单片机总复习优秀PPT.ppt

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1、单片机原理与应用单片机原理与应用答疑时间：第答疑时间：第答疑时间：第答疑时间：第1515周周周周 周五周五周五周五 9:0011:00,14:0016:009:0011:00,14:0016:00 第第第第1616周周周周 周一周一周一周一 9:0011:00,14:0015:309:0011:00,14:0015:30答疑地点：答疑地点：答疑地点：答疑地点：A2A2楼楼楼楼507507教室教室教室教室考试题型考试题型一、填空；一、填空；10二、选择；二、选择；10三、推断；三、推断；10四、简答；四、简答；20五、程序阅读分析；五、程序阅读分析；25六、综合编程。六、综合编程。251、微处理

2、器、微机与单片机的概念；、微处理器、微机与单片机的概念；2、数据在计算机中的表示。、数据在计算机中的表示。1、89C51包含哪些包含哪些逻辑功能部件逻辑功能部件：外中断外中断内中断内中断限制限制并行口并行口串行通信串行通信外部时钟源外部时钟源外部事务计数外部事务计数2 2、89C5189C51单片机芯单片机芯单片机芯单片机芯片内部结构：片内部结构：片内部结构：片内部结构：XTAL1 XTAL2PSENALEEARET3、89C51的典型引脚及其功能：的典型引脚及其功能：4、89C51的存储器配置：的存储器配置：从用户角度分析从用户角度分析89C51存储器存储器图图2-4 89C51存储器配置存

3、储器配置MOVCMOVMOVX程序存储器程序存储器(ROM)的保的保留存储单元留存储单元图图28 低低128字节字节RAM区区图图29 高高128字节字节RAM区区(SFR区，特区，特殊功能寄存器区殊功能寄存器区)5、89C51的的CPU时序：时序：振荡周期：振荡周期：晶振的振荡周期，为最小的时序单位。晶振的振荡周期，为最小的时序单位。状态周期：状态周期：振荡频率经单片机内的二分频器分频后振荡频率经单片机内的二分频器分频后供应应片内供应应片内CPU的时钟周期。因此，一个状态周的时钟周期。因此，一个状态周期包含期包含2个振荡周期。个振荡周期。机器周期（机器周期（MC）：）：1个机器周期由个机器周

4、期由6个状态周期即个状态周期即12个振荡周期组成，是计算机执行一种基本操作个振荡周期组成，是计算机执行一种基本操作的时间单位。的时间单位。指令周期：指令周期：执行一条指令所需的时间。一个指令周执行一条指令所需的时间。一个指令周期由期由14个机器周期组成，依据指令不同而不同，个机器周期组成，依据指令不同而不同，见附录见附录A。时序单位从小到大依次是节拍、状态周期、时序单位从小到大依次是节拍、状态周期、机器周期和指令周期。机器周期和指令周期。6.各特殊功能寄存器的复位值各特殊功能寄存器的复位值7、I/O端口端口189C51单单片片机机有有四四个个8位位并并行行I/O端端口口：P0、P1、P2和和P

5、3。2每个端口都是每个端口都是8位准双向口，共占位准双向口，共占32根引脚。根引脚。3每一条每一条I/O线都能独立地用作输入或输出。线都能独立地用作输入或输出。4每每个个端端口口都都包包括括一一个个锁锁存存器器（即即特特殊殊功功能能寄寄存存器器P0P3），一一个个输输出出驱驱动动器器和和输输入入缓缓冲冲器器，作作输输出出是数据可以锁存，作输入时数据可以缓冲。是数据可以锁存，作输入时数据可以缓冲。1、7种寻址方式：种寻址方式：1、寄存器寻址、寄存器寻址2、干脆寻址、干脆寻址3、马上数寻址、马上数寻址4、寄存器间接寻址、寄存器间接寻址 5、变址寻址、变址寻址6、相对寻址、相对寻址 7、位寻址、位寻

