单片机期末总复习资料PPT课件

1 总复习 2 第一章 1 什么是单片机 单片机的基本概念 它的几个名称 3 3 2 151内核单片机的内部基本结构 51内核单片机的内部结构框图 外部晶体振荡器与内部振荡电路共同产生单片机运行所需的时钟信号 负责运算 控制和调度 用于存放用户程序 常数 表格等信息 用于存放单片机运行过程中的运算数据及运算地址等 用来对片内各功能模块进行管理 控制和监控的寄存器和反映各功能运行状态的寄存器 4个8位的并行I O口 1个全双工异步串行口 2个16位的定时 计数器 实现定时和计数功能 5个中断源 2级中断优先级的中断系统 4 1 16位寄存器2 存放下一条将要执行的指令地址 程序中的指令是按照顺序存放在存储器中的某个连续区域 每条指令都有自己的地址 CPU根据PC中的指令地址从存储器中取出将要执行的指令 3 具有自动加1功能 从而指向下一条将要执行的指令地址 4 PC的值可以修改 一般程序是按顺序执行指令的 若改变了的PC的值 则程序将不再按顺序执行 算术逻辑运算部件主要用来完成数据的算术和逻辑运算 ALU有2个输入端和2个输出端 其中一端接至累加器 接收由累加器送来的一个操作数 另一端接收暂存器中的第二个操作数 参加运算的操作数在ALU中进行规定的操作运算 运算结束后 一方面将结果送至累加器 同时将操作结果的特征状态送标志寄存器 4 CPU的内部结构图 存放指令码所在存储单元的地址编码 用于存放从程序存储器中读出的指令代码 作为指令译码器的输入锁存器 用来对指令代码进行分析 译码 根据指令译码的结果 输出相应的控制信号 单片机的控制中心 1 8位寄存器2 累加器是一个特殊的寄存器 它的字长和微处理器的字长相同 累加器具有输入 输出和移位功能 微处理器采用累加器结构可以简化某些逻辑运算 8位寄存器 进行乘除法运算时 存放参与运算的一个操作数 除此之外 作为一般REG使用 8位寄存器 用于记录运算过程中的状态 如是否借位 溢出等 5 STC12C5A60S2单片机内部资源和特点 1T运行模式 1时钟 机器周期 8位CPU 程序存储器60KB 数据存储器 256B片内RAM 1024B片内扩展RAM 特殊功能寄存器 2个16位定时 计数器T0 T1 2个全双工异步串行口 4个8位并行I O口P0 P1 P2 P310个中断源 4级优先级的中断系统8通道10位高速AD 1个同步串行通信接口SPI2路PCA PWM 6 P4SW功能切换寄存器 每个并行口的功能要知道 7 8 程序状态字寄存器PSW 保存指令执行结果的状态 PSW寄存器中的四个状态标志位有哪四个 怎么通过计算得到四个状态标志的值 其它四个位起到什么作用 9 2 5 2片内RAM 注意 虽然高128字节的RAM和特殊功能寄存器地址都是80 FFH 但是在物理空间上二者是独立的 使用时需要用不同的寻址方式加以区分 10 2 6I O口工作方式及配置 各种工作方式的特点 准双向口 输出拉电流150 250uA较小 输入灌电流20mA较大 要注意 读外部引脚状态前 要先输出高电平 读回来的状态才是正确的 强推挽输出方式 输入输出都可达到20mA电流 适合需要较大输出电流的情况 仅为输入 所有输出均截止 对外是高阻状态 对输入没有影响 开漏输出 内部上拉电阻断开 做输入输出时需要外加上拉电阻 MOVP1M1 00HMOVP1M0 00HMOVP1 0FFHMOVA P1 P2M1寄存器 P2M0寄存器 11 第三章指令系统 寻址方式 寄存器寻址 MOVA R0 直接寻址 MOVA 30H 立即数寻址 MOVA 33H 寄存器间接寻址 MOVA R0 变址寻址 MOVCA A DPTR 相对寻址 SJMP JZL1 位寻址 MOVC 07H 12 1 下列数据传送指令是否有问题 如果有问题该如何改正 MOVA 1000H A 1000HMOVXA 1000H A 片外RAM 1000H MOVCA 1000H A 片外ROM 1000H MOVX60H A 片外RAM 60H A MOVR0 60H 片内RAM 61H 60H MOV61H R0MOVX60H DPTR 片内RAM 60H 片外RAM DPTR MOV50H 0FCB0H 13 简单编程 片内RAM50H单元的内容送到片外RAM2000H单元 将片内RAM01H FFH单元的内容清零 外部RAM1000H的内容传送到内部RAM20H程序存储器2000H的内容传送到R1 14 第7章中断控制 定时 计数器及PCA PWM的应用 15 中断 中断是计算机在执行程序的过程中 当出现异常情况或特殊请求时 计算机停止现行程序的运行 转向对这些异常情况或特殊请求的处理 