3.MCS51工作过程
上节讲述了MCS51的组成结构，核心是CPU+存储器，CPU通过执行存储器中的程序来工作，程序就是指令的有序集合，即取指令 -> 分析指令 -> 执行指令周而复始，所以可以总结为一句话：微型计算机的工作原理就是顺序的执行程序！
下面通过一个具体的例子说明MCS51是如何计算“20+16”的：
首先编写程序：
ORG 0000H ;起始地址
SJMP MAIN ;跳转到MAIN执行
ORG 0030H ;MAIN起始地址
MAIN:
MOV A,#14H ;加数20
ADD A,#10H ;加数16
SJMP $ ;程序暂停
END ;汇编程序结束
编译，确保没有语法错误，可以看到程序总共占了54个字节
进入调试页面进行分析：
如图，打开Memory窗口观察内存，这儿需要注意：D:00H指片内RAM00H单元处，C：0000H指ROM0000H单元开始处，X：0000H指片外RAM0000H单元开始处：
准备工作完成，下面开始分析：
可以看到从0000H开始存放指令“SJMP MAIN”，这条SJMP指令占用两个字节80H和2EH；然后我们编写的MAIN程序从0030H处开始存放，“MOV A,#14H”占用两个字节74H和14H，“ADD A,#10H”占用两个字节24H和10H，"SJMP $“"占用两个字节80H和FEH，程序结束；接下来点击复位，观察复位后寄存器情况，可以看到A为0，PC为0： 点击单步运行后，执行第一条指令“SJMP MAIN”，PC变为0030H： 再次单步运行，执行“MOV A,#14H”,可以看到A中的值变为14H： 继续单步运行，执行“ADD A,#10H”，可以看到A变为24H： 接下来再次单步运行，执行“SJMP“指令发现PC没有变化，仍然是0034H，这是因为PC在执行这条指令的时候已经自动加一，因为是双字节指令，所以再加一，变为0036H，但是$表示-02H，又变为0034H，即程序处于暂停状态；
整个程序就分析完成了，可以看到，CPU的工作原理就是顺序的执行我们编写的程序，所以学习的重点在于如何编写程序，在下一节中会详细介绍8051的指令系统；
4.MCS51的工作时序
CPU取指令，分析指令，执行指令是在时钟脉冲的严格控制下进行的，时钟也是控制单元的核心：主要四个时序：振荡周期、时钟周期、机器周期、指令周期；
1、振荡周期是最基本的，也是最主要的时钟，即晶振频率的倒数；、
2、时钟周期也叫状态周期，为2个振荡周期，第一个振荡脉冲完成运算，第二个振荡脉冲传送数据；
3、微机完成一个基本操作所需的时间为机器周期（比如8051是12T单片机，所以12个振荡周期为一个机器周期）；
4、指令周期是微机执行一条指令的时间（比如8051的指令周期通常为1到4个机器周期）；
5.MCS51的数据表示及数据运算
我们熟悉的是十进制和字符，但计算机只认识0和1，这就需要一些转换了：
1、十进制、十六进制、二进制之间的转换不在赘述；
2、微机中对于带符号数的处理
微机中一般用字长的最高位表示符号（比如-1就表示为1 000 0001B），也就是所谓的机器数，机器数对应的真值就是我们熟悉的十进制数；
带有符号的数进行运算时，往往会涉及到负数参与运算，加法可以用加法器电路实现，然而减法也要设计一个减法器电路实现吗？当然不是的，减法器电路也是由加法器构成，但很复杂，为了更精妙的设计，微机中采用机器数的补码进行表示，可以将减法直接作为加法运算，这样只需要一个加法器电路就够了，在寸土如金的硅片上，这样的设计可谓是很精致，那么补码究竟是怎么一回事呢？
1）数的补码表示
生活中，比如现在时间是下午3点，然而钟表在早上8点，这个时候顺时针拨7个小时(8+7 = 15 = 12(自动丢失) + 3)和逆时针拨5个小时（8-5 = 3）是一样的，丢失的12就是这个系统的模，（+7）和（-5）互为补码，可以总结如下：
正数的补码表示是：数的最高有效位为0，表示符号正，数值位表示数的绝对值；
负数的补码表示是：数的最高有效位为1，表示符号负，数值位按位取反再加一；
2）补码表示数的范围：
这个是由微机的字长决定的，为 -2n-1 ≤ X ≤ 2n-1 - 1
（比如字长为8的微机范围是-128到127，字长为16的微机范围是-32768到32767）
3）补码的加法运算
[ X+Y ]补 = [X]补 + [Y]补
运算过程中符号位产生的进位可以忽略不计；
4）补码的减法运算
[-Y]补进行求补运算就可以得到[Y]补（注：求补运算——按位取反再加一），所以采用数的补码表示法，最大的优点是减法也可以用加法来计算：
[ X-Y ]补 = [X]补 - [Y]补 = [X]补 + [-Y]补
5）补码转换为真值数
在上述利用补码进行加减运算中，所得到的结果都是补码，所以要将补码转换为我们所熟知的十进制真值数
正数直接求真值，X+Y = [ X+Y ]补
负数求真值需要进行求补运算（按位取反再加一）然后加上负号；
3、二进制编码——BCD编码
在进行运算的时候，微机需要将输入的十进制转换为二进制码，运算，然后将输出结果转换为十进制输出，这样计算能力比较差，还非常耗用资源，所以通常还采用BCD编码来方便运算
| 十进制数 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| BCD码 | 0000 | 0001 | 0010 | 0011 | 0100 | 0101 | 0110 | 0111 | 1000 | 1001 |
使用BCD的时候要特别注意与二进制直接转换的区别
比如十进制数58用BCD码直接表示是（0101 1000）BCD，而用二进制表示为(0011 1010)B
4、二进制编码——ASCII字符编码
ASCII字符主要用于串口通信中字符的传输，ASCII字符用一个字节来表示，低7位为字符的ASCII值，最高位为奇偶校验位（低7位中1的个数），用于奇偶校验，提高通信效率；
ASCII字符总共27 = 128个，其中32个控制字符，96个图形字符，码表如下：