程序计数器

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如何用C语言编写计数器

如何用C语言编写计数器

单片机计数器C语言练习要求:编写一个计数器程序,将T0作为计数器来使用,对外部信号计数,将所计数字显示在数码管上。

该部分的硬件电路如图所示,U1的P0口和P2口的部份引脚构成了6位LED数码管驱动电路,数码管采用共阳型,使用PNP型三极管作为片选真个驱动,所有三极管的发射极连在一起,接到正电源端,它们的基极则分别连到P2.0…P2.5,当P2.0…P2.5中某引脚输是低电平时,三极管导通,给相应的数码管供电,该位数码管点亮哪些笔段,则取决于笔段引脚是高或低电平。

图中看出,所有6位数码管的笔段连在一起,通过限流电阻后接到P0口,因此,哪些笔段亮就取决于P0口的8根线的状态。

编写程序时,首先根据硬件连线写出LED数码管的字形码、位驱动码,然后编写程序如下:#include "reg51.h"#define uCHAR unsigned CHAR#define uint unsigned intuCHAR code BitTab[]={0x7F,0xBF,0xDF,0xEF,0xF7,0xFB}; //位驱动码uCHAR codeDispTab[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xC6,0 xA1,0x86,0x8E,0xFF}; //字形码uCHAR DispBuf[6]; //显示缓冲区void Timer1() interrupt 3{ uCHAR tmp;uCHAR Count; //计数器,显示程序通过它得知现正显示哪个数码管TH1=(65536-3000)/256;TL1=(65536-3000)%256; //重置初值tmp=BitTab[Count]; //取位值P2=P2|0xfc; //P2与11111100B相或P2=P2&tmp; //P2与取出的位值相与tmp=DispBuf[Count];//取出待显示的数tmp=DispTab[tmp]; //取字形码P0=tmp;Count++;if(Count==6)Count=0;}void main(){ uint tmp;P1=0xff;P0=0xff;TMOD=0x15; //定时器0工作于计数方式1,定时器1工作于定时方式1 TH1=(65536-3000)/256;TL1=(65536-3000)%256; //定时时间为3000个周期TR0=1; //计数器0开始运行TR1=1;EA=1;ET1=1;for(;;){ tmp=TL0|(TH0<<8); //取T0中的数值DispBuf[5]=tmp%10;tmp/=10;DispBuf[4]=tmp%10;tmp/=10;DispBuf[3]=tmp%10;tmp/=10;DispBuf[2]=tmp%10;DispBuf[1]=tmp/10;DispBuf[0]=0;}}这个程序中用到了一个新的知识点,即数组,首先作一个先容。

计算机学科专业基础综合组成原理分类模拟20

计算机学科专业基础综合组成原理分类模拟20

计算机学科专业基础综合组成原理分类模拟20单项选择题1. 下列寄存器中,汇编语言程序员可见的是______。

A.存储器地址寄存器(MAR)B.程序计数器(PC)C.存储器数据寄存器(MDR)D.指令寄存器(IR)答案:B[解答] 汇编语言程序员可见的是程序计数器(PC),即汇编语言程序员通过汇编程序可以对某个寄存器进行访问。

汇编程序员可以通过指定待执行指令的地址来设置PC的值,如转移指令、子程序调用指令等。

而IR、MAR、MDR是CPU的内部工作寄存器,对程序员不可见。

2. 下列部件不属于控制器的是______。

A.指令寄存器B.程序计数器C.程序状态字寄存器D.时序电路答案:C[解答] 控制器由程序计数器(PC)、指令寄存器(IR)、存储器地址寄存器(MAR)、存储器数据寄存器(MDR)、指令译码器、时序电路和微操作信号发生器组成。

而程序状态字寄存器(PSW)属是运算器的组成部分。

3. 通用寄存器是______。

A.可存放指令的寄存器B.可存放程序状态字的寄存器C.本身具有计数逻辑与移位逻辑的寄存器D.可编程指定多种功能的寄存器答案:D[解答] 存放指令的寄存器是指令寄存器,故A错。

存放程序状态字的寄存器是程序状态字寄存器,故B错,通用寄存器并不一定本身具有计数和移位逻辑功能,故C错。

4. CPU中保存当前正在执行指令的寄存器是______。

A.指令寄存器B.指令译码器C.数据寄存器D.地址寄存器答案:A[解答] 指令寄存器用于存放当前正在执行的指令。

FANUCPMC功能指令详解(02):计数器篇

FANUCPMC功能指令详解(02):计数器篇

FANUCPMC功能指令详解(02):计数器篇计数器指令能够对输⼊的某种状态变化(⼀般是上升沿)进⾏计数,并在达到计数预设值时输出相应的信号, PMC中包含的计数器指令如下表。

