嵌入式知識(shí)點(diǎn)

指令：CPU根據(jù)人的意圖來(lái)執(zhí)行某種操作的命令指令系統(tǒng)：一臺(tái)計(jì)算機(jī)所能執(zhí)行的全部指令集合機(jī)器語(yǔ)言：用二進(jìn)制編碼表示，計(jì)算機(jī)能直接識(shí)別和執(zhí)行的語(yǔ)言匯編語(yǔ)言：用助記符、符號(hào)和數(shù)字來(lái)表示指令的程序語(yǔ)言高級(jí)語(yǔ)言：獨(dú)立于機(jī)器的，在編程時(shí)不需要對(duì)機(jī)器結(jié)構(gòu)及其指令系統(tǒng)有深入了解的通用性語(yǔ)言操作碼［目的操作數(shù)］［，源操作數(shù)］中斷能實(shí)現(xiàn)分時(shí)操作，實(shí)時(shí)處理，故障處理單片機(jī)有哪些特點(diǎn)（1）高集成度，體積小，高可靠性（2）控制功能強(qiáng)（3）低電壓，低功耗，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品（4）易擴(kuò)展 （5）優(yōu)異的性能價(jià)格比什么叫原碼、反碼、補(bǔ)碼？答：原碼就是符號(hào)位加上真值的絕對(duì)值，即用第一位表示符號(hào)，其余位表示值.反碼的表示方法是:正數(shù)的反碼是其本身，負(fù)數(shù)的反碼是在其原碼的基礎(chǔ)上，符號(hào)位不變，其余各個(gè)位取反.補(bǔ)碼的表示方法是:正數(shù)的補(bǔ)碼就是其本身，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼是在其原碼的基礎(chǔ)上，符號(hào)位不變，其余各位取反，最后+1.（即在反碼的基礎(chǔ)上+1）如何簡(jiǎn)捷地判斷89C51/S51正在工作？答：用示波器觀察8051的XTAL2端是否有脈沖信號(hào)輸出讀端口鎖存器和讀引腳有何不同？使用哪種指令？答：讀鎖存器（ANLP0,A）就是相當(dāng)于從存儲(chǔ)器中拿數(shù)據(jù)，而讀引腳是從外部拿數(shù)據(jù)（如MOVA,P1這條指令就是讀引腳的，意思就是把端口？1輸入數(shù)據(jù)送給A）傳送類MOV，判位轉(zhuǎn)移JB、JNB、這些都屬于讀引腳，平時(shí)實(shí)驗(yàn)時(shí)經(jīng)常用這些指令于外部通信，判斷外部鍵盤等；字節(jié)交換XCH、XCHD算術(shù)及邏輯運(yùn)算ORL、CPL、ANL、ADD、ADDC、SUBB、INC、DEC控制轉(zhuǎn)移CJNE、DJNZ都屬于讀鎖存器。內(nèi)部RAM低128字節(jié)單元?jiǎng)澐譃槟?個(gè)主要部分?各部分主要功能是么？答：片內(nèi)RAM低128單元的劃分及主要功能：⑴工作寄存器組（00H?lFH）這是一個(gè)用寄存器直接尋址的區(qū)域，內(nèi)部數(shù)據(jù)RAM區(qū)的0?31（00H?1FH）,共32個(gè)單元。它是4個(gè)通用工作寄存器組，每個(gè)組包含8個(gè)8位寄存器，編號(hào)為R0?R7。 （2）位尋址區(qū)（20H-2FH）從內(nèi)部數(shù)據(jù)RAM區(qū)的32?47（20H?2FH）的16個(gè)字節(jié)單元，共包含128位，是可位尋址的RAM區(qū)。這16個(gè)字節(jié)單元，既可進(jìn)行字節(jié)尋址，又可實(shí)現(xiàn)位尋址。（3）字節(jié)尋址區(qū)（30H?7FH）從內(nèi)部數(shù)據(jù)RAM區(qū)的48?127（30H?7FH），共80個(gè)字節(jié)單元，可以采用間接字節(jié)尋址的方法訪問(wèn)。