北京工業(yè)大學(xué)_單片機_復(fù)習(xí).ppt

1、單片機原理與應(yīng)用復(fù)習(xí),考題主要類型： 選擇：基礎(chǔ)知識為主 判斷題: 基礎(chǔ)知識為主 簡答題：系統(tǒng)應(yīng)用的基礎(chǔ)知識為主（功能、結(jié)構(gòu)、運行方式） 編程題: 功能部件初始化、內(nèi)外數(shù)據(jù)傳輸、簡單實用功能編程。 電路設(shè)計題: 外擴I/O口、地址譯碼、地址空間、以及復(fù)位、時鐘 、控制線等引腳設(shè)計。,復(fù)習(xí),單片機系統(tǒng)結(jié)構(gòu) I/O口結(jié)構(gòu)、功能 P0口-(32-39) 低位地址(A7-A0)/數(shù)據(jù)復(fù)用口 P1口-(1-8) I/O口 P2口-(21-28) 高位地址(A15-A8) P3口-(10-17) 多功能口 串口 : P3.0-RXD P3.1-TXD 中斷 : P3.2-INT0 P3.3-INT1 定時

2、 : P3.4-T0 P3.5-T1 讀寫 : P3.6-WR P3.7-RD,3.引腳功能,P1口（18）,P3口（1017）,P2口（2127）,P0口（3239）,電源,Vcc(40)-+5V電源,Vss(20)接地,振蕩器外接元件引腳,X1(19)接晶體諧振器,X2(18)接晶體諧振器,復(fù)位/備用電源引腳,RESET(9),數(shù)據(jù)/地址復(fù)用控制引腳,ALE/P(30),程序存儲器訪問控制引腳,PSEN(29),EA/Vpp(31),工作狀態(tài)專用寄存器PSW,CY AC F0 RS0 RS1 OV - P,CY: 高位進位標志 AC: 輔助位進位標志 RS0、RS1：工作寄存器組 F0:

3、用戶標志位 OV: 溢出標志位 P: 奇偶標志位 -：保留位,MCS-51存儲器結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù) / 程序存儲器分開三個物理空間 *64K的程序存儲器空間（ 片內(nèi)外） *64K的數(shù)據(jù)存儲器空間 *256字節(jié)的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器空間,ROM內(nèi) EA=1 4KB,ROM外 EA=0 4KB,ROM外 60KB,FFFFH 。 。 1000H,FFH 80H 7FH 00H,RAM內(nèi),SFR,FFFFH 0000H,8051存儲器結(jié)構(gòu),8051存儲器映像圖,0FFFH 。 。 0000H,外部數(shù)據(jù)存儲器,外部數(shù)據(jù)存儲器訪問 Ri-P0口 DPTR- DPL(P0口) DPH(P2口) MOVX A,Ri MO

4、VX A,DPTR-輸入 MOVX Ri,A MOVX DPTR,A-輸出 256B 64KB,外部數(shù)據(jù)存儲器訪問,外部程序存儲器訪問 ALE-地址鎖存信號 PSEN-程序存儲器選通信號 MOVC A,A+DPTR 64KB MOVC A,A+PC 256B,外部程序存儲器訪問,累加器 A,累加器 A,變址間接尋址: A+DPTR (0-64KB),寄存器間接尋 址 : Ri (0-255B),(A)程序存儲器傳送,(B)外部數(shù)據(jù)存儲器傳送,變址間接尋址: A+PC (0-64KB),數(shù)據(jù)指針間接尋址: DPTR (0-64KB),MCS-51的尋址方式 寄存器 1寄存器: R0-R7， Ac

5、c，B，C（位） ,DPTR 2直接尋址: RAM 低128字節(jié)和 SFR寄存器及位地址 3寄存器間接尋址: RAM（R1，R0，SP）和高位128 字節(jié)外RAM（R1，R0，DPTR) 及I/O口 4立即尋址: 程序存儲器立即數(shù)(程序存儲器常數(shù)部分) 5基址+變址間接尋址: 程序存儲器(A+DPTR，A+PC ) 6 相對尋址: PC值+偏移量=有效地址 范圍：PC值+127- -128字節(jié) 7 位尋址: RAM和SFR內(nèi)位尋址,指令系統(tǒng) 數(shù)據(jù)傳送類指令 1)一般傳送類指令 內(nèi)外部數(shù)據(jù)交換 2)棧操作類指令 3)累加器傳送類指令 A寄存器 4)16位數(shù)據(jù)傳送類指令 DTPR 控制轉(zhuǎn)移類指令

6、調(diào)用 轉(zhuǎn)移 判斷,中斷系統(tǒng),中斷源 中斷方式 中斷服務(wù)地址 中斷響應(yīng)條件(3條),(1) 無同一級別或高優(yōu)先級中斷正在服務(wù)中 (2) 當前指令已執(zhí)行到最后一條機器周期并已結(jié)束 (3) 當前正在執(zhí)行的不是返回(RETI)執(zhí)令或訪問 IE.IP特殊功能寄存器指令,中斷服務(wù)程序首地址 中斷源 首地址 1.外部中斷0（INT0） 0003H 2.定時器0益出中斷 000BH 3.外部中斷1（INT1） 0013H 4.定時器1益出中斷 001BH 5.串行口中斷 0023H 6.定時器2益出中斷 002BH,0000H-0002H單元為程序起始 0003H-0032H單元為中斷服務(wù)程序矢量地址,程序起

