单片机复习知识点

1、第一章1、 采用超大规模集成电路技术把 中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、 多种 I/O 口和中断系统、定时 /计数器、脉宽调制电路、A/D 转换器 等等功能电路集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。即单片机（MCU）。2、应用形态上，微型计算机可以分以下三类：多板机（系统机）单板机 单片机系统机 （桌面应用）属于通用计算机，主要应用于数据处理、办公自动化及辅助设计。 单版机（嵌入式应用） 属于专用计算机， 主要应用于智能仪表、 智能传感器、 智能家电、 智能办公设备、汽车及军事电子设备等应用系统。单片机 体积小、价格低、可靠性高，其非凡的嵌入式应用形态对于满足

2、嵌入式应用需 求具有独特的优势。3、单片机的特点：（1 ）控制性能和可靠性高 实时控制功能特别强，其CPU 可以对 I/O 端口直接进行操作，位操作能力更是其它计算机无法比拟的。另外，由于 CPU存储器及I/O接口集成在同一芯片内，各部件间的连接紧凑，数据在传送时受干扰的影响较小，且不易受环境条件的影响，所以单片机的可靠性 非常高。（ 2）体积小、价格低、易于产品化4、单片机的应用：（1）智能仪器仪表 （2）机电一体化产品（3）实时工业控制（ 4）分布式系统的前端模块（5）家用电器5、单片机应用系统的开发及目标：正确无误的硬件设计和良好的软件功能设计是一个实用 的单片机应用系统的设计目标。完成

3、这一目标的过程称为单片机应用系统的开发。6、借用开发机来完成任务：单片机作为一片集成了微型计算机基本部件的集成电路芯片， 与通用微机相比，它自身没有开发功能，必须借助开发机（一种特殊的计算机系统）来完 成如下任务：*排除应用系统的硬件故障和软件错误； *程序固化到内部或外部程序存储器芯片中。7、指令与汇编或编译一、指令是让单片机执行某种操作的命令。二、符号指令要转换成计算机所能执行的机器码并存入计算机的程序存储器中，这种转换 称为汇编。常用的汇编方法有三种：* 一是手工汇编；* 二是利用开发机的驻留汇编程序进行汇编；* 三是交叉汇编。还可以采用高级语言（如 C51）进行单片机应用程序的设计。这

4、种方法具有周期短、移植和 修改方便的优点，适合于较为复杂系统的开发。8、 单片机应用系统的开发方式：利用独立型仿真器开发采用非独立型仿真器开发9、单片机CPU与各部件之间采用三总线结构进行连接。总线是指计算机中 CPU与各功能部件间传送信息的公共通道，包括地址总线AB （addressBus），数据总线 DB（Data Bus）和控制总线 CB（Control Bus）三种。? 地址总线用于 CPU向其它部件传送存储单元或 I/O端口的 地址信息，以进行指令或数据信息读取。? 数据总线用于在CPU与其它部件间传送指令或数据信息。控制总线用于在CPU与其它部件间传送控制或状态信息采用三总线结构的

5、优点：采用三总线结构，系统中各部件挂在总线上，当选中某部件时， 可对该部件进行读写及控制，而其它部件与总线间处于“高阻态”，相当于与总线断开，从而实现各部件分时利用总线与CPU通讯。采用总线结构可以使计算机系统结构大为简化，并具有更好的可扩展性。10单片机的发展趋势：1集成度更高、功能更强 2功耗更低3主流与多品种共存11、常用的单片机芯片：1. AT89系列单片机 2.AVR系列单片机 3.PIC系列单片机 其他10、 电子计算机问世的意义：ENIPC标志着计算机时代的到来，开创了计算机科学技术的新纪元，对人类生活方式产生了巨大影响。计算机由运算器控制器 存储器 输入输出设备组成。11、 微

6、型计算机由 微处理器(CPU)存储器、I/O (输入输出)接口电路组成。12、常用的电子器件：电阻：电阻器主要用于控制和调节电路中的电流和电压，或用作消耗电能的负载。电阻通常分为固定电阻，可变电阻，特种电阻三大类电容器：是由两片平行金属板，其间填充绝缘介质(如云母、绝缘纸、空气等)而构成的器 件。电容分为容量固定的与容量可变的。常见的是固定容量的电容，其中电解电容和瓷片 电容最为常见。电感器：简称电感，用符号L表示，通常是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成。 电感器和 电容器一样，也是一种储能元件，它能把电能转变为磁场能， 并在磁场中储存能量。 场效应管：是较新型的半导体材料，利用电场

