用的8086匯編指令指令名稱源操作數(shù)目標(biāo)操作數(shù)功能說明與實(shí)例MOV寄存器寄存器寄存器間傳遞數(shù)據(jù)，如MOVAL,CHMOV寄存器常量常量傳給寄存器，如MOVAX,86HMOV[存儲(chǔ)地址]寄存器寄存器間傳給內(nèi)存，如MOV[1808H],AXMOV寄存器[存儲(chǔ)地址]內(nèi)存?zhèn)鹘o寄存器，如MOVAL,[1988H]INALI/O端口端口號(hào)小于FFH時(shí)讀I/O端口數(shù)據(jù)，如INAL,22HINALDX端口號(hào)大于FFH時(shí)讀I/O端口數(shù)據(jù)，如INAL,DXOUTI/O端口號(hào)AL端口號(hào)小于FFH時(shí)寫I/O端口，如OUT22H,ALOUTDXAL端口號(hào)大于FFH時(shí)寫I/O端口，如OUTDX,ALJNZ標(biāo)號(hào)結(jié)果不為零轉(zhuǎn)移，如JNZREPT1JZ標(biāo)號(hào)結(jié)果為零轉(zhuǎn)移，如JZREPT2CMP寄存器寄存器比較兩個(gè)寄存器的值，相等置ZF標(biāo)志CMP寄存器常量比較寄存器和常量值，，相等置ZF標(biāo)志CMP寄存器[存儲(chǔ)地址]比較寄存器和內(nèi)存單元的值，相等置ZF標(biāo)志TEST寄存器常量比較寄存器與常量的值，僅設(shè)置ZF標(biāo)志AND寄存器常量寄存器的值與常量進(jìn)行與運(yùn)算，設(shè)置ZF標(biāo)志OR寄存器常量寄存器的值與常量進(jìn)行或運(yùn)算，設(shè)置ZF標(biāo)志LOOP標(biāo)號(hào)當(dāng)寄存器CX的值不為零時(shí)，轉(zhuǎn)標(biāo)號(hào)，否則向后執(zhí)行452.6單片計(jì)算機(jī)（了解）單片機(jī)即單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)，是將計(jì)算機(jī)的主要功能(如CPU、內(nèi)存和I/O接口等)集成在一小塊硅片上的微型計(jì)算機(jī)。單片機(jī)發(fā)展非常迅速，種類眾多，用途廣泛。主要單片機(jī)系列包括：Intel公司的8031/8051/8052/80C51等普通8位單片機(jī)；Intel公司的8096/8098/80196等普通16位單片機(jī)；Atmel公司的AVR系列增強(qiáng)型8位/16位單片機(jī)Mega64/128L/128/192/256等；ARM公司等的ARM7/9/11等32位單片機(jī)。單片機(jī)具有集成度高、可靠性高、性價(jià)比高等三高優(yōu)勢(shì)，主要應(yīng)用于工業(yè)檢測(cè)與控制、計(jì)算機(jī)外設(shè)、智能儀器儀表、通訊設(shè)備、家用電器等領(lǐng)域。下面以Intel公司的80C51和Atmel公司的AVRMega128L為例簡(jiǎn)要介紹單片機(jī)的原理及其主要接口功能。462.6.180C51的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與引腳功能中央處理器（CPU）8位的中央處理器內(nèi)部RAM：共有256個(gè)RAM單元，但其中能作為寄存器供用戶使用的僅有前面128個(gè)，后128個(gè)被專用寄存器占用；4780C51的內(nèi)部結(jié)構(gòu)80C51有2個(gè)16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；80C51共有4個(gè)8位I/O口（P0，P1，P2，P3），可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)并行輸入輸出；80C51有1個(gè)全雙工的可編程的串行口，以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與其他設(shè)備之間的串行數(shù)據(jù)傳送；4880C51的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中斷系統(tǒng)：80C51共有5個(gè)中斷源，其中2個(gè)是外部中斷源和，3個(gè)內(nèi)部中斷源（其中包括2個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)中斷，1個(gè)串行口中斷）；49了解引腳功能

P3.0P3.1P3.3P3.2P3.5P3.4P3.7P3.650了解引腳功能P3.0P3.1P3.3P3.2P3.5P3.4P3.7P3.651了解時(shí)序80C51單片機(jī)通?？梢苑譃閱沃芷谥噶?、雙周期指令和四周期指令等三種。其中，單機(jī)器周期指令有64條，雙機(jī)器周期指令有45條，四機(jī)器周期指令只有2條(即乘法和除法指令)，沒有三機(jī)器周期指令。525380C51單片機(jī)的復(fù)位單片機(jī)復(fù)位是使CPU和系統(tǒng)中的其他功能部件都處在一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開始工作，例如復(fù)位后PC=0000H，使單片機(jī)從第一個(gè)單元取指令。5480C51單片機(jī)的存儲(chǔ)器組織MCS-51單片機(jī)在物理結(jié)構(gòu)上有四個(gè)存儲(chǔ)空間：1、片內(nèi)程序存儲(chǔ)器；2、片外程序存儲(chǔ)器；3、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；4、片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器但在邏輯上，即從用戶的角度上，8051單片機(jī)有三個(gè)存儲(chǔ)空間：1、片內(nèi)外統(tǒng)一編址的64K的程序存儲(chǔ)器地址空間（MOVC）；2、256B的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的地址空間（MOV）；3、以及64K片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的地址空間（MOVX）。在訪問三個(gè)不同的邏輯空間時(shí)，應(yīng)采用不同形式的指令，以產(chǎn)生不同的存儲(chǔ)器空間的選通信號(hào)。55片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器SFRMOVMOVX片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（MOVX）56程序存儲(chǔ)器程序存儲(chǔ)器MOVC5780C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)在80C51系列的指令系統(tǒng)中，有單字節(jié)、雙字節(jié)和三字節(jié)等不同長(zhǎng)度的指令。單字節(jié)指令：指令只有一個(gè)字節(jié)，操作碼和操作數(shù)同在一個(gè)字節(jié)中。在80C51系列