開機(jī)復(fù)位后，CPU使用的是哪組工作寄存器?它們的地址是什么?CPU如何確定和改變當(dāng)前工作寄存器組？答：一般開機(jī)復(fù)位后都是選擇第一組通用工作寄存器作為工作寄存器的，一共有4組，分別為0.1.2.3連續(xù)位于00h至U1FH地址，然后在機(jī)器中有個(gè)程序狀態(tài)字PSW，它的第四和第三位RS1，RS0是用來(lái)選擇工作寄存器組的，可能不同機(jī)器地址稍有不同。他們倆的值和寄存器組的關(guān)系：RS1/RS00/00/11/01/1使用的工作寄存器0 123地址00-0708-0F10-1718-1F寫程序的時(shí)候就是通過(guò)定義程序狀態(tài)字來(lái)選擇使用不同的寄存器組。也可以直接對(duì)RS1和RS0賦值。89C51單片機(jī)的時(shí)鐘周期與振蕩周期之間有什么關(guān)系?什么叫機(jī)器周期和指令周期？答：時(shí)鐘信號(hào)的周期稱為機(jī)器狀態(tài)周期，是振蕩周期的兩倍。一個(gè)機(jī)器周期是指CPU訪問(wèn)存儲(chǔ)器一次所需的時(shí)間。指令周期是執(zhí)行一條指令所需的時(shí)間。一個(gè)機(jī)器周期的時(shí)序如何劃分？答：一個(gè)機(jī)器周期=12個(gè)震蕩周期=6個(gè)時(shí)鐘周期（狀態(tài)周期）S1P1，S1P2，S2P1，S2P2，S3P1，S3P2，S4P1，S4P2，S5P1，S5P2，S6P1，S6P2其中s=state（狀態(tài)），p=phase（相位）什么叫堆棧?堆棧指針SP的作用是什么?89C51單片機(jī)堆棧的容量不能超過(guò)多少字節(jié)？答：堆棧都是一種數(shù)據(jù)項(xiàng)按序排列的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，只能在一端（稱為棧頂（top））對(duì)數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行插入和刪除。要點(diǎn)：堆：順序隨意棧：后進(jìn)先出（Last-In/First-Out）在調(diào)用子程序時(shí)需要保存調(diào)用函數(shù)的CPU寄存器PC指針,PC指針是被CALL指令自動(dòng)壓入SP所指向的片內(nèi)存儲(chǔ)器,CPU寄存器要由用戶用PUSH指令自行保存，因此SP的作用就是一個(gè)指針，當(dāng)進(jìn)行中斷調(diào)用，子函數(shù)調(diào)用時(shí)將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)壓入SP所指向的存儲(chǔ)器,SP自動(dòng)增加1或2,當(dāng)中斷結(jié)束RETI,調(diào)用返回RET,POP時(shí)將SP數(shù)據(jù)彈出,SP自動(dòng)減1或，28051最大為128字節(jié)的片內(nèi)存儲(chǔ)器,0X20以上理論都可以做堆棧用96字節(jié),8052為256字節(jié)224字節(jié)可用，但這樣便沒(méi)有其它空間可用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)現(xiàn)在的單片機(jī)的程序一般都能用C51來(lái),不用關(guān)心堆棧大小與SP寄存器89C51有幾種低功耗方式？如何實(shí)現(xiàn)？答：空閑方式和掉電方式空閑方式和掉電方式是通過(guò)對(duì)SFR中的PCON（地址87H）相應(yīng)位置1而啟動(dòng)的。當(dāng)CPU執(zhí)行完置IDL=1（PCON.1）的指令后，系統(tǒng)進(jìn)入空閑工作方式。