单片机底层硬件与软件的关系

ID:223571 · 发表于 2017-10-27 11:19

随着学习单片机的深入，对单片机的底层结构有一种探知欲，例如51中，80H到FFH为特殊功能寄存器，这一区域里面有许多特殊功能寄存器，我理解为80H到FFH为一栋楼房，每一个字节地址为一个房间，每一个房间指定一个功能，由门牌号（字节名称）所标识；
问题：我存不存在这种可能性，鉴于字节地址空间这一物理结构客观存在，而我只是将不同的功能的寄存器名字换到其他的储存地址里（还是在这个大的空间里80H到FFH），可以的话需要变哪些东西，如果不可以，原因又是什么？

请从单片机设计的角度来解释，谢谢。

ID:123289 · 发表于 2017-10-27 12:49

如果你对汇编有一定的功底就会知道了。
其实没有什么名子（DPTR、SP、P0……），名子是人为加的，CPU运行时只认代码：
80H就对应端口的8个引脚，不管你给它起什么句子（是不是P0）。【你可以将编译器中的P0改成ANY试试】
从内部硬件上讲80H对应一个寄存器（内存），而端口上有8个引脚，与这个寄存器的输出接在一起了（当然也有输入，结构上你要看IO、P口这一节）。

ID:164602 · 发表于 2017-10-27 15:18

个人观点：
不可以。
原因嘛，我是看了芯片说明书后，得来的结论。
特殊功能寄存器与硬件直接相关，每个功能的特殊寄存器都是在设计芯片时就定好了的，不然，为什么不同的芯片必须要用相应的头文件呢，而这种头文件里，就是定义了特殊功能寄存器，用直观的英文名称，代替不好记忆的地址。
如果可以随便更改地址，那么于说明书就不会将那些寄存器的地址做专门说明，只需要说明地址段是什么就可以了。
是不是这个理儿？

ID:212797 · 发表于 2017-10-28 15:27

可以的，但是不建议修改。
单片机的每一项操作都是在实际的寄存器上进行，MCU之所以认识P0、P1这些东西，是因为在reg52.h头文件里面有一个寄存器的映射对应表,我们将P0对应到0x80地址上，其余的以此类推。用P0、P1这样的名字是为了从编程人员的角度上便于理解，如果你把0x80映射的名字改为ligoudan(李狗蛋)，在编程中你会发现程序也没有问题，但是我们看到这样的名字，除了写程序的人外，谁都不知道这是什么东西，要想看懂还要去翻看头文件中的定义，查找手册中地址列表；而且如果把你的这个程序拿到其他机器上没法编译（大家用的是通用的名称列表）。
所以从多方面考虑不建议这么做，当然这么思考是对的，可以真正理解单片机的机理。另外，如果想更深层的从寄存器上学习，可以了解单片机汇编语言编程，这样你可以学习到循环到底是怎么实现的，中断实际要经过哪些步骤才能完成、栈原理和操作等等。

ID:111634 · 发表于 2017-10-28 22:08

你如果是用c 编程，不理解也罢！要深入理解，就要了解单片机汇编语言编程。

ID:223571 · 发表于 2017-11-7 21:13

HC6800-ES-V2.0 发表于 2017-10-27 15:18
个人观点：
不可以。
原因嘛，我是看了芯片说明书后，得来的结论。

"如果可以随便更改地址，那么于说明书就不会将那些寄存器的地址做专门说明，只需要说明地址段是什么就可以了。"

我的理解是那一个范围是作为特殊功能寄存器，但是这一范围里面的各个功能可以变换说明

ID:223571 · 发表于 2017-11-7 21:18

HC6800-ES-V2.0 发表于 2017-10-27 15:18
个人观点：
不可以。
原因嘛，我是看了芯片说明书后，得来的结论。

我这里给你分享一下，头文件只是对于硬件结构的一种说明，我可以更改自己编写头文件呀，就是说给一块裸芯片，已经设计好了哪一块的功能区，但是具体细节功能能否自己更改设置，这才是设计的角度回答。

ID:164602 · 发表于 2017-11-8 08:57

蓝野发表于 2017-11-7 21:18
我这里给你分享一下，头文件只是对于硬件结构的一种说明，我可以更改自己编写头文件呀，就是说给一块裸芯 ...

我还是那个观点：每个特殊寄存器的名字随便你取，但第个地址的功能是不会变的。
我这里以STC89C51RC芯片的手册内容为例：如图所示：

你注意看其中的文字，每个特殊功能寄存器的地址是确定的，这里取好的名字，是方便理解记忆的，也是在REG51.H头文件中说明的，你可以改这个头中各寄存器的名字，但不能改它的地址。例如：PSW寄存器，它的地址是D0H，各位也有相应的功能，你可以在头文件中修改这个名字——本来头文件的说明是：sfr PSW = 0xD0;。你可以改名字，但绝对不能改地址！！！我想，之所以有这个手册，就是要告诉我们使用者，硬件设计师已经通过硬件电路设定好了这些，每个寄存器地址、每个寄存器的功能，甚至每个位的功能都是确定好了的——不能改！！！。

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