单片机总复习

单片机原理与应用 答疑时间 第15周周五9 00 11 00 14 00 16 00第16周周一9 00 11 00 14 00 15 30答疑地点 A2楼507教室 考试题型 一 填空 10 二 选择 10 三 判断 10 四 简答 20 五 程序阅读分析 25 六 综合编程 25 第一章微机基础知识 1 微处理器 微机与单片机的概念 2 数据在计算机中的表示 第二章89C51单片机硬件结构和原理 1 89C51包含哪些逻辑功能部件 89C51CPU 振荡器和时序OSC 64KB总线扩展控制器 数据存储器256BRAM SFR 2 16位定时器 计数器 可编程I O 程序存储器4KBROM 可编程全双工串行口 外中断 内中断 控制 并行口 串行通信 外部时钟源 外部事件计数 2 89C51单片机芯片内部结构 P0驱动器 P2驱动器 P0锁存器 P2锁存器 RAM地址寄存器 256BRAM 4KBFlashROM B寄存器 暂存器1 暂存器2 ACC SP 程序地址寄存器 缓冲器 PC增1 PC DPTR 中断 串行口和定时器 PSW P1锁存器 P1驱动器 P3锁存器 P3驱动器 定时控制 指令寄存器 指令译码器 OSC ALU P0 0 P0 7 P2 0 P2 7 P3 0 P3 7 P1 0 P1 7 XTAL1XTAL2 PSENALEEARET 第二章89C51单片机硬件结构和原理 3 89C51的典型引脚及其功能 第二章89C51单片机硬件结构和原理 4 89C51的存储器配置 89C51存储器 程序存储器ROM 数据存储器RAM 片内程序存储器 片外程序存储器 片内数据存储器 片外数据存储器 从用户角度分析89C51存储器 图2 489C51存储器配置 MOVC MOV MOVX 程序存储器 ROM 的保留存储单元 图2 8低128字节RAM区 图2 9高128字节RAM区 SFR区 特殊功能寄存器区 第二章89C51单片机硬件结构和原理 5 89C51的CPU时序 振荡周期 晶振的振荡周期 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 执行一条指令所需的时间 一个指令周期由1 4个机器周期组成 依据指令不同而不同 见附录A 时序单位从小到大依次是节拍 状态周期 机器周期和指令周期 6 各特殊功能寄存器的复位值 7 I O端口 1 89C51单片机有四个8位并行I O端口 P0 P1 P2和P3 2 每个端口都是8位准双向口 共占32根引脚 3 每一条I O线都能独立地用作输入或输出 4 每个端口都包括一个锁存器 即特殊功能寄存器P0 P3 一个输出驱动器和输入缓冲器 作输出是数据可以锁存 作输入时数据可以缓冲 第三章第四章指令系统与汇编程序设计 1 7种寻址方式 1 寄存器寻址2 直接寻址3 立即数寻址4 寄存器间接寻址5 变址寻址6 相对寻址7 位寻址 第二章REVIEW 一般传送指令 第二章REVIEW 特殊传送指令 第二章REVIEW 片内数据传送指令 第二章REVIEW 算术运算指令 24条 算术运算指令可以完成加 减 乘 除及加加1和减1等运算 这类指令除INC DEC指令外 其它运算指令的目的操作数必是A 第二章REVIEW 逻辑运算及移位指令 24条 第二章REVIEW控制程序转移类指令 17条 位操作类指令 17条 第三章第四章指令系统与汇编程序设计 2 读程序写结果 填空 3 会编写小程序 第五章中断系统 1 中断系统的硬件结构 5个中断源的含义 2 各中断控制寄存器各控制位功能 3 中断处理过程及中断嵌套的概念 4 中断服务子程序的结构及编程技巧 5 扩展外部中断源的方法 一 中断系统结构 二 89C51中断系统的五个中断源 三 中断请求标志 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 TCON 88H 8FH8EH8DH8CH8BH8AH89H88H SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI SCON 98H 9FH9EH9DH9CH9BH9AH99H98H 四 中断允许控制寄存器IE EA ES ET1 EX1 ET0 EX0 IE A8H AFHAEHADHACHABHAAHA9HA8H 五 中断优先级寄存器IP PS PT1 PX1 PT0 PX0 IP B8H BCHBBHBAHB9HB8H 六 中断优先级 二级中断嵌套 CPU在执行主程序 低级中断请求 响应低级中断请求 CPU执行低级中断服务程序 高级中断请求 响应高级中断请求 CPU执行高级中断服务程序 返回低级中断程序 返回主程序 80C51单片机的中断优先级有三条原则 CPU同时接收到几个中断时 首先响应优先级别最高的中断请求 正在进行的中断过程不能被新的同级或低优先级的中断请求所中断 正在进行的低优先级中断服务 能被高优先级中断请求所中断 七 中断响应条件 有中断源发出中断请求 中断总允许位EA 1 即CPU中断 申请中断的中断源的中断允许位为1 即中断没有被屏蔽 无同级或更高级中断正在被服务 