单片机知识点总结

时间:2024.4.13

单片机考点总结

1.     单片机由CPU、存储器及各种I/O接口三部分组成。

2.     单片机即单片微型计算机,又可称为微控制器和嵌入式控制器。

3.     MCS-51系列单片机为8位单片机,共40个引脚,MCS-51基本类型有8031、8051和8751.

(1)    I/O引脚

(2)    8031、8051和8751的区别: 8031片内无程序存储器、8051片内有4KB程序存储器ROM、8751片内有4KB程序存储器EPROM。

(3)   

4.     MCS-51单片机共有16位地址总线,P2口作为高8位地址输出口,P0口可分时复用为低8位地址输出口和数据口。MCS-51单片机片外可扩展存储最大容量为216=64KB,地址范围为0000H—FFFFH。(1.以P0口作为低8位地址/数据总线;2.以P2口作为高8位地址线)

5.     MCS-51片内有128字节数据存储器(RAM),21个特殊功能寄存器(SFR)。

(1)MCS-51片内有128字节数据存储器(RAM),字节地址为00H—7FH;

     00H—1FH: 工作寄存器区;

00H—1FH: 可位寻址区;

00H—1FH: 用户RAM区。

(2)21个特殊功能寄存器(SFR)(21页—23页);

(3)当MCS-51上电复位后,片内各寄存器的状态,见34页表2-6。

PC=0000H,  DPTR=0000H,  Acc=00H,  PSW=00H,  B=00H,  SP=07H,

TMOD=00H,  TCON=00H,  TH0=00H,  TL0=00H,  TH1=00H,

TL1=00H,  SCON=00H,  P0~P3=FFH

6. 程序计数器PC:存放着下一条要执行指令在程序存储器中的地址,即当前PC值或现行值。程序计数器PC是16位寄存器,没有地址,不是SFR.

7. PC与DPTR的区别:PC和DPTR都用于提供地址,其中PC为访问程序存储器提供地址,而DPTR为访问数据存储器提供地址。

8. MCS-51内部有2个16位定时/计数器T0、T1,1个16位数据指针寄存器DPTR,其中MOVE DPTR, #data16 是唯一的16位数据传送指令,用来设置地址指针DPTR。(46页)

定时/计数器T0和T1各由2个独立的8位寄存器组成,共有4个独立寄存器:TH1、TL1、TH0、TL0,可以分别对对这4个寄存器进行字节寻址,但不能吧T0或T1当作1个16位寄存器来寻址。即:MOV  T0,#data16 ;  MOV  T1,#data16 都是错的,

MOV  TH0,#data;    MOV  TL0,,#data是正确的。

9.程序状态字寄存器PSW(16页)

(1)PSW的格式:

(2)PSW寄存器中各位的含义;

Cy:进位标志位,也可以写为C。

Ac:辅助进位标志位。

RS1、RS0:4组工作寄存区选择控制位。

P为奇偶标志位:该标志位用来表示累加器A中为1的位数的奇偶数

P=1, A中1的个数为奇数;

P=0, A中1的个数为偶数。

另:使用加法指令时,累加器A中的运算结果对各个标志位的影响:

(1)如果位7有进位,则置1进位标志位Cy,否则清0 Cy;

(2)如果位3有进位,置1辅助进位标志位Ac,否则清0 Ac;

(3)如果位6有进位,而位7没有进位,或者位7有进位,而位6没有,则溢出标志位OV置1,否则清0 OV。即只要位7和位6中有一个进位,而另一个没进位,OV就置1.

10. MCS-51指令系统的七种寻址方式,熟练掌握各寻址方式。(40页)。

11.访问MCS-51单片机中:(1)访问片内RAM应使用MOV指令;

(2)访问片外RAM应使用MOVX指令;

(3)访问程序存储器应使用MOVC指令。

12. MCS-51有5个中断源,2级中断优先级。5个中断源名称及其中断入口地址分别是什么?哪些中断源的中断请求标志位在响应中断时由硬件自动清除?那些中断源的中断请标志位必须使用软件清除?记住各个中断请求标志位,优先级标志位,触发方式标志位。(102页—108页)

前面4种都是硬件自动清0,串行中断必须使用软件清除,因为串行接收和发送共享串行中断,在中断处理中必须使用T1和R1判断串行接收还是发送中断。

13. MCS-51的串行口为全双工的异步串行通信口,串行口有几种工作方式?每种工作方式的帧格式和波特率是什么?

串行口有4种工作方式:

SM0、SM1:串行口4中工作方式的选择位。

(1)方式0:帧格式及波特率

方式1的波特率是固定的,为fosc/12

(2)方式1:帧格式及波特率

起始位                                          停止位

方式1的波特率为2SMOD/32×定时器T1的溢出率

(3)方式2:帧格式及波特率

起始位                                              停止位

方式2的波特率为2SMOD/64×fosc

(4)   

