进位标志CY（PSW7）。它表示了运算是否有进位（或借位）。如果操作结果在最高位有进位（加法）或者借位（减法），则该位为1，否则为0。辅助进位标志AC。又称半进位标志，它反映了两个八位数运算低四位是否有半进位，即低四位相加（或减）有否进位（或借位），如有则AC为1状态，否则为0。
溢出标志位OV。MCS－51反映带符号数的运算结果是否有溢出，有溢出时，此位为1，否则为0。奇偶标志P。反映累加器ACC内容的奇偶性，如果ACC中的运算结果有偶数个1（如11001100B，其中有4个1），则P为0，否则，P=1。
PSW的其它位，将在以后再介绍。由于PSW存放程序执行中的状态，故又叫程序状态字?运算器中还有一个按位（bit）进行逻辑运算的逻辑处理机（又称布尔处理机）。其功能在介绍位指令时再说明。
控制器是CPU的神经中枢，它包括定时控制逻辑电路、指令寄存器、译码器、地址指针DPTR及程序计数器PC、堆栈指针SP等。这里程序计数器PC是由16位寄存器构成的计数器。要单片机执行一个程序，就必须把该程序按顺序预先装入存储器ROM的某个区域。单片机动作时应按顺序一条条取出指令来加以执行。
因此，必须有一个电路能找出指令所在的单元地址，该电路就是程序计数器PC。当单片机开始执行程序时，给PC装入第一条指令所在地址，它每取出一条指令（如为多字节指令，则每取出一个指令字节），PC的内容就自动加1，以指向下一条指令的地址，使指令能顺序执行。只有当程序遇到转移指令、子程序调用指令，或遇到中断时（后面将介绍），PC才转到所需要的地方去。
从ROM相应单元中取出指令字节放在指令寄存器中寄存，然后，指令寄存器中的指令代码被译码器译成各种形式的控制信号，这些信号与单片机时钟振荡器产生的时钟脉冲在定时与控制电路中相结合，形成按一定时间节拍变化的电平和时钟，即所谓控制信息，在CPU内部协调寄存器之间的数据传输、运算等操作。
存储器是单片机的又一个重要组成部分，K7M-DT20U其中每个存储单元对应一个地址，256个单元共有256个地址，用两位16进制数表示，即存储器的地址（00H～FFH）。存储器中每个存储单元可存放一个八位二进制信息，通常用两位16进制数来表示，这就是存储器的内容。存储器的存储单元地址和存储单元的内容是不同的两个概念，不能混淆。
程序是控制计算机动作的一系列命令，单片机只认识由“0”和“1”代码构成的机器指令。如前述用助记符编写的命令MOV A，＃20H，换成机器认识的代码74H、20H：（写成二进制就是01110100B和00100000B）。
在单片机处理问题之前必须事先将编好的程序、表格、常数汇编成机器代码后存入单片机的存储器中，该存储器称为程序存储器。程序存储器可以放在片内或片外，亦可片内片外同时设置。由于PC程序计数器为16位，使得程序存储器可用16位二进制地址，因此，内外存储器的地址最大可从0000H到FFFFH。8051内部有4k字节的ROM，就占用了由0000H～0FFFH的最低4k个字节，这时片外扩充的程序存储器地址编号应由1000H开始，如果将8051当做8031使用，不想利用片内4kROM，全用片外存储器，则地址编号仍可由0000H开始。
这时应使8051的第{31}脚（即EA脚）保持低电平。当EA为高电平时，用户在0000H至0FFFH范围内使用内部ROM，大于0FFFH后，单片机CPU自动访问外部程序存储器。这时应使8051的第{31}脚（即EA脚）保持低电平。当EA为高电平时，用户在0000H至0FFFH范围内使用内部ROM，大于0FFFH后，单片机CPU自动访问外部程序存储器。
因为将来在学习指令系统和程序设计时会经常用到它们。8051内部数据存储器地址由00H至FFH共有256个字节的地址空间，该空间被分为两部分，其中内部数据RAM的地址为00H～7FH（即0～127）。而用做特殊功能寄存器的地址为80H～FFH。在此256个字节中，还开辟有一个所谓“位地址”区，该区域内不但可按字节寻址，还可按“位（bit）”寻址。对于那些需要进行位操作的数据，可以存放到这个区域。从00H到1FH安排了四组工作寄存器，每组占用8个RAM字节，记为R0～R7。究竟选用那一组寄存器，由前述标志寄存器中的RS1和RS0来选用。在这两位上放入不同的二进制数，即可选用不同的寄存器组，如附表1所示。
