西工大单片机原理及应用复习

单片机原理与应用复习 考试时间：11月28日（周五） 上午10:00-12:00地点：研究生西馆XB302一、 考试题型1、 填空题、选择题、简答题、编程及综合设计题二、复习要点基本要点：1、 单片机指令系统的7种寻址方式。 MOV A，R1 寄存器寻址 ADD A，#05H 立即寻址 MOV A，R1 寄存器间接寻址 MOV 30H，4AH 直接寻址 MOVC A，A+DPTR 变址寻址 SJMP LP 相对寻址 MOV 65H, C 位寻址2、8051单片机的震荡周期、机器周期、指令周期是如何分配的？当晶振频率为12MHZ时，一个机器周期是多少微秒？执行一条最长周期指令需多少时间？振荡周期：为单片机提供定是信号的震荡源的周期（晶振周期或外加震荡源周期）机器周期：1个机器周期包含6个状态周期，共12个节拍(S1P1,S1P2）指令周期：完成1条指令所占用的全部时间，以机器周期为单位。分为单字节单指令周期，单字双指令周期、双字节双指令周期，乘除法指令是单字节4指令周期。外界晶振12MHz时，振荡周期为1/12us；状态周期为1/6us；机器周期为1us；指令周期为14us。【例题】：计算延时程序的延时时间 （已知12M晶振，DJNZ为双 周期指令） DELAY：MOV R6，#100 ； 1微秒 D1： DJNZ R6，D1 ； 2微秒 RET ； 2微秒 由该循环程序可知DJNZ R6 语句被执行了100次 机器周期=12（1/12）=1微秒 延时时间=1微秒+100*2微秒+ 2微秒=203微秒3、8051两种低功耗方式的工作特点？由哪个寄存器来控制？ （待机方式、掉点保护方式，由PCON来控制，了解两种低功耗方式的退出方法）【第二章PPT最后几页】4、 单片机的工作方式可分为几种。复位方式（上电自动复位和按键手动复位）。程序执行方式（可分为连续执行工作方式和单步执行工作方式）。低功耗的工作方式：可分为空闲方式和掉电保护方式。5、 单片机的ALE（2个功能）、EA、PSEN引脚功能。ALE（Address Latch Enable）：访问外部存储器时，在访问片外程序存储器期间，下降沿用于锁存P0输出的低8位地址。在不访问外部存储器时，ALE端仍以上述不变频率（振荡器频率的1/6），周期性的出现正脉冲信号，可作为对外输出的时钟脉冲或用于定时目的。EA：（External Access Enable）为片外程序存储器选通端。该引脚为低电平时，选用片外程序存储器，高电平时选用片内程序存储器。PSEN（Program Store Enable）：片外程序存储器读选通信号输出端，低电平有效。6、 8051单片机有几个中断源，几个中断优先级，外部中断的两种触发方式及特点。MCS-51提供了5个中断源，2个中断优先级控制，可实现2个中断服务嵌套。这些中断请求信号分别锁存在特殊功能寄存器TCON和SCON中。外部中断两种触发方式：低电平有效（CPU可以即时相应外部的中断申请，中断源必须持续请求，一直到中断产生为止；适合于外部中断输入为低电平，且在中断服务程序中能清楚该中断源的申请信号）和下降沿有效（INTx端连续采样到1个周期的高电平和紧接着1个周期的低电平，则TCON寄存器中的IEx就会被置位，并由该标志位请求中断；适合于以负脉冲形式输入的外部中断请求）。7、 8051单片机有几个16位定时/计数器，几种工作模式（掌握前三种）。MCS-51单片机内部有两个16位可编程的定时器/计数器，简称为T0和T1，均是二进制加法计数器。4种工作模式。【见第五章PPT第8页】8、 单片机中断与子程序调用主要不同点。