微机课程总结.ppt

1、课程总结考试范围 题型考试范围微型计算机的运算基础（1.4） 引脚功能（2.2）与组成（2.3）指令系统与汇编语言程序设计（4.2.5散转与4.2.6子程序不考）输入/输出方式与中断定时器/计数器（t0/t1）+ 8253串行接口存储器扩展题型运算基础（20分，4分/小题） 简答题（30分，6分/小题）程序设计（24分，12分/小题）存储器扩展（12分）接口应用（14分）第一部分 运算基础l 不同进制数之间的转换不同进制数之间的转换l 带符号数的原码、反码和补码带符号数的原码、反码和补码l 算术运算算术运算和和逻辑运算逻辑运算l 定时器定时器/计数器初值计数器初值l 波特率波特率 当当n=8时

2、，时，几种码的几种码的表示范围表示范围 当当n=16时，时，几种码的几种码的表示范围表示范围 16213282 方式方式 最小定时最小定时 最大定时最大定时 0 11/fosc12 8192 1/fosc12 1 11/fosc12 655361/fosc122、3 11/fosc12 2561/fosc12最大计数值最大计数值例：设单片机晶振频率fosc=12mhz，利用t/c0产生10ms的定时，试计算定时初值。波特率表示波特率表示每秒钟传送二进制数码的位数（亦称比特数）每秒钟传送二进制数码的位数（亦称比特数），单位是，单位是bps。比如比如1秒钟传送秒钟传送1位，就是位，就是1波特，即波

3、特，即1波特波特1bps。波特率是串行通信的重要指标，用于表征数据传送的速率。波特率越波特率是串行通信的重要指标，用于表征数据传送的速率。波特率越高，数据传送速度越快。高，数据传送速度越快。波特率波特率(baud rate)假若数据传送速率为假若数据传送速率为120字符字符/秒，而每一个字符帧已规定为秒，而每一个字符帧已规定为10个数据位，个数据位，则传输速率为则传输速率为120101200位位/秒，即波特率为秒，即波特率为1200。【例例】已知单片机串行口工作在方式已知单片机串行口工作在方式3，采用奇校验，若要求每分钟传送，采用奇校验，若要求每分钟传送52363个字符，则波特率是多少？个字符

4、，则波特率是多少？ b=5236311/60=9600波特波特sm0 sm1工作方式工作方式功能功能波特率波特率0 0方式方式08位同步移位位同步移位寄存器寄存器fosc/120 1方式方式110位位uart可变可变1 0方式方式211位位uartfosc/64或或fosc/321 1方式方式311位位uart可变可变说明说明常用于扩展常用于扩展i/o口口 8位数据、起始位位数据、起始位0、停止位、停止位18位数据、起始位位数据、起始位0、停止位、停止位1和可编程位和可编程位数据、起始、校验、停止位数据、起始、校验、停止位第二部分 基本概念l 单片机内部结构和功能（cpu、存储器）l 单片机的

5、引脚功能l 寻址方式 l 输入/输出接口的作用和常用的输入输出方式l 中断的基本概念l 定时器/计数器的基本概念l 串行通信的基本概念 专门用来存放专门用来存放指令代码的专指令代码的专用寄存器用寄存器对指令进行译码，即把指令转变成所需的电平信号。对指令进行译码，即把指令转变成所需的电平信号。cpu 根据根据id输出的电平信号使定时控制电路定时地输出的电平信号使定时控制电路定时地产生执行该指令所需的各种控制信号，以使计算机产生执行该指令所需的各种控制信号，以使计算机能正确执行程序所要求的各种操作。能正确执行程序所要求的各种操作。 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“

6、后进先出后进先出”。堆栈指针sp是一个8位寄存器，用于指示堆栈的栈顶，它决定了堆栈在内部ram中的物理位置。 at89c52单片机的堆栈地址向大的方向变化（与微机堆栈地址向小的方向变化相反）。系统复位后，sp初值为07h，实际应用中通常根据需要在主程序开始处对堆栈指针sp进行初始化，一般设置sp为307fh。 设立堆栈的目的是用于数据的暂存，中断、子程序调用时断点和现场的保护与恢复。数据存储器数据存储器与t2相关的6个sfr没有列出rs1rs0寄存器组片内ram地址00第0组00h07h01第1组08h0fh10第2组10h17h11第3组18h1fh80h-ffh单元高128个字节与特殊功能