7、效应来控制晶体管的电流。它的外型也是一个 三极管，因此又称场效应三极管。场效应管是电压控制元件，由输入端电压控制输出电流的大小，输入电阻很大，可达1091014Qo集成电路：集成电路是一种采用特殊工艺，将晶体管、电阻、电容等元件集成在硅基片上而形成的具有一定功能的器件，英文缩写为ICoTTL集成电路CMOS集成电路13、 集成运算放大器内部电路可分为输入级、中间级、输出级和偏置电路四个基本组成部分。第2章 8051的结构和原理一、8051的微处理器(CPU)(1) 运算器：累加器ACC ;寄存器B ;程序状态字寄存器 PSW。(2) 控制器：程序计数器 PC ;指令寄存器IR ;定时与控制逻辑

8、。二、80C51的片内存储器1、单片机的基本结构包括中央处理器(CPU)、存储器、定时/计数器、输入输出接口、中断控制系统和时钟电路六部分。中央处理器(CPU):包括运算器和控制器两部分，是单片机的核心。运算器可用于各种运算， 控制器用于控制单片机各部分协调工作。存储器：用于存放程序和原始数据。定时/计数器：实现定时或计数功能。输入输出接口( I/O )实现单片机与其他设备之间的数据传送。中断控制系统：用于响应中断源的中断请求；时钟电路：为单片机产生时钟脉冲序列，使其正常工作二、8051单片机引脚电源引脚：Vcc （40脚）和VsS（20脚）分别接供电电源正极和负极。时钟电路引脚：单片机需要有

9、时钟脉冲信号才能工作，经（18脚）和（19脚）接振荡电路控制信号引脚包括以下4个：EA（ 31脚）:当EA接高电平时先内后外执行 ROM程序。接低电平时只执行外部ROM程序。RST （9脚）:当输入两个机器周期以上的高电平时实现复位，使单片机初始化并重新执行程序。ALE （30脚）:访问外部存储器和其他外设时，ALE控制低8位地址和数据的分时传送。PSEN （29脚）:低电平时允许读出存储在片外ROM中的指令码。并行输入/输出引脚共32个：in no號二施毛二脏R；LF3 b皿串存艷理提送F3 5.IH0.和中晦黠右F3齢ixnF3.PTO.tervF3.昶Than bttsm -vFtA茸R

10、如写注怡R.和so.疑部剋）1吉蛙it?PO 口 （39-32脚）：可作地址/数据总线端口用，也可作普通I/O 口用。? P1 口 （1-8脚）:一般只用作I/O端口。? P2 口 （21-28脚）：当访问外部存储器 时可输出高8位地址，也可作普通 I/O端口使用。P3 口 （10-17脚）:主要用其第二功能，也可 作普通I/O 口用2、P0 口作为地址/数据线使用? 输出：控制端使转换开关接地址数据端，由地址数据端控制效应管T1、 T2通断实现输出0/1地址或数据。输入：数据信号则直接从引脚到达输入缓冲器的输入端，此时再给三态门的读引脚送一个 读控制信号（高电平）就可以通过三态门送到内部总线

11、3、P0 口作为通用I/O 口使用? 输出：控制端使转换开关 MUX接锁存器反向输出端，由锁存器控制效应管 T1和T2 通断实现输出引脚电平。P0 口需要外接上拉电阻才能做通用I/O 口使用。? 输入：读端口通过 G1缓冲器把锁存器 Q端的状态读进来。读引脚通过“读引脚” 信号把缓冲器G2打开，使引脚上的外部数据（这些数据一般来自外围电路），经缓冲器读进内部总线。4、P1 口作为通用I/O使用? 由于P1 口只能作为通用的I/O 口使用，其输入和输出都由总线经锁存器控制，过程与P0 口相似。? 由于电路中已有上拉电阻，使引脚可获得高电平输出，所以在使用时无需再外接上 拉电阻。P2 口结构与工作

