单片机与接口技术复习大纲.docx
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单片机与接口技术复习大纲
单片机与接口技术(第3版)复习大纲
第一章:
1、单片机由CPU、RAM、ROM、定时/计数器、多功能I/O口等五部分组成。
计算机由控制器、运算器、存储器、输入接口、输出接口等五部分组成。
其中运算器和控制器集成在一个芯片上,称之为CPU。
若将这五部分集成在一个芯片上,则称之为单片机。
2、51系列单片机内包含了下列几个部件:
●一个8位CPU;
●一个片内振荡器及时钟电路;
●4KBROM程序存储器;
●128BRAM数据存储器;
●可寻址64KB外部数据存储器和64KB外部程序存储器的控制电路;
●32条可编程的I/O线(4个8位并行I/O端口);
●两个16位的定时/计数器;
●一个可编程全双工串行口;
●5个中断源、两个优先级嵌套中断结构。
注:
MCS—51系列单片机有8031、8051、8071三种基本型号。
注:
1、2可能考填空题。
3、时钟工作方式电路图:
(
、
一般为5—30pF,晶振一般为6MHz、12MHz、24MHz)P24
4、复位工作方式电路图:
(一般选择C=10—30uF,R=10kΩ。
在RST引脚上加高电平,单片机进入复位状态,复位后,SP=07H,PSW=00H,P1—P3=0FFH,PC=0000H。
)P25
注:
3、4可能考简答题。
5、振荡周期
(
为晶振频率)——晶振振荡周期,又称时钟周期,为最小的时序单位。
状态周期
——振荡频率经单片机内的二分频器分频后提供给片内CPU的时钟周期。
因此,一个状态周期包含2个振荡周期。
机器周期(MC)
——1个机器周期由6个状态周期即12个振荡周期组成,是计算机执行一种基本操作的时间单位。
指令周期=(1—4)机器周期——执行一条指令所需的时间。
6、PSW:
程序状态寄存器;
SP:
堆栈指针寄存器;
DPTR:
数据指针寄存器;
PC:
程序指针寄存器;
ALE:
地址锁存信号;
:
程序存储器读信号。
7、容量32k字节的存储器有15根地址线和8根数据线,若用4k×4的存储芯片构成,需要16片。
第二章:
1、寻址方式:
(重点)P30
(1)、立即寻址:
指令中直接给出操作数
例:
MOVA,#64H;(A)←立即数64H
ADDA,#0500H;(A)←(A)+0500H
(2)、直接寻址:
指令中直接给出了操作数所在单元的地址或名称
寻址对象:
①内部RAM——指令中以直接地址表示。
②特殊功能寄存器——既可使用它的地址也可以直接使用寄存器名。
例:
MOVR1,1FH;(R1)←(1FH)
MOV30H,4AH;(30H)←(4AH)
访问特殊功能寄存器SFR只能采用直接寻址方式。
例如:
MOVA,SP;(A)←(SP)
MOVA,81H;(A)←(SP)
MOVP1,#5AH;(P1)←(#5AH)
MOV90H,#5AH;(P1)←(#5AH)
注:
前(后)两条所表示的内容是相同的。
(3)、寄存器寻址:
从寄存器中读取操作数或存放操作数进寄存器。
寻址对象:
A,B,DPTR,R0~R7
例:
MOVA,B;(A)←(B)
MOV30H,R0;(30H)←(R0)
MOVA,R1;(A)←(R1)
(4)、寄存器间接寻址:
寄存器中的内容是一个地址,由该地址单元寻址到所需的操作数(间址寄存器R0,R1,DPTR)
例:
MOVR1,#30H;(R1)←立即数30H
MOV@R1,#0FH;(30H)←立即数0FH
MOVA,@R1;(A)←((30H))=#0FH
