《单片机原理及应用》复习提纲 单片机应用系统的典型结构图   单片机应用系统核心硬件技术包括： 1.时序 2.中断 3.地址译码   单片机应用系统核心软件技术包括： 1.寻址方式、指令系统 2.典型程序结构 3.中断程序设计
《单片机原理及应用》复习提纲 （2015年） 一．概述 掌握：1.单片机的基本概念、特点、单片机与通用微机的主要区别、应用领域 总线的概念，微型计算机的基本工作过程 (1)基本概念：    单片机是将CPU、存储器、I/O接口电路等微型机的主要部件集成在一块芯片上的计算机，简称单片机（Microcontroller）。 (2)特点：          可靠性高；使用方便、灵活，便于用户开发；易于面向工业控制；易于构成嵌入式系统。 (3)单片机与通用微机的主要区别：          单片机是专门为控制和智能仪器设计的一种集成度很高的微型计算机。 (4)应用领域：          <1>单片机在智能仪表和测量仪器中的应用          <2>单片机在机电/光机电一体化产品中的应用          <3>单片机在计算机网络及通信产品中的应用          <4>单片机在消费类电子产品中的应用 (5)总线的概念：          用来传送信息的一组导线，为CPU和其它部件之间提供数据、地址和控制信息的传输通道          地址总线：用于传送地址信息。          数据总线：用于传送数据信息。          控制总线：用于传送控制信息。 (6)微型计算机的基本工作过程：   <1>在进入运行前，要将事先编好的程序装入存储器中。    <2>读取指令:在CPU的控制下，由内部程序计数器(PC)形成指令存储地址，并从该地址中读取指令后送到指令寄存器(IR)中保存    <3>执行指令:在CPU的控制下，由指令译码器(ID)对指令译码，产生各种定时和控制信号，并执行该指令所规定的操作。   2.定点小数的表示方法         小数点通常有两种表示方法：定点表示法和浮点表示法。         在定点表示法中，小数点的位置是固定不变的，它是事先约  
定好的，不必用符号表示。通常，将小数点固定在数值部分的最高位之前或最低值之后， 前者将数表示为纯小数，后者将数表示为纯整数。   3.BCD码的两种存储格式（压缩和非压缩形式）         1）压缩BCD码：用4位二进制数表示1位十进制数，一个字节表示2位十进制数。       例如10010111B表示十进制数97。         2）非压缩BCD码：用8位二进制数表示1位十进制数，高4位总是0000。     例如，00001001B表示十进制数9。    4.ASCII的作用和特点：         0-9的ASCII：30H-39H         A,B,C,D,E,F的ASCII：41H-46H     5.二进制、十进制、十六进制之间的转换方法（熟练掌握整数的转换方法）   6.负数的3种表示方法：原码、反码和补码   7.补码和真值的计算方法（熟练掌握，整数）   8.单字节HEXàBCD; 单字节BCDàHEX的转换方法；HEXàASCII; ASCII àHEX的转换方法   二．内部结构（以AT89C51、AT89C52为背景机型） 引脚部分： 理解ALE，/PESN，/EA，/WR，/RD 的作用 1.ALE：地址锁存使能输出（Address Latch Enable），下跳沿时锁存 2./PESN:程序存储器读选通信号（Progrom Store Enable），访问代码空间 3.外部ROM访问允许  EA=0：访问片外程序存储器  EA=1：访问片内程序存储器，         当PC值大于0FFFH后，转向访问片外程序存储器。 4./WR:访问数据空间，写外部数据存储器控制信号 5./RD:访问数据空间，读外部数据存储器控制信号 CPU部分： 了解CPU的基本组成部件 运算器（ALU,A,B, PSW(CY,AC,OV,P)） ALU:算术逻辑部件      组成：加法器和其他电路      主要功能：算术运算和逻辑运算 A:累加器,存放操作数或中间运算结果的寄存器 B:寄存器,一般用于乘、除法指令 PSW:程序状态字寄存器  CY（PSW.7）——进位标志: 在进行加或减运算时，如果操作结果最高位有进位或借位时，CY由硬件置“1”，否则清“0”。   AC（PSW.6）——半进位标志: 在进行加或减运算时，如果操作结果的低半字节向高半字节产生进位或借位时，将由硬件置“1”，否则清“0”。   OV（PSW.2） ——溢出标志: 在有符号数加减运算中，若有异常结果，OV硬件置1，否则硬件清0。   