单片机原理及应用系统设计复习提纲
第1 章 单片机概述
一、单片机的概念
P.12
在一块芯片上集成了CPU、RAM、ROM、定时/计数器、中断控制器以及串行口,并行I/O接口等,构成的一个完整的微型计算机系统。
二、单片机的特点
P。12
(1)小巧灵活、成本低、易于产品化 (2)可靠性高、适用的温度范围宽 (3)易扩展、控制功能强 (4)指令系统相对简单,较易掌握
三、单片机的分类
P。8—11
1。按片内不同程序存储器的配置来分
(1)片内带Mask ROM(掩膜ROM)型 (2)片内带EPROM型 (3)片内无ROM(ROMLess)型 2。按片内不同容量的存储器配置来分 (1)51子系列型 (2)52子系列型 3.按芯片的半导造工艺上的不同来分 (1)HMOS工艺型 (2)CHMOS工艺型 4.AT系列单片机分类
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第2 章 MCS—51 系列单片机的内部结构
一、MCS-51单片机的内部结构
P.13-17
T0 T1 时钟电路 ROM RAM 定时计数器 CPU 并行接口 串行接口 中断系统 P0 P1 P2 P3 处理器CPU:8位,运算和控制功能
TXD INT0 INT1 RXD 内部RAM:共256个RAM单元,用户使用前128个单元,存放可读写数据,后128个单元被SFR占用.通常内部RAM指的是前128B,即00H—FFH。
内部ROM:4KB FLASH ROM,用于存放程序、原始数据和表格。 定时/计数器:2个16位的定时/计数器,实现定时或计数功能。 并行I/O口:4个8位的I/O口P0、P1、P2、P3。 串行口:一个全双工串行口。 中断控制系统:5个中断源 时钟电路:可产生时钟脉冲序列
二、MCS—51单片机的外部引脚:控制引脚ALE、RST、PSEN、EA、RD、WR的功能 P。19
ALE: 地址锁存有效信号输出端 RST: 复位引脚
PSEN:外部ROM读选通信号
EA:片外程序存储器选择信号
RD:外部RAM读选通信号输出端,低电平有效 WR:外部RAM写选通信号输出端,低电平有效
三、单片机的存储器组织结构:存储器空间、寻址范围、功能
P.19-22
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计算机的存储器结构有两种:
哈佛结构:程序存储器和数据存储器分开,相互;
普林斯顿结构:程序存储器和数据存储器是统一的,地址空间统一编址。 MCS—51单片机属于哈佛结构:程序存储器和数据存储器分开。 MCS—51单片机存储空间分布图
MCS-51单片机存储器地址空间分为3类:
1、片内、外统一编址的KB程序存储器地址空间0000H~FFFFH(16位) 2、KB片外数据存储器地址空间,地址0000H~FFFFH(16位) 3、128B片内数据存储器地址空间(8位),地址00H~FFH。 内部RAM数据存储器
工作寄存器区(00H—1FH):用于暂存系统运行时的中间结果。共4组,每组8个寄存器: R0~R7,CPU当前使用的工作寄存器区由程序状态字PSW的 3、4位决定.