这也是为什么只生产光怪陆离和雕虫小技式的娱乐产品的文化无法满足我们的需要。论财富，日常生活的物质享受，健康和寿命，我们可能胜过先人。在提供的广泛的治自由和平等上，我们可能胜过先人。然而，一种文化若无力同昔日反映人类精神的伟大作品相竞争，在某种意义上说，就是一种落后文化。正是看到了这种落后，吉本才把盛极一时的罗马帝国臣民称为“一个侏儒民族”。在人类历史上，一些文化垄断了人类伟大的成就，其成就之我们无法企及。知道这一点不免令人沮丧。倘若自己来自一种贡献了新的巨匠的文化，结果会令人鼓舞。
一种文化到底是如何演变的，我并不清楚。因为我在本书即将结尾时坚信，宗教是激发伟大艺术成就的不可或缺的因素。我既从广义上，又从狭义上使用宗教一词。每周日去教堂做礼拜不是我内心想的宗教一词的含义。甚至传统意义上的神学也不是。儒教和古典希腊学说本质上都是世俗的。看看它们产生的文化吧，然而两者都近乎宗教，因为它们阐述了人类在茫茫宇宙中的位置，明晰了对人类的奋斗目标——至善——的理解，制定了值得讴歌的人类行为准则。接下来我要解释一下宗教一词的狭义定义。儒教和亚里士多德原理以及世界上的其他伟大宗教都是供成年人信奉的东西，需要对真、善、美进行成熟的思考。精英艺术家和科学家若不思考真、善、美的文化，便不会产生伟大的艺术。
假设以上对历史的诠释是正确的。今天的精英科学家和艺术家不仅多为世俗者，而且往往敌视认为先验物质有价值的观点。故而有理由担心，今天的一些出色娱乐文化作品也许是我们能够看到的产品了。伟大的艺术离不开灵感。而创作娱乐文化产品的人没有汲取这种灵感。
第一个真理是：伟大艺术作品对人类想象力的影响如此之大，时下知识阶层中流行的虚无主义难以持久。似乎可以有把握地预测，从现在起，用不了多少年，热爱内含表达真、善、美的巨大威力的文学、音乐和绘画作品的人会在世界一流大学的教师队伍里重领风骚，为大众对卓越艺术的讨论定下调子。不热爱文学、音乐和绘画所含的先验威力的人居然还有影响力，实在是怪事一桩。这乃是特定历史状况下的一个产物。今天回头看，不难理解。而这种历史状况犹如昙花一现，已呈败象。一旦完成转变，有艺术天才的孩子将再次成长为对伟大一词的含义有正确认识的成人。
对未来的悲观预测还低估了善于思考的人对人类存在这一根本问题的探索。“为什么世上有成果，而不是空空如也？”人人都无法完回避这一问题，即使是在它不受重视的时代。另一个问题是：“什么是有意义的一生？”很难在宗教范畴以外思考这类问题。由于传统宗教思想接二连三地受到达尔文、弗洛伊德和爱因斯坦的打击，一些知识分子不再在宗教范畴内思考这类问题。不过有理由认为，这一现象也会是昙花一现。
自启蒙运动到20世纪末的这段时期终很有可能会被后人视为人类的青春期。在这段时间内，人类失去了童年的单纯，对外部世界有了更深的认识。和未成年的青少年一样，人类行为草率，以为只有自己明，前人都错了。达尔文若是对的，阿奎那之说可以休矣。弗洛伊德若是对的，《尼各马可学》必错无疑。然而，青春期是短暂的。刚走出青春期的成年人发现，上辈人更聪明了。随着新世纪的降临，这种情况也许正在发生。
很多年前，我尚在大学读书时，第一次接触了禁制令。当年上的很多课，已经记不清了。但对课堂上的一些片断，至今记忆犹新。当时给我们上哲学导论的老师叫迪莫斯，是个柏拉图式的老学究。他用了两三节课的时间讲述自由意志，逐一介绍了不同哲学家对这一风险四伏的问题所持的观点。临近结束时，他讲了下面这段话：“你们现在知道大哲学家对自由意志都说过什么了。也许你们想知道我是怎么想的。”他略微停顿了一下，随后轻快地说，“我认为，既然我们每天的所作所为显得我们好像有自由意志，为何不信其有呢？”不出他所料，学生哄堂大笑。日后我重新思索他的这番话时，方意识到老师并不只是说了一句逗笑的话，而是向我们提出了一个问题的公案，一个让我们冥想的问题。人类的一举一动显示，自由意志似乎是存在的。我们从中能悟出什么呢？