中断服务程序是随即的，而普通子程序是预先安排好的；中断服务子程序以RETI结束，而一般子程序以RET结束。RETI除了将断点弹回PC动作外，还要清楚对应的中断优先标志位，以便新的中断请求能被响应。9、 字符型液晶显示模块RT-1602C的三个控制信号（RS、RW、E），在写下一条命令时，必须查询（忙标志信号）是否空闲。10、8051单片机芯片内部包含那些主要逻辑功能部件？（1）一个8位微处理器CPU。（2）数据存储器RAM和特殊功能寄存器SFR。（3）内部程序存储器ROM。（4）两个定时/计数器，用以对外部事件进行计数，也可用作定时器。（5）四个8位可编程的I/O（输入/输出）并行端口，每个端口既可做输入，也可做输出。（6）一个串行端口，用于数据的串行通信11、 简述8051单片机中断响应过程，与中断系统相关的特殊功能寄存器是那些。外部中断有哪两种触发方式？定时器控制寄存器TCON、串行口控制寄存器SCON、中断允许控制寄存器IE、中断优先级控制寄存器IP。两种触发方式：低电平，负跳变。12、8051单片机的PC、DPTR和SP各有什么用处? 数据指针DPTR是16位的专用寄存器，是间址寄存器，访问程序存储器和片外数据寄存器。堆栈指针SP（Stack Pointer）堆栈是一种数据结构，是内部RAM的一段区域。堆栈存取数据的原则是“后进先出”。堆栈指针SP是一个8位寄存器，用于指示堆栈的栈顶。堆栈主要是为子程序的调用和中断操作而设立的。PC是程序计数器（program counter），用于存放下一条将要执行的指令地址，是一个16位专用寄存器，不能通过mov指令来操作。执行一条指令时，根据PC中存放的指令地址，将指令取出送到指令寄存器中，此过程叫做“取指令”。与此同时，PC中的地址编制的程序进行自动加1跳转操作，得到吓一跳指令的地址。依次循环。13、 单片机应用系统矩阵式键盘是如何识别按键的？键盘的行线Y0Y3通过电阻接+5V，当键盘上没有键闭合时，所有的扫描线和回送线都断开，无论扫描线处于何种状态，回送线都呈高电平。当键盘上某一键闭合时，则该键所对应的扫描线和回送线被短路，可以确定，变为低电平的回送线与扫描线相交处的键闭合。14、单片机的MOV、MOVC、MOVX指令各适用于哪些存储空间? 请举例说明。Mov：内部数据存储器间的传送（mov a，#data）Movc：程序存储器间的传送（movc a，a+pc）Movx：外部数据存储器间的传送（movx dptr，a）15、 8051单片机的存储器在结构上有何特点?在物理上和逻辑上各有哪几种地址空间? 80C51 单片机的存储器结构采用的是哈佛Harvard结构，即将程序存储器、数据存储器 含 I/O 接口分开来编址的结构。逻辑上有三个逻辑空间片内 RAM 空间：00HFFH、 片内外统一编址的 ROM 空间：0000HFFFFH、片外 RAM 空间：0000HFFFFH；物 理上分为片内和片外程序存储器ROM、片内和片外数据存储器RAM。片内 RAM 使 用 MOV 指令访问；片外 RAM 使用 MOVX 的指令访问。16、 简述8051单片机内部四个并行I/O口的特点和作用？P0口：既可作为地址/数据总线口，又可作为准双向通用I/O口。P1口：它只能作准双向通用I/O口。P2口：可作准双向I/O口，在访问外部存储器时，它输出高8位地址。P3口：可作准双向I/O口，还可以将每一位用于第二功能17、 LED数码管按其内部电路连接方式可分为哪两种结构？数码管显示模块根据公共端的连接方式，可以分为共阴极数码管（将所有发光二极管的阴极连在一起）和共阳极数码管（将所有发光二极管的阳极连在一起）。单片机系统扩展LED数码管时多用共阳LED。