這時(shí)，內(nèi)部時(shí)鐘不向CPU提供，而只供給中斷、串行口、定時(shí)器部分。CPU的內(nèi)部狀態(tài)維持，即包括堆棧指針SP、程序計(jì)數(shù)器PC、程序狀態(tài)字PSW、累加器ACC所有的內(nèi)容保持不變，端口狀態(tài)也保持不變。ALE和PSEN保持邏輯高電平。當(dāng)CPU執(zhí)行一條置PCON,1位（PD）為1的指令后，系統(tǒng)進(jìn)入掉電工作方式。在這種工作方式下，內(nèi)部振蕩器停止工作。由于沒(méi)有振蕩時(shí)鐘，因此，所有的功能部件都停止工作。但內(nèi)部RAM區(qū)和特殊功能寄存器的內(nèi)容被保留，而端口的輸出狀態(tài)值都保存在對(duì)應(yīng)的SFR中，ALE和PSEN都為低電平。89C51端口鎖存器的“讀一修改一寫”操作與“讀引腳”操作有何區(qū)別？答：指令系統(tǒng)中有些指令讀鎖存器的值，有些指令則讀引腳上的值。讀鎖存器指令是從鎖存器中讀取一個(gè)值并進(jìn)行處理，把處理后的值（原值或已修改后的值）重新寫入鎖存器中。這類指令稱為讀-修改-寫指令。 對(duì)于讀-修改-寫指令。直接讀鎖存器而不是讀端口引腳，是因?yàn)閺囊_上讀出的數(shù)據(jù)不一定能真正反映鎖存器的狀態(tài)。尋址方式尋址空間立即數(shù)尋址程序存儲(chǔ)器ROM直接尋址片內(nèi)RAM低128B、特殊功能寄存器寄存器尋址工作寄存器R0-R7、A、B、C、DPTR寄存器間接尋址片內(nèi)RAM低128B、片外RAM變址尋址程序存儲(chǔ)器（@A+PC,@A+DPTR）相對(duì)尋址程序存儲(chǔ)器256B范圍（PC+偏移量）位尋址片內(nèi)RAM的20H-2FH字節(jié)地址、部分SFRSFR:直接尋址，位尋址，寄存器尋址；片外RAM：寄存器間接尋址11、 只能采用寄存器間接尋址（用MOVX指令）12、 低128字節(jié)：直接尋址，位尋址，寄存器間接尋址，寄存器尋址（R0?R7）高128字節(jié)：直接尋址，位尋址，寄存器尋址13、 采用變址尋址（用MOVC指令）14、 壓縮BCD碼在進(jìn)行加法運(yùn)算時(shí)應(yīng)逢十進(jìn)一，而計(jì)算機(jī)只將其當(dāng)作十六進(jìn)制數(shù)處理，此時(shí)得到的結(jié)果不正確。用DAA指令調(diào)整（加06H，60H，66H）12.89C51共有哪些中斷源？對(duì)其中端請(qǐng)求如何進(jìn)行控制？答：（1）89C51有如下中斷源:外部中斷0請(qǐng)求，低電平有效:外部中斷1請(qǐng)求，低電平有效T0：定時(shí)器、計(jì)數(shù)器0溢出中斷請(qǐng)求T1：定時(shí)器、計(jì)數(shù)器1溢出中斷請(qǐng)求TX/RX:串行接口中斷請(qǐng)求（2）通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器TCON、SCON、IE、IP的各位進(jìn)行置位或復(fù)位等操作，可實(shí)現(xiàn)各種中斷控制功能什么是中斷優(yōu)先級(jí)？中斷優(yōu)先處理的原則是什么？答：中斷優(yōu)先級(jí)是CPU相應(yīng)中斷的先后順序。原則：（1） 先響應(yīng)優(yōu)先級(jí)高的中斷請(qǐng)求，再響應(yīng)優(yōu)先級(jí)低的（2） 如果一個(gè)中斷請(qǐng)求已經(jīng)被響應(yīng)，同級(jí)的其它中斷請(qǐng)求將被禁止（3） 如果同級(jí)的多個(gè)請(qǐng)求同時(shí)出現(xiàn)，則CPU通過(guò)內(nèi)部硬件查詢電路，按查詢順序確定應(yīng)該響應(yīng)哪個(gè)中斷請(qǐng)求查詢順序：外部中斷0定時(shí)器0中斷一外部中斷1—定時(shí)器1中斷一串行接口中斷說(shuō)明外部中斷請(qǐng)求的查詢和響應(yīng)過(guò)程。