單片機與8086的差異

1、單片機與 808的差異作者: 日期:單片機與 806/8 8的差異 從廣義上來看 8086888 屬于微處理器 (MPU)，而單片機則屬于 微控制器 (MCU),所以先來處理微處理器和微控制器的區(qū)別。這樣的區(qū)別主要集中在硬件結(jié)構(gòu)、應(yīng)用領(lǐng)域和指令集特征 3 個方 面：1. 硬件結(jié)構(gòu)微處理器是一個單芯片 C，而微控制器則在一塊集成電路 芯片中集成了 CPU和其他電路 , 構(gòu)成了一個完整的微型計算機系 統(tǒng)。而一個完整的微型計算機系統(tǒng)不僅除了 CPU以外還包括存儲 器( OM、RAM)、串并行的 I/O 接口, 計時器和中斷調(diào)度電路。這 些都集成在一塊集成電路上。 此外, 微控制器的一個最為重要的特

2、征便是內(nèi)建的中斷系統(tǒng)。作為一個面向控制的設(shè)備，微控制器經(jīng) 常要實現(xiàn)響應(yīng)外界的中斷，微控制器必須能夠快速的執(zhí)行上下文 的切換, 在執(zhí)行一個進程的時候去執(zhí)行另一個進程響應(yīng)一個 “中斷 事件”。2. 應(yīng)用領(lǐng)域微處理器通常作為微型計算機系統(tǒng)中的 PU 使用而這一點也 是微處理器的優(yōu)勢所在。 然而, 微控制器通常應(yīng)用于面向控制的應(yīng) 用。其系統(tǒng)設(shè)計追求小巧(大小方面) ，從而盡可能達到減少元器 件的數(shù)量。在過去的很長一段時間中，我們將其應(yīng)用到實際中時需要成千上萬個數(shù)字集成電路來完成。但現(xiàn)在我們可以使用微控制器不僅減少了元器件的數(shù)量還能夠完成同樣的功能，由此我們 可以推斷出微控制器適用于那些需要極少的元器件

3、來實現(xiàn)對輸入 / 輸出設(shè)備的控制而微處理器則適用于計算機系統(tǒng)中進行信息處 理。3. 指令集特征在第二點中我們提到微處理器和微控制器的應(yīng)用領(lǐng)域不同 , 所 以他們的指令集也會有所差異。微處理器的指令集增強了處理功能 , 使其擁有強大的尋址模式 和適于操作大規(guī)模數(shù)據(jù)的指令。微處理器的指令可以對半字節(jié)、 字節(jié)、字、雙字節(jié)進行操作。通過使用地址指針和地址偏移，微 處理器提供了可以訪問大批數(shù)據(jù)的尋址模式。自增和自減模式使 得以字節(jié)、字或雙子為單位訪問數(shù)據(jù)變得非常容易。微控制器的指令集適用于輸入 /輸出控制。許多輸入/ 輸出的接 口是單/ 位的。微控制器具有設(shè)置和清除單位的指令 , 也能執(zhí)行其 他方面的操

4、作 , 例如對“位”進行邏輯與、或和異或運算，同時也 可以根據(jù)標志位進行跳轉(zhuǎn)等 , 所以我們可以根據(jù)微控制器的指令 集適用于輸入 / 輸出控制從而達到對設(shè)備的控制和監(jiān)聽。微控制器具有專門的內(nèi)部電路和指令用于輸入輸出、 及時和 外部中斷的優(yōu)先權(quán)分配。一般在執(zhí)行一些任務(wù)時我們需要給微處理器附加一些電路從而才能進行工作 , 所以在處理能力方面 , 微處 理器比微控制器的處理能力強。我們都知道微控制器的內(nèi)存容量并不像我們的 PC機一樣多， 所以這也就要求我們微控制器的執(zhí)行指令必須十分精簡 , 大部分 指令的長度都短于 1 個字節(jié)。而指令的精簡在微處理器上表現(xiàn)并 不是很明顯這也是由于微處理器擁有強大的尋

5、址模式從而導(dǎo)致指 令的編碼不夠簡潔。8086 與 51 單片機的差異8086 ? ? 5單片機+電源 ?+5V電源 （COMS版）時鐘頻率： 5MHz1Mz?時?鐘頻率： 1 2MHz12MHz16 位外部數(shù)據(jù)線 ?1位地址總線20 位外部地址總線 ?4KB程序存儲器尋址空間可尋址 1B 地址空間?6?4KB片外數(shù)據(jù)存儲尋址空間256 個中斷向量 ? ? 4 B片內(nèi)程序存儲器并行流水線處理結(jié)構(gòu)28 字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器808CPU支持多處理器系統(tǒng) ? 3根雙向、可獨立尋址的 I/O 線2個 16位定時器計數(shù)器1 個全雙工串口6 個中斷源 /5 個中斷向量擴展的布爾處理能力 （ 位處理）馮諾依曼結(jié)

6、構(gòu) ? ?哈? 佛結(jié)構(gòu)此外在 806 中能直接存出結(jié)果的僅有寄存器 ,必須連接/ 擴展外 部存儲器;而對于 51 單片機內(nèi)部不但包含特殊功能寄存器還有一定 的 R M，內(nèi)部 AM與特殊功能寄存器的存取速度無異。馮諾依曼結(jié)構(gòu) : 程序和數(shù)據(jù)存儲在同一個物理存儲器上。哈佛結(jié)構(gòu)：程序和數(shù)據(jù)存儲在不同的物理存儲器上。指令及尋址1、指令數(shù)量兩者都是操作碼占一個字節(jié) 00 FH，按排列來說共有 25 條指令。但實際上 886卻有 27 條指令（操作碼中的特征位、 方式字段和寄存器字段來區(qū)分操作數(shù)的位置、字長等 ）, 還有一些 未用到的編碼。 51 單片機有條指令，只有十六進制數(shù) 0A5 不是操作嗎， 但如