序号指令名称功能号功能1CTR5计数器2CTRB56固定计数器3CTRC55计数器1CTR(计数器:SUB 5)CTR指令实现计数逻辑。

预设值和计数值的数据类型既可以是⼗进制类型,也可以是⼆进制类型,这个可以通过PMC的系统参数进⾏设定。

警告:当BCD计数类型的技术器设定的BCD值不正确时,⽆法保证计数器的移动。

如果改变计数器类型,⼀定要重新配置预设值和计数值。

该计数器主要的特性如下:(a) 预设值当达到预设值(计数最⼤值)时输出⼀个信号。

能够通过计数器界⾯或者在梯图中设置预设值。

(b) 环形计数器达到预设值后,通过再次输⼊计数信号回到初始值。

(c) 加/减计数器可以通过参数选择加1计数还是减1计数。

(d) 选择计数初始值计数初始值可以指定为0或者1。

结合该功能指令可以实现如下图的环形计数器:此计数器可⽤于存储转台的位置。

指令格式:控制条件:(a) 初始值(CNO)CNO=0:从0开始进⾏计数。

CNO=1:从1开始进⾏计数。

(b) 计数⽅向(UPDOWN)UPD=0:加计数器(计数从CNO指定的初始值开始)。

UPD=1:减计数器(计数从预设值开始)。

(c) 重置(RST)RST=0:⾮重置状态。

RST=1:重置状态,计数器重置到初始值;W1变为0;累计计数值复位为初始值。

注意:只有当需要复位时才将RST设为1。

(d) 启动条件(ACT)ACT输⼊上升沿触发计数器+1。

参数:(a) 计数器号计数器号在功能指令中设定,相应的预设值和编码形式则在计数器界⾯中设定,可以使⽤的计数器号如下:1⾄5路径PMC双安检PMCMemory-A Memory-B Memory-B Memory-B计数器号 1 ⾄201⾄1001⾄2001⾄3001⾄20预设值和累计值得范围如下:⼆进制计数器:0~32,767BCD计数器:0~9,999警告:如果计数器号有冲突或者超出范围,则操作不可预期。

PLC教程理论篇之PLC 的计数指令及计数程序设计一

PLC教程理论篇之PLC 的计数指令及计数程序设计一

PLC教程理论篇之PLC 的计数指令及计数程序设计一一、计数指令简介计数指令用于计数,以进行计数控制或状态存储。

1.三菱PLC计数器指令:计数指令本质上也是一种逻辑输出指令。

只是,它是计到数后才产生输出。

所以,有的PLC,如三菱公司PLC,起用定时器是用输出(OUT)指令,只是其操作数用计数器,并在使用它时,同时对设定值也作设定。

图7-1是的为三菱PLC调用计数器梯形图程序。

图7-1计数器程序如图,当X001从OFF到ON,则计数器C0线圈工作,计一个数,当C0计到3,则C0的常开触点ON,C0的常闭触点(该图未画出)OFF,使Y003 ON。

这里计数设定值K3 为时数,也可为直接或间接地址。

直接地址时,以该地址的值为设定值。

间接地址时,先算出地址,在以算出的地址的内容为设定值。

三菱的计数器按16进制工作,故K值最大可设为65535(16进制FFFF)。

三菱可逆计数器是双字的。

也是用输出指令调用。

计数的方向由相应的特殊继电器状态决定。

其计数范围为-2,147,483,648到2,147,483,647,并在此范围内循环计数。

即增到最大值时,如再增一个数,则当前值变为最小值。

反之,也类似。

表7-1示的为FX2N机的这些计数器及相应的方向切换特殊继电器。

表7-1FX2N机可逆计数器所使用的特殊继电器图7-2三菱可逆计数器程序图中C200为可逆计数器。

M8200为其方向切换特殊继电器。

M8200 OFF,C200增计数,ON,减计数。

从图知,当X005 OFF,C200接收X004的增计数,当X005 ON,C200接收X006的减计数。

而当X007 ON计数器复位,现值等于0,计数及输出都停止。

图7-3示的为该计数器产生输出的情况。

图7-3可逆计数器产生输出简图。

从图知,只要当前值小于设定值时,增加到大于或等于设定值,计数器即产生输出。

反之,或计数器复位,则停止输出。

2.OMRON PLC减计数指令:它有两个输入端,一为计数端,另一为复位端。

8051单片机的内核的结构及运行过程解析

8051单片机的内核的结构及运行过程解析

8051单片机的内核的结构及运行过程解析1.ALU(算术逻辑单元):8051单片机内置了一个8位ALU,负责执行算术和逻辑运算。

ALU可以进行加法、减法、与、或、非、异或等操作。

2.寄存器组:8051单片机包括4个8位的通用寄存器(R0~R7)和一个16位的程序计数器(PC)。

通用寄存器可用于保存临时数据和中间结果,程序计数器则记录当前执行指令的地址。

3.存储器:8051单片机的存储器包括内部存储器和外部扩展存储器。

内部存储器包括片内RAM和片内ROM两部分。

片内RAM可以分为128字节的数据存储器(IDATA)和256字节的数据存储器(XDATA)。

片内ROM则存储程序代码。

4.定时器/计数器:8051单片机内核包含两个定时器/计数器(T0、T1)。

定时器模式用于产生一定的时间延迟,计数器模式用于计数外部事件的个数。

定时器/计数器具有可编程的工作模式和计数值。

5.中断源:8051单片机支持多组中断源,包括外部中断INT0和INT1、定时器/计数器中断、串口中断等。

中断源的优先级可以通过程序设置,以满足不同应用场景的需求。

1.取指令阶段:程序计数器(PC)保存了当前指令的地址。

8051单片机通过将PC指针输出地址,从存储器中读取指令。

读取的指令存储于指令寄存器(IR)中。

2.译码阶段:指令寄存器(IR)中的指令会被译码器解码,生成相应的控制信号和操作码。

控制信号会对单片机的内部功能模块进行控制,操作码则确定执行的操作类型。

3.执行阶段:根据指令的操作码,单片机执行相应的操作。

例如,如果操作码指示进行加法运算,则ALU会执行加法操作,并将结果保存在指定的寄存器或存储单元中。

4.访存阶段:在执行一些指令时,单片机需要从存储器中读取或写入数据。

在访存阶段,单片机会将需要访问的存储器地址输出,并根据控制信号读取或写入数据。

5.写回阶段:在一些指令执行结束后,单片机会将执行结果写回到寄存器或存储器中。

写回阶段会更新相应的寄存器或存储单元,以保存最新的结果。

程序计数器名词解释

程序计数器名词解释

程序计数器名词解释
程序计数器: Program Counter:计算机在计算时,内部有一个专门的“计数器”,它可以自动清零。

但实际上计数器每运行一次都
要清零一次,这样的话就比较麻烦了。

程序计数器名词解释1:*ll port memory:外部存储器或寄存
器名称为:/dev/llport1、外部存储器或寄存器的扩展名为: ll port、寄存器的物理位置为: l/8//8外部存储器的总数/(外部存储器的
字长)。

