單片機底層硬件與軟件的關系

ID:223571 · 發表于 2017-10-27 11:19

隨著學習單片機的深入，對單片機的底層結構有一種探知欲，例如51中，80H到FFH為特殊功能寄存器，這一區域里面有許多特殊功能寄存器，我理解為80H到FFH為一棟樓房，每一個字節地址為一個房間，每一個房間指定一個功能，由門牌號（字節名稱）所標識；
問題：我存不存在這種可能性，鑒于字節地址空間這一物理結構客觀存在，而我只是將不同的功能的寄存器名字換到其他的儲存地址里（還是在這個大的空間里80H到FFH），可以的話需要變哪些東西，如果不可以，原因又是什么？

請從單片機設計的角度來解釋，謝謝。

ID:123289 · 發表于 2017-10-27 12:49

如果你對匯編有一定的功底就會知道了。
其實沒有什么名子（DPTR、SP、P0……），名子是人為加的，CPU運行時只認代碼：
80H就對應端口的8個引腳，不管你給它起什么句子（是不是P0）。【你可以將編譯器中的P0改成ANY試試】
從內部硬件上講80H對應一個寄存器（內存），而端口上有8個引腳，與這個寄存器的輸出接在一起了（當然也有輸入，結構上你要看IO、P口這一節）。

ID:164602 · 發表于 2017-10-27 15:18

個人觀點：
不可以。
原因嘛，我是看了芯片說明書后，得來的結論。
特殊功能寄存器與硬件直接相關，每個功能的特殊寄存器都是在設計芯片時就定好了的，不然，為什么不同的芯片必須要用相應的頭文件呢，而這種頭文件里，就是定義了特殊功能寄存器，用直觀的英文名稱，代替不好記憶的地址。
如果可以隨便更改地址，那么于說明書就不會將那些寄存器的地址做專門說明，只需要說明地址段是什么就可以了。
是不是這個理兒？

ID:212797 · 發表于 2017-10-28 15:27

可以的，但是不建議修改。
單片機的每一項操作都是在實際的寄存器上進行，MCU之所以認識P0、P1這些東西，是因為在reg52.h頭文件里面有一個寄存器的映射對應表,我們將P0對應到0x80地址上，其余的以此類推。用P0、P1這樣的名字是為了從編程人員的角度上便于理解，如果你把0x80映射的名字改為ligoudan(李狗蛋)，在編程中你會發現程序也沒有問題，但是我們看到這樣的名字，除了寫程序的人外，誰都不知道這是什么東西，要想看懂還要去翻看頭文件中的定義，查找手冊中地址列表；而且如果把你的這個程序拿到其他機器上沒法編譯（大家用的是通用的名稱列表）。
所以從多方面考慮不建議這么做，當然這么思考是對的，可以真正理解單片機的機理。另外，如果想更深層的從寄存器上學習，可以了解單片機匯編語言編程，這樣你可以學習到循環到底是怎么實現的，中斷實際要經過哪些步驟才能完成、棧原理和操作等等。

ID:111634 · 發表于 2017-10-28 22:08

你如果是用c 編程，不理解也罷！要深入理解，就要了解單片機匯編語言編程。

ID:223571 · 發表于 2017-11-7 21:13

HC6800-ES-V2.0 發表于 2017-10-27 15:18
個人觀點：
不可以。
原因嘛，我是看了芯片說明書后，得來的結論。

"如果可以隨便更改地址，那么于說明書就不會將那些寄存器的地址做專門說明，只需要說明地址段是什么就可以了。"

我的理解是那一個范圍是作為特殊功能寄存器，但是這一范圍里面的各個功能可以變換說明

ID:223571 · 發表于 2017-11-7 21:18

HC6800-ES-V2.0 發表于 2017-10-27 15:18
個人觀點：
不可以。
原因嘛，我是看了芯片說明書后，得來的結論。

我這里給你分享一下，頭文件只是對于硬件結構的一種說明，我可以更改自己編寫頭文件呀，就是說給一塊裸芯片，已經設計好了哪一塊的功能區，但是具體細節功能能否自己更改設置，這才是設計的角度回答。

ID:164602 · 發表于 2017-11-8 08:57

藍野發表于 2017-11-7 21:18
我這里給你分享一下，頭文件只是對于硬件結構的一種說明，我可以更改自己編寫頭文件呀，就是說給一塊裸芯 ...

我還是那個觀點：每個特殊寄存器的名字隨便你取，但第個地址的功能是不會變的。
我這里以STC89C51RC芯片的手冊內容為例：如圖所示：

你注意看其中的文字，每個特殊功能寄存器的地址是確定的，這里取好的名字，是方便理解記憶的，也是在REG51.H頭文件中說明的，你可以改這個頭中各寄存器的名字，但不能改它的地址。例如：PSW寄存器，它的地址是D0H，各位也有相應的功能，你可以在頭文件中修改這個名字——本來頭文件的說明是：sfr PSW = 0xD0;。你可以改名字，但絕對不能改地址！！！我想，之所以有這個手冊，就是要告訴我們使用者，硬件設計師已經通過硬件電路設定好了這些，每個寄存器地址、每個寄存器的功能，甚至每個位的功能都是確定好了的——不能改！！！。

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單片機底層硬件與軟件的關系

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