《单片机原理与应用》复习资料(最终版)

单片机原理及应用单片机原理及应用 2014 10 21 第二次考点整理第二次考点整理 最后大题的补充最后大题的补充 考试时间 考试时间 120min 试卷共八页试卷共八页 考试记得带考试记得带尺子 铅笔等作图工具尺子 铅笔等作图工具 大家务必好好复习哦 加油 大家务必好好复习哦 加油 重点看第二次整理的就好啦 重点看第二次整理的就好啦 题型分布 题型分布 一 选择题一 选择题 20 分分 二 填空题二 填空题 10 分分 三 判断题三 判断题 10 分分 四 简述题四 简述题 20 分分 五 工程题五 工程题 40 分分 一 一 选择题选择题 1 数制转换 十进制 数制转换 十进制 二进制二进制 eg 52 2 十六进制十六进制 二进制二进制 eg 0 x1F 00011111 B 3 固件 固件 C ASM hex 文件文件 十六进制文件 十六进制文件 4 RAM 区寻址问题 区寻址问题 少数位寻址少数位寻址 5 GPIO 口分口分 4 组 分别是 组 分别是 P0 P1 P2 P3 特殊端口是 特殊端口是 P0 开 开 漏端口 漏端口 和和 P3 复用端口 复用端口 6 汇编语言寻址方式问题 汇编语言寻址方式问题 7 种 种 P50 51 直接寻址 寄存器寻址 寄存器间接寻址 立即寻址 变 直接寻址 寄存器寻址 寄存器间接寻址 立即寻址 变 址寻址 位寻址 相对寻址 的都要看 特别关注各种寻址方式的址寻址 位寻址 相对寻址 的都要看 特别关注各种寻址方式的 对应例子 对应例子 eg MOV A 25H 立即寻址立即寻址 数字数字 MOV A R0 寄存器间接寻址寄存器间接寻址 寄存器寄存器 间接寻址间接寻址 7 移位 移位 MOV MOVX MOVC 片内片内 RAM 片外片外 RAM ROM 8 数组 数组 表格表格 程序存储区程序存储区 存放在存放在 code 区区 9 P149 16 位地址总线位地址总线由由 P0 和和 P2 口口组成组成 8 位数据总线由位数据总线由 P0 口组成口组成 控制总线由控制总线由 P3 口及相关引脚组成 口及相关引脚组成 10 中断优先级 中断优先级 INT0 T0 INT1 T1 UART 11 interrupt n n 为中断的为中断的入口地址 中断号 入口地址 中断号 取值范围 取值范围 0 4 分别对应中断 分别对应中断 的优先级的优先级 INT0 T0 INT1 T1 UART 0 1 2 3 4 由由 高高 到到 低低 12 T0 T1 工作方式工作方式 方式方式 0 13 位位 方式方式 1 16 位位 方式方式 2 8 位位自动重装载自动重装载 注意 注意 T0 支持方式支持方式 0 1 2 3 T1 支持方式支持方式 0 1 2 13 T0 T1 的的 运行控制位运行控制位 一票否决权的那个位 一票否决权的那个位 T0 开始计数 则开始计数 则 TR0 1 关闭计数 则关闭计数 则 TR0 0 T1 开始计数 则开始计数 则 TR1 1 关闭计数 则关闭计数 则 TR1 0 1 运行 运行 0 不运行 不运行 14 启动串行接收数据 启动串行接收数据 4 个步骤 个步骤 P131 这个木有找到标准答案 这个仅供参考这个木有找到标准答案 这个仅供参考 1 接收数据过程 接收数据过程 当当 CPU 允许接收 即允许接收 即 SCON 的的 REN 位置位置 1 时 外界数据通过引脚时 外界数据通过引脚 RXD P3 0 串行输入 串行输入 数据的最低位首先进入移位寄存器 一帧接收完后 再并行送入数据的最低位首先进入移位寄存器 一帧接收完后 再并行送入 接收数据缓冲器接收数据缓冲器 SBUF 中 同时将接收中断标志位中 同时将接收中断标志位 RI 置置 1 向 向 CPU 发出中断请求 发出中断请求 CPU 响应中断后 读取输入的数据 同时用软件将响应中断后 读取输入的数据 同时用软件将 RI 位清位清 0 准 准 备开始下一帧的输入过程 直至所有数据接收完 备开始下一帧的输入过程 直至所有数据接收完 15 伪通信伪通信 串口工作方式串口工作方式 0 扩展扩展 GPIO 口口 16 定时时间的计算 定时时间的计算 方式方式 0 t 213 a 12 fosc 方式方式 0 13 位位 方式方式 1 t 216 a 12 fosc 