微机和单片机基础复习ppt课件

1、微机与单片机原理及运用微机与单片机原理及运用 谢谢 云云南京理工大学紫金学院南京理工大学紫金学院认证考试单片机知识的题型综合知识 是非题 选择题 填空题 简答题 综合题实操部分 程序阅读题往届认证考试单片机知识点 微型计算机组成 微型计算机软件 存储器知识 串行通讯接口 51单片机硬件之内部构造 51单片机的引脚及功能 51单片机硬件之I/O口 51单片机硬件之CPU时序 51单片机软件之汇编 51单片机软件之C言语 51单片机接口技术之A/D、D/A微型计算机组成 计算机的硬件：由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。 运算器、控制器、存储器三部分称为计算机主机，而输入设备

2、和输出设备那么称为计算机外设。 运算器、控制器是计算机进展信息处置的关键部件，合称为中央处置器CPU(Central Process Unit)。微型计算机组成 通常的微机采用三总线构造，即数据总线Data Bus，DB传送数据信息，地址总线 Address Bus，AB 传送地址信息，控制总线Control Bus，CB 传送控制信息。微型计算机系统微型计算机系统软件：操作系统、汇编、编译等外设：键盘、显示器、打印机等微处理器总线：DB、AB、CB存储器：ROM、RAMI/O接口：并行接口、串行接口运算器控制器电源硬件软件（主机）应用软件微型计算机组成真题：5、计算机系统应包括 硬件系统 、

3、 软件系统 两大部分。练习题：4. 计算机的根本组成部分及其各自的作用。微型计算机软件软件是运用和管理计算机的各种程序软件是运用和管理计算机的各种程序(Program)，而程序是由，而程序是由一条条的指令一条条的指令(Instruction)组成的。组成的。1指令指令指令是指控制计算机进展各种操作的命令。指令是指控制计算机进展各种操作的命令。指令主要由操作码和操作数两大部分组成。操作码表示该指令指令主要由操作码和操作数两大部分组成。操作码表示该指令执行何种操作，操作数表示参与运算的数据或数据所在存储器执行何种操作，操作数表示参与运算的数据或数据所在存储器单元的地址。单元的地址。2 2程序程序为

4、了计算一个数学式，或者要控制一个消费过程，需求事先制为了计算一个数学式，或者要控制一个消费过程，需求事先制定计算机的计算步骤或操作步骤。计算步骤或操作步骤是由一定计算机的计算步骤或操作步骤。计算步骤或操作步骤是由一条条指令来实现的。这种一系列指令的有序集合称为程序。条条指令来实现的。这种一系列指令的有序集合称为程序。3 3编程言语编程言语编制程序可以采用的程序设计言语分为三类：机器言语、汇编编制程序可以采用的程序设计言语分为三类：机器言语、汇编言语和高级言语。言语和高级言语。微型计算机软件汇编言语汇编言语 汇编指令：用助记符汇编指令：用助记符(通常是指令功能的英文缩写通常是指令功能的英文缩写)

5、表示操表示操作码，用字符作码，用字符(字母、数字、符号字母、数字、符号)表示操作数的指令。表示操作数的指令。 用汇编指令编制的程序称为汇编言语程序。用汇编指令编制的程序称为汇编言语程序。 特点：占用存储器单元较少、执行速度较快、可以准确掌特点：占用存储器单元较少、执行速度较快、可以准确掌握执行时间，可实现精细控制，因此特别适用于实时控制。握执行时间，可实现精细控制，因此特别适用于实时控制。但，汇编言语是面向机器的言语，各种计算机的汇编言语是不但，汇编言语是面向机器的言语，各种计算机的汇编言语是不同的，必需对所用机器的构造、原理和指令系统比较清楚才干同的，必需对所用机器的构造、原理和指令系统比较

6、清楚才干编写出汇编言语程序，而且不能通用于其它机器。编写出汇编言语程序，而且不能通用于其它机器。高级言语高级言语高级言语是面向过程的言语，常用的高级言语有高级言语是面向过程的言语，常用的高级言语有BASIC，FORTRAN，PASCAL，C等等。等等。特点：用高级言语编写程序时主要着眼于算法，而不用了解计特点：用高级言语编写程序时主要着眼于算法，而不用了解计算机的硬件构造和指令系统，因此易学易用。适用于科学计算、算机的硬件构造和指令系统，因此易学易用。适用于科学计算、数据处置等方面。数据处置等方面。高级言语是独立于机器的，同一个程序可在其它机器中运用。高级言语是独立于机器的，同一个程序可在其它

7、机器中运用。机器言语机器言语 计算机中只能存放和处置二进制数据，所以，无论汇编言语程序计算机中只能存放和处置二进制数据，所以，无论汇编言语程序还是高级言语程序，都必需转换成二进制代码方式后才干送入计还是高级言语程序，都必需转换成二进制代码方式后才干送入计算机。这种二进制代码方式的程序就是机器言语程序。相应的二算机。这种二进制代码方式的程序就是机器言语程序。相应的二进制代码方式的指令称为机器指令或机器码。进制代码方式的指令称为机器指令或机器码。 采用汇编言语或高级言语编写的程序又称为源程序，而机器采用汇编言语或高级言语编写的程序又称为源程序，而机器言语程序那么称为目的程序。言语程序那么称为目的程

