單片機(jī)原理及接口技術(shù)復(fù)習(xí)

單片機(jī)原理及接口技術(shù)

復(fù)習(xí)課考試安排時(shí)間：10或11周考試方式：閉卷筆試成績評定：平時(shí)成績+上機(jī)成績+筆試成績

15%+15%+70%考試內(nèi)容：第1-8章、第10章考試題型及題量填空題：10空，10分選擇題：5題，10分簡答題：4題，20分分析題：3題，40分綜合應(yīng)用題：1題，20分1小巧靈活、成本低，易于產(chǎn)品化。它能方便的組裝成各種智能化的控制設(shè)備及各種智能儀器儀表。2面向控制，能針對性地解決從簡單到復(fù)雜的各類控制任務(wù)，因而能獲得最佳的性能價(jià)格比。3抗干擾能力強(qiáng)，適應(yīng)溫度范圍寬，在各種惡劣的環(huán)境條件下都能可靠地工作，這是其他機(jī)種無法比擬的。網(wǎng)絡(luò)功能，可以很方便地實(shí)現(xiàn)多機(jī)和分布控制。使整個(gè)控制系統(tǒng)的效率和可靠性大為提高。5外部擴(kuò)展能力強(qiáng)。在內(nèi)部的各種功能部件不能滿足應(yīng)用需要時(shí)，均可在外部進(jìn)行擴(kuò)展。它與許多通用的微機(jī)接口芯片兼容。給應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來極大的方便和靈活性。第1章1、單片機(jī)與普通微機(jī)相比的特點(diǎn)：P102、幾種進(jìn)制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換

（1）任意進(jìn)制數(shù)->十進(jìn)制數(shù)按權(quán)展開，先乘后加例：111.01B=1×22+1×21+1×20+0×2-1+1×2-2（2）

十進(jìn)制數(shù)-->任意進(jìn)制數(shù)整數(shù)部分除R取余，小數(shù)部分乘R取整 R=2或16注：先得到的余數(shù)為低有效位先得到的整數(shù)為高有效位

（3）二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)間的轉(zhuǎn)換

二進(jìn)制數(shù)->十六進(jìn)制數(shù)方法：以小數(shù)點(diǎn)為界，將二進(jìn)制數(shù)向左或向右每4位用1個(gè)十六進(jìn)制數(shù)代替，不夠4位則用0補(bǔ)充。十六進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)方法：以小數(shù)點(diǎn)為界，向左或向右每1位十六進(jìn)制數(shù)用4個(gè)二進(jìn)制位表示即可。十進(jìn)制（D）二進(jìn)制（B）十六進(jìn)制（H）