2: c:///:系统盘,意思是C盘里面的文件会自动存入内存; c://,指该磁盘上文件夹的名称。

程序计数器名词解释1:*ll port memory:外部存储器或寄存
器名称为:/dev/llport1、外部存储器或寄存器的扩展名为: ll port、寄存器的物理位置为: l/8//8外部存储器的总数/(外部存储器的
字长)。

2: c:///:系统盘,意思是C盘里面的文件会自动存入内存; c://,指该磁盘上文件夹的名称。

3: using ll port:用
ll port操作程序计数器名词解释1:*ll port memory:外部存储器或寄存器名称为:/dev/ll port1、外部存储器或寄存器的扩展名为:
ll port、寄存器的物理位置为: l/8//8外部存储器的总数/(外部存储器的字长)。

2: c:///:系统盘,意思是C盘里面的文件会自
动存入内存; c://,指该磁盘上文件夹的名称。

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程序计算器在水文水利计算中的运用问题探讨

程序计算器在水文水利计算中的运用问题探讨

程序计算器在水文水利计算中的运用问题探讨作者:张媛媛宁毅来源:《硅谷》2014年第19期摘要水文水利计算指的是在水利规划、水利工程设计和运行中,为研究水资源的开发利用、研究水文水利工程对河川径流和水利条件的变化影响,评价水文水利工程的经济和环境效果等所进行的有关分析计算。

水文水利计算是选择河流治理和开发,确定水利工程任务、工程规模、工程开发程序、工程运用方式等的依据。

在水文水利计算的过程中,一般来说水文数据处理工作比较大、比较繁杂,传统的手工计算效率低,而且容易出错。

程序计算器可以通过发出指令让计算机执行来完成计算工作,具有很强的数据分析、统计、模拟计算等功能。

把程序计算机运用到水文水利计算中来可以大大的简化水文水利计算工作,提高计算的效率和精确度。

本文主要分析探讨了程序计算器在水文水利计算中的运用问题。

关键词程序计算器;水文水利;计算中图分类号:P204 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)19-0121-011 在水文水利计算中运用程序计算器的工作原理1.1 程序计算器的工作原理程序计数器是计算机处理器中的寄存器,它包含当前正在执行的指令的地址(位置)。

当每个指令被获取,程序计数器的存储地址加一。

在每个指令被获取之后,程序计数器指向顺序中的下一个指令。

当计算机重启或复位时,程序计数器通常恢复到零。

程序计算器可以通过某些手段来确定下一条指令的地址,从而保证程序能够连续地执行下去。

在程序开始执行前,必须将它的起始地址,即程序的第一条指令所在的内存单元地址送入程序计数器,因此程序计数器的内容即是从内存提取的一条指令的地址。

当执行指令时,处理器将自动修改PC的内容,即每执行一条指令PC增加一个量,这个量等于指令所含的字节数,以便使其保持的总是将要执行的下一条指令的地址。

由于大多数指令都是按顺序来执行的,所以修改的过程通常只是简单的对PC加1。

1.2 水文水利计算中运用程序计算器的重要意义水文水利计算指的是在水利规划、水利工程设计和运行中,为研究水资源的开发利用、研究水文水利工程对河川径流和水利条件的变化影响,评价水文水利工程的经济和环境效果等所进行的有关分析计算。