6、址其次章其次章 REVIEW REVIEW：一般传送指令：一般传送指令其次章其次章 REVIEW:REVIEW:特殊传送指令特殊传送指令其次章其次章 REVIEW REVIEW：片内数据传送指令片内数据传送指令其次章其次章 REVIEW：算术运算指令：算术运算指令(24条条)算术运算指令可以完成加、减、乘、除及加加算术运算指令可以完成加、减、乘、除及加加1和减和减1等等运算。这类指令除运算。这类指令除INC、DEC指令外，其它运算指令的目的指令外，其它运算指令的目的操作数必是操作数必是A。其次章其次章 REVIEW:逻辑运算及移位指令逻辑运算及移位指令(24条条)其次章其次章 REVIEW限制

7、程序转移类指令限制程序转移类指令(17条条)位操作类指令位操作类指令(17条条)2、读程序写结果、填空；、读程序写结果、填空；3、会编写小程序。、会编写小程序。1、中断系统的硬件结构，、中断系统的硬件结构，5个中断源的含义；个中断源的含义；2、各中断限制寄存器各限制位功能；、各中断限制寄存器各限制位功能；3、中断处理过程及中断嵌套的概念；、中断处理过程及中断嵌套的概念；4、中断服务子程序的结构及编程技巧；、中断服务子程序的结构及编程技巧；5、扩展外部中断源的方法。、扩展外部中断源的方法。一、中断系统结构一、中断系统结构二、二、89C51中断系统的五个中断源中断系统的五个中断源中断源中断源说明说

8、明INT0P3.2P3.2引脚输入，低电平引脚输入，低电平/负跳变有效，在每个机器周期负跳变有效，在每个机器周期S5P2S5P2采样，并建立采样，并建立IE0IE0标志。标志。T0当定时当定时/计数器计数器T0T0产生溢出时，置内部中断请求标志产生溢出时，置内部中断请求标志TF0TF0，发中断申请。，发中断申请。INT1P3.3P3.3引脚输入，低电平引脚输入，低电平/负跳变有效，在每个机器周期负跳变有效，在每个机器周期S5P2S5P2采样，并建立采样，并建立IE1IE1标志。标志。T1当定时当定时/计数器计数器T1T1产生溢出时，置内部中断请求标志产生溢出时，置内部中断请求标志TF1TF1，

9、发中断申请。，发中断申请。TXD/RXD当一个串行帧发送当一个串行帧发送/接收完时，使中断请求标志接收完时，使中断请求标志TI/RITI/RI置位，发中断请求。置位，发中断请求。三、中断恳求标记三、中断恳求标记TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0 TCON（88H）8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88HSM0SM1SM2 RENTB8RB8TIRI SCON（98H）9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H四、中断允许限制寄存器四、中断允许限制寄存器IEEAESET1EX1ET0EX0 IE（A8H）AFH AEH ADH ACH AB

10、H AAH A9H A8H五、中断优先级寄存器五、中断优先级寄存器IPPSPT1PX1PT0PX0 IP（B8H）BCH BBH BAH B9H B8H六、中断优先级、二级中断嵌套六、中断优先级、二级中断嵌套CPU在执行主程序在执行主程序低级中低级中断恳求断恳求响应低级中断恳求响应低级中断恳求CPU执行低级执行低级中断服务程序中断服务程序高级中高级中断恳求断恳求响应高级中断恳求响应高级中断恳求CPU执行高级执行高级中断服务程序中断服务程序返回低级中断程序返回低级中断程序返回主程序返回主程序80C51单片机的中断优先级有三条原则：单片机的中断优先级有三条原则：CPU同时接收到几个中断时，首先响应

