單片機(jī)與8086的差異(共9頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上單片機(jī)與8086/8088的差異從廣義上來(lái)看8086/8088屬于微處理器(MPU)，而單片機(jī)則屬于微控制器(MCU)，所以先來(lái)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(gè)方面：1. 硬件結(jié)構(gòu)微處理器是一個(gè)單芯片CPU，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(gè)完整的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。而一個(gè)完整的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不僅除了CPU以外還包括存儲(chǔ)器(ROM、RAM)、串并行的I/O接口，計(jì)時(shí)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(gè)最為重要的特征便是內(nèi)建的中斷系統(tǒng)。作為一個(gè)面向控制的設(shè)備，微

2、控制器經(jīng)常要實(shí)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(gè)進(jìn)程的時(shí)候去執(zhí)行另一個(gè)進(jìn)程響應(yīng)一個(gè)“中斷事件”。2. 應(yīng)用領(lǐng)域微處理器通常作為微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的CPU使用而這一點(diǎn)也是微處理器的優(yōu)勢(shì)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(jì)追求小巧（大小方面），從而盡可能達(dá)到減少元器件的數(shù)量。在過(guò)去的很長(zhǎng)一段時(shí)間中，我們將其應(yīng)用到實(shí)際中時(shí)需要成千上萬(wàn)個(gè)數(shù)字集成電路來(lái)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來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入/輸出設(shè)備的控制而微處理器則適用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中進(jìn)行信息處理。3

3、. 指令集特征在第二點(diǎn)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(huì)有所差異。微處理器的指令集增強(qiáng)了處理功能，使其擁有強(qiáng)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(duì)半字節(jié)、字節(jié)、字、雙字節(jié)進(jìn)行操作。通過(guò)使用地址指針和地址偏移，微處理器提供了可以訪問(wèn)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(wèn)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)行其他方面的操作，例如對(duì)“位”進(jìn)行邏輯與、或和異或運(yùn)算，同時(shí)也可以根據(jù)標(biāo)志位進(jìn)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

4、輸入/輸出控制從而達(dá)到對(duì)設(shè)備的控制和監(jiān)聽(tīng)。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(shí)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(shí)我們需要給微處理器附加一些電路從而才能進(jìn)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(qiáng)。我們都知道微控制器的內(nèi)存容量并不像我們的PC機(jī)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(jiǎn)，大部分指令的長(zhǎng)度都短于1個(gè)字節(jié)。而指令的精簡(jiǎn)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(qiáng)大的尋址模式從而導(dǎo)致指令的編碼不夠簡(jiǎn)潔。8086與51單片機(jī)的差異8086 51單片機(jī)+5V電源 +5V電源(COMS版)時(shí)鐘頻率：5MHz10MHz時(shí)鐘頻率：1

5、.2MHz12MHz16位外部數(shù)據(jù)線16位地址總線20位外部地址總線64KB程序存儲(chǔ)器尋址空間可尋址1MB地址空間64KB片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)尋址空間256個(gè)中斷向量4KB片內(nèi)程序存儲(chǔ)器并行流水線處理結(jié)構(gòu)128字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器8086CPU支持多處理器系統(tǒng)32根雙向、可獨(dú)立尋址的I/O線2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1個(gè)全雙工串口 6個(gè)中斷源/5個(gè)中斷向量擴(kuò)展的布爾處理能力(位處理)馮諾依曼結(jié)構(gòu)哈佛結(jié)構(gòu)此外在8086中能直接存出結(jié)果的僅有寄存器，必須連接/擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器；而對(duì)于51單片機(jī)內(nèi)部不但包含特殊功能寄存器還有一定的RAM，內(nèi)部RAM與特殊功能寄存器的存取速度無(wú)異。馮諾依曼結(jié)構(gòu)：程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在同一

6、個(gè)物理存儲(chǔ)器上。哈佛結(jié)構(gòu)：程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在不同的物理存儲(chǔ)器上。指令及尋址1、 指令數(shù)量?jī)烧叨际遣僮鞔a占一個(gè)字節(jié)000FFH，按排列來(lái)說(shuō)共有256條指令。但實(shí)際上8086卻有297條指令(操作碼中的特征位、方式字段和寄存器字段來(lái)區(qū)分操作數(shù)的位置、字長(zhǎng)等)，還有一些未用到的編碼。51單片機(jī)有255條指令，只有十六進(jìn)制數(shù)0A5H不是操作嗎，但如果我們用Ri替代R0、R1和Rn替代R0R7則51單片機(jī)的指令可精簡(jiǎn)至111條。我們可以看出，8086的指令容量逼51單片機(jī)的指令容量大的多，易于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜操作但指令占用的存儲(chǔ)資源多；51單片機(jī)的指令容量雖然有限，但它占用的資源少。2、 尋址方式1 立即數(shù)尋址雖

7、然二者的源操作數(shù)都可以是8/16位，但是51單片機(jī)僅有MOV DPTR,#data16這一條是16位的（其實(shí)質(zhì)上是完成2條8位的立即數(shù)的傳送指令，MOV DPH/DPL，#data8,因?yàn)樘厥夤δ芗拇嫫鞒齈C外都僅在內(nèi)部RAM占有一個(gè)地址）而8086的寄存器都是16位的，只是有時(shí)我們?cè)谑褂脮r(shí)可以將那些可以拆分成兩個(gè)8位的寄存器來(lái)使用。另外，對(duì)于51單片機(jī)立即尋址方式僅涉及程序存儲(chǔ)器，而與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器無(wú)關(guān)。2 直接尋址一、8051用#來(lái)區(qū)分是立即數(shù)還是內(nèi)存單元，而8086則用 來(lái)區(qū)分是內(nèi)存單元還是立即數(shù)。二、51單片機(jī)的直接尋址范圍是內(nèi)部RAM的低128字節(jié)，高128字節(jié)是特殊功能寄存器所在的區(qū)域