位寻址区(20H-2FH):16个单元的每一位都有一个位地址(16*8)。存放各种标志位信息和为数据。 通用RAM区(30H—7FH):用于存放各种数据(原始数据、中间结果、最终结果)和堆栈。 堆栈:用于保护CPU的现场,后进先出(LIFO)的RAM缓冲器.堆栈的栈顶位置由堆栈指针SP确定。
四、特殊功能寄存器SFR中各个寄存器的地址和功能 特殊功能寄存器/专用寄存器SFR(80H-FFH)
专用于控制、管理单片机内部并行I/O接口、串行口、算术逻辑部件、定时器/计数器、中断系统等功能模块的工作。
21个SFR, 分别用于以下各个功能单元: CPU:ACC、B、PSW、SP、
DPTR(两个8位寄存器DPL、DPH组成)
并行口:P0、P1、P2、P3 中断系统:IE、IP
定时/计数器:TMOD、TCON、TH1、TL1、TH0、TL0 串行口:SCON,SBUF,PCON
P.22-24
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五、单片机并行I/O接口:P0、P1、P2、P3的功能 P0口有三个功能:
1、外部扩展存储器时,当做数据总线(如图1中的D0~D7为数据总线接口) 2、外部扩展存储器时,当作地址总线(如图1中的A0~A7为地址总线接口)
3、不扩展时,可做一般的I/O使用,但内部无上拉电阻,作为输入或输出时应在外部接上拉电阻。 P1口只做I/O口使用:其内部有上拉电阻。 P2口有两个功能:
1、扩展外部存储器时,当作地址总线使用 2、做一般I/O口使用,其内部有上拉电阻; P3口有两个功能:
除了作为I/O使用外(其内部有上拉电阻),还有一些特殊功能,由特殊寄存器来设置
P.24-28
六、单片机的时钟周期、机器周期
P。29
时钟周期:时钟电路产生的振荡脉冲的周期,也叫节拍,
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一般用P表示。
状态:2个节拍组成一个状态,一般用S表示。
机器周期:计算机工作的最小时间单位(最短指令执行时间)一个机器周期包含6个状态,即12个时钟周期(S1P1、S1P2、S2P1、S2P2、、S6P1、S6P2)
指令周期:CPU执行一条指令所需要的时间。 一般是1、2、4个机器周期。 指令周期=(1~4)*机器周期=6*时钟周期=2*1/振荡周期=1/振荡频率(μs)
七、单片机的复位电路方式、复位后各SFR的初始状态
P.31-32
系列单片机的复位信号是从RST引脚输入到芯片内的施密特触发器中的。当系统处于正常工作状态时,且振荡器稳定后,如果RST引脚上有一个高电平并维持2个机器周期(24个振荡周期)以上,则CPU就可以响应并将系统复位。
单片机系统的复位方式有:手动按钮复位和上电复位。
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第4 章 MCS—51 系列单片机C 语言程序设计
一、C51特有的数据类型
P。-91
特殊功能寄存器型(sfr和sfr16)和位类型(bit和sbit)
二、C51变量的存储(器)类型及对应的存储器区域
P.94
第5 章 MCS—51 型单片机的内部硬件资源及应用
一、MCS—51单片机的中断源、中断请求标志、中断入口地址
P.132-133
中断源:引起中断的原因,或能发出中断申请的来源. 中断源:51系列有5个,52系列有6个 5个中断源:
2个外部中断源、2个定时中断源、1个串行口中断源 外部中断输入信号INT0、INT1:外部0(1)中断请求信号。 由P3.2(P3.3)输入。
由IT0(IT1)决定中断请求信号是低电平还是下降沿有效。 输入信号有效时,IE0(IE1)=1,请求中断。 定时中断TF0、TF1:T0(T1)溢出中断请求.
定时器产生溢出时,TF0(TF1)=1,请求中断。 串口中断RI、TI:串行中断请求。
接收(发送)完一帧数据,RI(TI)=1,请求中断。 中断入口地址(中断矢量) 中断源 入口地址 INT0 0003H T0 000BH INT
10013H
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T1
中断请求标志:锁存在TCON、SCON的相应标志位中。 定时/计数器控制寄存器TCON(88H)
001BH 0023H
RI(TI)
IE1(IE0): 外部1(0)中断请求标志。 =1 存在中断请求; =0 无中断请求 IT1(IT0): 外部中断触发方式选择。 =0 低电平触发; =1 下降沿触发 串口控制寄存器SCON(98H)
TI: 发送中断标志位。硬件置位,软件复位。 TI=1时,可申请中断或软件查询。 RI: 接收中断标志位。硬件置位,软件复位。 RI=1时,可申请中断或软件查询.
三、MCS—51单片机的串行通信接口的4种工作方式及特点
二、MCS—51单片机的定时/计数器的应用:中断方式产生方波 第6 章 MCS—51 型单片机系统功能的扩展。
一、数据存储器及程序存储器的扩展:地址计算及程序编写 二、74LS377、74LS244扩展并行I/O口:地址计算 第7章 MCS-51 型单片机接口技术
一、LED数码管显示器的动态显示接口电路:74LS377的地址计算及程序编写 二、键盘的接口电路:式键盘扩展及编程;矩阵式键盘接口扩展及编程 三、ADC0809与单片机的接口电路:8个通道地址计算、中断方式编程
四、DAC0832的3种工作方式;DAC0832与单片机的接口电路地址计算、输入数字量与输出模拟量的对应关系式
注意:考试为开卷。
P。150-153
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