8、序。 机器言语只需机器言语只需0、1两种符号，用它来直接编写程序非常困两种符号，用它来直接编写程序非常困难。因此，往往先用汇编言语或高级言语编写源程序，然后再难。因此，往往先用汇编言语或高级言语编写源程序，然后再转换成目的程序。将汇编言语程序翻译成目的程序的过程称为转换成目的程序。将汇编言语程序翻译成目的程序的过程称为汇编。汇编。 源程序源程序汇编言语汇编言语/高级言语高级言语人工汇人工汇 编编机器汇机器汇 编编目的程序目的程序机器言语机器言语实现实现“汇编的两种方式汇编的两种方式 汇编指令与机器指令具有一一对应的关系，用汇编言语编写源汇编指令与机器指令具有一一对应的关系，用汇编言语编写源程序

9、，再经过汇编得到机器指令表示的目的代码，将目的程序程序，再经过汇编得到机器指令表示的目的代码，将目的程序存入容量为存入容量为256的程序存储器，的程序存储器，从地址为从地址为0000 0000的单元开场存放，如图的单元开场存放，如图1.7所示。所示。地址目标代码汇编语言备注0000 00000111 0100MOV A, #63第1条指令0000 00010011 11110000 00100010 0100ADD A, #56第2条指令0000 00110011 10000000 01000010 0100ADD A, #36第3条指令0000 01010010 01000000 01100

10、010 0100ADD A, #14第4条指令0000 01110000 1110图图1.7 存储器中的目的代码存储器中的目的代码微型计算机软件12. 汇编言语只需经过汇编言语只需经过“编译编译/汇编程序翻译成机器汇编程序翻译成机器言语后才干为计算机所执行。言语后才干为计算机所执行。 17. 计算机中，计算机中，CPU取指令的过程是先取操作码，取指令的过程是先取操作码，再取操作数。再取操作数。 19. 计算机的高级言语必需经过编译，成为机器言计算机的高级言语必需经过编译，成为机器言语后，才干为硬件电路所识别；语后，才干为硬件电路所识别； 23. 用高级言语编写的程序与用汇编言语编写的程用高级言

11、语编写的程序与用汇编言语编写的程序相比，前者的执行时间要更短一点。序相比，前者的执行时间要更短一点。 微型计算机软件 13. A 汇编言语与硬件电路及汇编言语与硬件电路及CPU间的关系间的关系是：是： A、不是面向硬件电路的计算机言语，与、不是面向硬件电路的计算机言语，与CPU有关。有关。 B、不是面向硬件电路的计算机言语，与、不是面向硬件电路的计算机言语，与CPU无关。无关。 C、是面向硬件电路的计算机言语，与、是面向硬件电路的计算机言语，与CPU有关。有关。 D、是面向硬件电路的计算机言语，与、是面向硬件电路的计算机言语，与CPU无关。无关。 15. B 用汇编言语和高级言语编写的同一功用

12、汇编言语和高级言语编写的同一功能程序，其所占用的存储单元及执行速度：能程序，其所占用的存储单元及执行速度： A、高级言语程序所占的存储单元少，、高级言语程序所占的存储单元少，执行速度快执行速度快 B、高级言语程序所占的存储单元多，、高级言语程序所占的存储单元多，执行速度慢执行速度慢 C、高级言语程序所占的存储单元少，、高级言语程序所占的存储单元少，执行速度慢执行速度慢 D、高级言语程序所占的存储单元多，、高级言语程序所占的存储单元多，执行速度快执行速度快微型计算机软件 24. B 在计算机中，既与在计算机中，既与CPU有关，又不能为有关，又不能为计算机硬件电路识别的计算机言语为：计算机硬件电路

13、识别的计算机言语为： A、机器言语、机器言语 B、汇编言语、汇编言语 C、高级言语、高级言语 D、C言语或言语或JAVA言语言语 5计算机系统的机器言语是一种计算机系统的机器言语是一种( 二进制代码方式二进制代码方式的的 )言语。言语。存储器知识 衡量存储器的性能目的主要有三个，即容量、速衡量存储器的性能目的主要有三个，即容量、速度和本钱。目前在计算机系统中通常采用三级存度和本钱。目前在计算机系统中通常采用三级存储器构造，即使用高速缓冲存储器、主存储器和储器构造，即使用高速缓冲存储器、主存储器和辅助存储器，由这三者构成一个一致的存储系统。辅助存储器，由这三者构成一个一致的存储系统。从整体看，其

14、速度接近高速缓存的速度，其容量从整体看，其速度接近高速缓存的速度，其容量接近辅存的容量，而位本钱那么接近廉价慢速的接近辅存的容量，而位本钱那么接近廉价慢速的辅存平均价钱。辅存平均价钱。 按存取方式分类按对存储器的存取方式可分为随按存取方式分类按对存储器的存取方式可分为随机存取存储器、只读存储器等。机存取存储器、只读存储器等。存储器知识 (1) 随机访问存储器随机访问存储器RAM (Random Access Memory)又称读写存储器，指经又称读写存储器，指经过指令可以随机地对各个存储单元进展访过指令可以随机地对各个存储单元进展访问。问。 (2)只读存储器只读存储器ROM指非易失性存储器，即