(5)、变址寻址:
也称为:
基址寄存器+变址寄存器间接寻址。
以16位的地址指针寄存器DPTR或16位的PC寄存器为基址寄存器,以累加器A为变址寄存器,两者中的“内容”形成一个16位的“地址”,该“地址”所指的存储单元中的内容才是操作数。
例:
设:
A中已存有#A4H,DPTR中已存有#1234H。
MOVCA,@A+DPTR;(A)←((A)+(DPTR))
操作:
将A4H+1234H=12D8H单元中的数放进累加器A
(6)、相对寻址:
当前PC值加上指令中规定的偏移量rel,构成实际的操作数地址
例:
SJMPrel
操作:
跳转到的目的地址=当前16位PC值+rel
2、传送类指令:
●内部存储器间传送:
(MOV)
●外部数据存储器与累加器间传送:
(MOVX)
●程序存储器向累加器传送:
(MOVC)
●数据交换:
(XCH,XCHD,SWAP)
●堆栈操作:
(PUSH,POP)
(1)、内部存储器间传送指令:
Rn:
R0—R7
@Ri:
@R0,@R1
#data:
8位立即数
#data16:
16位立即数
direct:
直接地址
rel:
8位带符号偏移量
注:
详见P32。
(2)、外部数据存储器与累加器间传送:
3、堆栈操作:
(1)、入栈操作:
PUSHdir;SP+1→SP,(dir)→(SP)
(2)、出栈操作:
POPdir;(SP)→(dir),SP-1→SP
堆栈操作指令说明:
●初始化时SP=07H。
若不重置SP,将从内部数据存储器08H单元开始压入;
●堆栈操作的字节数据操作,每次压入或弹出一个8位数;
●堆栈的生长方向和8086相反,入栈时栈顶向地址增加的方向生长,即SP先加1,再压入;弹出按地址减少的方向进行,即先弹出,SP再减1.
例:
MOVA,#90H
MOVSP,#15H
PUSHA;SP=16H,(16H)=90H
POP20H;(20H)=90H,SP=15H
4、算术运算指令和逻辑运算指令:
(1)、以A为目的操作数的算术运算和逻辑运算指令:
P36
加:
ADD
进位加:
ADDC@Ri
借位减:
SUBBdir
与:
ANLA,Rn
或:
ORL#data
异或:
XRL
(2)、以dir为目的操作数的逻辑运算指令:
P37
与ANLA
或ORLdir,
异或XRL#data
(3)、加1、减1指令:
P37
加1指令格式如下:
A;A+1→A
@Ri;(@Ri)+1→@Ri
DECdir;(dir)+1→(dir)
Rn;Rn+1→Rn
DPTR;DPTE+1→DPTA
减1指令格式如下:
A;A-1→A
@Ri;(@Ri)-1→@Ri
INCdir;(dir)-1→(dir)
Rn;Rn-1→Rn
(4)、专对A的指令:
P38
A取反:
CPLA;
A清零:
CLRA;0→A
A左环移:
RLA
A右环移:
RRA
A左大环移:
RLCA
A右大环移:
RRCA
(5)、乘、除法指令:
乘法指令:
MULAB;A×B→BA
说明:
本指令实现8位无符号乘法。
A,B各放一个8位乘数,指令执行后,16位积的高8位在B中,,低8位在A中。
除法指令:
DIVAB;A÷B→商在A中,余数在B中
说明:
若除数B=00H,则指令执行后A、B内容不变。
5、控制转移指令:
详见P40—P44
●无条件转移:
(LJMP,AJMP,SJMP,JMP——4条)
●条件转移(判断跳转):
(JZ,JNZ,CJNE,DJNZ——8条)
●子程序调用及返回:
(LCALL,ACALL,RET,RETI——4条)
●空操作:
(NOP——1条)“耗时”一个机器周期。
donothing!