答：當(dāng)CPU執(zhí)行主程序第K條指令，外設(shè)向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求，CPU接到中斷請(qǐng)求信號(hào)并在本條指令執(zhí)行完后，中斷主程序的執(zhí)行并保存斷點(diǎn)地址，然后轉(zhuǎn)去響應(yīng)中斷°CPU在每個(gè)S5P2期間順序采樣每個(gè)中斷源，CPU在下一個(gè)機(jī)器周期S6期間按優(yōu)先級(jí)順序查詢中斷標(biāo)志，如果查詢到某個(gè)中斷標(biāo)志為1，將在接下來(lái)的機(jī)器周期S1期間按優(yōu)先級(jí)進(jìn)行中斷處理，中斷系統(tǒng)通過(guò)硬件自動(dòng)將相應(yīng)的中斷矢量地址裝入PC，以便進(jìn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)程序。中斷服務(wù)完畢后，CPU返回到主程序第K+1條指令繼續(xù)執(zhí)行。15.89C51在什么條件下可響應(yīng)中斷？答：（1） 有中斷源發(fā)出中斷請(qǐng)求（2） 中斷中允許位EA=1.即CPU開中斷（3） 申請(qǐng)中斷的中斷源的中斷允許位為1，即中斷沒(méi)有被屏蔽（4） 無(wú)同級(jí)或更高級(jí)中斷正在服務(wù)（5） 當(dāng)前指令周期已經(jīng)結(jié)束（6） 若現(xiàn)行指令為RETI或訪問(wèn)IE或IP指令時(shí)，該指令以及緊接著的另一條指令已執(zhí)彳丁完畢16.簡(jiǎn)述89C51單片機(jī)的中斷響應(yīng)過(guò)程。答：CPU在每個(gè)機(jī)器周期S5P2期間順序采樣每個(gè)中斷源，CPU在下一個(gè)機(jī)器周期S6期間按優(yōu)先級(jí)順序查詢中斷標(biāo)志，如查詢到某個(gè)中斷標(biāo)志為1，將在接下來(lái)的機(jī)器周期S1期間按優(yōu)先級(jí)進(jìn)行中斷處理，中斷系統(tǒng)通過(guò)硬件自動(dòng)將相應(yīng)的中斷矢量地址裝入PC，以便進(jìn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)程序。一旦響應(yīng)中斷，89C51首先置位相應(yīng)的中斷“優(yōu)先級(jí)生效”觸發(fā)器，然后由硬件執(zhí)行一條長(zhǎng)調(diào)用指令，把當(dāng)前的PC值壓入堆棧，以保護(hù)斷點(diǎn)，再將相應(yīng)的中斷服務(wù)的入口地址送入PC,于是CPU接著從中斷服務(wù)程序的入口處開始執(zhí)行。對(duì)于有些中斷源，CPU在響應(yīng)中斷后會(huì)自動(dòng)清除中斷標(biāo)志。在89C51內(nèi)存中，應(yīng)如何安排程序區(qū)？答：主程序一般從0030H開始，主程序后一般是子程序及中斷服務(wù)程序。在這個(gè)大家還要清除各個(gè)中斷的中斷矢量地址。試述中斷的作用及中斷的全過(guò)程。答：作用：對(duì)外部異步發(fā)生的事件作出及時(shí)的處理過(guò)程：中斷請(qǐng)求，中斷響應(yīng)，中斷處理，中斷返回當(dāng)正在執(zhí)行某一個(gè)中斷源的中斷服務(wù)程序時(shí)，如果有新的中斷請(qǐng)求出現(xiàn)，試問(wèn)在什么情況下可響應(yīng)新的中斷請(qǐng)求？