15、指非易失性存储器，即掉电之后数据不丧失。掉电之后数据不丧失。ROM存储器在微机存储器在微机中用于存储程序代码中用于存储程序代码(如引导程序、监控程如引导程序、监控程序序)和不需改动和不需改动(或很少改动或很少改动)的数据。的数据。 存储器知识 ROM又分为掩膜又分为掩膜ROM(MASK ROM)和可编和可编程程ROM(PROM)。其中，掩模。其中，掩模ROM中的数据中的数据由工厂消费芯片时确定，用户无法更改。用由工厂消费芯片时确定，用户无法更改。用户可以借助编程器对可编程户可以借助编程器对可编程ROM一次性写入一次性写入数据。可擦除可编程数据。可擦除可编程ROM那么可以多次擦写，那么可以多次擦

16、写，由于擦除的方法不同，又分为紫外线擦除的由于擦除的方法不同，又分为紫外线擦除的EPROM和电擦除的和电擦除的E2PROM。最近几年出。最近几年出现的快擦写型存储器现的快擦写型存储器(Flash)也是一种电可擦也是一种电可擦除的非易失性半导体存储器。除的非易失性半导体存储器。存储器知识 存储器容量存储器容量: 假设存储器有假设存储器有256个单元，每个单元存放一个单元，每个单元存放一个字节代码，那么该存储器容量为个字节代码，那么该存储器容量为256字节，或字节，或2568位。位。在容量较大的存储器中，存储容量以在容量较大的存储器中，存储容量以KB或或MB为单位，为单位，1KB=1024个存储单

17、元，个存储单元，1MB=1024KB。 存储单元的地址：对存储器一切单元按顺序进展的编号，存储单元的地址：对存储器一切单元按顺序进展的编号，这种编号就是是存储的地址。每个单元都有独一的地址。这种编号就是是存储的地址。每个单元都有独一的地址。地址用二进制数表示，地址的二进制位数地址用二进制数表示，地址的二进制位数N与存储容量与存储容量Q的关系是的关系是Q= 。N2例如：例如：在在8086微机系统中，地址的位数是微机系统中，地址的位数是20，那么存储器的容量为，那么存储器的容量为=1MB。 202存储器知识 14. T 知某存储芯片有12根地址线，那么其存储容量至少为4KB。 15. C 用8k8

18、位的存储器芯片组成容量为16k16位的存储器，共需几个芯片？共需多少根地址线寻址？B A.2片芯片，14根地址线寻址 B、4片芯片，14根地址线寻址 C.2片芯片，15根地址线寻址 D、4片芯片，15根地址线寻址 分析：共4片 ，2片为一组构成 8K*16位，共用地址线13根，还需1根地址线用来区分高、低8K地址，所以共需地址线14根串行通讯接口 串行通讯接口 串行通讯接口的种类和型号很多。 可以完成异步通讯的硬件电路称为UART，即通用异步接纳器/发送器 (Universal Asychronous Receiver/Transmitter)； 可以完成同步通讯的硬件电路称 USRT(Uni

19、versalSychronousReceiver/Transmitter)； 既可以完成异步又能同步通讯的硬件电路称为USART。 异步串行通讯接口较为常见的接口规范有RS-232接口， RS-422接口， RS-485接口等。其中RS-232接口是运用最早、运用最多的一种异步串行通讯总线规范。串行通讯接口 RS-232接口，适用于设备之间的通讯间隔不大于15m，传输速率最大为20KB/s的运用场所。例如：CRT显示器、打印机与CPU的通讯，MCS-51单片机与PC机的通讯 RS-422接口由RS-232开展而来，为弥补RS-232之缺乏而提出的。为改良RS-232通讯间隔短、速率低的缺陷，R

20、S-422定义了一种平衡通讯接口，将传输速率提高到10Mb/s，传输间隔延伸到4000英尺速率低于100kb/s时，并允许在一条平衡总线上衔接最多10个接纳器单机发送、多机接纳 RS-485接口在RS-422根底上制定了RS-485规范，添加了多点、双向通讯才干，即允许多个发送器衔接到同一条总线上 。RS-485/422最大的通讯间隔约为1219M，最大传输速率为10Mb/S，传输速率与传输间隔成反比，在100Kb/S的传输速率下，才可以到达最大的通讯间隔 。串行通讯接口 10、 A 以下论述哪一项为哪一项错误的：以下论述哪一项为哪一项错误的： A、RS-232是同步传输数据的是同步传输数据的

21、 B、RS-232编码协议是传输间隔短的主要缘由编码协议是传输间隔短的主要缘由 C、RS-422、RS-485的电路原理与的电路原理与RS-232根本一根本一样样 D、RS-232广泛用于计算机接口广泛用于计算机接口 13. D RS-232通讯协议接口的特点是：通讯协议接口的特点是： A、传输速率快，传输间隔远、传输速率快，传输间隔远 B、传输速率慢，传输间隔远、传输速率慢，传输间隔远 C、传输速率快，传输间隔短、传输速率快，传输间隔短 D、传输速率慢，传输间隔短、传输速率慢，传输间隔短串行通讯接口13、 A RS-485通讯协议的特点是：通讯协议的特点是： A、传输速率快，传输间隔远、传输

22、速率快，传输间隔远 B、传输速率慢，传输间隔远、传输速率慢，传输间隔远 C、传输速率快，传输间隔短、传输速率快，传输间隔短 D、传输速率慢，传输间隔短、传输速率慢，传输间隔短16. A RS-232，RS-485接口是什么样的接口：接口是什么样的接口： A、均为规范串行接口、均为规范串行接口 B、均为规范并行接口、均为规范并行接口 C、前者为串行，后者为并行接口、前者为串行，后者为并行接口 D、前者为并行，后者为串行接口、前者为并行，后者为串行接口8、RS-232为为 串行接口，其主要优缺陷为串行接口，其主要优缺陷为 传送速率不传送速率不快、传送间隔不够远快、传送间隔不够远 。 计算机由运算器