当前的指令周期已经结束 若现行指令为RETI或是访问IE或IP指令时 该指令以及紧接着的另一条指令已执行完 八 中断响应自主操作过程 把当前PC值压入堆栈 保护断点 将相应的中断服务程序的入口地址送入PC 对有些中断源 CPU会自动清除中断标志 执行中断服务程序 执行到返回指令RETI 中断服务程序结束 将堆栈内容弹出到PC 返回到原来断点继续执行 各中断源及其对应的矢量地址 中断请求标志的撤销 CPU响应某中断请求后 在中断返回 RETI 之前 该中断请求应该撤销 否则会引起另一次中断 1 定时器T0 T1的溢出中断 CPU在响应中断后 就由硬件自动清除TF0或TF1标志位 2 外部中断请求的撤消与设置的中断触发方式有关 对于边沿触发方式 CPU响应中断后 由硬件自动将IE0或IE1标志位清除 对于电平触发方式 单片机无法控制中断请求 必须由外部控制 3 串行口的中断 CPU响应中断后 硬件不能自动清除TI和RI标志位 必须用软件来控制 九 中断处理包括的内容 不同的中断源服务的内容及要求各不相同 其处理过程也就有所区别 一般情况 中断处理包括两部分内容 1 保护现场 如在中断服务程序中要用到PSW 工作寄存器和SFR等寄存器时 则在进入中断服务之前应将它们的内容保护起来 在中断结束 执行RETI指令前应恢复现场 2 为中断源服务 针对中断源的具体要求进行相应的处理 编写中断服务程序时的注意问题 在中断矢量地址单元处放一条无条件转移指令 使中断服务程序可灵活地安排在64KBROM的任何空间 在中断服务程序中 应注意用软件保护现场 寄存器 累加器中的信息 若要在执行当前中断程序时禁止更高优先级中断 可以先用软件关闭CPU中断或禁止某中断源中断 在中断返回前再开放中断 注意 先关闭中断 再保护现场 十 中断返回 在中断服务程序中 最后一条指令必须为中断返回指令RETI CPU执行该指令时 一方面清除中断响应时所置位的 优先级生效 触发器 另一方面从当前栈顶弹出断点地址送入程序计数器PC 从而返回住程序 注意在中断服务程序中 PUSH和POP指令必须成对使用 否则 不能正确返回断点 课后习题选 第五章 2 试编写一段对中断系统初始化的程序 使之允许 INT0 INT1 T0和串行口中断 且使T0中断为高优先级中断 解 MOVIE 097HMOVIP 02H 第六章定时器及应用 1 89C51片内两个16位定时器 计数器T0和T1的硬件结构 2 T0和T1的两种工作方式 即计数方式与定时方式 四种工作模式 即计数器长度 3 定时 计数器的查询方式 中断方式编程 图6 189C51定时器结构 定时工作方式 定时器计数89C51片内振荡器输出经12分频后的脉冲 即每个机器周期使定时器 T0或T1 的数值加1直至计满溢出 当89C51采用12MHz晶振时 一个机器周期为1 s 计数频率为1MHz 计数工作方式 通过引脚T0 P3 4 和T1 P3 5 对外部脉冲信号计数 当输入脉冲信号产生由1至0的下降沿时定时器的值加1 图6 4TMOD各位定义及具体的意义 图6 6TCON各位定义及具体的意义 加法计数器是计满溢出时才申请中断 所以在给计数器赋初值时 不能直接输入所需的计数值 而应输入的是计数器计数的最大值与这一计数值的差值 设计数位数为N 初值为X则X的计算方法如下 1 计数状态 X 2N N 2 定时状态 定时时间为TT 2N X 12 fosc则 X 2N T fosc 12 1 模式0 选择定时器 T0或T1 的高8位和低5位组成一个13位定时器 计数器 TL低5位溢出时向TH进位 TH溢出时向中断标志位TF0进位 并申请中断 定时时间t 213 初值 振荡周期 12最长可定时时间t 213 振荡周期 12计数长度为213 8192个外部脉冲 2 模式1 选择定时器 T0或T1 的高8位和低8位组成一个16位定时器 计数器 与模式0的唯一差别是寄存器TH和TL以全部16位参与操作 定时时间t 216 初值 振荡周期 12最长可定时时间t 216 振荡周期 12计数长度为216 65536个外部脉冲 3 模式2 把TL0和TL1配置成一个可以自动重装载的8位定时器 计数器 TL用作8位计数器 TH用以保存初值 TL计数溢出时不仅使TF0 TF1 置1 而且还自动将TH中的内容重新装载到TL中 定时时间t 28 初值 振荡周期 12最长可定时时间t 28 振荡周期 12计数长度为28 256个外部脉冲 4 模式3 对T0和T1不大相同 若T0设为模式3 TL0和TH0别分为两个相互独立的8位计数器 TL0为8位计数器 功能与模式0和模式1相同 可定时可计数 TH0仅用作简单的内部定时功能 它占用了定时器T1的控制位TR1和中断标志位TF1 启动和关闭仅受TR1的控制 定时器T1无工作模式3 但T0在工作模式3时T1仍可设置为模式0 2 课后习题选 第六章 定时器模式2有什么特点 适用于什么应用场合 答 模式2的特点是 定时计数器具有自动重装计数初值的功能 其中TL用做8位计数 TH用以保存计数初值 模式2通常用于产生精确的定时时间 特别适用于串行口波特率发生器 课后习题选 第六章 11 89C51定时器作定时和计数时 其