7、器地址是重叠的，但物理上分开。直接寻址方式，访问sfr mov 0a0h, #data ;p2口字节地址为0a0h间接寻址方式，访问高128b的ram单元 mov r0,#0a0h mov r0,#data符号名称地址*acc累加器0e0h*bb寄存器0f0h*psw程序状态字0d0hsp堆栈指针81hdptr（dph，dpl）数据指针（高字节，低字节）82h、83h*p0p0口80h*p1p1口90h*p2p2口0a0h*p3p3口0b0h*ip中断优先级控制寄存器0b8h*ie中断允许控制寄存器0a8htmod定时器/计数器方式控制89h*tcon定时器/计数器控制寄存器88hth0定时器

8、/计数器0的高字节8chtl0定时器/计数器0的低字节8ahth1定时器/计数器1的高字节8dhtl1定时器/计数器1的低字节8bh*scon串行控制98hsbuf串行数据缓冲器99hpcon电源控制寄存器87h特殊功能寄存器sfr的名称及地址（与t2相关的6个sfr没有列出）符号地址位 地 址字节地址bf7f6f5f4f3f2f1f0f0hacce7e6e5e4e3e2e1e0e0hpswd7d6d5d4d3d2d1d0d0hip-bcbbbab9b8b8hp3b7b6b5b4b3b2b1b0b0hieaf-acabaaa9a8a8hp2a7a6a5a4a3a2a1a0a0hsbuf99hs

9、con9f9e9d9c9b9a999898hp1979695949392919090hth18dhth08chtl18bhtl08ahtmod89htcon8f8e8d8c8b8a898888hpcon87hdph83hdpl82hsp81hp0878685848382818080h特殊功能寄存器地址分布图up0口（ p0.0p0.7 ）可作为外部扩展时的数据总线/低8位地址总线的分时复用口，又可作为通用i/o口。每个引脚可驱动8个ttl负载。对flash进行编程和校验时，p0口用于输入/输出数据。up1口（p1.0p1.7）可作为通用i/o口。每个引脚可驱动4个ttl负载。对flash进行编

10、程和校验时，用来接收低8位地址。此外，p1.0和p1.1还可分别作为外部计数输入和输入。up2口（p2.0p2.7）可作为外部扩展时的高8位地址总线，又可作为通用i/o口。每个引脚可驱动4个ttl负载。对flash进行编程和校验时，用来接收高位地址。 up3口（ p3.0p3.7 ）是双功能复用口，作为通用i/o口时，功能与p1口相同，常用第二功能。每个引脚可驱动4个ttl负载。 无条件传送方式无条件传送方式（又称（又称同步传送同步传送） 查询式传送方式查询式传送方式（又称条件传送（又称条件传送异步传送异步传送） 中断传送中断传送方式方式 dmadma传送传送方式方式 2、 计数方式计数方式

11、t/c计数来自引脚计数来自引脚t0（p3.4）和和t1(p3.5)的的外部脉冲信号外部脉冲信号的的个数。个数。 输入脉冲由输入脉冲由1变变0的的下降沿下降沿时，时，计数器的值增加计数器的值增加1直到回零产直到回零产生溢出中断生溢出中断,表示计数已达预期表示计数已达预期个数。个数。 最高计数频率为振荡频率最高计数频率为振荡频率的的1/241/24。 即计数周期即计数周期=2=2机器周期。机器周期。 并行通信与串行通信串行通信的制式异步通信与同步通信传送速度快，但有多少数据位就需多少根数据线，因此传送成本高。在集成电路芯片的内部、同一插件板上各部件之间、同一机箱内各插件板之间的数据传送都是并行的距

12、离通常小于30m1. 并行通信数据的各位同时传送最少只需一根数据线即可完成，成本低但速度慢，且数据的传送控制比并行通信复杂。计算机与远程终端或终端与终端之间的数据传送通常都是串行的距离可以从几米到几千公里2. 串行通信数据一位一位顺序传送单工方式单工方式 信号(不包括联络信号) 在信道中只能沿一个方向传送，而不能沿相反方向传送的工作方式称为单工方式。半双工方式 通信的双方均具有发送和接收信息的能力，信道也具有双向传输性能，但是，通信的任何一方都不能同时既发送信息又接收信息，即在指定的时刻，只能沿某一个方向传送信息。这样的传送方式称为半双工方式。 全双工方式若信号在通信双方之间沿两个方向同时传送