23、、控制器、存储器和输入输出计算机由运算器、控制器、存储器和输入输出接口四个根本部分组成。接口四个根本部分组成。 PC机将运算器和控制器集成为一个超大规模集机将运算器和控制器集成为一个超大规模集成电路芯片，称为成电路芯片，称为CPU。 将组成计算机的四个根本部分集成在一块芯片将组成计算机的四个根本部分集成在一块芯片上，并参与中断控制器、定时上，并参与中断控制器、定时/计数器、串行计数器、串行I/O接接口等功能器件，就构成了单片微型计算机，又称单口等功能器件，就构成了单片微型计算机，又称单片机。近年来推出的一些新型单片机还包含有许多片机。近年来推出的一些新型单片机还包含有许多特殊功能单元，如特殊功

24、能单元，如A/D、D/A、浮点运算单元、数、浮点运算单元、数字信号处置单元、现场总线控制器、字信号处置单元、现场总线控制器、USB接口、接口、DMA等。等。MCS-51单片机51单片机硬件 之内部构造MCS-51系列单片机可分为51子系列和52子系列，并以芯片型号的最末位数字作为标志。其中51子系列是根本型，而52子系列属加强型。52子系列功能加强的详细方面为：片内ROM从4KB添加到8KB;片内RAM从128B添加到256B;定时/计数器从2添加到3个；中断源从5个添加到6个；留意：MCS-51,8051,AT89C51之间的区别与联络。MCS-51是泛称，指的是采用51内核的一类单片机，区

25、别于ARM内核、 X86内核等。8051是MCS-51系列中较简单的一款单片机，片内含有4KB的只读ROM. AT89C51是Atmel公司消费的，与8051管脚完全兼容，片内含有4KB的闪存存储器Flash。51单片机硬件 之内部构造子系列片内ROM形式片内ROM片内RAM寻址范围 功 能部件数量无ROMEPROM计数器并行口串行口中断源51子系列8031805187514KB128B2*64KB2*164*81580C3180C5187C514KB128B2*64KB2*164*81552子系列8032805287528KB256B2*64KB3*164*81680C3280C5287C5

26、28KB256B2*64KB3*164*816P0.0P0.7P0驱动器P2驱动器P2.0P2.7P0锁存器P2锁存器暂存1RAMRAM地址存放器EPROMROMACC暂存2存放器BALUSP中断、串行口及定时器模块PSW定时及控制指令存放器程序地址存放器DPTRPCPC加1缓冲器P1锁存器P3锁存器P1驱动器P3驱动器P1.0P1.7P3.0P3.7振荡器VccVssPSENALEEARSTXTAL1 XTAL2图11 MCS51总体构造框图51单片机硬件 之内部构造运算器的组成：运算器的组成： 八位的算术逻辑运算部件八位的算术逻辑运算部件ALU累加器累加器ACC、存放器存放器B和程序形状标

27、志存放器和程序形状标志存放器PSW。控制器包括控制器包括:定时控制逻辑，指令存放器，译码器，数定时控制逻辑，指令存放器，译码器，数据地址指针据地址指针DPTR，程序计数器，程序计数器PC，堆栈指针，堆栈指针SP，以及以及RAM地址存放器，地址存放器，16位地址缓冲器等。位地址缓冲器等。 单片机复位后，程序计数器单片机复位后，程序计数器PC的内容自动清的内容自动清0.CPU运用程序计数器运用程序计数器PC确定当前指令字节地址；运用确定当前指令字节地址；运用数据地址指针数据地址指针DPTR访问外部数据存储器。访问外部数据存储器。MCS-51的堆栈指针的堆栈指针SP是是8位存放器，堆栈只能设在内部位

28、存放器，堆栈只能设在内部数据存储器空间。数据存储器空间。 形状标志存放器PSWPSW中保管运算的形状。PSW是一个8位存放器。D7D6D5D4D3D2D1D0CYACF0RS1 RS0OV-P进(借)位标志CY：它表示了运算能否有进位或借位。假设操作结果在最高位有进位在加法时或有借位在减法时，那么该位为1形状，否到清0。 辅助进(借)位标志AC：低半字节进(借)位标志。即低4位相加或减有否进位或借位如有，那么AC为1形状，否那么AC清0。 AC的运用：紧凑型BCD加法。一字节两位BCD码进展加法运算时，假设AC = 0，且低4位数值小于等于9，不须作调整；当低4位数值大于9时，必需加上6，产生

29、应有的进位；假设AC = 1，必需在低4位上加上6.溢出标志位 OV：反映运算结果能否溢出，溢出时 OV为1形状，否那么为0。溢出和进位标志CY是两种不同性质的标志。溢出是指在两个有符号正数相加时，得到负的结果，或两个有符号负数相加时，得到正的结果。而进位位是指两个无符号数作加减运算时有否进位或借位。用此两个标志位时应留意场所。奇偶标志 P：反映累加器ACC的内容的奇偶性。由A累加器中运算结果1的个数为偶数还是奇数来决议。 此标志在数据通讯中有用。 用户标志F0：用户编程时可以自定义的标志。存放器区选择RS0、RS1：8051任务存放器组选择控制位。它们与8051内部数据存储器有关.布尔处置机

