单片机原理及接口技术考试必备复习资料

1、单片机的特点和应用 1）高集成度，体积小，高可靠性 2）控制功能强 （3）低电压，低功耗，便于生产便携式产品 （4）易扩展 （5）优异的性能价格比 。应用领域 单片机已成为计算机发展和应用的一个重要方面。另一方面，单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命。1.89C51单片机内包含哪些主要逻辑功能部件？答：80C51系列单片机在片内集成了以下主要逻辑功能部件： (l)CPU(中央处理器):8位(2)片内RA

2、M:128B (3)特殊功能寄存器:21个 (4)程序存储器:4KB (5)并行I/O口:8位，4个(6)串行接口:全双工，1个(7)定时器/计数器:16位，2个(8)片内时钟电路:1个。89C51的EA端有何用途？答：/EA端接高电平时，CPU只访问片内flash Rom并执行内部程序，存储器。/EA端接低电平时，CPU只访问外部ROM，并执行片外程序存储器中的指令。/EA端保持高电平时，CPU执行内部存储器中的指令。 89C51的存储器分哪几个空间?如何区别不同空间的寻址?答：ROM（片内ROM和片外ROM统一编址）（使用MOVC）（数据传送指令）（16bits地址）（64KB） 片外RA

3、M（MOVX）（16bits地址）（64KB） 片内RAM（MOV）（8bits地址）（256B） 简述89C51片内RAM的空间分配。答：片内RAM有256B 低128B是真正的RAM区 高128B是SFR（特殊功能寄存器）区 简述布尔处理存储器的空间分配，片内RAM中包含哪些可位寻址单元。答：片内RAM区从00HFFH（256B） 其中20H2FH（字节地址）是位寻址区 对应的位地址是00H7FH 如何简捷地判断89C51正在工作?答：用示波器观察8051的XTAL2端是否有脉冲信号输出（判断震荡电路工作是否正常？） ALE（地址锁存允许）（Address Latch Enable）输出是

4、fosc的6分频 用示波器观察ALE是否有脉冲输出（判断 8051芯片的好坏？） 观察PSEN（判断8051能够到EPROM 或ROM中读取指令码？）因为/PSEN接外部EPROM（ROM）的/OE端子 OE=Output Enable（输出允许） 89C51 P0口用作通用/口输入时，若通过TTL“OC”门输入数据，应注意什么?为什么?答：要接上拉电阻，也要先置1；单片机I/O口电流太小，驱动能力弱，接上拉电阻保证电流做输入时应先置高电平然后读数。 89C51 P0P3口结构有何不同?用作通用/口输入数据时，应注意什么?答：P0口内部没有上拉电阻，可以用做16位地址的低8位；P3有第二功能；

5、P2口可以用做16位地址的高8位；需要上拉电阻。OC门电路无法输出高低电平，只有靠上拉电阻才能实现。 89C51单片机的信号有何功能?在使用8031时，信号引脚应如何处理?答：(1)80C51单片机的EA信号的功能 EA为片外程序存储器访问允许信号，低电平有效;在编程时，其上施加21V的编程电压 EA引脚接高电平时，程序从片内程序存储器开始执行，即访问片内存储器;EA引脚接低电平时，迫使系统全部执行片外程序存储器程序。(2)在使用80C31时,EA信号引脚的处理方法。因为80C31没有片内的程序存储器，所以在使用它时必定要有外部的程序存储器，EA 信号引脚应接低电平。内部RAM低128字节单元

6、划分为哪3个主要部分?各部分主要功能是什么?答：片内RAM低128单元的划分及主要功能:(l)工作寄存器组(00HlFH) 这是一个用寄存器直接寻址的区域，内部数据RAM区的031(00HlFH),共32个单元。它是4个通用工作寄存器组，每个组包含8个8位寄存器，编号为R0R7。 (2)位寻址区(20H2FH) 从内部数据RAM区的3247(20H2FH)的16个字节单元，共包含128位，是可位寻址的RAM区。这16个字节单元，既可进行字节寻址，又可实现位寻址。(3)字节寻址区(30H7FH)从内部数据RAM区的48127(30H7FH)，共80个字节单元，可以采用间接字节寻址的方法访问。 使