13、，任何一方在同一时刻既能发送又能接收信息，这样的方式称为全双工方式。在数据通信中，要保证发送的信号在接收端能被正确地接收，必须采用同步技术。常用的同步技术有两种方式，一种称为异步通信也称起止同步方式，另一种称为同步通信也称同步字符同步方式。 异步通信 异步通信以字符为单位进行数据传输，每个字符都用起始位、停止位包装起来，在字符间允许有长短不一的间隙。在单片机中使用的串行通信都是异步方式。 同步通信同步通信用来对数据块进行传输，一个数据块中包含着许多连续的字符，在字符之间没有空闲。同步通信可以方便地实现某一通信协议要求的帧格式。起始位停止位奇偶校验8位数据空闲位第n个字符起始位第n+1个字符图6

14、-15 异步通信的字符帧格式1110d0 d1 d2 d3 d40d0 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 0/11图6-16 同步通信的信息帧格式同步字符数据字符1数据字符2数据字符n crc1 crc2同步字符1同步字符2数据字符1数据字符2数据字符n crc1 crc2数据位可取5位、6位、7位或8位有三种选择：奇、偶或无校验可以是1、1.5或2位波特率表示波特率表示每秒钟传送二进制数码的位数（亦称比特数）每秒钟传送二进制数码的位数（亦称比特数），单位是，单位是bps。比如比如1秒钟传送秒钟传送1位，就是位，就是1波特，即波特，即1波特波特1bps。波特率是串行通信的重要指标，用于

15、表征数据传送的速率。波特率越波特率是串行通信的重要指标，用于表征数据传送的速率。波特率越高，数据传送速度越快。高，数据传送速度越快。串行通信常用的标准波特率在串行通信常用的标准波特率在rs-232c标准中已有规定，如波特率为标准中已有规定，如波特率为600、1200、2400、4800、9600、19200等等。等等。 假若数据传送速率为假若数据传送速率为120字符字符/秒，而每一个字符帧已规定为秒，而每一个字符帧已规定为10个数据位，则传输速率为个数据位，则传输速率为120101200位位/秒，即波特率为秒，即波特率为1200，每一位数据传送的时间为波，每一位数据传送的时间为波特率的倒数：特

16、率的倒数： t112000.833ms波特率波特率(baud rate)第三部分 程序设计l 数码转换程序设计l 数据块传送l 多字节的加减法第四部分第四部分 存储器扩展存储器扩展l 单片机对外扩展三总线单片机对外扩展三总线l 地址锁存器地址锁存器l eprom扩展扩展l ram扩展扩展l 程序存储器和数据存储器的同时扩展程序存储器和数据存储器的同时扩展单片机的单片机的p0口是分时复用的地址口是分时复用的地址/数据总线，因此在进行存储数据总线，因此在进行存储器扩展时，必须利用地址锁存器将地址信号锁存起来器扩展时，必须利用地址锁存器将地址信号锁存起来 。第五部分 接口应用l at89c52单片机

17、的定时器/计数器l 定时/计数器芯片8253第第6章章 at89c52单片机的定时器单片机的定时器/计数器计数器由软件把控制由软件把控制字写入字写入tcon和和tmod，用来设置用来设置t/c0和和t/c1的工作方式和控的工作方式和控制功能。制功能。 当当8051系统复位时，系统复位时，tcon和和tmod所有位都被清所有位都被清0。一、工作模式寄存器一、工作模式寄存器tmod（89h） tmod用于控制用于控制t/c0和和t/c1的工作模式，其各位的定义的工作模式，其各位的定义格式如下：格式如下：1m1和和m0 工作方式选择位工作方式选择位这两位可形成四种编码，对应四种工作方式：这两位可形成

18、四种编码，对应四种工作方式： m1 m0 方式方式 功功 能能 描描 述述 0 0 0 为为13位定时器位定时器/计数器计数器,tl存放存放低低5位位,th存高存高8位位 0 1 1 为为16位定时器位定时器/计数器计数器 1 0 2 常数自动装入常数自动装入8位定时器位定时器/计数器计数器 1 1 3 仅适于仅适于t/c0,两个两个8位定时器位定时器/计数器计数器2 c/t 计数计数/定时选择位定时选择位 c/t 0, 设为定时方式，对机器周期计数；设为定时方式，对机器周期计数； c/t 1，设为计数方式，对来自设为计数方式，对来自t0或或t1引脚的外来脉冲计数。引脚的外来脉冲计数。 3ga