11、优先级同时接收到几个中断时，首先响应优先级别最高的中断恳求。别最高的中断恳求。正在进行的中断过程不能被新的同级或低优先正在进行的中断过程不能被新的同级或低优先级的中断恳求所中断。级的中断恳求所中断。正在进行的低优先级中断服务，能被高优先级正在进行的低优先级中断服务，能被高优先级中断恳求所中断。中断恳求所中断。七、中断响应条件七、中断响应条件有中断源发出中断恳求。有中断源发出中断恳求。中断总允许位中断总允许位EA=1，即，即CPU中断。中断。申请中断的中断源的中断允许位为申请中断的中断源的中断允许位为1，即中断没，即中断没有被屏蔽。有被屏蔽。无同级或更高级中断正在被服务。无同级或更高级中断正在被

12、服务。当前的指令周期已经结束。当前的指令周期已经结束。若现行指令为若现行指令为RETI或是访问或是访问IE或或IP指令时，该指指令时，该指令以及紧接着的另一条指令已执行完。令以及紧接着的另一条指令已执行完。八、中断响应自主操作过程八、中断响应自主操作过程 把当前把当前PC值压入堆栈，爱护断点。值压入堆栈，爱护断点。将相应的中断服务程序的入口地址送入将相应的中断服务程序的入口地址送入PC。对有些中断源，对有些中断源，CPU会自动清除中断标记。会自动清除中断标记。执行中断服务程序。执行中断服务程序。执行到返回指令执行到返回指令RETI，中断服务程序结束，将，中断服务程序结束，将堆栈内容弹出到堆栈内

13、容弹出到PC，返回到原来断点接着执行。，返回到原来断点接着执行。各中断源及其对应的矢量地址各中断源及其对应的矢量地址中断恳求标记的撤销中断恳求标记的撤销 CPU CPU响应某中断恳求后，在中断返回响应某中断恳求后，在中断返回(RETI)(RETI)之前，该中断之前，该中断恳求应当撤销，否则会引起另一次中断。恳求应当撤销，否则会引起另一次中断。1.1.定时器定时器T0T0、T1T1的溢出中断，的溢出中断，CPUCPU在响应中断后，就由硬件在响应中断后，就由硬件自动清除自动清除TF0TF0或或TF1TF1标记位。标记位。2.2.外部中断恳求的撤消与设置的中断触发方式有关：外部中断恳求的撤消与设置的

14、中断触发方式有关：对于边沿触发方式，对于边沿触发方式，CPUCPU响应中断后，由硬件自动将响应中断后，由硬件自动将IE0IE0或或IE1IE1标记位清除；标记位清除；对于电平触发方式，单片机无法限制中断恳求，必需由外部对于电平触发方式，单片机无法限制中断恳求，必需由外部限制。限制。3.3.串行口的中断，串行口的中断，CPUCPU响应中断后，硬件不能自动清除响应中断后，硬件不能自动清除TI TI和和RIRI标记位，必需用软件来限制。标记位，必需用软件来限制。九、中断处理包括的内容九、中断处理包括的内容不同的中断源服务的内容及要求各不相同，其处不同的中断源服务的内容及要求各不相同，其处理过程也就有

15、所区分。一般状况，中断处理包括理过程也就有所区分。一般状况，中断处理包括两部分内容：两部分内容：1、爱护现场：如在中断服务程序中要用到、爱护现场：如在中断服务程序中要用到PSW、工作寄存器和、工作寄存器和SFR等寄存器时，则在等寄存器时，则在进入中断服务之前应将它们的内容爱护起来，在进入中断服务之前应将它们的内容爱护起来，在中断结束、执行中断结束、执行RETI指令前应复原现场。指令前应复原现场。2、为中断源服务：针对中断源的具体要求进行相、为中断源服务：针对中断源的具体要求进行相应的处理。应的处理。编写中断服务程序时的留意问题编写中断服务程序时的留意问题在中断矢量地址单元处放一条无条件转移指令