方式方式 1 16 位位 方式方式 2 t 28 a 12 fosc 方式方式 2 8 位位 方式方式 3 t 2x a 12 fosc 方式方式 3 x 位 拼合 位 拼合 17 C51 编译器模式编译器模式 P63 表表 4 3 3 种编译模式的特点总结 编译模式编译模式变量存储区域变量存储区域默认存储类型默认存储类型特点特点 SMALLSMALL 片内内低 128B128B RAM data 访问数据的速度 最快 但由于存 储量较小 难以 满足需要定义较 多变量的场合 COMPACTCOMPACT 片外外页 256B256B RAM pdata 介于两者之间 且受片外 RAM 的 容量限制 LARGELARGE 片外外 64KB64KB RAM xdata 访问数据的效率 不高 但由于存 储容量较大 可 满足需要定义较 多变量的场合 18 P169 171 AD0809 分辨率 分辨率 8 位位 19 数码管段码问题 数码管段码问题 dp g f e d c b a 由后往前推 亮的为 由后往前推 亮的为 1 不亮的为 不亮的为 0 eg 显示显示 2 a b g e d 那按照那按照 dp g f e d c b a 的顺序 对应亮的为的顺序 对应亮的为 1 不亮的为 不亮的为 0 则 则 0 1 0 1 1 0 1 1 转转 16 进制数进制数 5 B 显示显示 2 为为 0 x5B 同理 显示同理 显示 0 为为 0 0 1 1 1 1 1 1 0 x 3 F 显示 0 为 0 x3F 显示显示 1 为为 0 0 0 0 0 1 1 0 0 x 0 6 显示 0 为 0 x06 20 DPTR PC 是是 16 位位的特殊寄存器 定义时用的特殊寄存器 定义时用 sfr16 关键字 关键字 普通的普通的 8 位寄存器用位寄存器用 sfr 关键字 关键字 二 二 填空题填空题 1 总线分类 总线分类 数据总线数据总线 DB 地址总线地址总线 AD 控制总线控制总线 CB 2 寻址方式 寻址方式 7 种 种 直接寻址 寄存器寻址 直接寻址 寄存器寻址 寄存器间接寻址寄存器间接寻址 立即寻址立即寻址 变址寻址变址寻址 位寻址 相对寻址 位寻址 相对寻址 3 P62 图图 4 4 51 系列单片机存储空间示意图系列单片机存储空间示意图 片片内内 RAM data 区区 片片外外 RAM xdata 区区 4 怎么区分定时 怎么区分定时 计数器 计数器 T C 若时钟脉冲来自若时钟脉冲来自内内部部 定时器定时器 T 若时钟脉冲来自若时钟脉冲来自外外部部 计数器计数器 C 5 1025H MOVC A A PC 变址寻址变址寻址 变址变址 基址基址 若若 A 10H PC 1025H 则 则 A PC 10H 1025H 1035H 三 三 判断题判断题 对的为对的为 4 个左右 但是大家到时候还是要好好分析题目哦 个左右 但是大家到时候还是要好好分析题目哦 四 四 简述题简述题 1 存储结构 存储结构 P22 图图 2 6 MCS 51 单片机存储器空间结构单片机存储器空间结构 注意 作图必须用尺子 必须标注地址和文字 整个图全背下来 注意 作图必须用尺子 必须标注地址和文字 整个图全背下来 从物理地址上看 MCS 51 系列单片机共有 4 个存储空间 即 片内程序存储器 简称片内 ROM 片外程序存储区 简称片外 ROM 片内数据存储器 简称片内 RAM 片外数据存储器 简称片外 RAM 由上图可以看出 MSC 51 单片机的片内 ROM 地址空间 0000H 0FFFH 共 4KB 片外 ROM 地址空间 0000H FFFFH 共 64KB 片内 RAM 地址空间 00H FFH 共 256B 片外 RAM 地址空间 0000H FFFFH 共 64KB 注意 为了避免考试 有人会按照书直接写错成图注意 为了避免考试 有人会按照书直接写错成图 2 6 我把图改了哦 还有文 我把图改了哦 还有文 字部分也改成字部分也改成 上图上图 2 P112 实例实例 1 题目没打上去 下面直接是解题过程 题目没打上去 下面直接是解题过程 解 解 根据定时方式根据定时方式 1 的定时时间表达式 计数初值的定时时间表达式 计数初值 a 可计算为可计算为 a 216 t fosc 12 216 1000 12 12 64536 0 xfc18 