单片机课程复习课件

课程复习 2020 2 20 2 原则 考前通看一遍教材重点部分准确掌握根据自己情况 确定复习方法 2020 2 20 3 chap01 计算机中的数制及数的转换2 8 10 16进制相互转换 整数部分 小数部分 计算机中的数和编码编码ASCII码机器数的真值 原码 补码 必考 计算机的组成 CPU 运算器和控制器 存储器 输入 输出及系统总线等 2020 2 20 4 十进制数30 375表示成十六进制数为 1E 6H 已知 X 真值 23 则 X 原 87 H X 补 E9 H 2X 补 D2 H 2020 2 20 5 chap02 2 1 1CPU结构1 算术逻辑部件 ALU 2 定时控制部件3专用寄存器组 1 程序计数器PC ProgramCounter 2 累加器A Accumulator 又记作ACC 3 通用寄存器B 4 DPTR DPH DPL 堆栈操作分别压入 弹出 2020 2 20 6 4 程序状态字PSW ProgramStatusWord 反映指令执行后的有关状态 通常是在指令执行过程中自动形成的 也可由用户根据需要用传送指令加以改变 标志位的定义 常考内容 若累加器A中1的个数为奇数 则P 1 反之则为0 偶检验 2020 2 20 7 例2 1 常考重要知识 设程序执行前F0 0 RS1 RS0 00 请问执行如下程序后PSW中各位的状态 MOVA 0FH A 0FHADDA 0F8H 加运算OV 0 Cy 1 AC 1 P 1 1100 0001B PSW C1H 2020 2 20 8 5 堆栈指针SP StackPointer 堆栈是以先进后出 FILO FirstInLastOut 或后进先出 LIFO LastinFirstOut 方式工作的一段内部RAM区域 范围00 7FH 或00 FFH 256字节内部RAM 栈底地址固定不变 由SP初始值设定 栈顶地址始终在SP中 SP是8位寄存器 能自动 1 1 用来存放堆栈的栈顶地址 单片机初始化后SP的值为07HPUSH POP操作时SP指针的变化 2020 2 20 9 6 数据指针DTPR DataPointer 数据指针是一个16位的寄存器 由两个8位寄存器DPH和DPL组成 DPTR可用来存放片外RAM地址 或片内 外ROM地址 MOVDPTR 2000HMOVXA DPTR 把片外RAM地址单元2000H的内容读至累加器 2020 2 20 10 2 1 2存储器结构 8051的存储器有ROM和RAM之分 还有片内 片外之分 51单片机是8位单片机 片内RAM ROM集成在芯片内部 是其一部分 片外存储器是专用存储器芯片 单片机通过AB DB CB三总线与之相联 才能使之工作 MCS 51单片机是 8 位单片机 一般来说 可扩展的外部数据存储器为 64K 字节 程序存储器总的容量为 64K 字节 2020 2 20 11 1 存储器的地址分配 存储器的地址分配有3个地址空间 ROM存储器空间 片内 片外 地址范围0000H FFFFH 片内RAM空间地址范围00H FFH片外RAM地址空间地址范围0000H FFFFH 2020 2 20 12 00 7FH地址空间的区分 2020 2 20 13 3 片外RAM 片外RAM容量64K 地址0000 FFFFH读 写命令MOVXA Ri MOVXA DPTRMOVX Ri AMOVX DPTR A 2020 2 20 14 5 特殊功能寄存器SFR 80H FFH 8051或8031的SFR有21个 8052的SFR有26个 每个SFR占有一个RAM单元不为SFR占用的RAM单元实际上不存在 访问它们是没有意义的 在SFR中 可以通过直接寻址对其进行字节存取 也可对带有 的11个 12个T2CON 字节寄存器的每一位进行位寻址直接寻址的表示方法有两种使用物理地址 累加器A E0H B F0H SP 81H 采用寄存器标号 累加器ACC B PSW这种方法常用 2020 2 20 15 2 1 3I O端口 I O端口又称为I O接口 通道 通路 port 串行I O端口一次只能传送1位二进制信息 并行I O端口一次可以传送一组 8位 二进制信息 1 并行I O端口8051有4个并行I O端口 命名为P0 1 2 3 每个端口有双向I O功能 输入 出 2020 2 20 16 并行I O端口 续 4个并行I O端口在结构上并不相同 在功能和用途上的差异较大 除作为通过I O口使用外 P0口可以输出片外存储器的低8位地址和读写数据 P2口可输出片外存储器的高8位地址 P1口作为通用I O口 P3口的第二功能 2020 2 20 