北京工业大学单片机复习课件

单片机原理与应用 复习,考题主要类型： 选择： 基础知识为主 判断题: 基础知识为主 简答题：系统应用的基础知识为主（功能、结构、运行方式） 编程题: 功能部件初始化、内外数据传输、简单实用功能编程。 电路设计题: 外扩I/O口、地址译码、地址空间、以及复位、时钟 、控制线等引脚设计。,复习,单片机系统结构 I/O口结构、功能 P0口-(32-39) 低位地址(A7-A0)/数据复用口 P1口-(1-8) I/O口 P2口-(21-28) 高位地址(A15-A8) P3口-(10-17) 多功能口 串口 : P3.0-RXD P3.1-TXD 中断 : P3.2-INT0 P3.3-INT1 定时 : P3.4-T0 P3.5-T1 读写 : P3.6-WR P3.7-RD,3.引脚功能,P1口（18）,P3口（1017）,P2口（2127）,P0口（3239）,电源,Vcc(40)-+5V电源,Vss(20)接地,振荡器外接元件引脚,X1(19)接晶体谐振器,X2(18)接晶体谐振器,复位/备用电源引脚,RESET(9),数据/地址复用控制引脚,ALE/P(30),程序存储器访问控制引脚,PSEN(29),EA/Vpp(31),工作状态专用寄存器PSW,CY AC F0 RS0 RS1 OV - P,CY: 高位进位标志 AC: 辅助位进位标志 RS0、RS1：工作寄存器组 F0: 用户标志位 OV: 溢出标志位 P: 奇偶标志位 -：保留位,外部数据存储器访问 Ri- P0口 DPTR- DPL(P0口) DPH(P2口) MOVX A,Ri MOVX A,DPTR-输入 MOVX Ri,A MOVX DPTR,A-输出 256B 64KB,外部数据存储器访问,外部程序存储器访问 ALE-地址锁存信号 PSEN-程序存储器选通信号 MOVC A,A+DPTR 64KB MOVC A,A+PC 256B,外部程序存储器访问,累加器 A,累加器 A,变址间接寻址: A+DPTR (0-64KB),寄存器间接寻 址 : Ri (0-255B),(A)程序存储器传送,(B)外部数据存储器传送,变址间接寻址: A+PC (0-64KB),数据指针间接寻址: DPTR (0-64KB),MCS-51的寻址方式 寄存器 1寄存器: R0-R7， Acc，B，C（位） ,DPTR 2直接寻址: RAM 低128字节和 SFR寄存器及位地址 3寄存器间接寻址: RAM（R1，R0，SP）和高位128 字节外RAM（R1，R0，DPTR) 及I/O口 4立即寻址: 程序存储器立即数(程序存储器常数部分) 5基址+变址间接寻址: 程序存储器(A+DPTR，A+PC ) 6 相对寻址: PC值+偏移量=有效地址 范围：PC值+127- -128字节 7 位寻址: RAM和SFR内位寻址,指令系统 数据传送类指令 1)一般传送类指令 内外部数据交换 2)栈操作类指令 3)累加器传送类指令 A寄存器 4)16位数据传送类指令 DTPR 控制转移类指令 调用 转移 判断,中断系统,中断源 中断方式 中断服务地址 中断响应条件(3条),(1) 无同一级别或高优先级中断正在服务中 (2) 当前指令已执行到最后一条机器周期并已结束 (3) 当前正在执行的不是返回(RETI)执令或访问 IE.IP特殊功能寄存器指令,中断服务程序首地址 中断源 首地址 1.外部中断0（INT0） 0003H 2.定时器0益出中断 000BH 3.外部中断1（INT1） 0013H 4.定时器1益出中断 001BH 5.串行口中断 0023H 6.