12、原理?P2 口可以作为通用I/O 口使用，也可在存储器扩展时作高位地址线使用。? 当P2 口作为高位地址线使用时，多路转换开关接通“地址”端，从而在P2 口的引脚上输出高 8位地址（A8-A15 ）。? 当P2 口作为通用的I/O 口使用时多路转换开关接锁存器输出端，输出过程与P1口基本相同。P3 口结构与工作原理第二功能：? 输出：锁存器预先置 1，先截止T1,第二功能端经与非门控制场效应管实现输出。? 输入：锁存器输出和“第二输出功能”线都保持高电平，使场效应管截止，经G3输出端可取得该信号。P3 口做通用I/O 口使用? 输出：“第二输出功能”信号线保持高电平， 使与非门的输出由锁存器输

13、出端决定， 使输出信号由锁存器经与非门控制场效应管的通断得到。? 输入：锁存器置“ 1 ”且使“第二输出功能”线保持高电平，从而使场效应管截止， 使输入数据通过三态缓冲器 G2的输出端得到。第三章有关C51的编程基础：1、 数据可分为常量和变量。常量是数值和字符等不能改变的量，可以不经说明和定 义直接使用，而变量是在程序运行过程中可以根据需要改变的量，在引用之前必须定义类型。2、C51定义一个变量的格式如下：数据类型 存储类型变量名表其中“数据类型”和“存储类型”的先后次序可以互换。3、数据类型：U 1A 2 2 s a e dR3.H3rl3:&FtliI1川用匕0业小4、bit、

14、sfr、 sfr16和sbit是Keil C51中新增的变量类型。（1 ）bit用来定义位变量，值只能是0或1。位变量位于8051单片机内部RAM位寻址区（20H 2FH）,共为16字节，最多可定义128个位变量。（2）sfr用于定义特殊功能寄存器变量。该变量存储在片内的特殊功能寄存器存储区中，用 来对特殊功能寄存器进行读写操作。（3） sfr16也用于定义特殊功能寄存器，所不同的是它用于操作占两个字节的特殊功能寄存 器。（4）sbit用于定义特殊功能寄存器位变量，用来对特殊功能寄存器的可位寻址位进行读写 操作。5、变量的储存类型储存区和存储空间：样班申Zrwii*r 右r跑再门帝xl脈DAT

15、AM-RANItiLOC 0于 片內申氏OXF 3卜1卄ri t riFtpiATA片 IJ RAM <£" 忡干2FH1硝a富1 OAT AH 佝 KAM 问*出 如 匡.f也于T 内Fl庐1】工& T怙即20 1 >Kdn t etX D'ATAHcfi-iKn 鮒 ramp dtl l tiruA i a.坤*h KAM的千下¥c 0 die1.C3叵¥e 忤 <7.S6、 函数可分为主函数、标准库函数、自定义函数三类(有且只能有一个主函数main ()库函数是已经编写好的功能函数)7、 形参和返回值是函数与外界联

16、系的桥梁变量可分为局部变量和全局变量第四章：定时器和计数器1、 计数功能：计数器用于统计从TO(P3.4和 TI(P3.5)两个引脚输入脉冲的负跳变数量，负跳 变是指前一个机器周期采样为高电平，后一个机器周期为低电平。每输入一个脉冲负跳变，计数器加1。输入脉冲的高电平与低电平至少应保持一个机器周期时间，以确保正确采样，因此输入脉冲的频率最高为单片机内部脉冲频率的一半。如果内部脉冲频率为 1 MH Z,则最高计数频率为0.5 MHz2、定时功能：定时功能是单片机通过对内部机器脉冲信号计数实现的，计数值乘以机器周期就是相应的时间。例如，如果单片机采用12 MHz的晶振，则机器内部脉冲频率为 1 M

17、Hz, 则机器周期为1us，若共计数1000，则用时为1ms时间。3、 TMOD与TCOM:为控制定时器正常工作，其内部还设有两个8位的特殊寄存器 TMOD 和TCO2TMOD用于控制定时/计数器的工作方式，TCON用于控制T0和T1的启动与停止，以及保存T0和T1的溢出和中断标志。TMOD和TCON的内容是通过编程设置的，系统复位时，二者均自动清零。设置定时/计数器的过程是先初始化工作方式寄存器TMOD，并为定时/计数器赋初值，然后通过控制寄存器TCON中的TRO或TRl实现启动或停止。1. 工作方式寄存器 TMOD (Timer mode)工作方式寄存器 TMOD用于控制定时/计数器的工作