采用中断方式 参考程序如下 采用中断方式 参考程序如下 必须加注释 必须加注释 include AT89S52 单片机的头文件单片机的头文件 sbit P2 0 P2 0 定位位变量定位位变量 端口端口 P2 0 为为 P2 0 timer1 interrupt 3 T1 中断函数中断函数 P2 0 P2 0 P2 0 取反取反 TH1 0 xfc 定义定义 T1 高八位高八位 装载计数初值装载计数初值 TL1 0 x18 定义定义 T1 低八位低八位 主函数主函数 main TMOD 0 x10 T1 定时方式定时方式 1 TH1 0 xfc 定义定义 T1 高八位高八位 装载计数初值装载计数初值 TL1 0 x18 定义定义 T1 低八位低八位 EA 1 开总中断开总中断 ET1 1 开开 T1 中断中断 TR1 1 启动启动 T1 while 1 死循环死循环 仿真波形图如下 仿真波形图如下 必须用尺子画 必须用尺子画 注意 高低电平画得注意 高低电平画得等长等长就好 记得用尺子画哦 就好 记得用尺子画哦 五 五 工程题工程题 1 需求问题 需求问题 10 分 分 选单片机型号 选单片机型号 已知已知 8K Flash memory 不够用 现在还要增加不够用 现在还要增加 20K 那么选择下面哪 那么选择下面哪 款单片机合适呢 款单片机合适呢 A 8K B 16K C 20K D 32K E 64K 答 选答 选 32K 的合适 因为原本是的合适 因为原本是 8K 20K 28K 所以我们应该选 所以我们应该选 28K 的 所以的 所以 32K 的合适 要是选择的合适 要是选择 64K 会造成资源浪费 且性价比不会造成资源浪费 且性价比不 高 高 看门狗看门狗 会叫吗 会叫吗 P190 191 答 答 看门狗看门狗 不是真的狗 它是不是真的狗 它是 看门狗看门狗 技术 技术 应用系统工作在应用系统工作在恶劣环境恶劣环境或或大噪声大噪声的干扰环境下 由于的干扰环境下 由于外界干外界干 扰扰对对 CPU 的影响 使得程序的影响 使得程序不能不能按照正常的设计要求按照正常的设计要求跑飞跑飞或或死循环死循环 的现象 此时 的现象 此时 看门狗看门狗 电路电路强制强制 CPU 复位复位 使系统重新进入正 使系统重新进入正 常运行的轨道 常运行的轨道 若失控的程序进入若失控的程序进入 死循环死循环 通常采用 通常采用 看门狗看门狗 技术使程序技术使程序 脱离脱离 死循环死循环 通过不断检测程序循环运行时间 若发现程序循环 通过不断检测程序循环运行时间 若发现程序循环 时间超过时间超过最大循环运行时间最大循环运行时间 则认为系统陷入 则认为系统陷入 死循环死循环 需进行 需进行出出 错处理错处理 看门狗看门狗 技术可由技术可由硬件或者软件硬件或者软件实现 在工业应用中 受到实现 在工业应用中 受到严严 重干扰重干扰时 时 破坏中断方式控制字 使系统无法定时破坏中断方式控制字 使系统无法定时 喂狗喂狗 硬件看硬件看 门狗电路失效门狗电路失效 软件软件 看门狗看门狗 可以有效解决这类问题可以有效解决这类问题 2 硬件问题 画图的重点 不要忘记画 硬件问题 画图的重点 不要忘记画连接点连接点 时钟电路 时钟电路 复位电路 复位电路 C1 GND 3 串行数据双机通信 串行数据双机通信 RI 接收 接收 TI 发送 发送 备注 时钟电路和复位电路的大图看上一页哈 这只能给你们看清连接的位置哦 备注 时钟电路和复位电路的大图看上一页哈 这只能给你们看清连接的位置哦 Q 为什么要用两个为什么要用两个 MAX232 芯片连接甲乙机的发送接收端 不直芯片连接甲乙机的发送接收端 不直 接将甲乙机的发送接收端直接相连呢 接将甲乙机的发送接收端直接相连呢 A 单片机提供的信号电平和 RS232 的标准不一样 MAX232 芯片的 作用是进行电平转换 使单片机能够识别到所发的信号 还能增强 串行通信抗干扰能力和通信距离 若直接相连 串行通信抗干扰能力低 通信距离短 排阻排阻 XTAL1 19 引脚 和引脚 和 XTAL2 18 引脚 接引脚 接时钟电路时钟电路 RST 接接复位电路复位电路 C1 程序如下 程序如下 甲机 甲机 include AT89S52 单片机的头文件单片机的头文件 define uint unsigned int 使用宏定义 