plc中的计数器原理

plc中的计数器原理

plc中的计数器原理PLC(可编程逻辑控制器)是一种常用的自动化控制设备,广泛应用于工业控制系统中。

其中,计数器是PLC中常用的功能模块之一,用于实现对输入信号的计数和统计。

本文将详细介绍PLC中计数器的原理及其工作流程。

一、计数器的基本概念计数器是PLC中具有计数功能的变址寄存器。

它能够接收一个或多个输入信号,并对这些信号进行计数操作。

计数器可分为两种类型:进位计数器和反馈计数器。

进位计数器是指当计数值达到设定的阈值时,自动清零并触发进位信号;反馈计数器是指当计数值达到设定的阈值时,自动反馈给PLC控制程序。

计数器通常用于需要进行统计计数的场景,如物料计数、生产线计数等。

二、计数器的工作原理1. 输入信号计数器的工作原理首先需要接收一个或多个输入信号。

信号可以是来自传感器、按钮开关、计时器等外部设备。

这些输入信号被PLC的输入模块读取,并发送给计数器模块进行处理。

2. 计数操作计数器接收到输入信号后,开始对其进行计数操作。

计数器根据选择的计数方式进行计数,常见的计数方式有正向计数和反向计数。

正向计数是指计数值递增,一般用于向上计数;反向计数是指计数值递减,一般用于向下计数。

3. 计数器预设值计数器通常具有一个预设值,用于设定计数的终点或起点。

当计数达到预设值时,计数器将触发相应的操作,如清零、进位或反馈给PLC控制程序。

4. 进位或反馈当计数值达到预设值时,进位计数器会自动清零,并触发进位信号。

这个信号可以作为其他设备的输入信号,用于触发其他操作。

反馈计数器则会将计数值反馈给PLC控制程序,供程序进行判断和控制,以实现复杂的逻辑操作。

三、计数器的应用场景计数器作为PLC中常用的功能模块之一,广泛应用于各种自动化控制系统中。

以下是计数器在不同场景下的常见应用示例:1. 物料计数在生产线上,计数器可以用来统计通过传送带的物料数量。

通过设置计数器的预设值,当物料数量达到要求时,触发计数器的进位或反馈信号,从而控制下一道工序的工作。

PLC入门之计数器

PLC入门之计数器

PLC入门之计数器你用的是什么类型的计数器?比如,有加法计数器(它们只能正向计数1,2,3,...).它们在英语中被缩写为CTU(count up,升值计数),CNT,C,或者CTR.有减法计数器(它们只能逆向计数9,8,7,...).当它们作为一条独立的指令时,通常被叫做CTD(count down,减值计数).还有双向计数器(它们可双向计数1,2,3,4,3,2,3,4,5,...).当它们作为一条独立的指令时,通常被叫做UDC(up-down down counter,加-减计数器).许多厂家只有一种或两种类型的计数器,但这些计数器应能完成加计数,减计数或双向计数.是不是有些混淆了?难道就没有一相标准吗?不要担心,计数器就是计数器,不要管生产商怎样称呼它们.更容易引起混淆的是,大多数的生产商还加入了一定数量的高速计数器.通常叫它们HSC(high-speed counter),CTH(CounTer High-speed?)或者别的名称.典型的高速计数器是一个"硬件"设备.而上面所列的普通计数器多是"软件"计数器.换句话说,它们并不是真正存在于PLC中,它们只是用软件模拟的计数器.而硬件计数器却是真正存在于PLC中的,它们不依赖PLC的扫描时间.按照拇指理论(rule of thumb),一般情况下多使用普通(软件)计数器,除非所要计数的脉冲比2倍的扫描时间还要快.(例如扫描时间为2ms,而所计脉冲每4ms或更长时间才来一次,那么此时我们使用软件计数器.如果脉冲间隔小于4ms(例如3ms),那么使用硬件(高速)计数器.(2*扫描时间=2*2ms=4ms)要使用计数器,我们必须知道以下三件事情:1.我们要计数的脉冲来自哪里.典型情况下,它来自一个输入端子.(例如将一个传感器接到输入端0000)2.在作出响应前,我们要计多少次.例如计数5个玩具装入后开始打包.3.何时/怎样复位计数器,以便让它重新计数.例如,我们计数5个玩具后,将计数器复位.当程序在PLC上运行时,程序通常会显示当前或"累计"值,以便于我们观察当前的计数值.典型计数器的计数范围为0到9999,-32768到+32767,或0至65535.为什么都是些这么古怪的数字呢?因为大多数PLC都是用的16位计数器.0-9999是16位BCD(binary coded decimal,二进制编码的十进制)码,-32768到32767和0到65535是16位二进制码,我们在以后的章节会解释这是什么意思.下面介绍一些我们将会碰到的指令符号(不同的厂家会有所不同),并说明它们的用法.记住,它们虽然看起来不同,它用法基本都是相同的.如果我们会设置一个计数器,我们就会设置任意的计数了.在这个计数器中,我们需要2个输入.一个接复位线.当该输入端为ON时,当前(累积)计数值将被清零.第二个输入接的是我们要计数的脉冲.例如,我们要对经过传感器前面的玩具计数,我们将传感器接到输入端0001,然后将地址为0001的常开触点接在脉冲线的前面.Cxxx是计数器的名称.如果我们想叫它计数器000,那么在这里我们叫它"C000".yyyyy是我们在要求PLC做出响应前所要计的脉冲数.如果我们在将玩具打包前要计5个玩具,那么我们要该值改为5.如果我们要计100个玩具,那么就将该值改为100,等等.当计数器计数完毕(例如,我们计数了yyyyy个玩具),它将一组独立的触点变为ON,我们也将它标为Cxxx.注意,计数器的累加值仅在脉冲输入的上升沿发生变化.在上面的梯形图中,我们将计数器(叫做计数器000)设置为从输入0001计数100个玩具,然后使输出500变为ON.传感器0002将计数器复位.下面是我们会碰到的一个双向计数器.我们使用于上例相同的缩写(例如UDCxxx和yyyyy).在这个双向计数器中,我们需要使用3个输入端.复位输入的功能与上例相同.但是,对于脉冲输入有两个.一个是加计数,一个是减计数.在这个例子中,我们把这个计数器叫做UDC000,并且给它一个预设值1000.(我们共要计数1000个脉冲)在输入端,我们给输入端0001接上一个传感器,当它检测到目标时,使输入端0001变为ON,给输入端0003也接上一个相同的传感器.当输入端0001变为ON时,PLC正向计数,当输入端0003变为ON时,PLC逆向计数.当计数值到达1000时,输出端500变为ON.再次提醒注意的是,计数器的累计值仅在脉冲输入的下降沿改变.梯形图如下所示.还有一件事要特别注意,在大多数的PLC中计数器和定时器的名称是不一样的.这是因为它们通常使用相同的寄存器.虽然我们还没有学到定时器,但我们必须记住这一点,因为它的确很重要.好了,上面讲的计数器可能有点难以理解,但只要我们用过一次,它们看起来就容易多了.它们的确是一种必要的工具.它们也是"非标准"基本指令之一.但是,有一点要记住,不管是哪个厂家生产的,用法都是一样的.。

计组实验3_刘文斌

计组实验3_刘文斌

轻工大学计算机组成原理实验报告(三):文斌院系:数学与计算机学院班级:软件工程13 03班学号: 13051100 50老师:郭峰林2015.11.29实验三程序计数器PC与地址寄存器AR实验【实验环境】1. Windows 2000 或 Windows XP2. QuartusII9.1 sp2、DE2-115计算机组成原理教学实验系统一台。

【实验目的】1.掌握地址单元的工作原理。

2.掌握的两种工作方式,加1计数和重装计数器初值的实现方法;3.掌握地址寄存其从程序计数器获得数据和从部总线获得数据的实现方法。

【实验原理】程序计数器(PC)是用于存放下一条指令所在单元的地址的地方。

为了保证程序(在操作系统中理解为进程)能够连续地执行下去,CPU必须具有某些手段来确定下一条指令的地址。

而程序计数器正是起到这种作用,所以通常又称为指令计数器。

在程序开始执行前,必须将它的起始地址,即程序的一条指令所在的存单元地址送入PC,因此程序计数器(PC)的容即是从存提取的第一条指令的地址。

当执行指令时,CPU将自动修改PC的容,即每执行一条指令PC增加一个量,这个量等于指令所含的字节数,以便使其保持的总是将要执行的下一条指令的地址。

由于大多数指令都是按顺序来执行的,所以修改的过程通常只是简单的对PC加1。

当程序转移时,转移指令执行的最终结果就是要改变PC的值,下一条从存取出的指令将由转移指令来规定,而不像通常一样按顺序来取得因此程序计数器的结构应当是具有寄存信息和计数两种功能的结构。