7、单片机复位有几种方法?复位后机器的初始状态如何?答：(1)单片机复位方法有:上电自动复位、按键电平复位和外部脉冲三种方式(2)复位后机器的初始状态,即各寄存器的状态:PC之外,复位操作还对其他一些特殊功能寄存器有影响。 开机复位后，CPU使用的是哪组工作寄存器?它们的地址是么?CPU如何确定和改变当前工作寄存器组?答：一般开机复位后都是选择第一组通用工作寄存器作为工作寄存器的，一共有4组，分别为.3连续位于00h到1FH地址，然后在机器中有个程序状态字PSW，它的第四和第三位RS1，RS0是用来选择工作寄存器组的，可能不同机器地址稍有不同。他们俩的值和寄存器组的关系：RS1/RS0 0/0 0

8、/1 1/0 1/1使用的工作寄存器 0 1 2 3地址 00-07 08-0F 10-17 18-1F写程序的时候就是通过定义程序状态字来选择使用不同的寄存器组。也可以直接对RS1和RS0赋值。 位地址7CH与字节地址7CH如何区别?位地址7CH具体在片内RAM中的什么位置?答：用不同的寻址方式来加以区分，即访问128个位地址用位寻址方式，访问低128字节单元用字节寻址和间接寻址。具体地址为2F的第五位，即为7C。 89C51有几种低功耗方式？如何实现？答：空闲方式和掉电方式。 空闲方式和掉电方式是通过对SFR中的PCON（地址87H)相应位置1而启动的。当CPU执行完置IDL=1(PCON

9、.1）的指令后，系统进入空闲工作方式。这时，内部时钟不向CPU提供，而只供给中断、串行口、定时器部分。CPU的内部状态维持，即包括堆栈指针SP、程序计数器PC、程序状态字PSW、累加器ACC所有的内容保持不变，端口状态也保持不变。ALE和PSEN保持逻辑高电平。当CPU执行一条置PCON.1位（PD）为1的指令后，系统进入掉电工作方式。在这种工作方式下，内部振荡器停止工作。由于没有振荡时钟，因此，所有的功能部件都停止工作。但内部RAM区和特殊功能寄存器的内容被保留，而端口的输出状态值都保存在对应的SFR中，ALE和PSEN都为低电平。 汇编指令格式 操作码 目的操作数，源操作数寻址方

10、式与空间   寻址方式寻址空间立即数寻址程序存储器ROM直接寻址片内RAM低128B、特殊功能寄存器寄存器寻址工作寄存器R0-R7、A、B、C、DPTR寄存器间接寻址片内RAM低128B、片外RAM变址寻址程序存储器（A+PC,A+DPTR）相对寻址程序存储器256B范围（PC+偏移量）位寻址片内RAM的20H-2FH字节地址、部分SFR10、访问SFR使用直接寻址，位寻址，寄存器寻址方式.访问片外RAM单元只能采用寄存器间接寻址（用MOVX指令）.访问片内RAM单元低128字节：直接寻址，位寻址，寄存器间接寻址，寄存器寻址（R0R7）,高128字节：直接寻址，位寻址，寄存

11、器寻址.访问片内外程序存储器采用变址寻址（用MOVC指令）.十进制调整的原因与方法?压缩BCD码在进行加法运算时应逢十进一，而计算机只将其当作十六进制数处理，此时得到的结果不正确。用DA A指令调整（加06H，60H，66H）。试编写程序,查找在内部RAM的20H50H单元中出现0H的次数，并将查找的结果存入51H单元 MOV R2，#31H ；数据块长度R2 MOV R0，#20H ；数据块首地址R0LOOP：MOV A，R0 ；待查找的数据A JNZ L1 ；不为0，转L1 INC 51H ；为0，00H个数增1 L1：INC R0 ；地址增1，指向下一个待查数据 DJNZ R2，LOOP