定义一个无符号型的整数为使用宏定义 定义一个无符号型的整数为 uint define uchar unsigned char 使用宏定义 定义一个无符号型的字符型为使用宏定义 定义一个无符号型的字符型为 unchar sbit LED1 P1 0 定义位变量 定义位变量 P1 0 口为口为 LED1 sbit LED2 P1 3 定义位变量 定义位变量 P1 3 口为口为 LED2 sbit K1 P1 7 定义位变量 定义位变量 P1 7 口为口为 K1 uchar Operation NO 0 操作代码操作代码 数码管代码数码管代码 uchar code DSY CODE 0 x3f 0 x06 0 x5b 0 x4f 0 x66 0 x6d 0 x7d 0 x07 0 x7f 0 x6f 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 延时函数延时函数 void Delay uint x 参数是无符号整型参数是无符号整型 x uchar i 定义无符号字符型变量定义无符号字符型变量 i while x 控制外循环的次数控制外循环的次数 for i 0 i 0 当接收到后 在数码管显示 当接收到后 在数码管显示 接收的是段码 接收的是段码 SBUF 的取值范围的取值范围 0 9 else P0 0 x00 数码管灭数码管灭 乙机 乙机 include AT89S52 单片机的头文件单片机的头文件 define uint unsigned int 使用宏定义 定义一个无符号型的整数为使用宏定义 定义一个无符号型的整数为 uint define uchar unsigned char 使用宏定义 定义一个无符号型的字符型为使用宏定义 定义一个无符号型的字符型为 unchar sbit LED1 P1 0 定义位变量 定义位变量 P1 0 口为口为 LED1 sbit LED2 P1 3 定义位变量 定义位变量 P1 3 口为口为 LED2 sbit K1 P1 7 定义位变量 定义位变量 P1 7 口为口为 K1 uchar NumX 0 xff 初始化初始化 NumX 延时函数延时函数 void Delay uint x 参数是无符号整型参数是无符号整型 x uchar i 定义无符号字符型变量定义无符号字符型变量 i while x 控制外循环的次数控制外循环的次数 for i 0 i 120 i 控制内循环的次数 若需要延长时间 增大控制内循环的次数 若需要延长时间 增大 120 主函数主函数 void main LED1 LED2 1 LED1 和和 LED2 熄灭熄灭 SCON 0 x50 串口方式串口方式 1 TI 和和 RI 清零 清零 REN 允许接收允许接收 TMOD 0 x20 T1 定时方式定时方式 2 8 位自动重装载位自动重装载 适合于串口的波特率发生器适合于串口的波特率发生器 PCON 0 x00 波特率不加倍波特率不加倍 若波特率加倍若波特率加倍 PCON 0 x80 因为因为 SMOD 是在第八位是在第八位 TH1 0 xfd T1 高八位高八位 波特率波特率 9600 bps TL1 0 xfd T1 低八位低八位 波特率波特率 9600 bps TI 0 发送标志位清零发送标志位清零 RI 0 接收标志位清零接收标志位清零 TR1 1 启动启动 T1 定时计数器定时计数器 IE 0 x90 开启串口中断 并开启总中断开启串口中断 并开启总中断 while 1 进入死循环进入死循环 Delay 100 延时延时 100ms 毫秒 毫秒 if K1 0 K1 键按下键按下 while K1 0 检测按键松手检测按键松手 NumX NumX 1 11 确定值域范围确定值域范围 0 9 SBUF NumX 发送过程发送过程 发送的是数值 发送的是数值 while TI 0 等待发送完成等待发送完成 TI 0 发送完成标志位发送完成标志位 TI 清零清零 中断响应函数中断响应函数 void Serial INT interrupt 4 串口中断号串口中断号 0 4 4 为为 UART if RI 接收完成的标志位 接收完成的标志位 当接收完一个串行帧 当接收完一个串行帧 RI 1 RI 0 发送标志位发送标志位 RI 清零清零 作用 