转移指令执行后的PC值就是转去的地址,以此实现转移,有些机器中也称PC为指令指针IP(Instruction Pointer)。

地址寄存器(AR)用来保存当前CPU所访问的存单元的地址。

由于在存和CPU之间存在着操作速度上的差别,所以必须使用地址寄存器来保持地址信息,直到存的读/写操作完成为止。

当CPU和存进行信息交换,即CPU向存存/取数据时,或者CPU从存中读出指令时,都要使用地址寄存器和数据缓冲寄存器。

控制器的功能及组成概述 指令的执行流程 时序产生电路 组合

控制器的功能及组成概述 指令的执行流程 时序产生电路 组合

.
操作码 IR
用于运算器 下地址字段内容
接口
输入/出设备 主存储器
控制总线
IN 80
ARPC PC PC+1 读内存,IR读出内容
ARI/O port 读设备,R0读出内容
21
4.2.3 时序系统
CPU之所以能够自动地识别指令和数据,又能 自动地执行指令,是因为它能按程序中的指令序列 取指,并对指令进行译码、执行。CPU取指令、执 行指令的序列依此重复,直至遇到停机指令。
—检查有无中断请求
若有,则转中断处理 若无,则转入下一条指令的执行过程
形 成 下 条 指 令 地 址
15
以教学计算机举例说明程序执行:
典型指令的执行过程举例:
2000 0001 ADD R0, R1 2001 0790 MVRR R9, R0 2002 8800 MVRD R0, 2007
2007 2004 8309 STRR [R0], R9 (写内存) 2005 8280 IN 80 (读串行口) 2006 8F00 RET
8200025
控制 存储器
定序器
映射
操作数 地址
PC
AR
地址2寄00存47 器
微指令寄存器 指令8寄30存9 器
.
操作码 IR
用于运算器 下地址字段内容
控制总线
接口
输入设备
主存储器
STRR [R0], R9
ARPC, PC PC+1 读内存,IR读出内容
ARR0+0
写内存,总线 R9+0
20
运算器
执行
取指周期 执行周期
取指阶段
执行阶段
取指周期
执行周期

计算机组成原理作业题6

计算机组成原理作业题6

第六次作业单选题:1、CPU是指(B)A、控制器B、运算器和控制器C、运算器、控制器和主存D、都不对2、在CPU的寄存器中,(C)对用户是透明的A、程序计数器B、状态寄存器C、指令寄存器D、通用寄存器3、程序计数器的位数取决于(A)A、存储器的容量B、机器字长C、指令字长D、都不对4、程序计数器用来存放指令地址,其位数和以下(D)相同A、指令寄存器IRB、主存数据寄存器MDRC、程序状态寄存器PSWD、主存地址寄存器MAR5、CPU中的通用寄存器(B)A、只能存放数据,不能存放地址B、可以存放数据和地址C、既不能存放数据,也不能存放地址D、可以存放数据和地址,还可以替代指令寄存器6、在计算机系统中表征程序和机器运行状态的部件是(D)A、程序计数器B、累加寄存器C、中断寄存器D、程序状态字寄存器7、数据寄存器中既能存放源操作数,又能存放结果的称为(C)A、锁存器B、堆栈C、累加器D、触发器8、指令寄存器的位数取决于(C)A、存储器的容量B、机器字长C、指令字长D、存储字长9、状态寄存器用来存放(D)A、算术运算结果B、逻辑运算结果C、运算类型D、算术、逻辑运算及测试指令的结果状态10、下面有关CPU的寄存器的描述中,正确的是(D)A、CPU中的所有寄存器都可以被用户程序使用B、一个寄存器不可能即作数据寄存器,又作地址寄存器C、程序计数器用来存放指令D、地址寄存器的位数一般和存储器地址寄存器MAR的位数一样11、控制器的全部功能是(C)A、产生时序信号B、从主存取出指令并完成指令操作码译码C、从主存取出指令、分析指令并产生有关的操作控制信号D、都不对12、指令译码器是对(B)进行译码A、整条指令B、指令的操作码字段C、指令的地址码字段D、指令的地址13、CPU中不包括(C)A、存储器地址寄存器B、指令寄存器C、地址译码器D、程序计数器14、下面(D)部件不包含在中央处理器CPU中A、ALUB、控制器C、寄存器D、DRAM15、CPU中控制器的功能是(D)A、产生时序信号B、从主存取出一条指令C、产生指令操作的译码D、从主存取出指令,完成指令操作码的译码,并产生有关的操作控制信号,以解释执行该指令。

计数器知识点总结

计数器知识点总结

计数器知识点总结一、计数器的原理1. 计数器的定义计数器是一种能够记录和显示物体个数或事件次数的装置。

在数字电子系统中,计数器是用来对发生的事件次数进行计数和记录的重要电子组件。

它可以通过输入信号触发,输出特定的计数信号,用于控制其他电路或设备的工作。

2. 计数器的工作原理计数器的工作原理主要涉及触发器、计数信号输入、控制信号输入和计数信号输出等方面。

当接收到计数信号输入时,计数器会相应地进行计数,并在符合设定条件时产生计数信号输出。

计数器通常采用二进制计数方式,可实现十进制、十六进制等不同计数方式。

3. 计数器的基本原理计数器由触发器、译码器、计数器控制逻辑、时钟信号和复位信号等多个部分组成。

其中,触发器用于存储和转移计数值,译码器用于将计数信号转换成输出信号,计数器控制逻辑用于对计数器进行控制和管理,时钟信号用于驱动计数器进行计数,复位信号用于将计数器清零。

