单片机内程序运行过程详解

简介：
本文章详细解析了单片机中程序从加载到执行的全过程，涵盖了启动模式、引导代码、主程序流程等多个方面，适合初学者和技术爱好者深入了解。 单片机中的程序运行过程包括取指令、分析指令以及执行指令三个步骤。在取指令阶段，根据程序计数器（PC）的值从程序存储器读取出当前指令，并将其送入指令寄存器中。接下来是分析指令阶段，在这一过程中，将操作码从指令寄存器中提取出来并进行译码，以确定其性质和功能；如果该指令需要操作数，则会寻找相应的地址信息。 计算机执行程序的过程实际上是按照上述步骤逐条处理每一条指令，并且在遇到停机或循环等待的特定命令之前一直重复这一流程。通常情况下，在计算机关机后重新启动时，通过外部设备将程序与数据输入到存储器中进行加载和运行；然而对于单片机来说，其内部已经预先存有我们事先写入并固化的程序代码。 下面我们将以一个具体例子来说明指令执行的过程：开机之后，程序计算器（PC）的值变为0000H。此时，在时序电路的作用下，单片机会自动开始运行存储器中已有的程序代码。这个过程包括从指定地址取出相应的机器码，并根据这些机器码进行分析与操作。 例如，假设我们要执行一条“MOV A,#0E0H”的指令（其对应的16进制的机器码为74 E0）。该指令的作用是将数值E0H加载到累加器中。在存储器地址0000H处存放的是这条指令的第一个字节即操作码74H，紧接着在其后的下一个内存单元也就是地址为0001H的储存位置上放置了第二个字节的操作数E0H。 当单片机开始运行时，首先从PC（此时指向地址0）读取并执行该条MOV A,#0E0H指令。