防止串行数据作用 防止串行数据 RI 重入 防止串口中断函数的重入重入 防止串口中断函数的重入 switch SBUF 根据接收的根据接收的 SBUF 值做不同的处理值做不同的处理 若若 LED 1 灯灭 若灯灭 若 LED 0 灯亮 灯亮 接收的字符从甲机主函数来 发送与接收要一致 接收的字符从甲机主函数来 发送与接收要一致 若需要发其他字符 修改单引号的内容 若需要发其他字符 修改单引号的内容 如 修改为如 修改为 但是修改的同时 但是修改的同时 也要修改甲机的发送字符 也要修改甲机的发送字符 case X LED1 1 LED2 1 break 接收到从甲机发来的接收到从甲机发来的 X LED1 和和 LED2 都灭都灭 case A LED1 0 LED2 1 break 接收到从甲机发来的接收到从甲机发来的 A LED1 亮 亮 LED2 灭灭 case B LED2 0 LED1 1 break 接收到从甲机发来的接收到从甲机发来的 B LED2 亮 亮 LED1 灭灭 case C LED1 0 LED2 0 接收到从甲机发来的接收到从甲机发来的 C LED1 和和 LED2 都亮都亮 2014 10 14 第一次知识点整理第一次知识点整理 第第 1 章章 单片机基础知识概述单片机基础知识概述 考点 数制转换 考 2 个 1 1 十进制转二进制十进制转二进制 eg 将十进制数 25 转换成二进制数 2 二进制转十六进制 eg 将二进制数 11000010 转换为十六进制数 第第 2 章章 MCS 51 单片机的结构和原理单片机的结构和原理 1 P18 两个两个 16 位的寄存器位的寄存器 程序计数器 PC Program Counter PC 是一个 16 位的专用寄存器 其中存放着下一条要执行指令的首 地址 即 PC 内容决定着程序的运行轨迹 数据指针 DPTR Data Pointer DPTR 是一个 16 位的专用地址指针寄存器 由两个 8 位寄存器你 DPH 和 DPL 拼装而成 其中 DPH 为 DPTR 的高 8 位 DPL 为 DPTR 的 低 8 位 2 P19 程序状态字寄存器程序状态字寄存器 PSW Program State Word 各位的含义各位的含义 PSW7 PSW6 PSW5 PSW4 PSW3 PSW2 PSW1 PSW0 CYACF0RS1RS0OVF1P PSW7 进 借位标志 CY 加法有进位时置 1 减法有借位时置 1 PSW6 辅助进位标志 AC 加法运算低四位向高上四位有进位时置 1 PSW5 PSW1 用户标志位 F0 和用户标志位 F1 保存用户的位数据 PSW4 PSW3 工作寄存器选择控制位 RS1 和 RS0 00 至 11 分别选 择四组工作之一作为当前工作寄存器 PSW2 溢出标志位 OV 有符号数加 减运算结果有溢出或乘除上 结果异常 乘法运算结果大于 255 即乘积在 BA 中 或除法运算除数 为 0 时置 1 PSW0 奇偶标志位 P 累加器 A 中 1 的个数为奇数时置 1 3 P20 复位复位 备用电源引脚 备用电源引脚 RST VPD 第第 9 脚脚 4 P22 图图 2 6 MCS 51 单片机存储器空间结构单片机存储器空间结构 大概考 10 分左右 这个图 非常重要 由图 2 6 可以看出 MSC 51 单片机的片内 ROM 地址空间 0000H 0FFFH 共 4KB 片外 ROM 地址空间 0000H FFFFH 共 64KB 片内 RAM 地址空间 00H FFH 共 256B 片外 RAM 地址空间 0000H FFFFH 共 64KB 5 P26 表表 2 4 复位时片内各寄存器的初始值复位时片内各寄存器的初始值 考法 如 PC 寄存的复位默认值是多少 6 P27 图图 2 11 复位电路复位电路 PS 不用记住电路板 但是要记住哪个引脚对应接的器件 如 电 阻等 也就是要会画图左边的内容 P27 图图 2 12 时钟引脚的接线方式时钟引脚的接线方式 考图 考图 a 第第 3 章章 单片机的汇编语言与程序设计单片机的汇编语言与程序设计 1 PPT P13 开始开始 关于关于 7 种寻址方式 直接寻址 寄存器寻址 寄存种寻址方式 直接寻址 寄存器寻址 寄存 器间接寻址 立即寻址 变址寻址 位寻址 相对寻址 的都要看 器间接寻址 立即寻址