8、，而8086在合理設(shè)置的段寄存器的基礎(chǔ)上可以遍尋外部1M RAM的任意單元。三、對(duì)于8051源和目的操作數(shù)可為直接尋址，但對(duì)于8086則不可以。3 寄存器尋址一、8086寄存器尋址的速度非?？?，而這一點(diǎn)在51單片機(jī)體現(xiàn)不出來(lái)。2、 除PC外，8086寄存器都可被尋址，而51單片機(jī)可尋址的寄存器有特殊功能寄存器還包含Rn.3、 51單片機(jī)不允許Rn之間彼此賦值；8086寄存器尋址限制較多，不允許對(duì)段寄存器直接賦值，不允許段寄存器之間賦值等等。4 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(diǎn)結(jié)合而產(chǎn)生。對(duì)于51單片機(jī)來(lái)講是訪問(wèn)高128位內(nèi)部RAM唯一方法。但對(duì)8086來(lái)說(shuō)同直接尋址

9、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(shuō)任何一條8086指令最多只能有一個(gè)操作數(shù)處理對(duì)象是存儲(chǔ)器另一個(gè)必然是寄存器。5 相對(duì)尋址1、 對(duì)于8086是基址寄存器+相對(duì)偏移量形成的，對(duì)取數(shù)據(jù)和程序轉(zhuǎn)移都可以執(zhí)行；對(duì)于51單片機(jī)則僅是針對(duì)程序轉(zhuǎn)移用的，所以8051跳轉(zhuǎn)及程序調(diào)用都是在程序存儲(chǔ)器范圍內(nèi)而不可能跳轉(zhuǎn)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器上的。2、 二者的轉(zhuǎn)移范圍也是不同的，8051的轉(zhuǎn)移范圍是一個(gè)字節(jié)有符號(hào)數(shù)補(bǔ)碼的表示范圍-128+127,8086的轉(zhuǎn)移范圍要大得多。6 基址變址尋址8086既可以查數(shù)據(jù)表，也可以用來(lái)作為程序散轉(zhuǎn)的入口；8051僅是用于訪問(wèn)程序存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)表格。7 位尋址這是8

10、051特有的，在其內(nèi)部RAM中開辟了一些區(qū)域可以進(jìn)行位操作；而8086則不行。比如在清/設(shè)置D7位的時(shí)候可能的方式有：1） AND AL,7FH；清0 2) OR AL,80H；置11） CLR C；清0 2）SETBC；置18086CPU51單片機(jī)Cy/Ac/F0/RS1/RS0/OV/PF0用戶自定義位RS1/RS0用來(lái)選擇4組工作寄存器中的哪一組為當(dāng)前工作寄存器區(qū)Ac 輔助半進(jìn)位Cy 無(wú)符號(hào)溢出位 若結(jié)果的最高位向更高位有進(jìn)位時(shí)則Cy=1，否則為0。OV 有符號(hào)溢出位加減法：（不含INC DEC）若結(jié)果最高位向更高位進(jìn)位次高位向更高位進(jìn)位以上二者一有一無(wú)，則無(wú)溢出以上二者兩有兩無(wú)，則有溢

11、出乘法：若積的高一半為0，則OV=0，否則為1.除法：若除數(shù)B為0則為1，否則INC和DEC對(duì)OV無(wú)影響P偶校驗(yàn)OF/DF/IF/TF/SF/ZF/AF/PF/CFDF控制字符串處理的方向?yàn)樵鲋坊驕p址IF中斷允許標(biāo)志位TF跟蹤標(biāo)志位，用于單步設(shè)置SF符號(hào)標(biāo)志位 與運(yùn)算結(jié)果最高位相同ZF零標(biāo)志位 結(jié)果為零ZF=1，否則為0AF輔助半進(jìn)位CF無(wú)符號(hào)溢出位若結(jié)果的最高位向更高位有進(jìn)位，則CF=1，否則為0OF有符號(hào)溢出位加減法：若結(jié)果最高位向更高位進(jìn)位，次高位向更高位進(jìn)位以上二者一有一無(wú)，則無(wú)溢出乘法：對(duì)無(wú)符號(hào)數(shù)：若MUL積的高一半為0，OF=0；否則為1。對(duì)有符號(hào)數(shù)：若MUL積的高一半是低一半的符

12、號(hào)的擴(kuò)展，OF=0，否則為1。PF奇校驗(yàn)上邊大地址下邊小地址上邊小地址下邊大地址存儲(chǔ)器地址畫法執(zhí)行LCALL/ACALLRET/RETI指令時(shí)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)。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)存儲(chǔ)器雙字節(jié)數(shù)據(jù)存取片內(nèi)自帶2個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。屬于加法計(jì)數(shù)器。加到0則溢出。對(duì)內(nèi)部計(jì)數(shù)是每12個(gè)時(shí)鐘周期加1.對(duì)外計(jì)數(shù)時(shí)P3.4或P3.5上的脈沖計(jì)數(shù)。片內(nèi)無(wú)定時(shí)器。片外常用8253。8253含3個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，屬于減法計(jì)數(shù)器。當(dāng)減到0時(shí)再根據(jù)各種方式的不同進(jìn)行不同的處理。對(duì)CLK上的脈沖計(jì)數(shù)。定時(shí)