定时器2益出中断 002BH,0000H-0002H单元为程序起始 0003H-0032H单元为中断服务程序矢量地址,程序起始,内部优先级顺序: 1 IE0 外部中断0 (INT0) 2 TF0 定时/计数器0溢出断 3 IE1 : 外部中断1 (INT1) 4 TF1: 定时/计数器1溢出断 5 RI+TI: 串行通讯中断 6 TF2+EXF2:定时/计数器溢出中断,优先级顺序: 高级,低级,INT0,TF0,INT1,TF1,RI TI,源允许 IE 总允许 IP 优先级激活器 高 低,单片机汇编源程序的基本格式,5.1.2 定时器 / 计数器控制与状态寄存器 1)工作方式控制寄存器TMOD 89H GATE C / T M1 M0 GATE C/T M1 M0 定/计1 定/计0 M1 M0 操作方式 说明 0 0 方式0 13位计数器 0 1 方式1 16位计数器 1 0 方式2 自动再装入8位计数器 1 1 方式3 2个8位计数器,C /：选择定时器 / 计数器模式 : C/ T=1 计数器 C/ T=0 定时 GATE: 选通控制 GATE=1 (INTx=1)开始计数 配合中断使用 GATE=0 (TR=1)选通定时 /计数器 复位时TMOD=00H 地址为89H,2)启停与中断控制寄存器TCON 88H 定时器 / 计数器 中断 TF1:定时器 / 计数器1溢出中断标志 硬件置位 TR1:定时器 / 计数器1启/停控制位 软件置位/复位 TF0:定时器 / 计数器0溢出中断标志 硬件置位 TR0:定时器 / 计数器0启/停控制位 软件置位/复位 TCON寄存器: 定时器 / 计数器和中断系统合用 复位时TCON=00H 可以 位寻址,串行通讯部分,1)串行通讯接口控制寄存器 SCON 98H 四种工作方式:波特率不同 SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI SM0 SM1 方式 功能 波特率 0 0 0 同步 1 /12fosc 0 1 1 8位 可变 1 0 2 9位 1/64或1/32fosc 1 1 3 9位 可变,SM0 SM1:方式选择控制位 SM2: 方式2和方式3多机通讯控制位: SM2=1 REN=1时： 接收RB8=1(地址幀) RI=1向主机申请中断 确认为从机时:复位 SM2=0 RB8=0(数据幀) REN: 允许 /禁止串行接收控制位 REN=1允许接收 REN=0禁止接收,串行通讯部分,TB8: 方式2和方式3要发送的第9位数据 RB8: 方式2和方式3要接收的第9位数据 TI: 发送中断请求标志位 RI: 接收中断请求标志位 RI + TI 中断请求标志位需要中断服务程 序中判别接收和发送的申请 软件复位 SCON寄存器复位时=00H 98H 可位寻址,2)特殊功能寄存器PCON 节电方式+串行通讯波特率选择位,SMOD：波特率选择位 SMOD=1波特率加倍 SMOD=0波特率不变 GF1 GF0：通用标志位 PD：掉电方式 IDL：冻结方式,3)串行通讯接口波特率的设置 方式0和方式2与fosc和SMOD位有关 方式0波特率=1/12fosc 系统的机器周期 方式2波特率=2SMOD/64*fosc 固定两种 1）SMOD=1时,波特率=1/32 fosc 2）SMOD=0时,波特率=1/64 fosc,方式1和方式3,其波特率是可变的 方式1和方式3波特率=2SMOD / 32* (定时/计数器1溢出率) 串行通讯接口多选用方式1和方式3 关键计算定时/计数器1溢出率 而方式1和方式3与fosc和SMOD位有关外还与定时/计数器1设置有关,(2)波特率的设置 串行方式1,方式3,用定时/计数器1工作方式2时波特率由下决定: 波特率=2SMOD / 32 *定时/计数器1溢出率 =2SMOD / 32 * fosc / 12*(28-N) 例如:fosc=12MHZ SMOD=1 N=FFH 波特率=2/32*12/12*106=62.5K 位/秒 实际应用中fosc和波特率是给定的只需要求出时间常数N N=256-(2SMOD*fosc / 波特率*32*12) 例如:fosc=6MHZ SMOD=1 波特率=2400位次/ 秒 时间 常数为 : N=256-(2*6*106 / 2400*32*12)=242.98=F3H,I2C扩展技术,I2C总线：两线制总线 两根线（SDA 数据线路； SCL 时种线组成) I2C总线时序信号 起始位(S) 终止位(P) 发送数据“0”、应答位低电平 