17 Q 在MCS 51单片机与外部存储器接口时 P0及P2口的功能是什么 此时 为什么PO口一般需外接一个锁存器 如74LS373 P0口输出片外存储器的低8位地址和读写数据 P2口可输出片外存储器的高8位地址 P0先提供的低8位地址需经锁存器锁存后 与随后提供的数据同时提供给外部存储器 2020 2 20 18 P3口各位的第二功能 2020 2 20 19 2 1 4定时器 计数器 Timer Counter 8051内部有两个16位的可编程定时器 计数器 T0 T1 由两个8位寄存器组成TH0 TL0 TH1 TL1 加法计数 T0和T1有定时器和计数器两种方式定时器方式选择寄存器TMOD定时器控制寄存器TCON 2020 2 20 20 2 1 5中断系统 中断指CPU暂停原程序执行转为外部设备服务 执行中断服务程序ISR 并在服务完后回到原程序执行的过程 中断源指能产生中断请求信号的来源 对5个中断请求信号进行排队和控制 并响应其中优先权最高的中断请求 5个中断源有内部和外部之分 IE中断允许控制器 InterruptEnable IP中断优先级控制器 Interruptpriority 2020 2 20 21 中断源 2020 2 20 22 与中断系统相关的特殊功能寄存器 中断控制是对相应的SFR的设置来实现 4个 定时器与外部中断控制寄存器TCON 中断优先级控制寄存器IP 中断允许控制寄存器IE 串行口控制寄存器SCON 2020 2 20 23 2 2MCS 51单片机引脚功能 2 2 1MCS 51单片机引脚及其功能2 2 28031对片外存储器的连接 2020 2 20 24 2 2 1MCS 51单片机引脚及其功能 8051有40个引脚 共分为端口线 电源线和控制线三类 1 端口线 4 8 32个 Pi 0 Pi 7 i 0 1 2 3 2 电源线 2条 VCC为 5V电源线 VSS为接地线3 控制线 6条 2020 2 20 25 3 控制线 6条 1 ALE PROG地址锁存允许 编程线 2 EA Vpp允许访问片外存储器 编程电源 3 PSEN片外ROM读选通4 RST VPD复位 备用电源线当此引脚上出现两个机器周期的高电平时 芯片复位 上电复位和开关复位两种 在课程设计和毕业设计中用 VPD不要求 5 XTAL1 2外接石英晶体和电容 形成时钟信号 2020 2 20 26 2 3 1复位方式 开机时需要复位 以使CPU以及其他功能部件处于一个确定的初始状态 复位信号是高电平有效 持续时间24个时钟周期以上SP 07H ALE PSEN P0 P3各引脚为高电平 程序计数器PC的值0000H 2020 2 20 27 2 4MCS 51单片机时序 2 4 1机器周期和指令周期2 4 2MCS 51指令的取指 执行时序 不要求 2 4 3访问片内ROM RAM的指令时序 不要求 如果单片机的时钟频率为12MHZ 那么 它的一个时钟周期是 0 083us 一般来说 其机器周期为 1us 2020 2 20 28 2 4 1时钟 机器 指令周期 1 时钟周期T又称为振荡周期 为时钟脉冲频率的倒数 是时序中最小 最基本的时间单位 常用的时钟频率6MHZ 12MHZ 11 0592MHZ 2020 2 20 29 2 机器周期 由12个时钟周期组成 分为6个状态 S1 S6 每个状态分为P1 P2两拍 12个时钟周期分为S1P1 S1P2 S6P1 S6P2 2020 2 20 30 3 指令周期 执行一条指令所需的时间分单周期 机器周期 双周期指令和四周期指令 乘 除指令 2020 2 20 31 第3章MCS 51单片机指令系统 3 1概述3 2寻址方式3 3数据传送指令3 4算术逻辑运算和移位指令3 5控制转移和位操作指令 2020 2 20 32 学习指令的注意事项指令的功能 该指令能够实现的操作 指令支持的寻址方式 该指令中的操作数可以采用的寻址方式指令对标志的影响 该指令执行后是否对各个标志位有影响 以及如何影响 2020 2 20 33 3 1概述 3 1 4指令的分类1 数据传送指令 28条 2 算术运算指令 24条 3 逻辑操作和环移指令 25条 4 控制转移指令 17条 5 位操作指令 17条 单片机的指令系统按执行的操作或功能来分类 可分为哪几大类 2020 2 20 34 3 2寻址方式 重要 常考 寻找操作数的地址 位置 的方法 称为寻址方式 共7种 注意详细看细节 寄存器寻址直接寻址立即数寻址寄存器间接寻址变址寻址相对寻址位寻址 2020 2 20 35 3 3数据传送指令 28条 数据传送是最基本 最主要的操作 C语言中赋值语句 格式 