6、关于标志位:
P(奇偶)、OV(溢出)、CY(进位)、AC(辅助进位)。
P36
(1)、P(奇偶)标志仅对A操作的指令有影响,凡是对A操作的指令(包括传送指令)都将A中“1”个数的奇偶性反映到PSW的P标志位上。
即A中奇数个“1”时,P=1;偶数个“1”时,P=0。
(2)、传送指令、加1、减1指令、逻辑运算指令不影响CY、OV、AC的标志位。
(3)、加、减运算指令影响P、CY、OV、AC4个测试标志位,乘、除指令使CY=0,当乘积为255,或除数为0时,OV=1。
例1:
设A=97H,CY=1。
执行ADDA,#95H后,A=97H+95H=2CH,标志位CY=1,OV=1,P=1,AC=0。
执行ADDCA,#95H后,A=97H+95H+CY=2DH,标志位CY=1,OV=1,P=1,AC=0。
例2:
设A=95H,CY=1。
执行SUBBA,#62H后,A=95H-62H-CY=32H,标志位CY=0,OV=1,P=1,AC=0。
第五章:
1、接口的定义:
计算机对外设进行数据操作时,外设的数据不能直接接到CPU的数据线上,要通过一个过渡电路连接,这个连接CPU和外部设备之间的逻辑电路称为接口。
2、计算机需要接口的原因:
计算机系统中,CPU统一为TTL电平,并行数据格式,而外设种类繁多,电平各异,信息格式各不相同,必须进行转换使之匹配,转换的任务需要接口完成,而且CPU的数据线是外设或存储器与CPU进行数据传输的唯一公共通道,为了使数据的使用对象不产生使用总线的冲突,以及快速的CPU和慢速的外设时间上协调,CPU和外设之间必须要有接口电路。
3、计算机系统中接口的功能:
缓冲、锁存数据、地址译码识别设备、电平转换、信号格式转换、发布命令、信息传递。
4、P0—P3端口的功能:
P0口:
可以作为输入/输出口,但在实际应用中,常作为地址/数据总线口,即低8位地址与数据线分时使用P0口。
低8位地址由LEA信号的下跳沿锁存到外部地址锁存器中,而高8位地址由P2口输出。
P1口:
每一位都能作为可编程的输入或输出接线。
P2口:
可以作为输入口或输出口使用,外接存储器I/O接口时,又作为扩展系统的地址总线,输出高8位地址,与P0口一起组成16位地址总线。
对于无程序存储器的单片机来说,P2口一般只作为地址总线使用,而不作为I/O线直接与外设相连接。
P3口:
为双功能I/O口,内部结构中增加了第二输入/输出功能。
注:
可能考简答题。
5、P0—P3端口的内部结构:
(详见P92,了解即可)
6、使用P0口时应注意:
(1)、当作为输入接口使用时,应先对该口写入“1”,使场效应管VT2截止,再进行读入操作,以防止场效应管处于导通状态,使引脚钳位拉到零而引起误读。
(2)、当作为I/O口使用时,VT1截止,输出驱动级漏极开路,在P0口引脚上需外接19kΩ的上拉电阻,否则VT2管无电源供电而无法操作。
第六章:
1、中断的定义:
CPU和外设并行工作,当外设数据准备好或有某种突发事件发生时,向CPU提出请求,CPU暂停正在执行的程序转而为该外设服务(或处理紧急事件),处理完毕再回到原断点继续执行原程序,这个过程称为中断。
2、中断源的定义:
引起中断的原因或发出中断请求的来源,称为中断源。
中断源可以是外设(通过接口)、紧急事件、定时器或人为设置用于单步或断点调试程序。
3、8051单片机的中断源及其对应的中断入口地址:
外部中断0中断入口地址是0003H
定时器中断0中断入口地址是000BH
外部中断1中断入口地址是0013H
定时器中断1中断入口地址是001BH
串行口中断中断入口地址是0023H
注:
8052和8051相比,增加了一个中断源,即定时器中断2,中断入口地址为002BH。
注:
可能考简答题。
4、中断处理过程:
中断请求、中断响应、中断服务、中断返回。
注:
中断请求和中断响应都是由硬件来完成的。
5、外部中断:
就是在单片机外部引脚上加触发信号,才有可能引起中断。
内部中断:
单片机内部中断源产生的中断请求,不需要外部引脚上加请求信号。
第七章:
1、定时/计数器方式寄存器TMOD(考试时已给出):
P117
TMOD为8位寄存器,其高4位用于选择T1的工作方式,低4位用于选择T0的工作方式。
TMOD寄存器格式如下表:
T1
T0
门控开/关
计数/定时
方式选择
门控开/关
计数/定时
方式选择
GATE:
门控信号。
GATE=0,TRX=1时启动定时/计数工作,是一种自启动方式。
:
定时、计数选择。
=1,为计数方式;
=0,为定时方式。
:
工作方式选择位,定时/计数器的4种工作方式由
设定。
00工作方式0(13位方式)
01工作方式1(16位方式)
10工作方式2(8位自动装入计数初值方式)
11工作方式3(T0为2个8位方式)
2、定时/计数器的工作方式:
(重点是方式1和方式2)P119
方式1:
当TMOD中
=01时,工作在方式1。
方式2:
当TMOD中
=10时,工作在方式2。
3、、定时/计数器初值C的计算和装入:
P119
计数初值的计算及装入请参考课本P120—124相关例题7—1、7—2、7—3。
第八章:
1、并行通信:
所传送数据的各位同时发送或接收。
串行通信:
所传送数据的各位按顺序一位一位的发送或接收。
2、在串行通信中,如果某机的通信接口只能发送或接收,这种单向传送的方法称为单工传送,而通常数据需在两机之间双向传送,这种方式称为双工传送。
3、串行接口的任务:
实现数据格式化、进行串行数据与并行数据的转换、控制数据的传输速率、进行传送错误检测。
4、串行口的工作方式:
(注意波特率的计数)P141
方式0(移位寄位器方式):
波特率=
(
为单片机外接的晶振频率)
方式1:
波特率=
=
(根据给定的波特率,可以计算T1的计数初值X)
方式2:
波特率=
相关练习:
(答案仅供参考)
一、阅读程序,填空。
1、已知A=38H,执行指令CPLA后,结果为A=0C7H。
2、已知R0=20H,A=3FH,内部RAM中(20H)=55H,执行指令MOVA,@R0后,结果为A=55H。
3、已知(30H)=10110111B,A=00001111B,执行指令ANL30H,A后,结果为A=0FH。
4、已知A=11100011B,(40H)=00001111B,执行指令XCHA,40H后,结果为A=0FH。
5、已知A=85H,(30H)=80H,CY=1,执行指令ADDCA,30H后,结果为A=8EH,C=0,AC=0,OV=0,P=0。
6、已知SP=30H,(50H)=60H,执行指令PUSH50H后,结果为SP=31H。
二、阅读程序,给每条指令加注释,并指出程序执行后A的内容。
1、MOVRO,#30H;R0=30H
MOV30H,#08H;(30H)=08H
MOVA,#00H;A=00H
MOVA,@R0;A=08H
程序执行后A=08H
2、MOVA,#66H;A=66H
MOV30H,#08H;(30H)=08H
ADDA,30H;A=A+(08H)
DAA;进行十进制调整
程序执行后A=74H
3、MOV30H,#39H;(30H)=39H
PUSHA;将30H单元内容推入堆栈
POPA;将堆栈内容取出送给A中
XRLA,30H;A与30H单元做异或运算,结果送给A
程序执行后A=00H
三、MCS-51单片机有哪5个存储空间:
各自对应的存储容量为多少:
程序存储器64k×8
片外数据存储器64k×8
片内数据存储器128×8
特殊功能寄存器21×8
位寄存器区256×1
四、阅读程序,给每条指令加注释,说明程序功能,并画出流程图。
(注释的形式不唯一)
MOVR0,#32H;R0=32H
MOV@R0,#00H;(32H)=00H
MOVA,30H;A=(30H)
XCHDA,@R0;A与32H单元的内容做低4位变换
ORL32H,#30H;将32H单元的内容转换为ASCII码
SWAPA;A的高低4位互换
ORLA,#30H;将A的内容换成ASCII码