7、始,內(nèi)部優(yōu)先級順序: 1 IE0 外部中斷0 (INT0) 2 TF0 定時/計數(shù)器0溢出斷 3 IE1 : 外部中斷1 (INT1) 4 TF1: 定時/計數(shù)器1溢出斷 5 RI+TI: 串行通訊中斷 6 TF2+EXF2:定時/計數(shù)器溢出中斷,優(yōu)先級順序: 高級,低級,INT0,TF0,INT1,TF1,RI TI,源允許 IE 總允許 IP 優(yōu)先級激活器 高 低,單片機匯編源程序的基本格式,5.1.2 定時器 / 計數(shù)器控制與狀態(tài)寄存器 1)工作方式控制寄存器TMOD 89H GATE C / T M1 M0 GATE C/T M1 M0 定/計1 定/計0 M1 M0 操作方式 說明

8、0 0 方式0 13位計數(shù)器 0 1 方式1 16位計數(shù)器 1 0 方式2 自動再裝入8位計數(shù)器 1 1 方式3 2個8位計數(shù)器,C /：選擇定時器 / 計數(shù)器模式 : C/ T=1 計數(shù)器 C/ T=0 定時 GATE: 選通控制 GATE=1 (INTx=1)開始計數(shù) 配合中斷使用 GATE=0 (TR=1)選通定時 /計數(shù)器 復(fù)位時TMOD=00H 地址為89H,2)啟停與中斷控制寄存器TCON 88H 定時器 / 計數(shù)器 中斷 TF1:定時器 / 計數(shù)器1溢出中斷標志 硬件置位 TR1:定時器 / 計數(shù)器1啟/?？刂莆?軟件置位/復(fù)位 TF0:定時器 / 計數(shù)器0溢出中斷標志 硬件置位

9、 TR0:定時器 / 計數(shù)器0啟/?？刂莆?軟件置位/復(fù)位 TCON寄存器: 定時器 / 計數(shù)器和中斷系統(tǒng)合用 復(fù)位時TCON=00H 可以 位尋址,串行通訊部分,1)串行通訊接口控制寄存器 SCON 98H 四種工作方式:波特率不同 SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI SM0 SM1 方式 功能 波特率 0 0 0 同步 1 /12fosc 0 1 1 8位 可變 1 0 2 9位 1/64或1/32fosc 1 1 3 9位 可變,SM0 SM1:方式選擇控制位 SM2: 方式2和方式3多機通訊控制位: SM2=1 REN=1時： 接收RB8=1(地址幀) RI=1

10、向主機申請中斷 確認為從機時:復(fù)位 SM2=0 RB8=0(數(shù)據(jù)幀) REN: 允許 /禁止串行接收控制位 REN=1允許接收 REN=0禁止接收,串行通訊部分,TB8: 方式2和方式3要發(fā)送的第9位數(shù)據(jù) RB8: 方式2和方式3要接收的第9位數(shù)據(jù) TI: 發(fā)送中斷請求標志位 RI: 接收中斷請求標志位 RI + TI 中斷請求標志位需要中斷服務(wù)程 序中判別接收和發(fā)送的申請 軟件復(fù)位 SCON寄存器復(fù)位時=00H 98H 可位尋址,2)特殊功能寄存器PCON節(jié)電方式+串行通訊波特率選擇位,SMOD：波特率選擇位 SMOD=1波特率加倍 SMOD=0波特率不變 GF1 GF0：通用標志位 PD：

11、掉電方式 IDL：凍結(jié)方式,3)串行通訊接口波特率的設(shè)置 方式0和方式2與fosc和SMOD位有關(guān) 方式0波特率=1/12fosc 系統(tǒng)的機器周期 方式2波特率=2SMOD/64*fosc 固定兩種 1）SMOD=1時,波特率=1/32 fosc 2）SMOD=0時,波特率=1/64 fosc,方式1和方式3,其波特率是可變的 方式1和方式3波特率=2SMOD / 32* (定時/計數(shù)器1溢出率) 串行通訊接口多選用方式1和方式3 關(guān)鍵計算定時/計數(shù)器1溢出率 而方式1和方式3與fosc和SMOD位有關(guān)外還與定時/計數(shù)器1設(shè)置有關(guān),(2)波特率的設(shè)置 串行方式1,方式3,用定時/計數(shù)器1工作方

12、式2時波特率由下決定: 波特率=2SMOD / 32 *定時/計數(shù)器1溢出率 =2SMOD / 32 * fosc / 12*(28-N) 例如:fosc=12MHZ SMOD=1 N=FFH 波特率=2/32*12/12*106=62.5K 位/秒 實際應(yīng)用中fosc和波特率是給定的只需要求出時間常數(shù)N N=256-(2SMOD*fosc / 波特率*32*12) 例如:fosc=6MHZ SMOD=1 波特率=2400位次/ 秒 時間 常數(shù)為 : N=256-(2*6*106 / 2400*32*12)=242.98=F3H,I2C擴展技術(shù),I2C總線：兩線制總線 兩根線（SDA 數(shù)據(jù)線路