特殊功能寄存器（SFR）的地址范围为80H～FFH。在MCS－51中，除程序计数器PC和四个工作寄存器区外，其余21个特殊功能寄存器都在这SFR块中。其中5个是双字节寄存器，它们共占用了26个字节。各特殊功能寄存器的符号和地址见附表2。其中带＊号的可位寻址。特殊功能寄存器反映了8051的状态，实际上是8051的状态字及控制字寄存器。
这些特殊功能寄存器大体上分为两类，一类与芯片的引脚有关，另一类作片内功能的控制用。与芯片引脚有关的特殊功能寄存器是P0～P3，它们实际上是4个八位锁存器（每个I/O口一个），每个锁存器附加有相应的输出驱动器和输入缓冲器就构成了一个并行口。MCS－51共有P0～P3四个这样的并行口，可提供32根I/O线，每根线都是双向的，并且大都有第二功能。其余用于芯片控制的寄存器中，累加器A、标志寄存器PSW、数据指针DPTR等的功能前已提及，而另一些寄存器的功能在后面有关部分再作进一步介绍。
单片机要正常运作，事先需编制程序，再把程序放入存贮器中，然后由CPU执行该程序。程序是由指令组成的，指令的基本组成是操作码和操作数。单片机的品种很多，设计时怎样表示操作码和操作数，都有各自的规定，再有指令代码也各不相同，因此，必须对所选单片机的全部指令，也就是所谓“指令系统”，有足够的了解。各个系列的单片机虽然有不同的指令系统，但也有其共同性。掌握一种单片机的指令系统，对其它系列单片机可以起到触类旁通的作用。MCS－51单片机应用广泛，派生品种多，具有代表性，所以，这里以MCS－51系列的指令系统为例说明“指令”的组成和应用。
这条指令表示把累加器A中的内容（在上例中送入的＃20H）和存贮器中地址为70H单元中的内容（也是一个数字），通过算术逻辑单元（英文缩写为ALU）相加，并将结果保留在A中。这里MOV、ADD等称为操作码，而A、＃20H、70H等均称为操作数。在汇编语言程序中，操作码通常由英文单词缩写而成，这样有助于记忆，所以又称助记符。如MOV就是英文单词MOVE的缩写，含有搬移的意思；而ADD即为英文单词，其意为相加。因此，对于略懂英语的用户，掌握单片机指令的含意是较为方便的。
操作数有多种表示法，如以上的＃20H称为立即数，即20H就是真正的操作数。而70H是存贮器中某个单元的地址，在该单元中，放着操作数（比如说是3AH），ADD A，70H不是将70H和A中的内容相加，而是从存贮器70H单元中将3AH取出和A中的内容相加。由上可知，要找到实际操作数，有时就要转个弯.
寄存器寻址：操作数放在寄存器中，在指令中直接以寄存器的名字来表示操作数的地址。例如MOV A，R0就属于寄存器寻址，即将R0寄存器的内容送到累加器A中。
直接寻址：操作数放在单片机的内部RAM某单元中，在指令中直接写出该单元的地址。如前例的ADD A，70H中的70H。
寄存器间接寻址：操作数放在RAM某个单元中，该单元的地址又放在寄存器R0或R1中。 如果RAM的地址大于256，则该地址存放在16位寄存器DPTR（数据指针）中，此时在寄存器名前加@符号来表示这种间接寻址。
其它还有变址寻址、相对寻址、位寻址等，待以后再详细介绍。可能有人会问，在指令中直接给出实际操作数，不是简单、明了吗？为什么还要用其它几种寻址方式呢？这是因为在编制程序时很难一下子就给出操作数。如用单片机控制温度时，时时需要将给定的控制温度（如20℃）减去环境温度，而环境温度时时有变化，显然无法在程序指令中给出，只有通过一定方式，将其送入某个输入/输出口，再存放在某个寄存器中，这就必须用到寄存器寻址。
又如要进行算术运算，要计算每班学员各科成绩的平均值，如果把每个学员的各科都编一个程序，在程序中直接给出该学员各科成绩，再求平均值，显然太麻烦。这里可以编一个求平均成绩的通用程序，把每位学员的成绩送入存贮器的各个单元中，这时可采取直接寻址，一个程序可供每个学员用，不是更方便吗？所以，寻址方式越多，编制程序就越方便、灵活，适用范围就越广。寻址有如，如被找的人有手机、BP机、座机电话等多种联系方式则就容易找到他，单片机也是如此，寻址方式越多，找操作数越方便，单片机的功能就越强。前面介绍51系列单片机的寻址方式时，常遇到单片机内部的一些寄存器、累加器A、通用寄存器R0～R7、数据指针DPTR和存贮器等。在以后介绍指令时，数据就要在这些寄存器、存贮器之间传送，或者进行运算。因此，编制程序就需熟悉单片机的内部结构。