二、计数器的类型1. 按工作方式划分计数器根据工作方式的不同,可以分为同步计数器和异步计数器两种类型。

同步计数器是指各级计数器都由同一个时钟信号驱动,计数过程是同步进行的。

它的优点是结构简单,易于控制,适用于需要高精度计数的场合。

异步计数器是各级计数器由不同的时钟信号驱动,计数过程是异步进行的。

它的优点是速度快,适用于需要高速计数的场合。

2. 按计数范围划分计数器根据计数范围的不同,可以分为二进制计数器、十进制计数器和十六进制计数器等多种类型。

二进制计数器是指计数器以二进制方式进行计数,适用于数字电子系统中常用的计数方式。

十进制计数器是指计数器以十进制方式进行计数,适用于人们习惯的计数方式。

十六进制计数器是指计数器以十六进制方式进行计数,适用于较大计数范围的计数方式。

3. 按应用场景划分计数器根据应用场景的不同,可以分为通用计数器、频率计数器、脉冲计数器、事件计数器等多种类型。

通用计数器是常用的通用计数设备,适用于各种计数场合。

频率计数器是用于测量信号频率的计数器,适用于频率测量场合。

PLC基本指令-计数器

PLC基本指令-计数器

详细描述
在PLC程序中,使用高速计数器指令可以实 现对高速脉冲信号的快速计数功能。高速计 数器具有较高的计数频率和响应速度,可以 用于对高速脉冲信号进行精确计数和控制。 通过配置高速计数器的参数和设置,可以实
现多种不同的计数和控制方式。
05
计数器的注意事项与维 护
计数器的使用注意事项
计数器应安装在无振动的位置 ,避免强烈冲击和振动。
计数器应避免阳光直射和高温 环境,保持适宜的工作温度。
计数器的输入信号应符合规定 的电压和电流范围,避免过载 或短路。
计数器的输出信号应正确连接 ,避免短路或开路。
计数器的常见故障及排除方法
故障现象
计数器不计数
原因分析
输入信号异常、计数器内部故障
排除方法
检查输入信号是否正常、更换计 数器
排除方法
检查输入信号是否正常、重新设 置计数器参数
减计数器指令
总结词
用于减少计数值的指令
详细描述
当输入信号发生变化时,减计数器指令将使计数值减少。常用于控制流程或条件判断,例如在特定事件发生时减 少计数值。
保持计数器指令
总结词
用于在计数器值发生变化时保持当前 计数值的指令
详细描述
当计数器值发生变化时,保持计数器 指令将使计数值保持不变,直到下一 个输入信号触发。这种指令常用于需 要暂时冻结计数值的情况。
计数器的分类
01
02
03
通用计数器
能够进行加法、减法和保 持计数,适用于各种不同 的应用场景。
高速计数器
具有较高的计数频率,通 常用于高速脉冲的测量和 控制。
可逆计数器
既可以正向计数也可以反 向计数,适用于需要双向 计数的场合。

Cortex-M3体系结构学习笔记-寄存器知识

Cortex-M3体系结构学习笔记-寄存器知识

Cortex-M3体系结构学习笔记-寄存器知识要想了解Cortex-M3体系结构的知识,必须学习一下几个部分:CM3微处理器内核结构,处理器的工作模式及状态,寄存器,总线结构,存储器的组织与映射,指令集,流水线,异常和中断,存储器保护单元MPU。

这篇文章主要是我学习CM3机构寄存器的知识笔记。

Cortex‐M3 处理器拥有R0‐R15 的寄存器组。

其中 R13 作为堆栈指针SP。

SP 有两个,但在同一时刻只能有一个可以看到,这也就是所谓的“banked”寄存器。

CM3寄存器全局图如下所示:1. 通用寄存器通用寄存器包括R0-R12,R0-R7也被称为低组寄存器。

它们的字长全是32位的。

所有指令(包括 16位的和32位的)都能访问他们。

复位后的初始值是随机的。

R8-R12也被称为高组寄存器。

它们的字长也是32位的。

16位的Thumb指令不能访问他们,32位的Thumb-2指令则不受限制。

复位后的初始值也是随机的。

2.堆栈指针R13Cortex‐M3 拥有两个堆栈指针,然而它们是banked,因此任一时刻只能使用其中的一个。

•主堆栈指针(MSP):复位后缺省使用的堆栈指针,用于操作系统内核以及异常处理例程(包括中断服务例程)•进程堆栈指针(PSP):由用户的应用程序代码使用。

堆栈指针的最低两位永远是0,这意味着堆栈总是4 字节对齐的。

(在ARM 编程领域中,凡是打断程序顺序执行的事件,都被称为异常(exception)。

除了外部中断外,当有指令执行了“非法操作”,或者访问被禁的内存区间,因各种错误产生的fault,以及不可屏蔽中断发生时,都会打断程序的执行,这些情况统称为异常。

在不严格的上下文中,异常与中断也可以混用。

另外,程序代码也可以主动请求进入异常状态的(常用于系统调用).)在处理模式和线程模式下,都可以使用MSP,但只能在线程模式下使用PSP。

堆栈与微处理器模式的对应关系如下图所示。

使用两个堆栈的目的是为了防止用户堆栈的溢出影响系统核心代码(如操作系统内核)的运行。

游客流量计数器程序代码

游客流量计数器程序代码

游客流量计数器程序代码1. 简介游客流量计数器程序是一种用于记录和统计访问网站或者景点的游客数量的工具。

该程序可以通过收集用户的访问数据,实时更新并展示游客流量的情况,帮助网站管理员或景点管理者进行数据分析和决策。

本文将通过以下几个方面来介绍游客流量计数器程序的实现:1.程序的设计思路和原理2.完整的程序代码及其解读3.程序运行环境和依赖4.可能的改进和扩展2. 设计思路和原理游客流量计数器程序的设计思路可以分为两个关键步骤:数据收集和数据展示。