P（PSW.0） ——奇偶标志位 该位始终跟踪累加器A中含“1”个数的奇偶性。 如果A中有奇数个“1”，则P置“1”，否则置“0”。满足偶校验原则。   控制器 (IR,ID,PC,SP,DPTR) IR:中断允许控制寄存器 ID:中断优先级控制寄存器 PC:程序计数器(Program Counter) SP:堆栈指针(Stack Pointer) DPTR:数据指针寄存器(Data Pointer)        理解PC，SP，DPTR，PSW的作用，以及PSW中各位的含义和使用方法   时序部分： 了解时钟周期、状态周期、机器周期和指令周期之间的关系   1个机器周期  =6个状态周期(时钟周期)  =12个振荡周期  =完成一个基本指令所需时间   指令周期：完成一个指令所需时间
  重点掌握机器周期的计算方法   12*晶振周期   时钟电路硬件连线   时钟部分： 了解给单片机提供时钟的必要性；掌握提供时钟的基本方法   复位部分： 了解给单片机复位的必要性，掌握复位的基本方法和电路(上电复位、按键复位) 1.复位条件：RST引脚端出现持续时间不短于 2个机器周期的高电平。 2. 上电复位                       按键复位                     复合复位   掌握和理解单片机复位后的初始状态。 SP=07H P1~P3=0FFH IP=XXX00000B IE=0XX00000B PCON=0XX00000B SBUF(串行口数据缓冲寄存器)=XXH 其他=00H     复位电路硬件连线         片内RAM部分和SFR区： 了解片内128Byte（256Byte）RAM的分区情况和使用特点 1.分区情况 (1) 低128字节的区域       ①工作寄存器区（00H～1FH）      ②可位寻址区（20H～2FH）       ③用户RAM区（30H～7FH） (2)高128字节区域           SFR区：承担着51单片机片上资源的管理工作 2.使用特点      ①区和③区只能按字节进行数据存取操作，②区则可按字节和位两种方式存取操作。      每个存储单元都有一个字节地址，但只有其中21个单元可以使用，并有相应寄存器名称。
掌握4组寄存器的选择方法和0组寄存器所对应的地址范围   当前工作寄存器组取决于PSW的设置 CPU复位后RS1和 RS0默认值为0，即默认第0组为当前工作寄存器组。 (RS1,RS0)=(0,0):寄存器0组 (RS1,RS0)=(0,1):寄存器1组 (RS1,RS0)=(1,0):寄存器2组 (RS1,RS0)=(1,1):寄存器3组   了解可位寻址区的分布区域： 20H－2FH，部分SFR   堆栈部分： 掌握堆栈的基本的概念、作用和数据存储方法   1.概念：MCS-51单片机的堆栈，是在片内RAM中开辟的一个专用区，用来暂时存放数据或存放返回地址，并按照“后进先出”(LIFO)的原则进行操作。   2.作用：进栈时，SP首先自动加1，将数据压入SP所指示的地址单元中；          出栈时，将SP所指示的地址单元中的数据弹出，然后SP自动减1   3.数据存储方法：先进后出                  指定内部数据存储器地址07H~7FH中的一部分连续存储区作为堆栈。   片上IO口部分： 了解P0－P3口的功能和使用特点P1：通用输入输出口 P0：通用输入输出口         地址总线低8位输出口，         数据总线口   P2：通用输入输出口         地址总线高8位输出口   P3：通用输入输出口           /RD、/WR：外部数据存储器读写控制         /INT0、/INT1：外部中断信号输入引脚        T0、T1：计数信号输入引脚        RXD、TXD：串行通信口接收、发送引脚         三总线实现方法 P2P0合起来构成16位地址总线（P2高8位，P0低8位） P0口为数据总线（P0口分时实现数据和地址的传输，一般通过373锁存器来实现） P3口一部分及几个特殊控制引脚构成不完整的控制总线   重点理解准双向口的概念，准双向口使用注意事项，读预备操作的意义 1.概念：P1、2、3有固定的内部上拉电阻，所以有时称它们为准双向口；只有高低电平状态，没有高阻状态 2.注意事项：P1、P2、P3口无需外接上拉电阻（已有内部上拉电阻）；做输入用的时候要有向锁存器写1的这个预备操作 3.预备操作意义：输入时，为正确读出P1.n引脚电平，需设法在读引脚前先使场效应管截止，即向锁存器写一 读锁存器、读引脚、“读－修改－写”指令