13、； SCL 時種線組成) I2C總線時序信號 起始位(S) 終止位(P) 發(fā)送數(shù)據(jù)“0”、應(yīng)答位低電平 發(fā)送數(shù)據(jù)“1”、非應(yīng)答位高電平 主要特點： 二線傳輸:I2C總線上的所有主器件(單片微處理機)外圍器件和接口都連接到同名端的SDA SCL線上,I2C擴展技術(shù),主要特點: 總線驅(qū)動能力400pF 總線傳輸速率400Kb/s 總線上擴展的節(jié)點數(shù)是由電容負載決定 總線輸出為開漏結(jié)構(gòu)，總線必須接上拉電阻 總線上所有器件都有規(guī)范的器件地址,程序設(shè)計,初始化、控制字填寫、初始值、標號定義、數(shù)據(jù)說明、 子程序調(diào)用與返回、堆棧、 循環(huán)指令、結(jié)構(gòu)、次數(shù)、 結(jié)束指令、,一編程題 1將程序存儲區(qū)內(nèi)一個有100字

14、節(jié)的表格搬移至外部數(shù)據(jù)存儲區(qū)，并從0000H開始存放。 源程序： MOVR0,#0；保存數(shù)據(jù)地址指針00H MOVA,R0 MOVR1,#100；轉(zhuǎn)移字節(jié)數(shù) JP1:MOVDPTR,#TAB；轉(zhuǎn)移表首址 MOVCA,A+DPTR；取數(shù) MOVXR0,A；保存數(shù)據(jù) INCR0；數(shù)據(jù)地址指針+1 MOVA,R0 DJNZR1,JP1；循環(huán)100次 SJMP$ TAB:DBXXH,XXH ；轉(zhuǎn)移表格區(qū) END,定時器初始化程序 START: MOV SP , #60H ；設(shè)置棧頂 MOV TMOD , #10H ；選擇T1、定時、方式1 MOV TH1 , #0D8H ；設(shè)置高字節(jié) MOV TL1

15、, #0F0H ；設(shè)置低字節(jié) SETBEA ; 開中斷 SETB ET1 ；開中斷 SETB TR1 ；啟動定時器,系統(tǒng)設(shè)計與擴展,存儲器擴展 I/O口擴展 地址譯碼 總體設(shè)計,2.2 單片機的引線,80C51,P1.0-P1.7,P3.0-P3.7,P0.0-P0.7,P2.0-P2.7,1,20,21,40,Vpp/EA,ALE/PROG,PSEN,XTAL2,XTAL1,VCC,VSS,數(shù)據(jù)總線 P0口 地址總線 P0口（A0-A7）P2口（A8-A15） 控制總線 EA、PSEN、RD、WR、ALE、 RET、I/O線、P1口、P3口,16位地址線,2. 數(shù)據(jù)/地址總線分離電路連接,A

16、0,A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7,A8,A9,A10,A11,A12,A13,A14,A15,D0,D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,8051,74LS373,地址信號A13-A15作為74LS138地址譯碼器輸入。,部分譯碼法,部分地址參與譯碼，產(chǎn)生的控制信號對應(yīng)某一地址區(qū)域，而不是唯一地址。,A15,A13,A14,RAM1,RAM2,RAM3,RAM4,8KB,8KB,8KB,8KB,32KB,I/O1訪問控制,I/O2訪問控制,I/O3訪問控制,I/O4訪問控制,8KB,8KB,8KB,8KB,32KB,例如：,外部數(shù)據(jù)存儲器和I/O接口譯碼,P2,ALE,P0,W

17、R,RD,62256,8155,8255,0832,打印機,8,7,8,A8-A15,A0-A7,D0-D7,Y7- Y0,P2.7-5,373,A8-A14,0000H-7FFFH,8000H-9FFFH,A000H-BFFFH,COOOH-DFFFH,4*8=32K,74LS21,8051,打印機地址范圍？,地址譯碼,將地址線高位作為譯碼線 P2.5 P2.6 P2.7,1片選譯碼：,8051,2732,8255,8279,0809,0832,P2.7,P2,6,P2.5,P2.4,P2.0-3,CS,CS,CS,CS,CS,PSEN,RD,WR,A0-1,ALE,P0,P2,A0,ALE,8255接口芯片地址范圍：？,并行I/O口擴展的鍵盤,單片機,獨立式鍵盤掃描,P2.7 RD,74LS244,線選法,直接使用地址線作為讀/寫訪問控制信號線。,P2.0（A8）= 0,P2.0,74LS32,地址= ？,并行I/O口擴展的鍵盤（查詢）,行列式鍵盤 列線輸出低電位, 查詢行線電平,行線(輸入),列線(輸出低電平),單片機,RD,WR,74LS273,并行I/O口擴展的鍵盤（中斷方式）,中斷方