30、： 是MCS-51单片机CPU中运算器的一个重要组成部分。有相应的指令系统，可提供17条位操作指令，硬件有本人的“累加器进位位CY和本人的位寻址RAM和IO空间，所以是一个独立的位处置机。和八位操作指令一样，大部分位操作均围绕着位累加器进位位C完成。位操作指令允许直接寻址内部数据RAM里的128个位和特殊功能存放器里的位地址空间。 MCS-51的存储器构造如图：外 部EA=00000外 部内 部EA=10FFF0FFF0000FFFFF1000公用存放器内部RAMFF807F00FFFFF0000程序存储器内部数据存储器外部数据存储器 图13 MCS51存储器的配置图程序存储器空间 MCS-5

31、1的程序存储器空间在物理构造上分为两个区域：片内程序存储器区和片外程序存储器区。但在逻辑构造上，只需一个程序存储器区；片内、片外程序存储器一致编址，都运用程序计数器PC进展寻址。程序存储器的地址从0000HFFFFH，共64k。 89C51内部ROM有4k，地址为0000H 0FFFH； 外部程序存储器地址可以从1000H开场，也可以从0000H开场。假设从0000H开场编址，内部程序存储器与外部程序存储器有部分单元重合，对这部分重合的存储单元的选择，依赖于单片机一根引脚(EA)的定义。51单片机硬件 之内部构造 当EA引脚接Vcc时，89C51的PC值小于0FFFH时，CPU从内部ROM中取

32、指令，当PC的值大于4k-1时，CPU自动转到外部ROM单元取指。外部程序存储器地址值低于4k的单元等于不存在。 当EA引脚接GND时，单片机CPU直接到外部程序存储器取指，89C51的内部程序存储器被屏蔽掉。外部程序存储器的地址必需从0000H开场编址。51单片机硬件 之内部构造外部数据存储器空间MCS-51的内部数据存储器与外部数据存储器空间在物理和逻辑构造上都是独立的。MCS-51用存放器DPTR管理外部数据存储器空间。MCS-51运用不同的指令操作内部和外部数据存储器。外部数据存储器地址有16位，其最大容量为64k字节。系统扩展和功能扩展时，除了程序存储器扩展外，其它扩展都运用外部数据

33、存储器空间。即，当扩展了其它功能芯片时，就不能扩展64k字节的数据存储器了。外部数据存储器运用随机读写半导体存储器(RAM)。51单片机硬件 之内部构造51单片机硬件 之内部构造 14 单机片、ARM、DSP等均可作为嵌入式处置器运用。 20. ARM是ARM公司消费的一款芯片。 18. T 在嵌入式技术中，常见的ARM之意是微处置器行业中一家知名企业的英文字头缩写 9、 51单片机的程序计数器PC是一个16位计数器，其内容是正在被执行指令的地址。 14、 T 单片机上电自动复位后，程序计数器PC中的内容为0000H。 15、 T 单片机按键复位后，程序计数器PC中的内容为0000H。 补充：

34、ARMAdvanced RISC Machines是微处置器行业的一家知名企业，设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处置器、相关技术及软件。 51单片机硬件 之内部构造 30. MCS51单片机的布尔处置器是以A为累加器进展位操作的。 14、51单片机中，当程序读数器PC值超越0FFFH时，CPU将自动转向访问外部程序存储器。 20. AT89C51单片机在外扩EEPROM时， 引脚必需接地。 82. MCS-51单片机的堆栈区设置在 D 中 A、内部存放器 B、外部存储器 C、内部程序存储器 D、内部RAM 83. 单片机复位后，堆栈区的最大允许范围是B 个单元 A、64 B、120 C

35、、128 D、256 19假设PSW为18H,那么选择的是第 3 组通用存放器。EA51单片机硬件 之内部构造 84. 8031单片机堆栈区最大的可用范围是内部RAM的 C 单元 A、00H07H B、60H7FH C、07H7FH D、00H1FH 85. 堆栈区是按照 C 的原那么操作的 A、先进先出 B、后进后出 C、先进后出 D、随机处置 16通常，单片机上电复位时PC = 0000 H，SP = 07 H；而任务存放器那么缺省采用第 0 组，这组存放器的地址范围是从 00 至 07 H。51单片机的引脚及功能8051系列单片机是40引脚双列直插封装芯片。123456789101112

36、13141516171819204039383736353433323130292827262524232221P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RESETP3.0/RxDP3.1/TxDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RDXTAL2XTAL1GNDVccP0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7EAALEPSENP2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0图 8031，8051，8751芯片管脚图 I/O引脚引脚P0、P1、P2和和P3四组四组I/O口引线。口引线。

37、 控制信号控制信号 ALE：地址锁存允许。以时钟振荡频率：地址锁存允许。以时钟振荡频率16的固定的固定频率激发频率激发ALE。因此它可以用于外部时钟和定时。因此它可以用于外部时钟和定时然而，在每一次存取片外数据存贮器时，会丧失然而，在每一次存取片外数据存贮器时，会丧失一个一个ALE脉冲。脉冲。 PSEN：程序存贮器输出允许。从内部程序存贮器读：程序存贮器输出允许。从内部程序存贮器读取指令时，不激发取指令时，不激发 PSEN。 EA：片内、片外程序存器选择。对：片内、片外程序存器选择。对8051、8751， EA接接Vcc时，低时，低4k程序取自片内程序取自片内ROM；EA接接GND时，低时，低

