单片机原理及接口技术复习资料

单片机原理及接口技术复习资料第一章1、单片机的定义：单片机是把构成一台微型计算机所必需的功能部件集成到一个芯片内，以“芯片”的形式出现，在软件的配合下，实现计算和控制的功能。2、单片机的特点：单片机的长处在于集成度高、体积小、功耗低、便于汇编程序、对外部信号的采集和处理速度快、实时处理能力强，因而特别适合工业控制领域使用。3、单片机的发展史：第一阶段：（1974-1978）单片机的形成阶段第二阶段：（1978-1983）性能完善和提高阶段第三阶段：（1983-1990）16位单片机和高性能8位机并行发展第四阶段：（1990-）超级单片机问世第二章1、MCS—51单片机的内部资源（1）一个由运算器和控制器组成的8位微处理器（CPU）（2）128B片内数据存储器（RAM）（3）4KB片内程序存储器（ROM）（4）有21个专用寄存器，实现对内部功能部件的控制和数据运算（5）4个8位并行I/O口（P0、P1、P2、P3），实现与外部设备的输入输出（6）两个16位的定时/计数器（7）一个全双工的串行口（利用P3的两个引脚P3.0和P3.1）（8）一套完善的中断管理和处理系统。2、MCS-51单片机中央处理器由运算器、控制器、程序计数器和指令寄存器组成。其中，控制器包括定时控制逻辑、指令寄存器、指令译码器、数据指针DPTR（16位）、程序计数器PC（16位）、堆栈指针SP以及地址寄存器、地址缓冲器等。3、MCS-51系列单片机的存储器配置方式采用Harvard结构。4、MCS-51单片机RAM的4个工作寄存器区5、MCS-51单片机的位寻址区位于片内RAM的20H到2FH6、MCS-51单片机在逻辑上只有3个存储空间，即内部数据存储器和程序存储器。7、MCS-51单片机的P0.0~P0.7口为数据/低八位地址复用总线端口；P1.0~P1.7口为静态通用端口；P2.0~P2.7为高八位地址总线端口；P3.0~P3.7口为双功能静态端口。8、MCS-51单片机的一个指令周期可分为两个机器周期；而一个机器周期由6个状态周期即12个震荡周期组成，它是指令执行的时间单位。状态周期又称时钟周期或S周期，一个时钟周期包括两个振荡周期，分别成为P1和P2拍，前者通常完成算术逻辑操作，后者通常完成内部寄存器和CPU之间的数据传送。9、简答：MCS-51单片机内部包含哪些功能部件答：MCS-51单片机内部集成了构成一台微型计算机所必需的功能部件:包含有一个由运算器和控制器组成的8位微处理器（CPU）；片内数据存储器（RAM）；片内程序存储器（ROM）及实现对内部功能部件的控制和数据运算的专用寄存器；实现与外部设备的输入输出的并行I/O接口；定时器/计数器；串行通讯口和一套完善的中断管理和控制系统。第三章单片机指令系统的寻址方式包括:寄存器寻址、立即寻址、直接寻址、寄存器间接寻址、变址寻址、相对寻址、位寻址。按照指令的功能，可以把MSC-51的111条指令分成五类：A、数据传送类指令（29条）数据传送类指令共28条，是将源操作数送到目的操作数。指令执行后，源操作数不变，目的操作组号RS1RS0100201310411数被源操作数取代。数据传送类指令用到的助记符有MOV、MOVX、MOVC、XCH、XCHD、SWAP、PUSH、POP8种。B、算术运算类指令（24条）加法指令ADD、带进位加指令ADDC、带借位减指令SUBB、乘法指令MUL、加一指令INC、减一指令DEC、十进制调整指令DAAC、逻辑操作类指令（24条）“与”操作指令、“或”操作指令、“异或”操作指令、求反与清除指令、循环指令D、控制转移类指令（17条）无条件转移指令（绝对（短）转移指令AJMP、长转移指令LJMP、短（相对）转移指令SJMP、间接转移指令JMP）条件转移指令（累加器为零（非零）转移指令、减1非零转移指令、两数不等转移指令、相对偏移量rel的求法）E、位操作类指令（17条）位数据传送指令、位状态修改指令、位逻辑运算指令第四章程序设计示例例4－7:将两个半字节数合并为一个一字节数。将内部数据存储器ADDR、ADDR+1单元中数据的低半字节合并成一个字节，合并后ADDR单元低半字节作高半字节，结果存入RESU单元。