在什么情況下不能響應(yīng)新的中斷請(qǐng)求？答：（1）符合以下6個(gè)條件可響應(yīng)新的中斷請(qǐng)求：a） 有中斷源發(fā)出中斷請(qǐng)求b） 中斷允許位EA=1，即CPU開中斷c） 申請(qǐng)中斷的中斷源的中斷允許位為1，即中斷沒(méi)有被屏蔽d） 無(wú)同級(jí)或更高級(jí)中斷正在被服務(wù)e） 當(dāng)前的指令周期已結(jié)束f） 若現(xiàn)行指令為RETI或訪問(wèn)IE或IP指令時(shí)，該指令以及緊接著的另一條指令已被執(zhí)行完20.89C51單片機(jī)外部中斷源有幾種觸發(fā)中斷請(qǐng)求的方法？如何實(shí)現(xiàn)中斷請(qǐng)求？答：有兩種方式：電平觸發(fā)和邊沿觸發(fā)電平觸發(fā)方式：CPU在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2期間采樣外部中斷引腳的輸入電平。若為低電平，使IE1（IE0）置“1”，申請(qǐng)中斷；若為高電平，則IE1（IE0）清零。邊沿觸發(fā)方式：CPU在每個(gè)機(jī)器周期S5P2期間采樣外部中斷請(qǐng)求引腳的輸入電平。如果在相繼的兩個(gè)機(jī)器周期采樣過(guò)程中，一個(gè)機(jī)器周期采樣到外部中斷請(qǐng)求為高電平，接著下一個(gè)機(jī)器周期采樣到外部中斷請(qǐng)求為低電平，則使IE1（IE0）置“1”申請(qǐng)中斷；否則，IE1（IE0）置0。21.定時(shí)器模式2有什么特點(diǎn)？適用于什么場(chǎng)合？答：（1）模式2把TL0（或TL1）配置成一個(gè)可以自動(dòng)重裝載的8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。TL0計(jì)數(shù)溢出時(shí)不僅使溢出中斷標(biāo)志位TF0置1，而且還自動(dòng)把TH0中的內(nèi)容重新裝載到TL0中。TL0用作8位計(jì)數(shù)器，TH0用以保存初值。（2）用于定時(shí)工作方式時(shí)間（TF0溢出周期）為，用于計(jì)數(shù)工作方式時(shí)，最大計(jì)數(shù)長(zhǎng)度（TH0初值=0）為28=256個(gè)外部脈沖。這種工作方式可省去用戶軟件重裝初值的語(yǔ)句，并可產(chǎn)生相當(dāng)精確定時(shí)時(shí)間，特別適于作串行波特率發(fā)生器。22.89C51定時(shí)器有哪幾種工作模式？有何區(qū)別？答：有四種工作模式：模式0,模式1，模式2,模式3（1） 模式0：選擇定時(shí)器的高8位和低5位組成一個(gè)13位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。TL低5位溢出時(shí)向TH進(jìn)位，TH溢出時(shí)向中斷標(biāo)志位TF進(jìn)位，并申請(qǐng)中斷。定時(shí)時(shí)間t=（213-初值）X振蕩周期X12；計(jì)數(shù)長(zhǎng)度位213=8192個(gè)外部脈沖（2） 模式1：與模式0的唯一差別是寄存器TH和TL以全部16位參與操作。定時(shí)時(shí)間t=（216-初值）X振蕩周期X12；計(jì)數(shù)長(zhǎng)度位216=65536個(gè)外部脈沖（3） 模式2：把TL0和TL1配置成一個(gè)自動(dòng)重裝載的8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。TL用作8位計(jì)數(shù)器，TH用以保存初值。TL計(jì)數(shù)溢出時(shí)不僅使TF0置1，而且還自動(dòng)將TH中的內(nèi)容重新裝載到TL中。