單片機教程四:第一個單片機小程序

上一次我們的程序實在是沒什么用，要燈亮還要重寫一下片子，下面我們要讓燈持續地閃爍，這就有一定的實用價值了，比如能把它當成汽車上的一個信號燈用了。怎樣才能讓燈持續地閃爍呢？實際上就是要燈亮一段時間，再滅一段時間，也就是說要P10持續地輸出高和低電平。怎樣實現這個要求呢？請考慮用下面的指令是否可行：

SETB P10

CLR P10 ……

這是不行的，有兩個問題，第一，計算機執行指令的時間很快，執行完SETB P10后，燈是滅了，但在極短時間（微秒級）后，計算機又執行了CLR P10指令，燈又亮了，所以根本分辨不出燈曾滅過。第二，在執行完CLR P10后，不會再去執行SETB P10指令，所以以后再也沒有機會讓滅了。

　　為了解決這兩個問題，我們能做如下設想，第一，在執行完SETB P10后，延時一段時間（幾秒或零點幾秒）再執行第二條指令，就能分辨出燈曾滅過了。第二在執行完第二條指令后，讓計算機再去執行第一條指令，持續地在原地兜圈，我們稱之為"循環"，這樣就能完成任務了。

以下先給出程序（后面括號中的數字是為了便于講解而寫的，實際不用輸入）：

；主程序：

LOOP： SETB P10 　　　　；（１）

　　　　LCALL DELAY 　　；（２）

　　　　CLR P10 　　　　；（３）

　　　　LCALL DELAY 　　；（４）

　　　　AJMP LOOP 　　　；（５）

；以下子程序

DELAY： MOV R7，#250　　；（６）

D1： MOV R6，#250 　　　；（７）

D2： DJNZ R6，D2 　　　；（８）

　　DJNZ R7，D1 　　　　；（９）

　　RET 　　　　　　　　；（１０）

　　END 　　　　　　　　；（１１）

按上面的設想分析一下前面的五條指令。

　　第一條是讓燈滅，第二條應當是延時，第三條是讓燈亮，第四條和第二條一模一樣，也是延時，第五條應當是轉去執行第一條指令。第二和第四條實現的原理稍后談，先看第五條，LJMP是一條指令，意思是轉移，往什么地方轉移呢？后面跟的是LOOP，看一下，什么地方還有LOOP，對了，在第一條指令的前面有一個LOOP，所以很直觀地，我們能認識到，它要轉到第一條指令處。這個第一條指令前面的LOOP被稱之為標號，它的用途就是給這一行起一個名字，便于使用。是否一定要給它起名叫LOOP呢？當然不是，起什么名字，完全由編程序的人決定，能稱它為A，X等等，當然，這個時候，第五條指令LJMP后面的名字也得跟著改了。

　　第二條和第四條指令的用途是延時，它是怎樣實現的呢？指令的形式是LCALL，這條指令稱為調用子程序指令，看一下指令后面跟的是什么，DELAY，找一下DELAY，在第六條指令的前面，顯然，這也是一個標號。這條指令的作用是這樣的：當執行LCALL指令時，程序就轉到LCALL后面的標號所標定的程序處執行，如果在執行指令的過程中遇到RET指令，則程序就返回到LCALL指令的下面的一條指令繼續執行，從第六行開始的指令中，能看到確實有RET指令。在執行第二條指令后，將轉去執行第６條指令，而在執行完６，７，８，９條指令后將遇到第１０條令：RET，執行該條指令后，程序將回來執行第三條指令，即將P10清零，使燈亮，然后又是第四條指令，執行第四條指令就是轉去執行第6，7，8，9，10條指令，然后回來執行第5條指令，第5條指令就是讓程序回到第1條開始執行，如此周而復始，燈就在持續地亮、滅了。

　　在標號DELAY標志的這一行到RET這一行中的所有程序，這是一段延時程序，大概延時零點幾秒，至于具體的時間，以后我們再學習如何計算。 程序的最后一行是END，這不是一條指令，它只是告訴我們程序到此結束，它被稱為"偽指令"。

單片機內部結構分析：為了知道延時程序是如何工作的，我們必需首先了解延時程序中出現的一些符號，就從R1開始，R1被稱之為工作寄存器。什么是工作寄存器呢？讓我們從現實生活中來找找答案。如果出一道數學題：123+567，讓你回答結果是多少，你會馬上答出是690，再看下面一道題：123+567+562，要讓你要上回答，就不這么不難了吧？我們會怎樣做呢？如果有張紙，就不難了，我們先算出123+567=690，把690寫在紙上，然后再算690+562得到結果是1552。這其中1552是我們想要的結果，而690并非我們所要的結果，但是為了得到最終結果，我們又不得不先算出690，并記下來，這其實是一個中間結果，計算機中做運算和這個類似，為了要得到最終結果，一般要做很多步的中間結果，這些中間結果要有個地方放才行，把它們放哪呢？放在前面提到過的ROM中能嗎？顯然不行，因為計算機要將結果寫進去，而ROM是不能寫的，所以在單片機中另有一個區域稱為RAM區（RAM是隨機存取存儲器的英文縮寫），它能將數據寫進去。　特別地，在MCS-51單片機中，將RAM中分出一塊區域，稱為工作寄存器區