1.ROM：只讀存儲器，單片機的只讀存儲區(qū)大多用于存儲程序固又稱程序存儲器。

51單片機是EPROM，所謂的EPROM是可擦除的只讀存儲器?？梢园言瓉淼某绦虿脸?，再寫一個新的進去。

解析51單片機的工作原理

想學習單片機的同學可以關注、私信我或者在評論區(qū)回復我要入門。

51單片機與許多單片機的工作原理是一樣的它們都遵循馮諾依曼架構，簡單來說就是數(shù)據(jù)區(qū)和代碼區(qū)是區(qū)分開來的。在單片機中的具體表現(xiàn)就是數(shù)據(jù)RAM區(qū)和程序ROM區(qū)。

我們就要比較廣泛的51單片機為例來了解單片機的工作原理。

一、微處理器

主要包括算數(shù)邏輯運算單元和控制部件。

先來說ALU，它執(zhí)行的是單片機的算數(shù)工作。邏輯運算單元執(zhí)行單片機的邏輯運算(如：與、或、非、==、!、!=、同或、異或、||、&&等等)。實際上C語言也是在執(zhí)行以上這些邏輯運算和數(shù)學運算。

至于控制部件，它是控制單片機的程序計數(shù)器PC向程序存儲器獲取指令和操作數(shù)的主要部件，在取得操作數(shù)之后經(jīng)過譯碼和控制電路把相應的指令轉換成不同的電控制信號，讓ALU、SFR、外設GPIO、ADC、定時器、中斷等這些外設能夠正常運作。

二、數(shù)據(jù)存儲區(qū)

數(shù)據(jù)存儲區(qū)是運行系統(tǒng)棧SP和程序局部變量、數(shù)組等數(shù)據(jù)的區(qū)域。

上圖所示的程序是51單片機毫秒延時函數(shù)，局部變量j、i在RAM中的r3和r5寄存器中，入?yún)在r7寄存器中，R0-R7寄存器組在RAM中，其實左邊調試欄中的寄存器均在RAM中運行?？傊琑AM是運行數(shù)據(jù)的地方，而代碼(指令)則是存放在ROM區(qū)的。

三、程序存儲區(qū)

程序存儲區(qū)是存儲常量和代碼的區(qū)域。

如下圖所示：在.m51文件中標紅箭頭處最左邊的“C：”的地方表示的是代碼在ROM中，“D：”表示數(shù)據(jù)在RAM中，“B：”則表示位。

從中我們也可以看出main以及Delay_ms這些函數(shù)的地址都是存在ROM中的，也就是我們的所說的代碼區(qū)?？傊珻語言編譯成機器碼后，其指令和常數(shù)全局變量等就存儲于ROM中了(PS:掉電不丟失的地方)。

四、中斷系統(tǒng)

中斷就是當中斷管腳有外部信號輸入的時候(中斷管腳可以設置上升沿、下降沿、高電平或者低電平作為觸發(fā)中斷的條件)，微控制器接收到這個控制信號后正在執(zhí)行的任務會暫時停止，去處理中斷里面的任務，處理完成中斷任務后又繼續(xù)從原先中斷停止的地方繼續(xù)執(zhí)行。21個特殊功能寄存器(52系列是26個)不連續(xù)地分布在128個字節(jié)的SFR存儲空間中，地址空間為80H-FFH，在這片SFR空間中，包含有128個位地址空間，地址也是80H-FFH，但只有83個有效位地址，可對11個特殊功能寄存器的某些位作位尋址操作(這里介紹一個技巧：其地址能被8整除的都可以位尋址)。

在51單片機內部有一個CPU用來運算、控制，有四個并行I/O口，分別是P0、P1、P2、P3，有ROM，用來存放程序，有RAM，用來存放中間結果，此外還有定時/計數(shù)器，串行I/O口，中斷系統(tǒng)，以及一個內部的時鐘電路。在單片機中有一些獨立的存儲單元是用來控制這些器件的，被稱之為特殊功能寄存器(SFR)。這樣的特殊功能寄存器51單片機共有21個并且都是可尋址的列表如下(其中帶*號的為52系列所增加的特殊功能寄存器)：

分別說明如下：

1、ACC---是累加器，通常用A表示

這是個什么東西，可不能從名字上理解，它是一個寄存器，而不是一個做加法的東西，為什么給它這么一個名字呢?或許是因為在運算器做運算時其中一個數(shù)一定是在ACC中的緣故吧。它的名字特殊，身份也特殊，稍后在中篇中我們將學到指令，可以發(fā)現(xiàn)，所有的運算類指令都離不開它。自身帶有全零標志Z，若A=0則Z=1;若A≠0則z=0。該標志常用作程序分枝轉移的判斷條件。

2、B--一個寄存器

在做乘、除法時放乘數(shù)或除數(shù)，不做乘除法時，隨你怎么用。

3、PSW-----程序狀態(tài)字。

這是一個很重要的東西，里面放了CPU工作時的很多狀態(tài)，借此，我們可以了解CPU的當前狀態(tài)，并作出相應的處理。它的各位功能請看下表：

下面我們逐一介紹各位的用途

CY：進位標志。

8051中的運算器是一種8位的運算器，我們知道，8位運算器只能表示到0-255，如果做加法的話，兩數(shù)相加可能會超過255，這樣最高位就會丟失，造成運算的錯誤，怎么辦?最高位就進到這里來。這樣就沒事了。有進、借位，CY=1;無進、借位，CY=0例：78H+97H(01111000+10010111)

AC：輔助進、借位(高半字節(jié)與低半字節(jié)間的進、借位)。

例：57H+3AH(01010111+00111010)

F0：用戶標志位

由用戶(編程人員)決定什么時候用，什么時候不用。

RS1、RS0：工作寄存器組選擇位

通過修改PSW中的RS1、RS0兩位的狀態(tài)，就能任選一個工作寄存器區(qū)。這個特點提高了MCS-51現(xiàn)場保護和現(xiàn)場恢復的速度。對于提高CPU的工作效率和響應中斷的速度是很有利的。若在一個實際的應用系統(tǒng)中，不需要四組工作寄存器，那么這個區(qū)域中多余單元可以作為一般的數(shù)據(jù)緩沖器使用。

0V：溢出標志位

運算結果按補碼運算理解。有溢出，OV=1;無溢出，OV=0。什么是溢出我們后面的章節(jié)會講到。

P：奇偶校驗位

它用來表示ALU運算結果中二進制數(shù)位“1”的個數(shù)的奇偶性。若為奇數(shù)，則P=1，否則為0。運算結果有奇數(shù)個1，P=1;運算結果有偶數(shù)個1，P=0。