程序计数器（PC）在单片机中的作用及其存放的指令

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程序计数器（PC）是一个特殊的寄存器，用于存放当前正在执行或即将执行的指令的内存地址。PC的主要功能是跟踪程序的执行顺序，以确保CPU能够按顺序从内存中读取并执行指令。

程序计数器存放的内容

程序计数器存放的是指令的地址，而不是指令本身。这意味着PC中的值指向内存中的一个位置，CPU将在该位置读取下一条指令并执行。

例如，在MCS-51单片机中，PC通常是一个16位寄存器，能够寻址64KB的内存空间。PC的值会在每次取指令周期中自动增加，以确保CPU能按顺序执行程序。

程序计数器的工作机制

1. 取指令周期（Fetch Cycle）：

2. CPU从程序计数器（PC）指示的内存地址读取指令。
3. 读取指令后，PC的值自动增加，指向下一条指令的地址。

4. 执行周期（Execute Cycle）：

5. CPU解码并执行从内存中读取的指令。
6. 根据指令类型，PC的值可能会发生变化（例如，跳转指令）。

程序计数器在不同指令中的作用

1. 顺序执行：

2. 在顺序执行的程序中，PC的值会按顺序递增。
3. 例如，假设当前PC的值为1000H，执行完当前指令后，PC的值将变为1001H。

4. 跳转指令：

5. 跳转指令（如JMP、CALL等）会改变PC的值，使程序跳转到新的地址继续执行。
6. 例如，执行JMP 2000H指令后，PC的值将变为2000H。

7. 中断处理：

8. 在中断发生时，当前PC的值会被保存，CPU会跳转到中断向量表指定的地址执行中断服务程序（ISR）。
9. 中断结束后，CPU会恢复PC的值，继续执行被中断的程序。

程序计数器的重要性

程序计数器对于单片机系统的正常运行至关重要，它确保CPU能够正确地按照程序的预定顺序执行指令。通过控制PC的值，可以实现复杂的程序控制流程，包括循环、条件分支和函数调用等。

示例代码

以下是一个简单的示例，演示程序计数器在顺序执行和跳转指令中的作用：

ORG 0000H       ; 起始地址
MOV A, #55H     ; PC = 0000H，执行完后PC = 0001H
JMP 0010H       ; 跳转指令，PC = 0010H
NOP             ; 该指令不会执行，因为PC已经跳转
ORG 0010H       ; 新的起始地址
MOV B, #AAH     ; PC = 0010H，执行完后PC = 0011H

在上述代码中，JMP 0010H指令使程序计数器跳转到地址0010H，从而改变了程序的执行流程。

作者：深泓点