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單片機原理及應用/單片機的指令和指令系統

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前面已經講述了單片機的幾個主要組成部分,這些部分構成了單片機的硬體(Hardware),有了硬體才有了實現計算和控制功能的基礎。單片機要真正地能進行計算和控制,還必須有軟體(Software)的配合。只有將各種正確的程序存入單片機,給計算機相應的數據和指令,它才能有效地工作。單片機之所以能自動地進行運算和控制,正是由於人把實現計算和控制的步驟用命令的形式,即一條條指令(Instruction)預先存入到存儲器中,單片機在CPU的控制下,將指令一條條地取出來,並加以翻譯和執行,最終得到相應的結果。
A+B=C,這是一個簡單的兩數的運算,我們看看運算過程。在進行運算前,首先應該把A和B這兩個數存入存儲器後,然後進行下面的運算:

  • 第一步:把A從它的存貯單元中取出來,送至運算器;
  • 第二步:把B從它所在的存貯單元中取出來,送至運算器;
  • 第三步:進行相加運算,A+B;
  • 第四步:把相加完的結果C,送至存儲器中指定的單元。

在上面的運算過程中,數據的輸入、輸出、相加等,我們稱作一次操作(Operation),我們把要求計算機執行的各種操作用命令的形式寫下來,這就是指令。單片機怎樣才能辨別和執行這些操作呢?這是在設計單片機時由設計人員賦予它的指令系統所決定的。一條指令對應著一種基本操作,單片機所能執行的全部指令,就是該單片機的指令系統(Instruction Set),不同種類的單片機,其指令系統亦不相同。