单片机原理及接口技术考试必备复习资料(10页).doc
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1、-单片机原理及接口技术考试必备复习资料-第 10 页单片机的特点和应用 1)高集成度,体积小,高可靠性 2)控制功能强 (3)低电压,低功耗,便于生产便携式产品 (4)易扩展 (5)优异的性能价格比 。应用领域 单片机已成为计算机发展和应用的一个重要方面。另一方面,单片机应用的重要意义还在于,它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能,现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术,是传统控制技术的一次革命。1.89C51单片机内包含哪些主要逻辑功能部件?答:80C51系列单片机在片内集成了以下主要逻辑功能部
2、件: (l)CPU(中央处理器):8位(2)片内RAM:128B (3)特殊功能寄存器:21个 (4)程序存储器:4KB (5)并行I/O口:8位,4个(6)串行接口:全双工,1个(7)定时器/计数器:16位,2个(8)片内时钟电路:1个。89C51的EA端有何用途?答:/EA端接高电平时,CPU只访问片内flash Rom并执行内部程序,存储器。/EA端接低电平时,CPU只访问外部ROM,并执行片外程序存储器中的指令。/EA端保持高电平时,CPU执行内部存储器中的指令。 89C51的存储器分哪几个空间?如何区别不同空间的寻址?答:ROM(片内ROM和片外ROM统一编址)(使用MOVC)(数据
3、传送指令)(16bits地址)(64KB) 片外RAM(MOVX)(16bits地址)(64KB) 片内RAM(MOV)(8bits地址)(256B) 简述89C51片内RAM的空间分配。答:片内RAM有256B 低128B是真正的RAM区 高128B是SFR(特殊功能寄存器)区 简述布尔处理存储器的空间分配,片内RAM中包含哪些可位寻址单元。答:片内RAM区从00HFFH(256B) 其中20H2FH(字节地址)是位寻址区 对应的位地址是00H7FH 如何简捷地判断89C51正在工作?答:用示波器观察8051的XTAL2端是否有脉冲信号输出(判断震荡电路工作是否正常?) ALE(地址锁存允许
4、)(Address Latch Enable)输出是fosc的6分频 用示波器观察ALE是否有脉冲输出(判断 8051芯片的好坏?) 观察PSEN(判断8051能够到EPROM 或ROM中读取指令码?)因为/PSEN接外部EPROM(ROM)的/OE端子 OE=Output Enable(输出允许) 89C51 P0口用作通用/口输入时,若通过TTL“OC”门输入数据,应注意什么?为什么?答:要接上拉电阻,也要先置1;单片机I/O口电流太小,驱动能力弱,接上拉电阻保证电流做输入时应先置高电平然后读数。 89C51 P0P3口结构有何不同?用作通用/口输入数据时,应注意什么?答:P0口内部没有上
5、拉电阻,可以用做16位地址的低8位;P3有第二功能;P2口可以用做16位地址的高8位;需要上拉电阻。OC门电路无法输出高低电平,只有靠上拉电阻才能实现。 89C51单片机的信号有何功能?在使用8031时,信号引脚应如何处理?答:(1)80C51单片机的EA信号的功能 EA为片外程序存储器访问允许信号,低电平有效;在编程时,其上施加21V的编程电压 EA引脚接高电平时,程序从片内程序存储器开始执行,即访问片内存储器;EA引脚接低电平时,迫使系统全部执行片外程序存储器程序。(2)在使用80C31时,EA信号引脚的处理方法。因为80C31没有片内的程序存储器,所以在使用它时必定要有外部的程序存储器,
6、EA 信号引脚应接低电平。内部RAM低128字节单元划分为哪3个主要部分?各部分主要功能是什么?答:片内RAM低128单元的划分及主要功能:(l)工作寄存器组(00HlFH) 这是一个用寄存器直接寻址的区域,内部数据RAM区的031(00HlFH),共32个单元。它是4个通用工作寄存器组,每个组包含8个8位寄存器,编号为R0R7。 (2)位寻址区(20H2FH) 从内部数据RAM区的3247(20H2FH)的16个字节单元,共包含128位,是可位寻址的RAM区。这16个字节单元,既可进行字节寻址,又可实现位寻址。(3)字节寻址区(30H7FH)从内部数据RAM区的48127(30H7FH),共