发送数据“1”、非应答位高电平 主要特点： 二线传输:I2C总线上的所有主器件(单片微处理机)外围器件和接口都连接到同名端的SDA SCL线上,I2C扩展技术,主要特点: 总线驱动能力400pF 总线传输速率400Kb/s 总线上扩展的节点数是由电容负载决定 总线输出为开漏结构，总线必须接上拉电阻 总线上所有器件都有规范的器件地址,程序设计,初始化、控制字填写、初始值、标号定义、数据说明、 子程序调用与返回、堆栈、 循环指令、结构、次数、 结束指令、,一编程题 1将程序存储区内一个有100字节的表格搬移至外部数据存储区，并从0000H开始存放。 源程序： MOV R0,#0；保存数据地址指针00H MOV A,R0 MOV R1,#100；转移字节数 JP1: MOV DPTR,#TAB；转移表首址 MOVC A,A+DPTR；取数 MOVX R0,A；保存数据 INC R0；数据地址指针+1 MOV A,R0 DJNZ R1,JP1；循环100次 SJMP $ TAB: DB XXH,XXH ；转移表格区 END,定时器初始化程序 START: MOV SP , #60H ；设置栈顶 MOV TMOD , #10H ；选择T1、定时、方式1 MOV TH1 , #0D8H ；设置高字节 MOV TL1 , #0F0H ；设置低字节 SETB EA ; 开中断 SETB ET1 ；开中断 SETB TR1 ；启动定时器,系统设计与扩展,存储器扩展 I/O口扩展 地址译码 总体设计,2.2 单片机的引线,80C51,P1.0-P1.7,P3.0-P3.7,P0.0-P0.7,P2.0-P2.7,1,20,21,40,Vpp/EA,ALE/PROG,PSEN,XTAL2,XTAL1,VCC,VSS,数据总线 P0口 地址总线 P0口（A0-A7）P2口（A8-A15） 控制总线 EA、PSEN、RD、WR、ALE、 RET、I/O线、P1口、P3口,16位地址线,2. 数据/地址总线分离电路连接,A0,A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7,A8,A9,A10,A11,A12,A13,A14,A15,D0,D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,8051,74LS373,地址信号A13-A15作为74LS138地址译码器输入。,部分译码法,部分地址参与译码，产生的控制信号对应某一地址区域，而不是唯一地址。,A15,A13,A14,RAM1,RAM2,RAM3,RAM4,8KB,8KB,8KB,8KB,32KB,I/O1访问控制,I/O2访问控制,I/O3访问控制,I/O4访问控制,8KB,8KB,8KB,8KB,32KB,例如：,外部数据存储器和I/O接口译码,P2,ALE,P0,WR,RD,62256,8155,8255,0832,打印机,8,7,8,A8-A15,A0-A7,D0-D7,Y7- Y0,P2.7-5,373,A8-A14,0000H-7FFFH,8000H-9FFFH,A000H-BFFFH,COOOH-DFFFH,4*8=32K,74LS21,8051,打印机地址范围？,地址译码,将地址线高位作为译码线 P2.5 P2.6 P2.7,1片选译码：,8051,2732,8255,8279,0809,0832,P2.7,P2,6,P2.5,P2.4,P2.0-3,CS,CS,CS,CS,CS,PSEN,RD,WR,A0-1,ALE,P0,P2,A0,ALE,8255接口芯片地址范围：？,并行I/O口扩展的键盘,单片机,独立式键盘扫描,P2.7 RD,74LS244,线选法,直接使用地址线作为读/写访问控制信号线。,P2.0（A8）= 0,P2.0,74LS32,地址= ？,并行I/O口扩展的键盘（查询）,行列式键盘 列线输出低电位, 查询行线电平,行线(输入),列线(输出低电平),单片机,RD,WR,74LS273,并行I/O口扩展的键盘（中断方式）,中断方式行列式键盘 由中断