12、 ；数据块长度减1，不等于0，继续查找 RET30、 MOV R2，#04H ；字节长度R2 MOV R0，#30H ；一个加数首地址R0 MOV R1，#40H ；另一个加数首地址R1 CLR C ；清进位位LOOP：MOV A，R0 ；取一个加数 ADDC A，R1 ；两个加数带进位位相加 DA A ；十进制调整 MOV R0，A ；存放结果 INC R0 ；指向下一个字节 INC R1 ； DJNZ R2，LOOP ；数据块长度减1，不等于0，继续查找 RET36、MOV R0，#40H ；40HR0MOV A，R0 ；98HAINC R0 ；41HR0ADD A，R0 ；98H+（41

13、H）=47HAINC R0 MOV R0，A ；结果存入42H单元CLR A ；清AADDC A，#0 ；进位位存入AINC R0 MOV R0，A ；进位位存入43H功能：将40H，41H单元中的内容相加结果放在42H单元，进位放在43H单元，（R0）=43H，（A）=1，（40H）=98H，（41H）=AFH，（42H）=47H，（43H）=01H37 MOV A，61H ；F2HA MOV B，#02H ；02HB MUL AB ；F2H×O2H=E4HA ADD A，62H ；积的低8位加上CCHA MOV 63H，A ；结果送62H CLR A ；清A ADDC A，B ；

14、积的高8位加进位位A MOV 64H，A ；结果送64H功能：将61H单元的内容乘2，低8位再加上62H单元的内容放入63H，将结果的高8位放在64H单元。（A）=02H，（B）=01H，（61H）=F2H，（62H）=CCH，（63H）=B0H，（64H）=02H什么是中断和中断系统？其主要功能是什么？答：当CPU正在处理某件事情的时候，外部发生的某一件事件请求CPU迅速去处理，于是，CPU暂时中止当前的工作，转去处理所发生的事件，中断服务处理完该事件以后，再回到原来被终止的地方，继续原来的工作。这种过程称为中断，实现这种功能的部件称为中断系统。功能：（1 使计算机具有实时处理能力，能对外界

15、异步发生的事件作出及时的处理（2完全消除了CPU在查询方式中的等待现象，大大提高了CPU的工作效率（3）实现实时控制。查询顺序：外部中断0定时器0中断外部中断1定时器1中断串行接口中断。说明外部中断请求的查询和响应过程。答：当CPU执行主程序第K条指令，外设向CPU发出中断请求，CPU接到中断请求信号并在本条指令执行完后，中断主程序的执行并保存断点地址，然后转去响应中断。CPU在每个S5P2期间顺序采样每个中断源，CPU在下一个机器周期S6期间按优先级顺序查询中断标志，如果查询到某个中断标志为1，将在接下来的机器周期S1期间按优先级进行中断处理，中断系统通过硬件自动将相应的中断矢量地址装入PC

16、，以便进入相应的中断服务程序。中断服务完毕后，CPU返回到主程序第K+1条指令继续执行。在89C51内存中，应如何安排程序区？答：主程序一般从0030H开始，主程序后一般是子程序及中断服务程序。在这个大家还要清除各个中断的中断矢量地址。89C51单片机外部中断源有几种触发中断请求的方法？如何实现中断请求？答：有两种方式：电平触发和边沿触发。电平触发方式：CPU在每个机器周期的S5P2期间采样外部中断引脚的输入电平。若为低电平，使IE1(IE0)置“1”，申请中断；若为高电平，则IE1(IE0)清零。边沿触发方式：CPU在每个机器周期S5P2期间采样外部中断请求引脚的输入电平。如果在相继的两个机