18、方式和工作模式，长度为一个字节，只 能按字节整体赋值表5-1工作方式寄存器TMOD，定时/计数器T1.TO位序D7-D&D5.D也D3*DZDKDO.位符号-gateJC/T JHl.MO-GATKU亍jMUGATE(门控制位)用于设置TO(T1)的启动方式。(2)CT用于设置TRO(TR1是工作于计数器或定时器模式。(3)Ml和M0用于设置TO(T1)的工作方式。2. 定时器控制寄存器 TCON (Timer con troller)TCON也是8位寄存器，与TMOD不同的是它可按位单独赋值 ，其各位的意义见下表 2。衣5-2定时器扌空制寄存踊TCON定时/计数器T1.TO.J位序D

19、7.D6-D5.D4-D3D2.DI-DO位符号TF1，TRlTFO.TRO-LEI-IT1-CEO.TTO.低4位用于设置外部中断，高4位用于设置定时/计数器(1)TRO和TRl分别用于控制 T0和T1的启动或停止 (2)TFO和TFl分别是T0和T1的溢出标志位。3、定时器/计数器的4种工作方式的工作原理及使用方法：、方式0和方式1方式0是13位的定时/计数器，它由TL的低5位和TH的8位构成，方式1是16 位的定时/计数器，由TH的8位和TL的8位构成。方式0和方式1的工作原理基本相 同，以下以T0为例进行说明。二、方式2方式2的特点是能自动加载计数初值。 16位计数器被分为两部分，以

20、TL0作 为计数器，以TH0作为存储器。初始化时把计数初值分别加载至 TL0和TH0中，当计数 溢出时，由存储器 TH0自动给计数器TL0加载计数初值。若所需计数长度为 N,则计数 初值 X=2例6-1，如果IP的值设为06H，如果5个中断请求同时发生，求中断响应的次序。解：06H化为二进制是00000110B，根据表6-4知，定时器T0和外中断 被设置成高 优先级中断，因此如果 5个中断请求同时发生，中断响应的先后次序是：定时器 T0 t外中断INT1t外中断t定时器T1t串行中断。 中断函数的定义及应用：void 函数名（void） interrupt n using m 中断函数内容 修

21、饰符interrupt n表明该中断服务程序所对应中断源的中断号，编译器会把该函数转化为中 断函数，并在对应的中断入口地址处添加跳转指令，以便转入本中断函数。 修饰符using m用于指定本函数内部使用的工作寄存器组，m的取值为03。该修饰符可省-N（1 < NW 256）。三、方式3TO被拆成两个独立的 8位计数器TLO和THO, TL0独占T0的各控制位、弓I脚和中断 源，既可以用作定时器也可作计数器。TH0只能作为定时器使用，且需要占用T1的控制位TR1和TF1实现启停和中断? 当M仁0且M0=0时工作于方式 0 （13位计数器）；? 当M仁0且M0=1时工作于方式1 （16位计数

22、器）；? 当M仁1且M0=0时工作于方式2 （自重装的8位计数器）；? 当M1=1且M0=1时工作于方式 3 （T0为两个独立的8位计数 器，T1无效）。第五章：单片机的中断系统1、 中断：当CPU在执行某一程序过程中，在突发事件的请求下，CPU中断当前正在执行的程序，自动转去执行为处理该事件而预先编写的服务程序，当服务程序执行完后，CPU继续执行原来的程序，这一过程称为中断。请求产生中断的事件称为中断源，中断源向 CPU提出请求称为中断请求或中断申请。2、 单片机的几种中断源及应用：8051单片机系统提供 5个中断源，每个中断源都被分配了一个编号以及相应的中断服务程序入口地址，通过该入口地址