0 0000 0

1

0001

1

2

0010

23 0011 3

4

0100

45 0101 56 0110 67 0111 7

8

1000

89 1001 910 1010 A11 1011 B12 1100C13 1101D14 1110E15 1111F

找特點(diǎn)和規(guī)律84211、MCS-51系列單片機(jī)特性P17系列MCS-51子系列MCS-52子系列803180C31805180C51875187C51片內(nèi)存儲器片內(nèi)ROM片內(nèi)ERROM片內(nèi)RAM001284kB0128B4k128008K8K000256256256803280C32805280C52875287C52定時(shí)器計(jì)數(shù)器2X16位3X16位并行I/O口串行I/O口中斷源制造工藝4X8位4X8位115676767HMOSCHMOSHMOSHMOSCHMOSCHMOSHMOSHMOSHMOSCHMOSCHMOSCHMOS第2章單片機(jī)最小系統(tǒng)的必備條件電源EA引腳(直接上拉至高電平)晶體振蕩電路（時(shí)鐘電路）復(fù)位電路2、單片機(jī)最小系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)P20：地址鎖存允許信號當(dāng)單片機(jī)上電復(fù)位后，用示波器測ALE引腳，若有脈沖輸出，則說明單片機(jī)最小系統(tǒng)外圍電路連接正確，單片機(jī)正常工作。/ALEPROG3、如何判斷MCS-51單片機(jī)是否正常工作？P19引腳為高電平時(shí)，CPU訪問內(nèi)部ROM，但當(dāng)PC指針超過0FFFH時(shí)（4KB），自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行外部ROM引腳為低電平，則訪問外部ROM,從片外ROM的0000H單元開始取指令。：訪問內(nèi)部或外部ROM選擇信號/PPEAV4、EA引腳有什么作用？P195、P3口第二功能(P20)讀選通外部寫選通外部計(jì)數(shù)輸入計(jì)數(shù)器定時(shí)器計(jì)數(shù)輸入計(jì)數(shù)器定時(shí)器申請外部中斷申請外部中斷串行數(shù)據(jù)發(fā)送串行數(shù)據(jù)接收功能含義RAMRAM1/0/10RDWRTTINTINTRXDTXD1010第二功能MCS-51的時(shí)鐘信號共有4種，從小到大依次是：振蕩周期：振蕩周期指為單片機(jī)提供定時(shí)信號的振蕩源的周期或外部輸入時(shí)鐘的周期。時(shí)鐘周期（狀態(tài)周期）:1個(gè)狀態(tài)周期=2個(gè)振蕩周期。機(jī)器周期：一個(gè)機(jī)器周期是指完成一個(gè)基本操作（如取指令、存儲器讀、存儲器寫等）所需要的時(shí)間。MCS－51的一個(gè)機(jī)器周期分成6個(gè)狀態(tài)周期，即12個(gè)振蕩周期。指令周期：指令周期即執(zhí)行一條指令所占用的全部時(shí)間，通常為1～4個(gè)機(jī)器周期。

6、時(shí)鐘信號P22例如:外接晶振為12MHz時(shí),MCS—51單片機(jī)的4個(gè)時(shí)間周期的具體值為多少？

T振蕩=1/12μs;T狀態(tài)=2*T振蕩=1/6μs;T機(jī)器=12*T振蕩=1μs;T指令=1～4*T機(jī)器=1μs～4μs

CY（PSW.7）——進(jìn)位標(biāo)志位。AC（PSW.6）——輔助進(jìn)位（或稱半進(jìn)位）標(biāo)志。OV（PSW.2）——溢出標(biāo)志位P（PSW.0）——奇偶標(biāo)志位。累加器A中有奇數(shù)個(gè)1

則P=1，否則P=0。用于校驗(yàn)串行通信中數(shù)據(jù)傳送是否出錯(cuò)。P—OVRSRSF0ACCYPSW.7PSW.07、程序狀態(tài)字寄存器PSWP24第3章1、尋址方式及其功能P34-38如：P583P595立即尋址寄存器尋址直接尋址寄存器間接尋址變址尋址相對尋址位尋址2、常用指令如：循環(huán)轉(zhuǎn)移指令（減1條件轉(zhuǎn)移指令）P54減1條件轉(zhuǎn)移指令有如下兩條:DJNZdirect,rel

;(direct)←(direct)－1,

若(direct)=0,則(PC)←(PC)+3

否則,(PC)←(PC)+3+relDJNZRn,rel

;(Rn)←(Rn)－1

若(Rn)=0,則(PC)←(PC)+2

否則,(PC)←(PC)+2+rel第4章1、偽指令ORG、END的使用2、延時(shí)子程序的編寫方法P78-791、MCS-51單片機(jī)有幾個(gè)中斷源？INT0——外部中斷0。中斷請求通過P3.2引腳輸入。INT1——外部中斷1

中斷請求通過P3.3引腳輸入。T0——定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0溢出中斷T1——定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1溢出中斷TX/RX——串行口中斷。