MOV 目标操作数 源操作数分为内部数据传送指令外部数据传送指令堆栈操作指令数据交换指令以累加器A为目的操作数时影响P标志 其余指令不影响标志位 MOVPSW A 直接影响标志寄存器 2020 2 20 36 注意 1 不要使用非法指令MOVRn Ri 注意 MOV data A 错误显然 2 以A为目的寄存器的传送指令会影响P标志位3 指令的字节数 不需估计 4 注意给程序加注释 2020 2 20 37 3 3 2外部数据传送指令 7条 1 16位数据传送指令 1条 MOVDPTR data16 DPH DPL 2 外部ROM的字节传送指令MOVCA A DPTRMOVCA A PC用于查表指令 2020 2 20 38 3 外部RAM的字节传送指令 MOVXA RiMOVX Ri AMOVXA DPTRMOVX DPTR A 2020 2 20 39 3 3 3堆栈操作指令 2条 PUSHdirect sp sp 1 sp direct POPdirect direct sp sp sp 1注意 堆栈操作是直接寻址指令 注意指令的格式正确错误PUSHACCPUSHAPUSH00HPUSHR0POPACCPOPAPOP00HPOPR0 2020 2 20 40 3 4算术与逻辑运算和移位指令 3 4 1算术运算指令 24条 1 加法指令2 减法指令3 十进制调整指令4 乘法和除法指令3 4 2逻辑运算指令 20条 1 逻辑与运算指令2 逻辑或指令3 逻辑异或指令4 累加器清零和取反指令3 4 3移位指令 5条 2020 2 20 41 以下指令可不要求 3 十进制调整指令4 乘法和除法指令 2020 2 20 42 3 5控制转移和位操作 改变PC的内容 控制程序执行流向 3 5 1控制转移指令 17条 无条件转移条件转移子程序调用与返回空操作AJMP ACALL指令不要求 2020 2 20 43 2 比较条件转移指令4条 CJNEA data rel 影响CY标志ifa data thenpc pc 3 relifa data thenpc pc 3CJNEA direct relCJNERn data relCJNE Ri data rel 2020 2 20 44 3 5 2位操作指令 位操作指令的操作数不是字节 而是字节中的某一位 每位取值0或1 故以称为布尔变量操作指令 位操作指令的对象 分为位传送 位置位 位清零 位运算及位控制转移等4类 2020 2 20 45 例4 13 已知R0低4位有一个十六进制数 0 F中的一个 把它转换成相应的ASCII码并送入R0的程序 介绍了3种方法 第二种方法不要求 2020 2 20 46 方法1 0 9对应的ASCII码30H 39Hx 30HA F对应的ASCII码41H 46Hx 37H一种题型 读懂程序 给程序加解释 2020 2 20 47 例4 13 程序 ORG0400HMOVA R0ANLA 0FH 屏蔽高4位CJNEA 10 NEXT1NEXT1 JNCNEXT2ADDA 30H A 10thenA A 37HDONE MOVR0 ASJMP END 2020 2 20 48 第4章汇编语言程序设计 4 1汇编语言的构成4 2汇编语言源程序的设计与汇编4 3简单程序与分支程序设计4 4循环与查表程序设计4 5子程序与运算程序设计 2020 2 20 49 4 1 2汇编语言格式 语句的格式标号段 操作码段 空格 操作数段 另一个操作数 注释段汇编语言源程序 汇编 assembler 链接 link 可执行程序 2020 2 20 50 简述在实验上机时 进行汇编语言程序设计的过程 1 建立汇编语言源程序 后缀名 asm 将其添加到项目 工程 文件中 2 进行汇编 链接生成可执行文件 若有错误 进行修改 3 进行调试 设置断点 单步运行 观察寄存器 存储器等的变化等 2020 2 20 51 2指示性语句 指示性语句又称为伪指令 不会在汇编时产生供机器直接执行的机器码在汇编时供汇编程序识别和执行的命令规定目标代码在内存中的存放区域ORG为源程序的符号和标号赋值DATA EQU指示汇编的结束end 2020 2 20 52 1 ORG起始汇编伪指令 2 END 结束汇编 3 EQU 赋值 4 DATA 数值地址赋值 伪指令 5 DB伪指令DB definebyte 定义字节 6 DW伪指令 7 DS伪指令DS definestorage定义存储空间 8 BIT 位地址赋值 伪指令 不要求 2020 2 20 53 4 2汇编语言源程序的设计与汇编 不要求 注意流程图的画法 2020 2 20 54 chap76264的引脚功能 