23、中的跳转指令转到相应的中断服务程序。如果多个中断源同时向CPU提出中断请求，CPU将选择优先级最高的中断源为其服务。当完成高优先级的中断服务后，CPU才能响应低优先级的中断请求。民1Pa勺描具5 4/C st龙空忑W 人 rt j-iu ±*| . t ' H9Fi 林r i旣忸皿叱阿，1 » HtfT打班询T、rn 他 IjLVb 茯i f 1 诧Jh t ZFfJiWjti x(>(><>: j走时/ 11TOOm cjoori.和卜U J HSfr imti -O JCOO丄3叶/计氓舲 f 1VOxCJClf 1f » 1

24、孑-rl r r I 忻.-1 略，由编译器去分配。5、使用定时器TO中断，必须初始化 TO,初始化内容包括以下几个方面：?（ 1）确定计数初值以及定时器工作方式，即配置TMOD;?（2）开放定时器中断，即设定 EA=1，ETO=1;?（ 3）启动定时器 TO工作，即TR0=1;。?（4）由于方式0或1不具有初值自动重装载功能，所以每次中断后必须将计数初值再次装载。第六章：单片机人机交互：1、为使一次按键仅被处理一次，必须消除按键抖动。消除按键抖动可以采用软件消 抖或硬件消抖。软件消抖指在检测到有按键闭合时,延时一小段时间之后再次检测， 如果仍然检测到按键闭合，则认为按键真正闭合。硬件消抖 方

25、法常用R-S触发器，如图所示，当按键接触“闭合”端后，上面的与非门输出高电平，下面的与非门输 出低电平，即输出为0，在按键抖动过程中只要不接触断开端，下面的与非门输出不会改变，起到消抖的作用2、数码管的显示方式有静态显示方式和动态显示方式两种。（1 ）静态显示?硬件连线上，每个数码管的公共端都直接接地（共阴极数码管）或接电源（共阳极数码管），各个段选端分别与一个 8位的并行I/O端口连接。? 显示字符时，将各个字符的字型码分别送入相应的I/O端口，使各数码管同时显示不同的字符。（2 ）动态显示? 只利用一个用于段选的单片机8位I/O端口循环点亮各数码管，当间隔时间较短时，由于人眼的视觉暂留现象

26、，效果与各数码管静态显示相同。? 在硬件连线上，将所有的数码管的段选端并联，与一个8位的并行I/O端口连接，每个数码管的位选端分别与另一个I/O端口中的某位连接，轮流输出高电平使各数码管循环点亮。第七章：单片机资源扩展1、 单片机系统的三总线构造方法如下：以P0 口线作数据总线/低位地址总线以P2 口线作高位地址总线采用功能引脚形成控制总线2、存储器扩展：存储器片选的方法一线选法：单片机系统的地址线与存储芯片的地址线从低到高依次相接后，由用剩余的高位地址线直接与芯片片选引脚相连作为片选信号。线选法连线简单， 但地址空间不连续，适用于扩展容量较小且芯片数目较少的情况。译码法：单片机系统的地址线与

27、存储芯片的地址线相接后，剩余的高位地址线与译码器相连，以译码器的输出作为芯片的片选信号。译码法能有效利用存储空间，且地址连续，适用于多芯片下的扩展。常用译码器芯片有74LS138等。3存储器扩展的引脚接法与控制信号：数据存储器RAM的扩展主要用到以下 3个控制信号：? ALE:低8位地址锁存控制信号，通常接地址锁存器的LE引脚；? WR:外部RAM写信号，低电平有效，接数据存储器的WR引脚；RD:外部RAM读信号，低电平有效，接数据存储器的RD引脚第九章：串行通信技术1、同步通信与异步通信的区别：（1 ）同步通信同步通信是一种连续的串行传输数据的通信方式，待发送的若干个字符数据构成一个数据块，在该数据块前部添加12个同步字符，在数据块的末尾添加校验信息，以此种方式构成数据帧，以数据帧为单位进行串行通信通信时，发送方首先发送同步字符，之后紧跟数据块，最后是校验字符。接收方在检测到同步字符后，开始逐个接收数据，直到把所有数据接收完毕，最后进行校验。(2 )异步通信每个字符数据被封装成帧，以帧的形式发送。每一帧由四部分构成，分别是起始位、 数据位、校验位和停止位。起始位是数据开始传送的标志，用逻辑0表示；数据位紧跟起始位，通常是58位二进制位；校验位用于校验数据位是否发送正确，可以选择奇校验、偶校 验或者不使用校