當(dāng)串行口完成一幀數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收時(shí)，

便自動(dòng)請求中斷。溢出時(shí)自動(dòng)請求中斷第5章2、MCS-51單片機(jī)有幾級中斷優(yōu)先級？

23、MCS-51單片機(jī)外部中斷源觸發(fā)中斷請求的方法有哪些？分別怎么觸發(fā)？P83電平觸發(fā)方式：外部中斷請求引腳為低電平時(shí)觸發(fā)。

CLRIT0/IT1脈沖觸發(fā)方式或邊沿觸發(fā)方式：外部中斷請求引腳為下降沿時(shí)觸發(fā)。

SETBIT0/IT1IE0TCONSCONINT0IT0=0IT0=1INT1IT1=0IT1=1TF0IE1TF1T0T1TIRITXRXESET0EX0EX1ET1EA自然優(yōu)先級矢量地址高級中斷請求自然優(yōu)先級矢量地址低級中斷請求PX0PT0PX1PT1PSIEIP中斷請求標(biāo)志寄存器

TCON、SCON中斷允許控制寄存器

IE中斷優(yōu)先級寄存器IP4、MCS-51單片機(jī)中斷系統(tǒng)控制位P83-85S:serialT:timerX:external會編寫中斷初始化程序如：P948、試編寫一段中斷初始化程序，使INT0采用電平觸發(fā)方式、INT1采用邊沿觸發(fā)方式，且INT0為中斷優(yōu)先級高級，并開放INT0、INT1中斷。

CLRIT0SETBIT1SETBPX0SETBEA

SETBEX0SETBEX15、中斷優(yōu)先級排列順序P86

當(dāng)同時(shí)接收到幾個(gè)同一優(yōu)先級的中斷請求時(shí)，響應(yīng)哪個(gè)中斷源則取決于內(nèi)部硬件查詢順序。其優(yōu)先級（自然優(yōu)先級）排列順序如下圖所示：中斷源

同級內(nèi)的中斷優(yōu)先級外部中斷0中斷高級定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0溢出中斷外部中斷1定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T1溢出中斷串行口中斷低級例5.5正常情況下，非交叉路口的交通紅綠燈以1s的間隔輪流點(diǎn)亮，當(dāng)有消防任務(wù)時(shí)，消防官兵只需要按一下設(shè)置在路邊的消防緊急按鈕，則道路交通燈就會變成紅燈并持續(xù)1s時(shí)間，禁止其他車輛通行，使消防車可以順利通過，1s后自動(dòng)返回按緊急按鈕前燈的狀態(tài)，繼續(xù)紅綠燈輪流點(diǎn)亮的正常狀態(tài)，試用51單片機(jī)來模擬實(shí)現(xiàn)上述功能。P91分析：1、用紅色和綠色發(fā)光二極管模擬道路交通燈，并與單片機(jī)的I/O口相連，可通過設(shè)置I/O口的電平來點(diǎn)亮發(fā)光二極管。2、用按鈕開關(guān)或閘刀開關(guān)模擬消防緊急按鈕，可將開關(guān)與單片機(jī)的外部中斷0的引腳相連，引入外部中斷信號。3、沒有中斷發(fā)生時(shí)，紅色和綠色發(fā)光二極管輪流被點(diǎn)亮，均持續(xù)1S（通過調(diào)用延時(shí)子程序?qū)崿F(xiàn)）——主程序。4、當(dāng)中斷發(fā)生時(shí)，將紅色發(fā)光二極管點(diǎn)亮，并持續(xù)1秒

——中斷服務(wù)程序。6、中斷的應(yīng)用解：將P1口的P1.1～P1.0分別接紅和綠色發(fā)光二極管D1～D0模擬道路交通燈，P3.2（INT0）引腳接一開關(guān)以模擬消防緊急按鈕。圖5-10AT89C51單片機(jī)模擬交通燈電路原理圖P92P3.2中斷初始化程序怎么寫？書P20例5.5源程序如下：ORG0000HLJMPMAINORG0003H；外部中斷0的中斷入口地址LJMPINT_EX0ORG0030HMAIN:

SETBIT0；外部中斷0下降沿觸發(fā)方式

SETBEX0；外部中斷0允許控制

SETBEA；單片機(jī)中斷允許控制LOOP:SETBP1.0；綠燈被點(diǎn)亮

LCALLDELAY1S;延時(shí)1sCLRP1.0；綠燈熄滅

SETBP1.1；紅燈被點(diǎn)亮

LCALLDELAY1S；延時(shí)1sCLRP1.1；紅燈熄滅

LJMPLOOP中斷初始化程序【100ms延時(shí)子程序如下】DELAY:MOVR6,#0C8H;外循環(huán)200次

LOOP1:MOVR7,#0F8H;內(nèi)循環(huán)248次

NOP;時(shí)間補(bǔ)償

LOOP2:DJNZR7,LOOP2;延時(shí)2μs×248=496μsDJNZR6,LOOP1;延時(shí)500μs×200=100msRET【延時(shí)1s調(diào)用100ms延時(shí)子程序如下】;1s是100ms的10倍，即連續(xù)執(zhí)行100ms延時(shí)子程序10次即可

DELAY1S:MOVR0,#10

LOOP0:LCALLDELAYDJNZR0,LOOP0RET

INT_EX0：

PUSHP1PUSH00HPUSH06HPUSH07HSETBP1.1；紅燈被點(diǎn)亮

CLRP1.0；綠燈熄滅

LCALLDELAY1S；延時(shí)1s

POP07HPOP06HPOP00HPOPP1RETIEND

需要保護(hù)現(xiàn)場和恢復(fù)現(xiàn)場的原因：需要保護(hù)在主程序和中斷程序中都會使用的寄存器、并口等。因?yàn)镽0、R6、R7在中斷服務(wù)程序中最后都減到0了，當(dāng)中斷返回時(shí)，會接著中斷前的延時(shí)子程序繼續(xù)執(zhí)行，此時(shí)的R0、R6、R7之一很有可能從0開始減，得0FFH，而不是中斷前的值，延時(shí)就長了。

保護(hù)P1口的狀態(tài)，是為了中斷返回后繼續(xù)中斷前燈的顯示狀態(tài)，即若中斷前綠燈亮了0.5秒，中斷后綠燈還需要亮0.5秒，而不是紅燈亮0.5秒。保護(hù)現(xiàn)場,00H、06H、07H分別是R0、R6、R7的地址，PUSH、POP操作數(shù)只能是直接地址P43恢復(fù)現(xiàn)場第6章1、MCS-51單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作模式及區(qū)別P98

2、4種工作模式下的初值P101X初值,N需要計(jì)數(shù)的次數(shù),T定時(shí)時(shí)間,fosc為振蕩頻率計(jì)數(shù)器的初始值X由下式確定：

X＝2n-N

定時(shí)器的初始值X由下式確定：

fosc12*TX=2n

-模式0—n=13模式1—n=16模式2、3—n=83、計(jì)數(shù)時(shí)，輸入信號的頻率必須小于晶振頻率的1/24。

P984、定時(shí)/計(jì)數(shù)器的四種工作模式的應(yīng)用定時(shí)方式如P101例6.3、例6.4

計(jì)數(shù)方式如P104例6.9、例6.10fosc12*TX=213-12x10612*10-3=8192-例6.4用T0定時(shí)，選擇工作模式0，定時(shí)/計(jì)數(shù)器的開啟與外部中斷引腳無關(guān)。編程實(shí)現(xiàn)由單片機(jī)P1.0輸出占空比為50%、周期為2ms的方波，晶振頻率為12MHZ。=8192-1000=7192=1C18H