在数据收集阶段,程序需要获取用户的访问信息并记录下来。

常见的数据收集方法包括使用服务器日志记录用户的访问信息,或者直接将统计代码嵌入到网页中。

在数据展示阶段,程序需要根据收集到的数据进行统计和显示。

可以通过一个简单的统计器来实时更新和展示游客数量,或者使用更复杂的数据可视化工具来呈现游客流量的变化趋势。

3. 程序代码及解读下面是一个简单的游客流量计数器程序的示例代码:import timeclass VisitorCounter:def __init__(self):self.visitor_count = 0def count_visitor(self):self.visitor_count += 1def get_visitor_count(self):return self.visitor_countif __name__ == "__main__":counter = VisitorCounter()while True:counter.count_visitor()print("当前游客数量:", counter.get_visitor_count())time.sleep(1)解读:1.上述代码定义了一个名为VisitorCounter的类,用于表示游客流量计数器对象。

2.在类的构造函数中,初始化了一个名为visitor_count的实例变量,用于记录游客数量,并将其初始值设置为0。

c语言计时器程序代码

c语言计时器程序代码

c语言计时器程序代码计时器程序通常用于测量时间间隔和定时操作。

C语言提供了一些函数和库,可以方便地编写计时器程序。

本文将介绍如何编写一个简单的计时器程序,该程序可以实现计数器和定时器两个功能。

首先,我们需要声明和初始化一个计数器变量,用于记录经过的时间。

其次,我们需要定义一个定时器函数,该函数可以在一定时间后触发某个动作。

最后,我们需要编写一个主函数,该函数将调用计数器和定时器函数,并在控制台输出结果。

```#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <time.h>#include <unistd.h>int counter = 0; // 声明计数器变量,用于记录经过的时间void timer(int seconds) // 定义定时器函数,seconds为秒数{sleep(seconds); // 程序休眠seconds秒printf("%d秒已经过去\n", seconds); // 输出已过去的秒数}if (counter == 5) // 如果已经过去5秒{timer(2); // 调用定时器函数,让程序休眠2秒}sleep(1); // 程序休眠1秒钟}clock_t t2 = clock(); // 记录程序结束执行的时间float diff = (float)t2 - (float)t1; // 计算程序执行时间printf("程序执行了%f秒\n", diff/CLOCKS_PER_SEC); // 输出程序执行时间return 0;}```解析:- 第1行到第4行:引入需要的库文件。

- 第6行:声明计数器变量`counter`,用于记录经过的时间,初始值为0。

- 第8行到第12行:定义定时器函数`timer`,`seconds`为秒数。

在函数内部,调用`sleep`函数使程序休眠`seconds`秒,然后输出已经过去的秒数。

c语言单片机定时器计数器程序

c语言单片机定时器计数器程序

C语言单片机定时器计数器程序1. 简介C语言是一种被广泛应用于单片机编程的高级编程语言,它可以方便地操作单片机的各种硬件模块,包括定时器和计数器。

定时器和计数器是单片机中常用的功能模块,它们可以用来实现精确的时间控制和计数功能。

本文将介绍如何使用C语言编程实现单片机的定时器计数器程序。

2. 程序原理在单片机中,定时器和计数器通常是以寄存器的形式存在的。

通过对这些寄存器的操作,可以实现定时器的启动、停止、重载以及计数器的增加、减少等功能。

在C语言中,可以通过对这些寄存器的直接操作来实现对定时器和计数器的控制。

具体而言,可以使用C语言中的位操作和移位操作来对寄存器的各个位进行设置和清零,从而实现对定时器和计数器的控制。

3. 程序设计在编写单片机定时器计数器程序时,首先需要确定定时器的工作模式,包括定时模式和计数模式。

在定时模式下,定时器可以按照设定的时间间隔生成中断,从而实现定时功能;在计数模式下,定时器可以根据外部的脉冲信号进行计数。

根据不同的应用需求,可以选择不同的工作模式,并根据具体情况进行相应的配置。

4. 程序实现在C语言中,可以通过编写相应的函数来实现对定时器和计数器的控制。

需要定义相关的寄存器位置区域和位掩码,以便于程序对这些寄存器进行操作。

编写初始化定时器的函数、启动定时器的函数、停止定时器的函数、重载定时器的函数等。

通过这些函数的调用,可以实现对定时器的各种操作,从而实现定时和计数功能。

5. 示例代码以下是一个简单的单片机定时器计数器程序的示例代码:```c#include <reg52.h>sbit LED = P1^0; // 定义LED连接的引脚void InitTimer() // 初始化定时器{TMOD = 0x01; // 设置定时器0为工作在方式1TH0 = 0x3C; // 设置初值,定时50msTL0 = 0xAF;ET0 = 1; // 允许定时器0中断EA = 1; // 打开总中断void Timer0_ISR() interrupt 1 // 定时器0中断服务函数{LED = !LED; // 翻转LED状态TH0 = 0x3C; // 重新加载初值,定时50msTL0 = 0xAF;}void m本人n(){InitTimer(); // 初始化定时器while(1){}}```以上代码实现了一个简单的定时器中断程序,当定时器计数到50ms 时,会触发定时器中断,并翻转LED的状态。

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ID IR PC R0 R1
… IR→B PC→B R0→B R1→B R7→B MAR→B TEMP→B
B
MAR
ABUS
主存