START：MOVR1，#ADDRMOVA，@R1；取第1个数ANLA，#0FH；只保留低半字节SWAPA；存入A高半字节INCR1XCHDA，@R1；第2个数与A进行低半字节交换MOVRESU，ARETEND例4－8:用片内数据存储器30H单元数据的低3位、31H单元的中间2位和32H单元的高3位组合成一个新数据，结果存于33H单元。MOV33H，30HANL33H，#00000111B；保留30H低3位MOVA，31HANLA，#00011000B；保留31H.中间2位ORL33H，AMOVA，32HANLA，#11100000B；保留32H高3位ORL33H，ARETEND例4－10：多字节无符号数加法。设两个N字节的无符号数分别存放在内部数据存储器中以DATA1和DATA2开始的单元中，低位在前。相加后的结果要求存放在DATA2数据区。MOVR0，#DATA1MOVR1，#DATA2；置两加数指针MOVR7，#N；字节数CLRCLOOP：MOVA，@R0ADDCA，@R1；求和MOV@R1，A；存结果NCR0；修改指针INCR1DJNZR7，LOOPRETEND第五章1、单片机内部集成了两个16位定时/计数器，分别称为定时/计数器0（T0）和定时/计数器1（T1），2、两个定时/计数器的结构一样，通过TMOD的设置，都可有4种工作方式：A、定时/计数器的工作方式0称之为13位定时/计数器方式；B、工作方式1是16位的定时/计数器方式，将TMOD的M1M0设为“01”即可，其它特性与工作方式0相同；C、工作方式2为自动再装入预置数的工作方式，预置数放在T0（或T1）的高8位中，只有低8位参与计数；D、在工作方式3下，T0被拆成2个独立的定时/计数器来用。其中，TL0可以构成8位的定时器或计数器工作方式；而TH0则只能作为定时器用，TL0还是用原来的T0的标记，而TH0则借用T1的标记，在一般情况下，只有在T1以工作方式2运行时，才让T0工作于方式33、在单片机中有两个特殊功能寄存器与定时/计数器有关，它们是TMOD和TCON。它们的地址为89H和88H。TMOD被分成两部份，每部份4位，分别用于控制T1和T0；TCON也被分成两部份，高4位用于定时/计数器，低4位则用于中断。第六章1、MCS-51单片机有5个中断源：外部中断（INT0；INT1）、内部中断（T0；T1（52子系列还有T2中断））、串行口中断。2、MCS-51的中断优先级寄存器IP（的8位寄存器）五个中断源的自然优先级由高到低的排列顺序为外中断0→定时器0→外中断1→定时器1→串口中断。如果我们不对其进行设置，单片机就按照此顺序不断的循环检查各个中断标志。3、MCS-51单片机的中断响应的过程：CPU响应中断时，首先把当前指令的下一条指令（就是中断返回后将要执行的指令）的地址（也叫断点地址）送入堆栈，然后根据中断标记，硬件执行长跳转指令，转到相应的中断源入口处，执行中断服务程序，当遇到RETI（中断返回指令），返回到断点处继续执行程序。第七章1、串行通信的传输方式包括单工、半双工和双工3种方式2、比特率用来表示串行通讯的传输速率。含义是每秒钟传输二进制代码的位数，单位是：位/秒(bps)。如每秒钟传送360帧，而每帧包含10位(1个起始位、8个数据位和1个停止位)，则比特率为：10位×360帧/秒=3600bps3、波特率是指调制信号每秒钟变化的次数，单位是波特(Baud)。在基带传输中，数字信号“1”和“0”直接用高低两种电压表示的，这种情况下比特率和波特率是相同的。所以，波特率也经常用来表示串行通讯的传输速率。第八章1、译码就是用全部或部分地址线进行逻辑组合，组合得到的信号可代表一个或一段连续的地址单元。2、地址译码实际上就是将计算机的地址线进行逻辑组合，用组合所得的逻辑信号代表一个或一组地址单元。附加图例：第九章按键消除抖动可以用硬件或软件的方法完成，当按键较少的时候一般采用硬件去抖，而当按键较多的时候则采用软件消抖来实现。如果采用软件的方式消除按键抖动，则需在检测到按键按下时，延时10ms左右，再次检测该按键是否仍保持闭合状态，如果是，则确认改建按下。80518051单片机驱动LED数码管的方法有静态显示和动态扫描两种：静态显示就是显示驱动具有输出锁存功能，单片机所要显示的数据送出后不需要刷新，知道下一次显示内容需要更新时再传送新的数据。这种方法显示稳定，占用CPU时间少。动态显示正好与静态显示相反，需要CPU时刻对显示器进行数据刷新，显示数据有闪烁感，占用CPU时间多。但所需的硬件少电路相对简单，能节省线路板空间。