=0001110000011000B(TL0)=18H分析：

1、設(shè)置初值，定時(shí)1ms，頻率為12MHZ

：(TH0)=0E0H1ms1msP1012、控制寄存器TMOD和TCON的設(shè)置

用T0定時(shí)，選擇工作模式0，定時(shí)/計(jì)數(shù)器的開啟與外部中斷引腳無關(guān)。GATEC/TM1M0GATEM1C/TM0定時(shí)器T1定時(shí)器T0TMOD（89H）D7D6D5D4D3D2D1D000000000MOVTMOD,#00H；設(shè)置工作方式SETBTR0；啟動(dòng)定時(shí)器013、中斷初始化程序

中斷允許控制寄存器P84EAESET1EX1ET0EX0

IE（A8H）AFHAEHADHACHABHAAHA9HA8H11SETBEASETBET0模式0中斷方式源程序:

ORG0000H LJMPMAIN ORG000BH;P88 LJMPINT_TIME0 ORG0030HMOVTMOD,#00H；設(shè)置工作方式

MOVTH0,#0E0H；設(shè)初始值

MOVTL0,#18H

SETBEA SETBET0；開放定時(shí)器溢出中斷

SETBP1.0

SETBTR0

；啟動(dòng)定時(shí)器0

LJMP$;等待1ms,溢出中斷發(fā)生

MOVTH0,#0E0H；對定時(shí)器重新賦值

MOVTL0,#18H

CPLP1.0;取反

RETIEND中斷初始化程序定時(shí)器初始化程序1ms1ms1ms1ms定時(shí)器0溢出中斷服務(wù)程序MAIN:INT_TIME0:(TL1)=0F6H分析：

1、設(shè)置初值：模式2，計(jì)數(shù)10次。(TH1)=0F6H例6-10：利用定時(shí)器T1的模式2對外部信號計(jì)數(shù)，定時(shí)/計(jì)數(shù)器的開啟與外部中斷引腳無關(guān)。要求每計(jì)滿10次，將P1.0引腳取反。X＝28-N=256-10=246=0F6H2、控制寄存器TMOD和TCON的設(shè)置

用T1計(jì)數(shù)，選擇工作模式2，定時(shí)/計(jì)數(shù)器的開啟與外部中斷引腳無關(guān)。GATEC/TM1M0GATEM1C/TM0定時(shí)器T1定時(shí)器T0TMOD（89H）D7D6D5D4D3D2D1D001000001MOVTMOD,#60H；設(shè)置工作方式SETBTR1；啟動(dòng)定時(shí)器113、中斷初始化程序

中斷允許控制寄存器P84EAESET1EX1ET0EX0

IE（A8H）AFHAEHADHACHABHAAHA9HA8H11SETBEASETBET1模式2源程序，使用中斷方式判斷是否溢出：P105

ORG0000H LJMPMAIN ORG001BH；P88 LJMPINT_TIME1 ORG0030H

MOVTMOD,#60H

;設(shè)置T1為模式2,外部計(jì)數(shù)方式

MOVTL1,#0F6H；T1計(jì)數(shù)器初值

MOVTH1,#0F6H

SETBEA；開放定時(shí)器溢出中斷

SETBET1

SETBP1.0

SETBTR1

；啟動(dòng)T1計(jì)數(shù)HERE:SJMPHERE；等待中斷

CPLP1.0RETIEND中斷初始化程序定時(shí)器初始化程序定時(shí)器1溢出中斷服務(wù)程序MAIN：INT_TIME1:串行數(shù)據(jù)傳輸方向通常有三種：單工、半雙工和全雙工。P1111、串行數(shù)據(jù)傳輸方向發(fā)送端接受端數(shù)據(jù)線地線單工方式發(fā)送/接收端接收/發(fā)送端數(shù)據(jù)線地線半雙工方式發(fā)送/接收器接收/發(fā)送端數(shù)據(jù)線地線全雙工方式第7章第8章1、P0、P1、P2、P3的功能及區(qū)別。P130◆P0口：P0具有三個(gè)功能

(1)訪問外部存儲設(shè)備時(shí)作為低8位地址線

(2)作為8位數(shù)據(jù)線

即P0