1 地址线A12 A0 13条 输入2 数据线D7 D0 8条 双向数据线3 控制线4条允许输出线 OE 低电平有效 读出数据送至数据总线上 可接8031读信号 RD 片选信号线CS1和 CS1 前者为高 后者为低时 本芯片被选中 读写命令线 WE 若 WE为高电平 为读出状态 若 WE为低电平 为写入状态 与8031的 WR信号相接 电源线 2条 VCC 与GND 2020 2 20 55 chap5中断与定时系统 中断的定义和作用中断是指计算机暂时停止原程序的执行 转而为外部设备服务 即执行中断服务程序ISR InterruptserviceRoutine ISR 并在执行完后自动返回原程序执行的过程 中断由中断源产生 中断源在需要时向CPU提出 中断请求 CPU一旦对这个电信号进行检测和响应便可自动转入该中断源的ISR 在执行完后自动返回原程序继续执行 以硬件方式改变CPU的操作顺序 2020 2 20 56 中断 MCS 51的中断源和中断标志定时器控制寄存器TCON中断允许寄存器IE中断优先级寄存器IP串行口控制寄存器SCON中断服务程序的入口地址 MCS 51中断系统的初始化 2020 2 20 57 定时器 计数器 8031 8051有两个定时器 计数器T0 T18032 8052有3个定时 计数器T0 1 21 可设为定时器模式与计数器模式 每种模式有方式0 1 2 32 定时时间Tmax 2 13 16 8 T T 12 1 0 fosc3 二进制加法器 由全1变全0时 产生溢出 申请中断 2020 2 20 58 相关的控制寄存器 定时器控制寄存器 2020 2 20 59 2 定时器方式寄存器TMOD 2020 2 20 60 定时器 计数器的初始化 1 初始化步骤1 设置方式寄存器TMOD2 设置定时器 计数器的初始值TH1 0 TL1 03 设置中断允许寄存器IE和中断优先级寄存器IP4 设置定时器控制寄存器TCON启动 禁止定时器 计数器 2020 2 20 61 2 计数器初始值的计算 1 计数若要计数C 则加法计数器 计数初值为TC 计数溢出值为M 有TC C M TC M C M 2 13 16 8 2 定时time M TC 12 fosc最大定时时间 若时钟频率12MHZ方式0 Tmax 2 13 1us 8 192ms方式1 Tmax 2 16 1us 65 536ms方式2 3 Tmax 2 8 1us 0 256ms 2020 2 20 62 P125例5 题目同例5 3 但以中断方式完成 即单片机晶振频率为6MHz 使用定时器1以工作方式1产生周期为500 s的等宽连续正方波脉冲 并在P1 0端输出 计算计数初值TH1 0FFHTL1 06H书上有错 是 TMOD寄存器初始化TMOD 10H 2020 2 20 63 计算计数初值TH1 0FFHTL1 83H TMOD寄存器初始化TMOD 10H周期为500us 半周期为250us 单片机晶振频率为6MHZ 定时周期12 6M 2us计数值为250 2 125计数初值为2 16 125 FF83H2 16 250 FF06H 2020 2 20 64 第6章 第4章不要求 2020 2 20 65 chap07单片机的系统扩展 7 151单片机扩展总线基础3总线结构与时序地址译码的方法一般采用全地址译码 部分地址译码和线选法 2020 2 20 66 例7 5若单片机为8031 试采用1片2764把程序存储器扩展为8KB 用1片62256把外部数据存储器扩展为32KB P2 0 2 4 P2 0 2 6 存储单元的地址范围 地址译码方式 3总线的连接 2020 2 20 67 7 351并行I O接口的扩展 1 采用锁存器扩展简单的8位输出口 OUT377 接下行MOVDPTR 7FFFHMOVA dataMOVX DPTR ARET 2020 2 20 68 2 用三态门扩展8位输入并行口 IN244 MOVDPTR 0BFFFHMOVXA DPTRRET 2020 2 20 69 chap08单片机典型外围接口技术 8 1人机接口技术键盘 LED显示的基本工作原理8 2A D转换器及接口技术ADC0809的引脚及功能EOC START OE ALE及基本编程8 3D A转换器及接口技术8 4开关量接口 2020 2 20 70 考试题型 填空 选择 简答阅读程序 分析 填空 解释 汇编语言编程 编写完整的程序 简单的接口知识 2020 2 20 71 一 填空 1 376 125 D 1 0111 1000 001 B 178 2 H2 已知 X 补 1101 0010B 则 X 原 1010 1