R7 MDR TEMP Y
A B
F→MDR F→TEMP
ADD R0,(R1)
F→Y
ADD SUB INC DEC
G
Gon
指令流程如下: (1)(PC)→MAR,Read (2) (PC)+1→PC (3) M→MDR→IR (4)(R1)→MAR,Read (5) M→MDR→Y (6)(Y)+(R0)→R0
例2:分析双总线结构的CPU中,指令 ADD R0,(R1)的指令流程和控制信号。
设ALU的功能有:
F=A+B(ADD),F=A-B(SUB), F=A+1(INC),F=A-1(DEC),F=A
可通过总线连接器G将总线B的信息直接传到F总线。其
控制信号为Gon。
F
F→IR F→MAR F→PC F→R0 F→R! Read Write DBUS F→R7
器、存储器、I/O设备等联系成一个有机的系统,并根据 各部件具体要求,适时地发出各种控制命令,控制计算
机各部件自动、协调地进行工作。
◆ 功能:根据事先编好并存放在存储器中的解题程
序,控制各部件有条不紊地、自动协调地进行工作。
指令
转移地址 PC 程序计数器
IR
操作码 地址码
+1 reset
启停线路 CLK 脉冲源 时序控制 信号形成部件 指令译码器 地址码
3.时间控制:对各种操作实施时间上的控制。
4.数据加工:对数据进行算术运算和逻辑运算。
6.1.2 CPU的基本组成
CPU控制整个计算机,内部有三大部分: 寄存器部分、算术/逻辑单元(ALU)、控制单元
1. 寄存器部分 除处理器指令集结构中的寄存器外,还有程序 员不能直接访问的一些寄存器。 CPU取指令过程的两个重要寄存器:
指令流程
控制信号流程
操作功能
(1) (PC)→MAR,Read, PC→B,Gon,F→MAR, 读指令操作码 Read,F→Y (PC)→Y (2) (Y)+1→PC INC,F→PC
PC+1→PC
(3) (MDR)→IR
MDR→B,Gon,F→IR
(4) (PC)→MAR,Read, PC→B,Gon,F→MAR, Read,F→Y (PC)→Y (5) (Y)+1→PC (6) (MDR)→Y (7) (Y)+(R1)→MAR INC,F→PC MDR→B,Gon,F→Y R1→B,ADD,F→MAR, 计算源操作数变址 值,读源操作数 Read
((R1))+ ( R0)→R0 指令流程如下: (1) (PC)→MAR,Read
(2) (PC)+1→PC
(3) M→MDR→IR (4)(R1)→MAR,Read (5) M→MDR→Y (6)(Y)+(R0)→Z
(7)(Z)→R0
+1
习题:分析转移指令 JC D 的指令流程。 指令功能: IF C=1 THEN (PC)+D→PC
; PC→B,Gon,F→MAR, Read ; INC ; MDR→B,Gon,F→IR ; R1→B,Gon,F→MAR, Read ; MDR→B,Gon,F→Y ; R0→B,ADD,F→R0
例3:分析双总线结构的CPU中,指令 ADD X(R1),(R2)+ 的指令流程和控制信号。 设ALU的功能有: F=A+B(ADD),F=A-B(SUB), F=A+1(INC),F=A-1(DEC),F=A 可通过总线连接器G将总线B的信息直接传到F总线。其控 制信号为Gon。 其中:X在本条指令的下一个存储单元 源操作数有效地址:X+(R1) 目的操作数地址:(R2),然后(R2)+1 → R2
第六章
6.1 6.2
CPU设计
CPU的功能和组成 一个非常简单CPU的设计与实现
6.3
6.4
相对简单CPU的设计和实现
简单CPU的缺点
6.5
实例:8085微处理器的内部结构
同济大学 软件学院
6.1
6.1.1 CPU的功能
CPU的功能和组成
CPU有四个方面的功能:
1.指令控制:程序的顺序控制。 2.操作控制:CPU管理并产生由内存取出的每条指令 的操作信号,把各种操作信号送往相应的部件,控 制部件工作。
解:指令流程如下: (1)(PC)→MAR,Read (2) (PC)+1 →PC (3) M→MDR→IR (4) IF C=1 THEN(PC)→Y (5) Y+IR(D部分)→Z (6)(Z)→PC
;送指令地址,读主存 ;PC+1→PC ;取指令到IR ;送当前指令地址 ;计算转移地址 ;下条指令实现转移
◆ 程序计数器:用来存放下一条要取的指令的地址。 ◆ 指令寄存器:用来存储计算机正在执行的指令。
用来访问内存、外设的两个寄存器:
◆ 地址寄存器MAR
◆ 数据缓冲寄存器MDR
2. 算术/逻辑单元 执行大部分的算术和逻辑运算。 如:加、与等操作。 3. 控制单元
◆ 计算机的指挥和控制中心,由它把计算机的运算
6.1.3 指令周期
1.指令周期 处理器取出并执行一条指令的时间。 2.指令执行的基本步骤 包括读取,译码,执行三个阶段。 ◆ 读取指令 根据程序计数器PC提供的内容,从存储器中 取出指令。 ◆ 译码 分析指令的操作码,确定处理的是哪一条指 令以便选择正确的操作顺序去执行该指令。
◆ 执行指令 根据指令功能,完成所规定的操作。指令不 同,所执行的操作及顺序也不相同。 3. 举例 例1:分析单总线结构的CPU中,指令 ADD R0,(R1)的指 令流程。设前一操作数地址为目的,后一操作数地 址为源。 解: 指令功能: ((R1))+ ( R0)→R0
(3) 指令译码器或操作码译码器 对IR中的操作码进行分析解释,产生相应的控制信号。
(4) 脉冲源及启停线路 脉冲源产生一定频率的脉冲信号作为整个
机器的时钟脉冲,是机器周期和工作脉冲的基
准信号。 启停线路控制时序信号的发生或停止,从而
启动机器工作或使之停机。
(5) 时序控制信号形成部件 根据当前指令的需要,产生相应的时序控制 信号,并根据被控功能部件的反馈信号调整时序 控制信号。
运 算 器
状态寄存器
数据总线 DB 地址总线 AB 控制总线 CB 存储器
数据 操作数 地址
I/O
控制器的基本组成
◆ 控制器的基本组成
(1) 程序计数器(PC) 指令地址寄存器,用来存放即将要执行的下一条 指令地址。具有加 “1” 和接收转移地址的功能。 (2) 指令寄存器(IR)
用来存放当前正在执行的指令。
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