17、器周期采样过程中，一个机器周期采样到外部中断请求为高电平，接着下一个机器周期采样到外部中断请求为低电平，则使IE1(IE0)置“1”申请中断；否则，IE1(IE0)置0。单片机内部定时方式产生频率为100KHZ等宽矩形波，假定单片机的晶振频率为12MHZ，请编程实现。答： T0低5位:1BHT0高8位：FFHMOV TMOD,#00H ;设置定时器T0工作于模式0MOV TL0,#1BH ；设置5ms定时初值MOV TH0,#0FFHSETB TR0 ；启动T0LOOP:JBC TF0,L1；查询到定时时间到？时间到转L1SJMP LOOP ；时间未到转LOOP，继续查询L1：MOV TL0,

18、#1BH;重新置入定时初值MOV TH0,#0FFHCPL P1.0 ;输出取反，形成等宽矩形波SJMP LOOP ；重复循环89C51内部设有几个定时器/计数器？它们是由哪些特殊功能寄存器组成？答：89C51单片机内有两个16位定时器/计数器，即T0和T1。T0由两个8位特殊功能寄存器TH0和TL0组成；T1由TH1和TL1组成。当T0用作模式3时，由于TR1已被T0占用，如何控制T1的开启和关闭？答：用T1控制位C/T切换定时器或计数器工作方式就可以使T1运行。定时器T1无工作模式3，将T1设置为工作模式3，就会使T1立即停止计数，关闭。以定时器/计数器1进行外部时间计数，每计数1000个

19、脉冲后，定时器/计数器1转为定时工作方式，定时10ms后又转为计数方式，如此循环不止。假定 为6WHZ,用模式1编程。解：T1为定时器时初值：T1为计数器时初值：所以：L1:MOV TMOD,#50H ;设置T1为计数方式且工作模式为1MOV TH1,#0FCH ;置入计数初值MOV TL1，#18HSETB TR1 ;启动T1计数器LOOP1:JBC TF1,L2 ;查询计数溢出？有溢出（计数满1000个）转L2SJMP LOOP1 ;无溢出转LOOP1,继续查询L2:CLR TR1 ;关闭T1MOV TMOD,#10H ;设置T1为定时方式且工作与模式1MOV TH1,#0ECH ;置入定

20、时10ms初值MOV TL1，#78HSETB TR1 ;启动T1定时LOOP2:JBC TF1,L1;查询10ms时间到？时间到，转L1 SJMP LOOP2 ;时间未到，转LOOP2，继续查询使用一个定时器，如何通过软硬件结合方法实现较长时间的定时答：设定好定时器的定时时间，采用中断方式用软件设置计数次数，进行溢出次数累计，从而得到较长的时间。已知89C51单片机的fosc=6MHz, 请利用T0和P1.0输出矩形波。矩形波高电平宽50s，低电平宽300s。解：T0采用模式2作为50s定时时的初值：所以 作300s定时时的初值：MOV TMOD,#02H ;设置定时器T0工作于模式2L2:

21、CLR P1.0 ;P1.0输出低电平MOV TH0,#6AH ;置入定时300s初值MOV TL0,#6AHSETB TR0 ;启动T0LOOP1:JBC TF0,L1;查询300s时间到？时间到，转L1SJMP LOOP1 ;时间未到，转LOOP1，继续查询L1:SETB P1.0 ;P1.0输出高电平CLR TR0 ;关闭T0MOV TH0,#0E7H ;置入定时300s初值MOV TL0,# 0E7HSETB TR0 ; 启动T0LOOP2:JBC TF0,L2 ;查询50s时间到？时间到，转L2SJMP LOOP2 ;时间未到，转LOOP2，继续查询已知89C51单片机的fosc=1