7、果我們用 Ri 替代 0、R1和替代 R0 7則 51單片機的指令可精簡至 111條。我們可以看出， 86的指令容量逼 51 單片機的指令容量大 的多,易于實現(xiàn)復(fù)雜操作但指令占用的存儲資源多 ;51 單片機的指 令容量雖然有限 , 但它占用的資源少。2、尋址方式 立即數(shù)尋址雖然二者的源操作數(shù)都可以是 /16 位, 但是1 單片 機僅有 MOV DPTR, da 6 這一條是 16位的（其實質(zhì) 上是完成 2 條位的立即數(shù)的傳送指令， MOV DPH/DP，L #da8, 因為特殊功能寄存器除 PC外都僅在內(nèi)部 R 占有一個地址）而 808的寄存器都是 16 位的，只是有時 我們在使用時可以將那些

8、可以拆分成兩個 8 位的寄存器來 使用。另外，對于 1 單片機立即尋址方式僅涉及程序存 儲器，而與數(shù)據(jù)存儲器無關(guān)。 直接尋址一、8 1 用#來區(qū)分是立即數(shù)還是內(nèi)存單元 ,而 086 則用 來區(qū)分是內(nèi)存單元還是立即數(shù)。二、1單片機的直接尋址范圍是內(nèi)部 RAM的低 128字 節(jié)，高 28 字節(jié)是特殊功能寄存器所在的區(qū)域 ,而 08 在合理設(shè)置的段寄存器的基礎(chǔ)上可以遍尋外部1 AM的任意單元。三、對于 801 源和目的操作數(shù)可為直接尋址 , 但對于086 則不可以。 寄存器尋址一、806 寄存器尋址的速度非常快，而這一點在 51 單片機體現(xiàn)不出來。二、除 PC外 , 08寄存器都可被尋址，而 5單片

9、機 可尋址的寄存器有特殊功能寄存器還包含 Rn.三、51單片機不允許 Rn之間彼此賦值； 886 寄存器 尋址限制較多，不允許對段寄存器直接賦值 , 不允許段寄存 器之間賦值等等。 寄存器間接尋址寄存器間接尋址： 是由直接尋址和寄存器尋址的有點結(jié)合而產(chǎn)生。對于單片機來講是訪問高 1位內(nèi)部 AM 唯一方 法。但對 086 來說同直接尋址方式一樣 , 不允許源和目的操 作數(shù)都是寄存器間接尋址 , 也就是說任何一條 8086 指令最多 只能有一個操作數(shù)處理對象是存儲器另一個必然是寄存器。 相對尋址一、對于 8086 是基址寄存器相對偏移量形成的，對 取數(shù)據(jù)和程序轉(zhuǎn)移都可以執(zhí)行 ;對于 51單片機則僅

10、是針對 程序轉(zhuǎn)移用的，所以 801 跳轉(zhuǎn)及程序調(diào)用都是在程序存 儲器范圍內(nèi)而不可能跳轉(zhuǎn)到數(shù)據(jù)存儲器上的。二、二者的轉(zhuǎn)移范圍也是不同的 ,8051 的轉(zhuǎn)移范圍是一 個字節(jié)有符號數(shù)補碼的表示范圍 128+7,8 86的轉(zhuǎn) 移范圍要大得多。 基址變址尋址8086 既可以查數(shù)據(jù)表，也可以用來作為程序散轉(zhuǎn)的入 口； 851僅是用于訪問程序存儲器中的數(shù)據(jù)表格。 位尋址這是 1特有的，在其內(nèi)部 AM中開辟了一些區(qū)域 可以進行位操作；而 8086 則不行。比如在清設(shè)置 D7位 的時候可能的方式有：1)AD , H;清 ) OAL，8H；置11)CLR C;清0 ?)EB C；置 18086CPU51 單片機標

11、志寄存器定時器/計數(shù)器Cy/Ac/F0/RS1/RS0/OV/PF0用戶自定義位RS1/RS0用來選擇 4 組工作寄 存器中的哪一組為當前工作 寄存器區(qū)Ac 輔助半進位Cy 無符號溢出位 若結(jié)果的 最高位向更高位有進位時則 Cy=1，否則為 0。OF/DF/IF/TF/SF/ZF/AF /PF/CFDF 控制字符串處理的 方向為增址或減址IF 中斷允許標志位 TF跟蹤標志位， 用于單 步設(shè)置SF 符號標志位 與運算 結(jié)果最高位相同ZF 零標志位 結(jié)果為零 ZF=1，否則為 0 片內(nèi)無定時器。片外常用 8253。 8253 含 3 個定時器 / 計數(shù)器，屬于減法計數(shù) 器。當減到 0 時再根據(jù)各種方式的不同 進行不同的處理。對 CLK上的脈沖計數(shù)。片內(nèi)自帶 2 個定時器/ 計數(shù)器。 屬于加法計數(shù)器。加到 0 則溢出。對內(nèi)部計數(shù)是每 12 個時鐘周期加 1. 對外計數(shù)時 P3.4 或 P3.5 上的脈沖計入棧、出棧都是雙字節(jié) 操作符合高地址高字節(jié)， 低地址低字節(jié) 用 DW定義則高地址高字節(jié)，低地址低 字節(jié)執(zhí)行 LCALL/ACALLRET/RETI 指令時符合高地址高字節(jié)，低地址 低字節(jié)。用 DW定義則高地址高字節(jié)，低地址低字節(jié)。器 器存地儲上邊小地址下邊大地址上邊大地址I/O端口編IO 端口