MOV31H,A;(31H)=A
STOP:
SJMPSTOP;程序结束
本程序的功能是将30H单元2位BCD码转换为ASCII码并存入32H和31H单元中。
五、
(1)、从30H单元开始存入10个有符号数,编写程序检查这些数,对其中的整数求和,并存入40H单元,假设和小于127。
参考程序如下:
(答案不唯一)
ORG1000H
START:
MOVR2,10
MOVR0,30H
MOV40H,#OOH
LOOP:
MOVA,#RO
JBACC.7,LOOP1
ADDA,40H
MOV40H,A
XX文库-让每个人平等地提升自我LOOP1:
INCR0
DJNZR2,LOOP
STOP:
SJMPSYOP
ENDSTART
(2)、设有10个单字节无符号数,存放在2000H单元中为首址的数据缓冲区中,试编写程序,要求找出其中最大的一个数,并存入2100H单元中。
参考程序如下:
(答案不唯一)
ORG1000H
START:
MOVDPTR,#2000H
MOV20H,#00H
MOVR0,#10
LOOP1:
MOVA,@DPTR
CJNEA,20H,NEXT
NEXT:
JCLOOP2
MOV20H,A
LOOP2:
INCDPTR
DJNZR0,LOOP1
MOVA,20H
MOVDPTR,#2100H
MOV@DPTR,A
STOP:
SJMPSYOP
END
六、
(1)、利用T0的方式1定时,由P1.0引脚输出50Hz方波,晶振频率为12MHz,请计算定时初值,并编写程序。
计算计数初值:
机器周期:
MC=12/fosc=1us
计数初值X=
-(100ms÷1us)=65536-10000=55536=0D8F0H
参考程序如下:
(答案不唯一)
ORG1000H
START:
MOVTMOD,#01H
MOVTL0,#0F0H
MOVTH0,#OD8H
SETBTR0
LOOP:
JBCTF0,NEXT
SJMPLOOP
NEXT:
MOVTL0,#0F0H
MOVTH0,OD8H
CPLP1.0
SJMPLOOP
END
(2)、利用T1方式2进行计数,每计200次进行累加器加1操作,请计算初值,并编写程序。
计数初值:
256-200=56=38H
参考程序如下:
(答案不唯一)
ORG1000H
START:
MOVTMOD,#60H
MOVTL1,#38H
MOVTH1,#38H
SETBTR1
LOOP:
JBCTF1,NEXT
SJMPLOOP
NEXT:
INCA
SJMPLOOP
END
判断2’*10=20分
选择20分
读指令,写结果(1—2条)(取反,与,mov等等)
简答题5’*4=20分
设计发光二极管
硬件图,程序
具体:
P8微型计算机的基本工作原理
第一句话:
程序存放在储存器中,……执行指令规定的操作
P16“概述“中的9个黑圆点内容(简答题)
P17程序计数器PC的第一句话:
P18第三段中“其中,引脚EA的接法……实际存在着程序存储器.”图1-3
P20表1-1(可位寻址区与通用存储区的区别)
P21表1-2SPDPLDPHTCONTMODTL0TL1TH0TH1
IEPSW
P23单片机的时序单位振荡周期,机器周期(概念,计算)
复位电路第二段第四段两种基本形式图1-7
P24表1-4(特殊功能寄存器P0-P3——初始状态FFH)(判断题)
P32堆栈操作
P46图3-1
P89端口的内部结构P0口位结构图
倒数第二段”但应注意,……引起误读。
“
P90例5-1
P105中断请求的撤除
P111第二段“定时/计数器实质上……来源不同。
“
P112图7-1(对应21页的表)
P113方式0,1,2的位数
P132图8-7
P133波特率的设定
串行口的控制寄存器SCON
P134SMOD
P153“系统扩展的原则是……“
P156例9-1.
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