38、4k程序取自片外程序取自片外ROM。对。对8031，EA必需接必需接GND。51单片机的引脚及功能XTAL1：作为振荡器倒相放大器的输入。运用外振荡器时，须接地电位。XTAL2：作为振荡器的倒相放大器的输出和内部时钟发生器的输入。当运用外振荡器时，接纳外振荡器信号。RST：复位输入。当振荡器任务时，在此端线继续给出两个机器周期的高电平可以完成复位。复位后，程序计数器PC的值成为0，堆栈指针SP成为7，P0、P1、P2和P3均为FFH，其它大多数特殊功能存放器的值都成为0。电源线：Vcc和GND。51单片机的引脚及功能 关于复位电路复位信号是系统内部初始化所需的，当系统加电开场任务时，或任务过程

39、中出现缺点无法正常任务时，都需求复位信号使系统能重新开场任务。因此，系统需求上电复位、手动复位和遇缺点自动复位电路。上电复位电路上电加手动复位电路51单片机的引脚及功能7MCS-51系列单片机是以下位数的单片机 C 。A. 16位B.12位C.8位D. 10位88951 DIP封装的单片机芯片的引脚为 A 。A. 40引脚B.48引脚C.36引脚D. 32引脚51单片机的引脚及功能19. B 8051单片机的复位信号是： A、低电平有效 B、高电平有效 C、下降沿有效 D、上升沿有效51单片机的引脚及功能 1. 知某处置器或单片机的复位电路如图1示，请回答： 什么叫复位？微处置机或单片机为什么

40、要复位？ 图中电路是高电平复位还是低电平复位？ 复位时间大致是多少？它由什么元件决议？ 答：复位是微处置器或单片机的 初始化操作；复位目的使CPU其他 功能部件都处于一个确定的 初始形状，并从此形状开场任务。 低电平复位 复位的时间电路中的RC值决议： 电路中的RC=101030.2210-6=0.0022S=2.2ms 51单片机硬件 之I/O口 MCS-51系列单片机有四组8位并行I/O口，记作P0、P1、P2和P3。每组I/O口内部都有8位数据输入缓冲器、8位数据输出锁存器及数据输出驱动等电路，有时称为端口。MCS-51输入输出端口的中心是输出锁存器，并以P0、P1、P2和P3的称号当作

41、特殊功能存放器。 四组并行I/O端口即可以按字节操作，又可以按位操作，是布尔处置器的位I/O空间。当系统没有扩展外部器件时，I/O端口用作双向输入输出口；当系统作外部扩展时，运用P0、P2口作系统地址和数据总线、P3口的部分口线作控制总线 同时，P3口的其它口线都有第二功能，与MCS-51的内部功能器件配合运用。 89C51系列单片机的P1口是独一的单一功能准双向口，P0口图15 P0口的位构造P0口有两种用途：普通I/O端口当单片机系统没有扩展外部芯片时，P0口用作双向输入输出端口。这时图中多路开关的控制信号为低电平，输出与锁存器的反向输出端相连，同时上面的场效应管由于与门输出为低电平而截止

42、，下面的场效应管成开漏输出。作输出时：输出0时，将0输出到内部总线上，在写锁存器信号控制下写入锁存器，锁存器的反向输出端输出1，下面的场效应管导通，输出引脚成低电平。输出1时，下面的场效应管截止，上面的场效应管也是截止形状，输出引脚成高阻态，不是希望的1形状，这时，必需外加上拉电阻。 作输入时：P0端口引脚信号经过一个输入三态缓冲器接入内部总线，再读引脚信号控制下，引脚电平出如今内部总线上。为了能读到真实的引脚信号，下面的场效应管必需截止，即锁存器的内容必需是1。为了能正确读取引脚信号锁存器必需些1，因此P0口是一个准双向口。在图的左上方有一个三态缓冲器，是为了读取输出锁存器内容而设。在输出引

43、脚外接发光二极管或三极管基极时，输出引脚电平与锁存器内容能够会不一致，为了得到正确的输出形状，必需读锁存器而不是读引脚。如指令P0 = P0 | 0XF0；将P0口的输出形状与0XF0按位或后再输出到P0口，这里读的数据是P0口锁存器的内容，运算结果又写入到P0口锁存器。地址/数据复用总线当单片机系统进展存储器、I/O口或其它功能扩展时，P0口要用作系统总线。在P0口上分时输出目的地址的低8位和要交换的字节数据。用作地址/数据复用总线时，多路开关的控制信号为1，输出与上方的地址/数据线反向器的输出相连，由于控制信号为1，上面的场效应管受地址/数据小信号控制，与下面的场效应管成为推挽输出形状。外

44、部不再需求上拉电阻，P0口为真正的双向I/O口。操作过程：假设要读外部程序存储器中0 x1245单元的指令，首先从P0口输出45H，P2口输出12H，控制器输出ALE地址锁存信号，再发出指令输出允许信号PSEN，外部程序存储器0 x1245单元的内容出如今总线上，由CPU读入程序指令存放器，译码执行。P2口图16 P2口的位构造P2口也有两种运用方式做普通I/O口这时，控制信号将驱动场效应管的反向器的输入与P2口输出锁存器的Q端相连。当输出运用时与P0口类似，但P2口内部有上拉电阻，不需外接。当输入运用时，输出锁存器也必需写1。所以，P2口也是一个准双向I/O口。作地址总线当单片机系统进展存储