处理结束后再返回现行程序的间断处 继续执行原程序 7 1中断的概念 中断包括以下几个过程 中断源 产生中断的请求源 中断响应 中止当前程序 准备处理异常事件 中断服务程序 对异常事件的处理 中断返回 处理完毕 返回到原程序 16 图7 2STC12C5A60S2单片机中断系统的结构图 16 7 2中断系统的结构 中断源 中断请求 中断允许寄存器IE和IE2 PCA使能只与EA有关 17 1 中断允许寄存器IE和IE2 2 中断优先级控制寄存器IP IP2和IPH IP2H 3 中断请求寄存器 TCON 18 外部中断举例 要求 每次按键 使外接发光二极管LED改变一次亮灭状态 解 INT0输入按键信号 P1 0输出改变LED状态 ORG0000HAJMPMAINORG0003H 中断入口CPLP1 0 改变LEDRETI 返回主程序ORG0030H 主程序MAIN SETBEA 开总允许开关SETBEX0 开INT0中断SETBIT0 负跳变触发中断Here SJMPHere 相当于执行其它任务END 19 定时 计数器的控制 TMOD方式寄存器 89H 定时器T0 T1的前三种工作方式的特点 最大计数值和最大定时时间分别为多少 定时计数初值的计算程序的编写 20 例若单片机时钟频率为12MHz 请计算定时2ms所需的定时器初值 12T模式 各种方式定时时间比较 方式0 213 1us 8192us 8 192ms方式1 216 1us 65 536ms方式2 方式3 28 1us 0 256ms 所以只能采用方式0 1方式0时 213 TC 1us 2msTC 1830H TH0 C1H TL0 10H方式1 216 TC 1us 2msTC F830H TH0 F8H TL0 30H 21 21 例7 2 利用STC12C5A60S2单片机的定时 计数器T0功能 在P1 0引脚输出周期为2ms的方波 假设系统时钟频率为6MHz 编写相应的程序 分析 若要产生2ms的方波 只需要每定时1ms对P1 0引脚的输出取反 采用T0 方式1定时中断的方式实现 机器周期T 2us 12T模式 初值计算 P1 0引脚 22 22 例7 3 设STC12C5A60S2单片机的系统时钟频率为12MHz 编程实现从P1 1引脚输出周期为1s的方波 分析 P1 1引脚的输出应每隔500ms取反一次 即定时时间为500ms 长时间定时 定时 计数器方式1最大定时65 5ms 可用定时 计数器T1进行10ms的定时 然后用寄存器R7对10ms定时中断次数计数50次来实现 定时初值 P1 1引脚 23 23 例7 4 用T0作为计数器计数一生产流水线上的工件 每生产100个工件 发出一包装命令 包装成一箱 并记录其箱数 23 包装命令 24 第8章串行口通信 串行同步通信 异步通信各自的特点 串行口1的工作方式有哪些 每种工作方式下的波特率和帧格式是什么样的 可以做为波特率发生器的是 25 26 串行口方式0的应用 作为串并转换和并串转换 串行口方式1 3的应用 可变波特率的串口通信 而且串口3多用于有校验的或者多机通信 如何初始化串行口 编程 1 设置SCON寄存器中各个相关位 由SM0 SM1两位确定工作方式 将TI RI清0 如果需要接收 将REN位置1 2 设置合适的波特率 选择波特率发生器 设置定时 计数器T1的工作方式 给TL1 TH1赋初值 启动T1工作 或者使用独立波特率发生器时 给BRT赋初值 并初始化AUXR寄存器的BRTR及BRTx12两位 3 根据需要确定是否需要开放中断及中断优先级 4 编写相应的中断或查询方式的服务程序 27 27 例如 要求串行通信的波特率为62 5kbps fosc 12MHZ 12T模式 SMOD 1 使用定时器T1做波特率发生器 计算计数初值 使用串行口方式1和方式3 波特率 2SMOD 32 定时器 计数器T1或BRT溢出率定时计数器1如果使用方式2定时方式 8位自动重装初值的计数 机器周期1us 定时器定时时间 28 C 1us所以 28 单片机与PC机的通讯 PC机的串口一般为RS 232C 它采用负逻辑电平 3 15v为逻辑1 3 15v为逻辑0 3 3v为过渡区 不作定义 RS 232C的逻辑电平与TTL不兼容 要实现51单片机与PC的串口连接 要加电平转换电路 29 11章 什么是单片机的最小系统 最小系统构成 三总线 单片机扩展片外存储器 怎么连接 用什么指令访问 如何确定存储器的地址空间 30 30 单片机和独立键盘的连接 例11 6 STC12C5A60S2单片机的P3 2口连接一个按键 命名为S1 P2 7引脚接发光二极管D1 如果按一次S1按键 让D1熄灭 再一次按下