7、80个字节单元,可以采用间接字节寻址的方法访问。 使单片机复位有几种方法?复位后机器的初始状态如何?答:(1)单片机复位方法有:上电自动复位、按键电平复位和外部脉冲三种方式(2)复位后机器的初始状态,即各寄存器的状态:PC之外,复位操作还对其他一些特殊功能寄存器有影响。 开机复位后,CPU使用的是哪组工作寄存器?它们的地址是么?CPU如何确定和改变当前工作寄存器组?答:一般开机复位后都是选择第一组通用工作寄存器作为工作寄存器的,一共有4组,分别为.3连续位于00h到1FH地址,然后在机器中有个程序状态字PSW,它的第四和第三位RS1,RS0是用来选择工作寄存器组的,可能不同机器地址稍有不同。他
8、们俩的值和寄存器组的关系:RS1/RS0 0/0 0/1 1/0 1/1使用的工作寄存器 0 1 2 3地址 00-07 08-0F 10-17 18-1F写程序的时候就是通过定义程序状态字来选择使用不同的寄存器组。也可以直接对RS1和RS0赋值。 位地址7CH与字节地址7CH如何区别?位地址7CH具体在片内RAM中的什么位置?答:用不同的寻址方式来加以区分,即访问128个位地址用位寻址方式,访问低128字节单元用字节寻址和间接寻址。具体地址为2F的第五位,即为7C。 89C51有几种低功耗方式?如何实现?答:空闲方式和掉电方式。 空闲方式和掉电方式是通过对SFR中的PCON(地址87H)相应
9、位置1而启动的。当CPU执行完置IDL=1(PCON.1)的指令后,系统进入空闲工作方式。这时,内部时钟不向CPU提供,而只供给中断、串行口、定时器部分。CPU的内部状态维持,即包括堆栈指针SP、程序计数器PC、程序状态字PSW、累加器ACC所有的内容保持不变,端口状态也保持不变。ALE和PSEN保持逻辑高电平。当CPU执行一条置PCON.1位(PD)为1的指令后,系统进入掉电工作方式。在这种工作方式下,内部振荡器停止工作。由于没有振荡时钟,因此,所有的功能部件都停止工作。但内部RAM区和特殊功能寄存器的内容被保留,而端口的输出状态值都保存在对应的SFR中,ALE和PSEN都为低电平。汇编指令
10、格式 操作码 目的操作数,源操作数寻址方式与空间 寻址方式寻址空间立即数寻址程序存储器ROM直接寻址片内RAM低128B、特殊功能寄存器寄存器寻址工作寄存器R0-R7、A、B、C、DPTR寄存器间接寻址片内RAM低128B、片外RAM变址寻址程序存储器(A+PC,A+DPTR)相对寻址程序存储器256B范围(PC+偏移量)位寻址片内RAM的20H-2FH字节地址、部分SFR10、访问SFR使用直接寻址,位寻址,寄存器寻址方式.访问片外RAM单元只能采用寄存器间接寻址(用MOVX指令).访问片内RAM单元低128字节:直接寻址,位寻址,寄存器间接寻址,寄存器寻址(R0R7),高128字节:直接寻
11、址,位寻址,寄存器寻址.访问片内外程序存储器采用变址寻址(用MOVC指令).十进制调整的原因与方法?压缩BCD码在进行加法运算时应逢十进一,而计算机只将其当作十六进制数处理,此时得到的结果不正确。用DA A指令调整(加06H,60H,66H)。试编写程序,查找在内部RAM的20H50H单元中出现0H的次数,并将查找的结果存入51H单元 MOV R2,#31H ;数据块长度R2 MOV R0,#20H ;数据块首地址R0LOOP:MOV A,R0 ;待查找的数据A JNZ L1 ;不为0,转L1 INC 51H ;为0,00H个数增1 L1:INC R0 ;地址增1,指向下一个待查数据 DJNZ
12、 R2,LOOP ;数据块长度减1,不等于0,继续查找 RET30、 MOV R2,#04H ;字节长度R2 MOV R0,#30H ;一个加数首地址R0 MOV R1,#40H ;另一个加数首地址R1 CLR C ;清进位位LOOP:MOV A,R0 ;取一个加数 ADDC A,R1 ;两个加数带进位位相加 DA A ;十进制调整 MOV R0,A ;存放结果 INC R0 ;指向下一个字节 INC R1 ; DJNZ R2,LOOP ;数据块长度减1,不等于0,继续查找 RET36、MOV R0,#40H ;40HR0MOV A,R0 ;98HAINC R0 ;41HR0ADD A,R0