45、器、I/O口或其它功能扩展时，P2口要用作系统总线。输出目的地址的高8位。这时控制信号将驱动场效应管的反向器的输入与地址线相连。P2口没有复用要求，所以外部不需地址锁存器。P3口P3.X图17 P3口的位构造P3口是一个双功能I/O口普通I/O口作普通I/O口时，选择输出功能端为高电平，场效应管受输出锁存器的控制，是一个准双向I/O口。第二功能口P3口的每一位都具有第二功能。P3.7P3.6P3.5P3.4P3.3P3.2P3.1P3.0RDWRT1T0 INT1INT0TxDRxDP3口的第二功能大多与其内部功能部件有关，RD、WR是外部数据存储器的写、读控制信号。由P3口构造图可以看出，要

46、运用P3口的第二功能，输出锁存器必需写1。P1口图18 P1口的位构造89C51系列单片机的P1口是独一的单一功能准双向口，89C52系列单片机的P1口有两根口线有第二功能：P1.0 T2(定时器T2脉冲输入端)，P1.1 T2EX (定时器T2的捕捉/常数重装触发)。单片机I/O口的运用除了要知道它的功能外，还要知道一点，即I/O口的负载才干。如今常用的51芯片AT89C51、AT89C52等，I/O的电流输入输出最大值为20mA。51单片机硬件 之I/O口 13 89C51单机片的P2、P0口均为双功能端口。 13、 F 51单片机的P0、P1、P2、P3作为通用I/O端口运用时，均需外接

47、上拉电阻。 11. T 在单片机组成的系统中，假设需求扩展I/O接口，可以运用PSEN信号选通； 17. F 8255是可编程三端口串行I/O接口芯片； 10. T 在单片机系统中，当I/O口不够用时，可以运用8155、8255或74LS595芯片进展扩展。51单片机硬件 之I/O口 9、 D 常见的8251、8253、8255A集成芯片为： A、8251、8253为串行接口芯片，8255A为并行接口芯片 B、8251、8253为并行接口芯片，8255A为定时/计数芯片 C、8251、8255A为串行接口芯片，8253为定时/计数芯片 D、8251为串行接口芯片，8253为定时/计数芯片，82

48、55A 为并行接口芯片 分析：8251A:可编程串行通讯接口芯片；8253为可编程计数器/定时器；8255A为可编程并行I/O接口芯片。 51单片机硬件 之I/O口 4. 知51单片机P1接口的电路构造如图示，请回答： 图中锁存器作何用？ 图中A、B是何器件？作何用？ 在读取外部数据时，CPU如何操作？场效应管如何任务？51单片机硬件 之I/O口答：锁存器的作用： 本端口作输出时，将数据锁存于此，即在重新输出新的数据之前，接口上的数据不断保管于此，以处理CPU速度快，外设速度慢的矛盾。A、B为三态缓冲器，以控制是读锁存器还是读引脚。接口用作输入时，信号是不锁存的，CPU先向本端口写入“1，使场

49、效应管截止封锁，从而将引脚信号经三态缓冲器送达内部总线。 单片机内部振荡器或运用的外部振荡器产生的震荡信号用fosc表示，称为振荡频率。是CPU时序的根底。fosc时序定时单位从小到大依次为：相位、形状、机器周期、指令周期。51单片机硬件 之CPU时序 相位振荡频率fosc的一个周期称为一个相位，用P表示。 形状由两个相位构成一个形状S，前一个相位记为P1，后一个相位记为P2。 机器周期一个机器周期包含6个形状，依次表示为S1S6。因此一个机器周期包含12个振荡周期。当fosc为12MHz时，一个机器周期为1s，当fosc为6MHz时，一个机器周期为2 s。 指令周期执行一条指令需求的时间。M

50、CS-51的指令周期分别是一、二、四个机器周期。51单片机硬件 之CPU时序51单片机硬件 之CPU时序 16 F 单片机系统中的时钟振荡周期即为指令周期。 13、 C 单片机系统中，指令周期T1、机器周期T2、时钟周期T3，三者的时间关系为： A、T3 T2 T1 B、T2 T1 T3 C、T1 T2 T3 D、T1 T3 T2 15. C PC机的时钟周期为T1，机器周期为T2，指令周期为T3，它们的大小关系为： A、T1 T2 T3 B、T1 T3 T2 C、T1 T2 T3 D、T1 T3 T251单片机硬件3. 请找出图2所示的单片机外围电路设计中的错误，并加以矫正。(6分)EA/V

51、P31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10U1AT89C51CRYSTALSmR110kC20.1u+C122uVCCR21kLED图2 单片机外围电路51单片机硬件 答： 1复位电路电源与地交换，同时变换电解电容极性 (2分) 2晶振与地间的两侧串入电容 (2分) 3第31脚EA

52、 接高电平 (2分) 4 第39脚P0.0参与上拉电阻(1k左右) (2分)51单片机软件 之汇编 汇编言语指令有如下的格式： 标号： 操作码助记符 目的操作数，源操作数 ；注释 寻址方式 立刻寻址 MOVA，#30H指令中30H就是立刻数。 存放器寻址 MOVA，R0指令中源操作数和目的操作数都 是存放器寻址。 存放器间接寻址 MOV A，R1指令的源操作数是存放器间接 寻址。 直接寻址 MOV A，40H指令中的源操作数就是直接寻址，40H为操作数的地址。 变址寻址 MOV A，A+DPTR ; MOV A，A+PC;运用时通常用DPTR存放数组首址，A中存放数组元素的 偏移量无符号数，两