共阳数码管每个段笔画是用低电平(“0”)点亮的，要求驱动功率很小；而共阴数码管段笔画是用高电平(“1”)点亮的，要求驱动功率较大。18、8051单片机P0口用作I/O口使用时，为何必须外接上拉电阻、当读取外部引脚信号时，为何必须首先向端口输高电平。从上图中大家可以看到，如果没接上拉电阻，输出端是无法输出高电平的。当P0口作输入口使用时，它是准双向口。其特点是在输入数据时，应先把端口输出锁存器置1，使输出端的两个场效应管T1、T2均截止，引脚处于悬浮状态，才可作高阻输入。因为，从P0口引脚输入数据时，T1一直处于截止状态，引脚上的外部信号既加在三态缓冲器的输入端，又加在T2的漏极。假定在此之前曾输出锁存过数据0，则T2是导通的，这样引脚上的电位就始终被箝位在低电平，使输入高电平无法读入。因此，在输入数据时，应人为地先向口写1，使T1、T2均截止，方可高阻输入。所以说P0口作为通用I/O口使用时，是准双向口。19、8051单片机存储器的最大特点是（程序存储器和数据存储器分开编址），4个并行输出口的地址与（数据）存储器统一编址。20、定时/计数器用作定时器时，其计数脉冲由谁提供？定时时间与哪些因素有关？作计数时，对外界计数频率有何限制？定时/计数器作定时时，其计数脉冲由系统振荡器产生的内部时钟信号12分频后提供。定时时间与时钟频率和定时初值有关。外部输入的计数脉冲的最高频率为系统振荡器频率的1/24。）21、 单片机应用系统非编码键盘的连接方式可分为有哪两种？独立连接式键盘；矩阵链接式键盘22、 若要系统处于正常复位状态，对RST引脚有什么要求？23、 单片机应用系统设计有哪些抗干扰措措施？硬件方面：（1） 抑制电源噪声的措施：l 采用带屏蔽层的电源变压器，并且添加电源低通滤波器。l 系统的数字电路、模拟电路的布线尽量分开，数字地和模拟地应一点相连，各供电电源要有良好的去耦电路。（2） 抑制I/O通道干扰的措施：l 采用光电隔离：其优点是能有效地抑制尖峰脉冲及各种噪声干扰，从而使过程通道上的信噪比大大提高。l 采用双绞线传输：双绞线能使各个小环路的电磁感应干抗相互抵消。 软件方面：l 在单片机应用系统中添加看门狗定时器，当程序进入“死机”或“死循环”时间超过设定时间则产生复位。l 在程序中设置软件“陷阱”，当程序“跑飞”时能掉入“陷讲”而自动跳出。 软件陷阱：指将捕获的“跑飞”程序引向复位入口地址0000H的指令。l 采用软件数字滤波。24、 单片机控制直流电机正反转常用那些方法？双极性输出；H桥输出。25、DS18B20数字温度传感器采用的是什么总线协议方式。有何特点？DS18B20是一个单总线（1Wire）数字测温芯片，采用单总线，可将单片机的地址线、信号线、控制线综合在1个端口就能实现双向串行通讯。三、编程及综合设计题1、有一生产流水线，流水线上通过的工件经光电转换电路产生计数脉冲，脉冲整形后送入T0端，要求每生产100个工件，向P1.0发出一包装命令正脉冲，包装成一箱。(1) 写出T0计数器的方式控制字，计算T0计数器初值； (2) 编写程序完成此功能。【第五章课堂练习】2、 设单片机晶振频率为12 MHz，使用定时器T0以方式1产生周期2ms等宽正方波连续脉冲，并由P10输出，以中断方式完成。 要求：1、写出定时器T0的方式控制字，T0定时器初值计算； 2、试编写程序完成此功能。【PPT第五章13页】 3、端口按键识别（要求会设计硬件电路、会编程）4、设计一个八路跑马灯实验，通过外部中断1控制八盏等循环点亮，外部中断采用边沿触发方式。 要求： 1、 画出硬件电路图；3、 编程实现八路跑马灯控制。【PPT第二章12页】5、 单片机与ADC0809的接口电路及编