13、;98H+(41H)=47HAINC R0 MOV R0,A ;结果存入42H单元CLR A ;清AADDC A,#0 ;进位位存入AINC R0 MOV R0,A ;进位位存入43H功能:将40H,41H单元中的内容相加结果放在42H单元,进位放在43H单元,(R0)=43H,(A)=1,(40H)=98H,(41H)=AFH,(42H)=47H,(43H)=01H37 MOV A,61H ;F2HA MOV B,#02H ;02HB MUL AB ;F2HO2H=E4HA ADD A,62H ;积的低8位加上CCHA MOV 63H,A ;结果送62H CLR A ;清A ADDC A,B
14、 ;积的高8位加进位位A MOV 64H,A ;结果送64H功能:将61H单元的内容乘2,低8位再加上62H单元的内容放入63H,将结果的高8位放在64H单元。(A)=02H,(B)=01H,(61H)=F2H,(62H)=CCH,(63H)=B0H,(64H)=02H什么是中断和中断系统?其主要功能是什么?答:当CPU正在处理某件事情的时候,外部发生的某一件事件请求CPU迅速去处理,于是,CPU暂时中止当前的工作,转去处理所发生的事件,中断服务处理完该事件以后,再回到原来被终止的地方,继续原来的工作。这种过程称为中断,实现这种功能的部件称为中断系统。功能:(1 使计算机具有实时处理能力,能对
15、外界异步发生的事件作出及时的处理(2完全消除了CPU在查询方式中的等待现象,大大提高了CPU的工作效率(3)实现实时控制。查询顺序:外部中断0定时器0中断外部中断1定时器1中断串行接口中断。说明外部中断请求的查询和响应过程。答:当CPU执行主程序第K条指令,外设向CPU发出中断请求,CPU接到中断请求信号并在本条指令执行完后,中断主程序的执行并保存断点地址,然后转去响应中断。CPU在每个S5P2期间顺序采样每个中断源,CPU在下一个机器周期S6期间按优先级顺序查询中断标志,如果查询到某个中断标志为1,将在接下来的机器周期S1期间按优先级进行中断处理,中断系统通过硬件自动将相应的中断矢量地址装入
16、PC,以便进入相应的中断服务程序。中断服务完毕后,CPU返回到主程序第K+1条指令继续执行。在89C51内存中,应如何安排程序区?答:主程序一般从0030H开始,主程序后一般是子程序及中断服务程序。在这个大家还要清除各个中断的中断矢量地址。89C51单片机外部中断源有几种触发中断请求的方法?如何实现中断请求?答:有两种方式:电平触发和边沿触发。电平触发方式:CPU在每个机器周期的S5P2期间采样外部中断引脚的输入电平。若为低电平,使IE1(IE0)置“1”,申请中断;若为高电平,则IE1(IE0)清零。边沿触发方式:CPU在每个机器周期S5P2期间采样外部中断请求引脚的输入电平。如果在相继的两
17、个机器周期采样过程中,一个机器周期采样到外部中断请求为高电平,接着下一个机器周期采样到外部中断请求为低电平,则使IE1(IE0)置“1”申请中断;否则,IE1(IE0)置0。单片机内部定时方式产生频率为100KHZ等宽矩形波,假定单片机的晶振频率为12MHZ,请编程实现。答: T0低5位:1BHT0高8位:FFHMOV TMOD,#00H ;设置定时器T0工作于模式0MOV TL0,#1BH ;设置5ms定时初值MOV TH0,#0FFHSETB TR0 ;启动T0LOOP:JBC TF0,L1;查询到定时时间到?时间到转L1SJMP LOOP ;时间未到转LOOP,继续查询L1:MOV TL
18、0,#1BH;重新置入定时初值MOV TH0,#0FFHCPL P1.0 ;输出取反,形成等宽矩形波SJMP LOOP ;重复循环89C51内部设有几个定时器/计数器?它们是由哪些特殊功能寄存器组成?答:89C51单片机内有两个16位定时器/计数器,即T0和T1。T0由两个8位特殊功能寄存器TH0和TL0组成;T1由TH1和TL1组成。当T0用作模式3时,由于TR1已被T0占用,如何控制T1的开启和关闭?答:用T1控制位C/T切换定时器或计数器工作方式就可以使T1运行。定时器T1无工作模式3,将T1设置为工作模式3,就会使T1立即停止计数,关闭。以定时器/计数器1进行外部时间计数,每计数100
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