16、，使中在中断矢量地址单元处放一条无条件转移指令，使中断服务程序可敏捷地支配在断服务程序可敏捷地支配在64KB ROM的任何空间。的任何空间。在中断服务程序中，应留意用软件爱护现场在中断服务程序中，应留意用软件爱护现场(寄存器、寄存器、累加器中的信息累加器中的信息)。若要在执行当前中断程序时禁止更高优先级中断，可若要在执行当前中断程序时禁止更高优先级中断，可以先用软件关闭以先用软件关闭CPU中断或禁止某中断源中断，在中中断或禁止某中断源中断，在中断返回前再开放中断。断返回前再开放中断。留意：先关闭中断，再爱护现场。留意：先关闭中断，再爱护现场。十、中断返回十、中断返回在中断服务程序中，最终一条指

17、令必需为中在中断服务程序中，最终一条指令必需为中断返回指令断返回指令RETI。CPU执行该指令时，一方面清除中断响应时执行该指令时，一方面清除中断响应时所置位的所置位的“优先级生效优先级生效”触发器，另一方面触发器，另一方面从当前栈顶弹出断点地址送入程序计数器从当前栈顶弹出断点地址送入程序计数器PC，从而返回住程序。，从而返回住程序。留意在中断服务程序中，留意在中断服务程序中，PUSH和和POP指令指令必需成对运用，否则，不能正确返回断点。必需成对运用，否则，不能正确返回断点。课后习题选课后习题选-第五章第五章2.试编写一段对中断系统初始化的程序，使之允试编写一段对中断系统初始化的程序，使之允

18、许许INT0、INT1、T0和串行口中断，且使和串行口中断，且使T0中断为高优先级中断。中断为高优先级中断。解：解：MOV IE,#097H MOV IP,#02H1、89C51片内片内两个两个16位定时器位定时器/计数器计数器T0和和T1的硬件结构的硬件结构；2、T0和和T1的的两种工作方式两种工作方式，即计数方式，即计数方式与定时方式，与定时方式，四种工作模式四种工作模式(即计数器即计数器长度长度)。3、定时定时/计数器的计数器的查询方式查询方式、中断方式中断方式编编程。程。图图6-1 89C51定时器结构定时器结构定时工作方式定时工作方式定时器计数定时器计数89C5189C51片内振荡器

19、输出经片内振荡器输出经1212分频后的脉冲，即每个机器周期使定分频后的脉冲，即每个机器周期使定时器（时器（T0T0或或T1T1）的数值加）的数值加1 1直至计满溢出。直至计满溢出。当当89C51接受接受12MHz晶振时，一个晶振时，一个机器周期为机器周期为1s，计数频率为，计数频率为1MHz。计数工作方式计数工作方式通过引脚通过引脚T0（P3.4）和）和T1（P3.5）对外）对外部脉冲信号计数。当输入脉冲信号产生部脉冲信号计数。当输入脉冲信号产生由由1至至0的的下降沿下降沿时定时器的值加时定时器的值加1。图图6-4 TMOD各位定义及具体的意义各位定义及具体的意义图图6-6 TCON各位定义及

20、具体的意义各位定义及具体的意义 加加法法计计数数器器是是计计满满溢溢出出时时才才申申请请中中断断,所所以以在在给给计计数数器器赋赋初初值值时时,不不能能干干脆脆输输入入所所需需的的计计数数值值,而而应应输输入入的的是是计计数数器计数的最大值与这一计数值的差值。器计数的最大值与这一计数值的差值。设计数位数为设计数位数为 N、初值为、初值为 X 则则 X的计算方法如下的计算方法如下:(1)计数状态计数状态:X=2N N(2)定时状态：定时时间为定时状态：定时时间为T T=(2N X)12/fosc 则：则：X=2N T fosc/12（1）模式）模式0：选择定时器（：选择定时器（T0或或T1）的高