位寻址（即可寻找某位的内容）功能，适于按位进行逻辑运算的位处理器。除128字节RAM、4k字节ROM和中断、串行口及定时器模块外，还有4组I/O口P0～P3，余下的就是CPU的全部组成。把4kROM换为EPROM就是8751的结构，如去掉ROM/EPROM部分即为8031的框图，如果将ROM置换为Flash存贮器或EEPROM，或再省去某些I/O，即可得到51系列的派生品种，如89C51、AT89C2051等单片机的框图。
由于运行设备、仪器仪表复杂多样，给自控系统的正常运行和稳定控制提出了很多题目，在解决这些问题的过程中，我们有收获、有教训。在此，对第九水厂现已稳定运行的自控系统作较完整的介绍，经便同行对此有更新的了解。
密云取水厂工艺：密云水库调流阀调节流量加氯送水至清河净配水厂。其中主要设备为DN1 600调流阀和电动蝶阀各2台，加氯机3套等。 怀柔取水厂工艺：怀柔水库隔网隔栅拦污加氯取水泵送水至清河净配水厂。其中主要设备为两种调速取水机组共3套，取水机组3套，液压球阀6台，两种加氯机共6套。
一期净水主要工艺：配水井加药反应、沉演(机械加速澄清池)砂滤(虹吸)炭滤( 虹吸)加氯清水池出水泵房。其中主要设备为排泥阀60个，气动隔膜阀192个，(一、二期共用一个加药加氯间和一个配水泵房)。
二期净水主要工艺：配水井加药反应、沉演煤滤炭滤加氯清水池出水泵房。其中主要设备为炭电动调节进水堰14台，刮泥机4台，搅拌机8台，煤、炭滤池各24个( 采用电动执行装置)，反冲风机3套，反冲泵3套；一、二期共用一个加药加氯间和一个配尿泵房，采用加氯机13台，两种加药泵共14套，调速配水机组4套，定速配水机组2套，液压转芯阀5台，加氨机6套等。
三期净水主要工艺：配水井加药反应、沉演煤滤炭滤加氯清水池出水泵房。其中主要设备为电动调节堰8台，电动进水堰8台，吸泥机8魇，搅拌机10台，煤、炭滤池各24个(采用气动执行装置)，反冲风机3套，反冲泵3套，加药泵6套，加氯机7套，调速配水机组2套。定速配水机组3套，液压转心阀5台，加氨机5套等。
密云取水厂采用日本横河μ XL系统，由一个操作站和两个控制单元构成，监控数据通过通讯管理机、电台与净配水厂中心控制室进行双向传输。运行人员根据净配水厂中心控制室的水量要求，通过调节2台调流阀控制取水量。夏季进行加氯，以防输水管道内的藻类滋生。同时监测原水水质，并与密云水局进行数据传输。
运行人员根据净配水厂中心控制室的水量要求，通过启/停取水泵(3调3定)控制取水量。夏季进行加氯，以防输水管道内的藻类滋生。同时监测原水水质，并与怀柔水利局进行数据传输。整个净配水厂有操作监视站21个、控制站18个、远程I/O(RI/O)10个，通过HF总线、V net 、 E net网连接在一起，各监控站均可互相监视、互相控制(由于运行的安全可靠要求，采用分组方式进行监控限制)。净配水厂监控系统结构见图1。
滤池控制系统所控设备有闸阀的电动(气动)执行装置、反冲风机、反冲泵及相关仪表(液位、水头损失、浊度、余氯、水量等)，二期、三期滤池监控点数各1600点左右；滤池控制方式采用现场手动和中央自动控制。Modicon PLC模块安装于现场控制柜中，柜面上装有现场显示控制器；每个现场控制柜负责2个滤池的控制；PLC模块采用Modicon120系列。
滤池控制室内设有2套Modicon800系列PLC，以双机热备方式工作，800系列RI/O负责滤池运行公共设施(风机、水泵)的控制及单个滤池么冲排队、数据传输、运行参数的调整等。
回流设备运行采用CRT手动控制方式，根据均匀回流的原则，K7M-DT20U监视回流池液位，人工控制定速、调速回流泵的运行。配水泵的控制听从中心调度室的命令。中心调度室根据集团公司中调的水量要求，下达定速、调速配水泵的组合指令，以调速泵运行为主。配水泵的启/停一步化过程由自控系统完成，也右用CRT手动操作。