方式3:帧格式及波特率

起始位                                               停止位

方式3的波特率为2SMOD/32×定时器T1的溢出率

14. 8255A可扩展3个8位并行I/O口(PA口、PB口和PC口),其中PC口具有按位置为/复位功能。

15.系统总线(仅了解)

所谓总线,就是连接计算机各部件的一组控制信号。MCS-51使用的是哈佛结构,即并行总线结构(程序存储器和数据存储器的空间是截然分开的),按其功能通常把系统总线分为三组:(1)、地址总线(Address Bus ,简写AB)

地址总线用于传送单片机发出的地址信号,以便进行存储单元和I/O端口的选择。地址总线是单向的,只能由单片机向外送出。地址总线的数目决定着可直接访问的存储单元数目。

MCS-51单片机最多可以扩展64KB,即65536个地址单元,因此,地址总线为16条。

(2)、数据总线(Data Bus,简写DB)

数据总线用于单片机与存储器之间或单片机与I/O之间传送数据。MCS-51单片机是8位字长,所以,数据总线的位数也是8位的。数据总线是双向的,可以进行2个方向的传送。

(3)、控制总线(Control Bus,简写CB)

控制总线实际上就是一组控制信号线,包括单片机发出的,以及从其它部件传送给单片机的。

15.单片机外部扩展存储器地址分配的方法线选法和译码法。外部扩展存储器容量大小的确定方法(1)由该存储器芯片上的地址根数决定,如程序存储器芯片27128有A0—A13共14根地址线,故27128的存储容量=214=16KB;(2)用存储器芯片型号后面的数字÷8 即可得到该芯片的存储容量,如27128的存储容量=128÷8=16KB;

16.存储器扩展的读写控制:(做最后一题时需要用到)

外扩的RAM芯片既能读出又能写入,所以通常都有读写控制引脚,记为 O E和 W E。外扩的RAM的读写控制引脚分别与MCS-51的R D和 WR引脚相连。

外扩的EPROM在正常使用中只能读出,不能写入,故EPROM的芯片没有写入控制引脚,只有读出引脚,记为OE,该引脚与MCS-51 的PSEN相连。

17.在MCS-51单片机系统中,外接程序存储器和数据存储器共用16位地址线和八8位数据线,为何不发生冲突?

外接程序存储器和数据存储器虽然共用16位地址线和8位数据线,但由于访问程序存储器时是PSEN信号有效, 而访问数据存储器时是R D或 WR  信号有效。而这些控制信号是由MCS-51执行访问外部外序存储器和或访问外部数据存储器的指令产生,任何时候只能执行1种指令,只产生1种控制信号,所以不会产生数据冲突的问题。

17.     8段共阴极数码管的断码如何编写。(227页)

记两点即可:(1)共阴极时1为亮0不亮;

(2)abcdef是按照顺时针走的,知道g,dp的位置。

18.单片机晶振频率fosc 与机器周期Tcy的关系式:1Tcy=12/fosc 。

19.编程题

(1)循环程序的编写(即延时程序的编写)(94页 例4—17)

例4-17、50ms延时程序。(注:一条DJNZ指令消耗两个机器周期)

DEL:    MOV  R7,#200

DEL1:   MOV  R6,#125

DEL2:  DJNZ  R6,DEL2

MOV  R7,DEL1

RET

(2)中断初始化程序的编写(104页 例5—1,107页 例5—2)

知识点:(1)中断允许寄存器IE

MCS-51的CPU的中断源的开放或屏蔽,是由片内的中断允许寄存器IE控制的。IE的字节地址为A8H,可进行位寻址。                                                                                                                                                                                 

EA:中断允许总控制位; ES:串行口中断允许位;

ET1:定时器/计数器T1的溢出中段允许位; EX1:外部中断1中段允许位;

ET0:定时器/计数器T1的溢出中段允许位; EX0:外部中断0中段允许位;

注:当上述值置为0时,表示禁止;置为1时表示允许。

如当ET1=0表示禁止T1溢出中断,ET1=1表示允许T1溢出中断。

(2)中断优先级寄存器P

MCS-51的片内有一个中断优先级寄存器IP,其字节地址为B8H,可位寻址。

PS:串行口中断优先级控制位;

PT1:定时器T1中断优先级控制位;PX1:外部中断1中断优先级控制位;

PT0:定时器T0中断优先级控制位;PX0:外部中断0中断优先级控制位;

注:当上述值置为0时,表示定义为低优先级中断;置为1时表示高优先级中断。

例5-1、若允许片内2个定时器/计数器中断,禁止其它中断源的中断请求。请编写出设置IE的相应程序段:

(A)、用位操作指令编写如下程序段:

      CLR    ES        ;禁止串行口中断

CLR    EX1       ;禁止外部中断1中断

CLR    EX0       ;禁止外部中断0中断

SETB   ET0       ;允许定时器/计数器T0中断

SETB   ET1       ;允许定时器/计数器T1中断

SETB   EA        ;CPU开中断

(B)、用字节操作指令来编写:MOV IE,#8AH 

例5-2、设置IP寄存器的初始值,使得MCS-51的2个外中断请求为高优先级,其它中断请求为低优先级。

(A)、用位操作指令编写如下程序段:

SETB   PX0       ; 2个外中断请求为高优先级

SETB   PX1        

CLR    PS        ;串行口、2个定时器/计数器为低优先级中断

CLR    PT0      

CLR    PT1     

(B)、用字节操作指令来编写:MOV IP,#05H 

(3)定时/计数器T0或T1在指定工作方式下产生一个定时或者计数的程序编写。(125页 例6—1,130页 例6—4)

(4)书中有一道程序编写,但不知是哪一道,所以都找出来了(99页第10题、第11题,117页第9题、14,136页第4题)

4.10  试编写程序,查找在内部 RAM 的 30H~50H 单元中是否有 0AAH 这一数据。若有,则将 51H 单元置为“01H”;若未找到,则将 51H 单元置为“00H”。

           ORG    0000H

        MOV    R0,#30H

        MOV    R2,#21H

LOOP:  MOV    A,@R0

        CJNE    A,#0AAH,NOT

        MOV    51H,#01H

        SJMP    DEND

NOT:    INC     R0

        DJNZ    R2,LOOP

        MOV    51H,#00H

DEND:  SJMP    DEND 

4.11  试编写程序,查找在内部 RAM 的 20H~40H 单元中出现“00H”这一数据的次数。并将查找到的结果存入 41H 单元。

        ORG     0000H

            MOV     R0,#20H

            MOV     R2,#21H

            MOV   41H,#00H

LOOP:      MOV   A,@R0

            CJNE   A,#00H,NOTE

           INC     41H

NOTE:      INC     R0

           DJNZ    R2,LOOP

           END  

 5.9  编写出外部中断 1 为跳沿触发的中断初始化程序。

                   ORG    0000H

                AJMP   MAIN

                ORG    0013H

                AJMP   PINT1

                ORG    0100H

      MAIN:    SETB    IT1

                SETB   EX1

                SETB    EA

      HERE:     AJMP    HERE

      PINT1:     RETI

                END      

5.14  某系统有 3 个外部中断源 1、2、3,当某一中断源变为低电平时,便要求 CPU 进行处理,它们的优先处理次序由高到低依次为 3、2、1,中断处理程序的入口地址分别为 1000H,1100H,1200H。试编写主程序及中断服务程序(转至相应的中断处理程序的入口即可)。

        ORG    0000H

            AJMP   MAIN

            ORG    0003H

            LJMP   PINT0

            ORG    0100H

MAIN:      SETB    IT0

            SETB    EX0

            SETB    EA

HERE:      SJMP    HERE

PINT0:     PUSH    PSW

           PUSH    A

           JNB      P1.3,IR3

            JNB     P1.2,IR2

            JNB     P1.1,IR1

PINTIR:     POP     A

           POP      PSW

            RETI

IR3:        LJMP     IR3INT

IR2:        LJMP     IR2INT

IR1:        LJMP     R1INT

            ORG     1000H

IR3INT: LJMP    PINTIR

                ORG          1100H

IR2INT: LJMP    PINTIR

                ORG          1200H

IR1INT: LJMP    PINTIR

                END

6.4  采用定时器/计数器 T0 对外部脉冲进行计数,每计数 100 个脉冲后,T0 转为定时工作方式。定时 1ms 后,又转为计数方式,如此循环不止。假定 MCS---51 单片机的晶体震荡器的频率为 6MHZ,请使用方式 1 实现,要求编写出程序。

 ORG     0000H

                AJMP       MAIN

                ORG        000BH

                LJMP       PT0J

                ORG        0100H

               MAIN:   MOV     TMOD,#05H;00000001

                MOV       TH0,#0FFH;X=65436

                MOV       TL0,#9CH

                CLR        F0

                SETB       TR0

                SETB       ET0

                SETB       EA

               HERE:   AJMP     HERE

               PT0J:     JB            F0,PT0D

      MOV     TMOD,#01H;00000001

                MOV       TH0,#0FEH;X=65036

                MOV       TL0,#0CH

                SETB       F0

               RETI

              PT0D:    CLR      F0

                       MOV     TMOD,#05H

               MOV      TH0,#0FFH

               MOV      TL0,#9CH

               RETI

               END

(5)最后一道大题的程序编写(185页 例8—1,189页 例8—4)

20.

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