21、）的高8位位和低和低5位组成一个位组成一个13位定时器位定时器/计数器。计数器。TL低低5位溢出时向位溢出时向TH进位，进位，TH溢出时向中断标记溢出时向中断标记位位TF0进位，并申请中断。进位，并申请中断。定时时间定时时间t(213初值初值)振荡周期振荡周期12 最长可定时时间最长可定时时间t213振荡周期振荡周期12 计数长度为计数长度为2138192个外部脉冲。个外部脉冲。（2）模式）模式1：选择定时器（：选择定时器（T0或或T1）的高）的高8位位和低和低8位组成一个位组成一个16位定时器位定时器/计数器。与模计数器。与模式式0的唯一差别是寄存器的唯一差别是寄存器TH和和TL以全部以全部

22、16位位参与操作。参与操作。定时时间定时时间t(216初值初值)振荡周期振荡周期12 最长可定时时间最长可定时时间t216振荡周期振荡周期12 计数长度为计数长度为21665536个外部脉冲。个外部脉冲。（3）模式模式2：把：把TL0和和TL1配置成一个可以自配置成一个可以自动重装载的动重装载的8位定时器位定时器/计数器。计数器。TL用作用作8位位计数器，计数器，TH用以保存初值。用以保存初值。TL计数溢出时计数溢出时不仅使不仅使TF0（TF1）置）置1，而且还自动将，而且还自动将TH中的内容重新装载到中的内容重新装载到TL中。中。定时时间定时时间t(28初值初值)振振荡周期周期12 最最长可

23、定可定时时间t28振振荡周期周期12 计数数长度度为28256个外部脉冲。个外部脉冲。（4）模式）模式3：对：对T0和和T1不大相同。不大相同。若若T0设为模式设为模式3，TL0和和TH0别分为两个别分为两个相互独立的相互独立的8位计数器。位计数器。TL0为为8位计数器，位计数器，功能与模式功能与模式0和模式和模式1相同，可定时可计数。相同，可定时可计数。TH0仅用作简洁的内部定时功能，它占用仅用作简洁的内部定时功能，它占用了定时器了定时器T1的限制位的限制位TR1和中断标记位和中断标记位TF1，启动和关闭仅受，启动和关闭仅受TR1的限制。的限制。定时器定时器T1无工作模式无工作模式3，但，但

24、T0在工作模式在工作模式3时时T1仍可设置为模式仍可设置为模式02。课后习题选课后习题选-第六章第六章1.定时器模式定时器模式2有什么特点？适用于什么应用场有什么特点？适用于什么应用场合？合？2.答：模式答：模式2的特点是：定时计数器具有自动重的特点是：定时计数器具有自动重装计数初值的功能，其中装计数初值的功能，其中TL用做用做8位计数，位计数，TH用以保存计数初值。用以保存计数初值。3.模式模式2通常用于产生精确的定时时间，特通常用于产生精确的定时时间，特殊适用于串行口波特率发生器。殊适用于串行口波特率发生器。课后习题选课后习题选-第六章第六章1.11.89C51定时器作定时定时器作定时 和

25、计数时，其计数脉和计数时，其计数脉冲分别由谁供应？冲分别由谁供应？2.答：定时：由答：定时：由8051片内振荡器输出经片内振荡器输出经12分频分频后的脉冲。后的脉冲。3.计数：由外部信号通过引脚计数：由外部信号通过引脚P3.4、P3.5输输入。入。课后习题选课后习题选-第六章第六章1.13.已知已知89C51单片机的单片机的fosc=6MHz,请利用请利用T0和和P1.0输出矩形波。矩形波高电平宽为输出矩形波。矩形波高电平宽为50us,低电平宽为低电平宽为300us.2.要求：接受查询方式。要求：接受查询方式。课后习题选课后习题选-第六章第六章1.14.已知已知89C51单片机的单片机的fosc=12MHz,用用T1定定时。试编程由时。试编程由P1.0和和P1.1引脚分别输出周期引脚分别输出周期为为2ms和和500us的方波。的方波。2.要求：接受中断方式。要求：接受中断方式。