定時(shí)時(shí)間t=（28-初值）X振蕩周期X12；計(jì)數(shù)長(zhǎng)度位28=256個(gè)外部脈沖（4） 模式3：對(duì)T0和T1不大相同若設(shè)T0位模式3,TL0和TH0被分為兩個(gè)相互獨(dú)立的8位計(jì)數(shù)器。TL0為8位計(jì)數(shù)器，功能與模式0和模式1相同，可定時(shí)可計(jì)數(shù)。TH0僅用作簡(jiǎn)單的內(nèi)部定時(shí)功能，它占用了定時(shí)器T1的控制位TR1和中斷標(biāo)志位TF1，啟動(dòng)和關(guān)閉僅受TR1控制。定時(shí)器T1無(wú)工作模式3，但T0在工作模式3時(shí)T1仍可設(shè)置為0?2。23.89C51內(nèi)部設(shè)有幾個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器？它們是由哪些特殊功能寄存器組成？答：89C51單片機(jī)內(nèi)有兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，即T0和T1。T0由兩個(gè)8位特殊功能寄存器TH0和TL0組成；T1由TH1和TL1組成。定時(shí)器用作定時(shí)器時(shí)，其定時(shí)時(shí)間與哪些因素有關(guān)？作計(jì)數(shù)器時(shí)，對(duì)外界計(jì)數(shù)頻率有何限制？答：定時(shí)時(shí)間與定時(shí)器的工作模式，初值及振蕩周期有關(guān)。作計(jì)數(shù)器時(shí)對(duì)外界計(jì)數(shù)頻率要求最高為機(jī)器振蕩頻率的1/24。一個(gè)定時(shí)器定時(shí)時(shí)間有限，如何實(shí)現(xiàn)兩個(gè)定時(shí)器的串行定時(shí)以滿足較長(zhǎng)定時(shí)時(shí)間的要求？答：當(dāng)一個(gè)定時(shí)器溢出時(shí)，設(shè)置另一個(gè)定時(shí)器的初值為0開始定時(shí)。使用一個(gè)定時(shí)器，如何通過(guò)軟硬件結(jié)合方法實(shí)現(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)間的定時(shí)？答：設(shè)定好定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間，采用中斷方式用軟件設(shè)置計(jì)數(shù)次數(shù)，進(jìn)行溢出次數(shù)累計(jì)，從而得到較長(zhǎng)的時(shí)間。27.89C51定時(shí)器作定時(shí)和計(jì)數(shù)時(shí)其計(jì)數(shù)脈沖分別由誰(shuí)提供？答：作定時(shí)器時(shí)計(jì)數(shù)脈沖由89C51片內(nèi)振蕩器輸出經(jīng)12分頻后的脈沖提供，作計(jì)數(shù)時(shí)計(jì)數(shù)脈沖由外部信號(hào)通過(guò)引腳P3.4和P3.5提供。28.什么是串行異步通信，它有哪些作用？答：在異步串行通信中，數(shù)據(jù)是一幀一幀（包括一個(gè)字符代碼或一字節(jié)數(shù)據(jù)）傳送的，每一幀的數(shù)據(jù)格式參考書。通信采用幀格式，無(wú)需同步字符。存在空閑位也是異步通信的特征之一。29.89C51單片機(jī)的串行口由哪些功能部件組成？各有什么作用？答：89C51單片機(jī)的串行接口由發(fā)送緩沖期SBUF，接收緩沖期SBUF、輸入移位寄存器、串行接口控制器SCON、定時(shí)器T1構(gòu)成的波特率發(fā)生