19、te 门控位（控制启动方式）门控位（控制启动方式） gate0时，时，t/c的启动只要用软件使的启动只要用软件使tr0（或或tr1）置置1即可，而不管即可，而不管/int0（或或/int1）的电平是高还是低。的电平是高还是低。 gate1时，只有时，只有/int0(或或/int1）引脚为高电平且由软引脚为高电平且由软件使件使tr0（或或tr1）置置1时，才启动时，才启动t/c工作。也就是工作。也就是t/c的启的启动受双重控制动受双重控制。注意：注意：tmod不能位寻址，只能由字节设置不能位寻址，只能由字节设置t/c的工作方式，的工作方式， 低半字节设定低半字节设定t/c0，高半字节设定高半字节

20、设定t/c1。 00000000m0m1c/tgatem0m1c/tgatet/c1不用,高4位取0只由tr0启动定时方式。 org 0000h ajmp main ;转到主程序转到主程序main org 000bh ajmp tc0s ;转到转到t/c0的中断服务程序的中断服务程序tc0s主程序：主程序： org 1000h main： mov sp，#6fh mov tmod ，#00h ;置置t/c0为方式为方式0，定时，定时 mov th0，#0e0h ;送计数初值送计数初值 mov tl0，#18h setb et0 ;t/c0允许中断允许中断 setb ea ;cpu开中断开中断

21、setb tr0 ;启动启动t/c0定时定时 here： sjmp here ;等待中断等待中断中断服务程序：中断服务程序： org 1200h tc0s： mov th0，#0e0h ;重新装入计数初值重新装入计数初值 mov tl0，#18h cpl p1.0 ;输出方波输出方波 reti ;中断返回中断返回 end一、一、8253的控制字和工作方式的控制字和工作方式三、三、8253的初始化与应用编程的初始化与应用编程/cs(p2.7)/rd/wra2a1操作地址分配00100读计数器0计数值7ffch00101读计数器1计数值7ffdh00110读计数器2计数值7ffeh00111无操作

22、01000计数器0写计数值7ffch01001计数器1写计数值7ffdh01010计数器2写计数值7ffeh01011写入方式控制字7fffh1禁止（三态）计数通道和控制字寄存器地址分配及操作二、 8253的控制字与工作方式d7sc1d6sc0d5rl1d4rl0d3m2d2m1d1m0d0bcd00:计数器0 01:计数器1 10:计数器211：无定义计数器选择00：计数器001：计数器110：计数器211：无定义 数制0：二进制1：bcd码读写格式00：锁存计数值01：只读/写低八位10：只读/写高八位11：先读/写低八位 后读/写高八位工作方式选择 000：方式0 001：方式110：方

23、式211：方式3 100：方式4 101：方式58253控制字的格式1.控制字2. 工作方式方式功能输出波形0计数结束中断计数结束，输出变高，申请中断1可编程单稳态单拍负脉冲，宽度可变2频率发生器连续负脉冲，宽度为1个clk，周期为n个clk3方波发生器连续方波或近似方波，周期为n个clk4软件触发选通宽度为1个clk的负脉冲5硬件触发选通宽度为1个clk的负脉冲6种方式中只有方式2、3是连续计数，其他4种方式都是一次计数，要继续工作需要重新启动，方式0、4由写入计数值（软件）启动，方式1、5要由外部信号（硬件）启动。 8253的控制字寄存器和3个计数器分别具有独立的编程地址，由控制字的内容确定使用的是哪个寄存器以及执行什么操作。三、三、8253的初始化与应用编程的初始化与应用编程1初始化（三个通道单独初始化）（三个通道单独初始化）定时/计数器的初值计算：定时时间 = 时钟脉冲周期预置的计数初值定时频率 = 时钟脉冲频率预置的计数初值 编程时，必须遵守两条原则：在对某个计数器设置初始值之前，必须先写入控制字。在设计初始值时，要符合在控制字中规定的格式。1)写入控制字：用来选择计数器