53、者的和作为实践操作数的地址 51单片机软件 之汇编 DPTR称为基址存放器，能用作基址存放器的还有程序计数器PC。相对寻址 主要用于跳转指令，以程序计数器PC作为基址存放器，指令中给出偏移量rel有符号数，PC当前内容源地址与rel之和给出了操作数的新地址。SJMP rel位寻址 对内部RAM的可位寻址空间及特殊功能存放器中可寻址位采用位寻址方式伪指令:又称指示性指令，具有和指令类似的方式，但汇编时伪指令并不产生可执行的目的代码，只是对汇编过程进展某种控制或提供某些指示信息。 直接寻址可访问片内RAM的低128个单元(00H7FH)，同时也是用于访问高128个单元的特殊功能存放器SFR的独一方

54、法。由于52子系列的片内RAM有256个单元，其高128个单元与SFR的地址是重叠的。为了防止混乱，单片机规定：直接寻址的指令不能访问片内RAM的高128个单元(80HFFH)，假设要访问这些单元只能用存放器间接寻址指令，而要访问SFR只能用直接寻址指令。另外，访问SFR可在指令中直接运用该存放器的名字来替代地址，如MOV A，80H，可以写成MOV A，P0，由于P0口的地址为80H。 直接寻址访问程序存储器的转移、调用指令中直接给出了程序存储器的地址，执行这些指令后，程序计数器PC的内容将改换为指令直接给出的地址，机器将改为访问以所给地址为起始地址的存储区间，取指令(或取数)，并依次执行。

55、51单片机软件 之汇编 12. B 汇编指令：MOV A，#OF0H；的寻址方式为： A、直接寻址 B、立刻寻址 C、存放器寻址 D、存放器间接寻址 12、 C 汇编指令：MOV A，R1；的寻址方式为： A、直接寻址 B、立刻寻址 C、存放器寻址 D、存放器间接寻址 16、 T 单片机的伪指令只对汇编程序提供必要的控制信息，但不产生任何指令代码。51单片机软件 之C言语数据类型长度(bit)长度(byte)值域bit110,1unsigned char810255signed char81128127unsigned int 162065535signed int 1623276832767

56、unsigned long32404294967295signed long 32421474836482147483647float 3241.176E383.40E+38(6位数字)double6481.176E383.40E+38(10位数字)普通指针243存储空间065535表表1 Franklin C51的数据类型的数据类型 *C51数据的存储类型与数据的存储类型与MCS-51存储构造存储构造*表表 2 C51存储类型与存储类型与MCS-51存储空间的对应关系存储空间的对应关系存储类型与存储空间的对应关系 data 直接寻址片内数据存储区，访问速度快(128字节) bdata 可位寻

57、址片内数据存储区，允许位与字节混合访问(16字节) idata 间接寻址片内数据存储区，可访问片内全部RAM地址空间(256字节) pdata 分页寻址片外数据存储区(256字节)由MOV Ri访问(i=0,1) xdata 片外数据存储区(64 KB)由MOVX DPTR访问 code 程序存储器64 KB空间，由MOVC DPTR访问MOVX51单片机软件 之C言语表表3 C51存储类型及其数据长度和值域存储类型及其数据长度和值域存储类型长度(bit)长度(byte)值域范围data810255idata810255pdata810255xdata162065 535code162065

58、535带存储类型的变量的定义的普通格式为带存储类型的变量的定义的普通格式为: 数据类型数据类型 存储类型存储类型 变量名变量名带存储类型的变量定义举例：char data var1；bit bdata flags；float idata x,y,z；unsigned int pdata var2；unsigned char vector34；表表 4 存储方式阐明存储方式阐明存储方式说 明SMALL默许的存储类型是data，参数及部分变量放入可直接寻址片内RAM的用户区中(最大128字节)。另外一切对象(包括堆栈)，都必需嵌入片内RAM。栈长很关键，由于实践栈长依赖于函数嵌套调用层数COMPA

59、CT默许的存储类型是默许的存储类型是pdata，参数及部分变量放入分页的外部数，参数及部分变量放入分页的外部数据存储区，经过据存储区，经过R0或或R1间接访问，栈空间位于片内数据存储间接访问，栈空间位于片内数据存储区中区中LARGE默许的存储类型是默许的存储类型是xdata，参数及部分变量直接放入片外数据，参数及部分变量直接放入片外数据存储区，运用数据指针存储区，运用数据指针DPTR来进展寻址。用此数据指针进展来进展寻址。用此数据指针进展访问效率较低，尤其对两个或多个字节的变量，这种数据类访问效率较低，尤其对两个或多个字节的变量，这种数据类型的访问机制直接影响代码的长度型的访问机制直接影响代码

60、的长度*MCS-51特殊功能存放器特殊功能存放器(SFR)的的C51定义定义* MCS-51单片机中，除了程序计数器PC和4组任务存放器组外，其它一切的存放器均为特殊功能存放器(SFR)，分散在片内RAM区的高128字节中，地址范围为80H0FFH。SFR中有11个存放器具有位寻址才干，它们的字节地址都能被8整除，即字节地址是以8或0为尾数的。 为了能直接访问这些SFR，Franklin C51提供了一种自主方式的定义方法，这种定义方法与规范C言语不兼容，只适用于对MCS-51系列单片机进展C言语编程。特殊功能存放器C51定义的普通语法格式如下：sfr sfr-name = int const