22、2MHz, 用T1定时。试编程由P1.0和P1.1引脚分别输出周期为 2ms和500s的方波。解：采用模式0作 定时初值： MOV R2,#04H ;R2为“250s”计数器，置入初值4CLR P1.0 ;P1.0输出低电平CLR P1.1 ;P1.1输出低电平MOV TMOD,#00HL2:MOV TH1,#0F8H ;置入定时250s初值MOV TL1,#06HSETB TR1 ;启动T1LOOP:JBC TF1,L1 ;查询250s时间到？时间到，转L1SJMP LOOP ;时间未到，转LOOP，继续查询L1:CPL P1.1;P1.1输出取反，形成周期为500sCLR TR1 ;关闭T

23、1DJNZ R2,L2;“250s”计数器减1，到1ms吗？未到转L2CPL P1.0 ;P1.0输出取反，形成周期为2ms方波MOV R2,#04H ;重置“250s”计数器初值4LJMP L2 ;重复循环 15、单片机8031的时钟频率为6MHz,若要求定时值分别为0.1ms,1ms,10ms,定时器0工作在模式0、模式1和模式2时，其定时器初值各应是多少？解：（1）   0.1ms模式0： T0低5位01110B=0EHT0高8位：11111110B=FEH模式1： 模式2： （2）   1ms模式0： T0低5位01100B=0CHT0

24、高8位：11110000B=F0H模式1： 模式2： 在此情况下最长定时为512s，无法一次实现定时1ms，可用0.1ms循环10次（3）   10ms模式0： T0低5位11000B=18HT0高8位：01100011B=63H模式1： 模式2：在此情况下最长定时为512s，无法一次实现定时10ms，可用0.1ms循环100次 16、89C51单片机的定时器在何种设置下可提供三个8位计数器定时器？这时，定时器1可作为串行口波特率发生器。若波特率按9600b/s,4800b/s,2400b/s,1200b/s,600b/s,100b/s来考虑，则此时可选用的波特率

25、是多少（允许存在一定误差）？设fosc=12MHz。解：当T0为模式3，T1为模式2时，可提供3个8位定时器。可选100b/s、试编制一段程序，功能为：当P1.2引脚的电平上跳时，对P1.1的输入脉冲进行计数；当P1.2引脚的电平下跳时，停止计数，并将计数值写入R6，R7。解：MOV TMOD,#05H ;T0为计数方式且工作于模式1JNB P1.2,$ ;等待P1.2引脚电平上跳MOV TH0,#00H ; P1.2电平上跳，置入计数初值MOV TL0,#00HSETB TR0 ;启动T0JB P1.2,$ ;等待P1.2引脚电平下跳CLR TR0 ;电平下跳，关闭T0MOV R7,TH0

26、;计数初值写入R7,R6MOV R6,TL06、89C51中SCON的SM2，TB8，RB8有何作用？答：89c51SCON的SM2是多机通信控制位，主要用于方式2和方式3.若置SM2=1，则允许多机通信。TB8是发送数据的第9位，在方式2或方式3中，根据发送数据的需要由软件置位或复位。它在许多通信协议中可用作奇偶校验位；在多机通信中作为发送地址帧或数据帧的标志位。RB8是接收数据的第9位，在方式2或方式3中接收到的第9位数据放在RB8位。它或是约定的奇偶校验位，或是约定的地址/数据标示位。设fosc11.059MHz，试编写一段程序，其功能为对串行口初始化，使之工作与方式1，波特率为1200

27、b/s；并用查询串行口状态的方法，读出接收缓冲器的数据并回送到发送缓冲器。START:MOV SCON,#40H ;串行接口工作于方式1MOV TMOD,#20H ;定时器T1工作于模式2MOV TH1,#0E8H ;赋定时器计数初值MOV TL1,#0E8HSETB TR1 ;启动定时器T1MOV A,SBUF ;读出接收缓冲器数据MOV SBUF,A ;启动发送过程JNB TI,$ ;等待发送完CLR TI ;清TI标志SJMP $ ;结束8、若晶振为11.0592MHz，串行口工作与方式1，波特率为4800b/s。写出用T1作为波特率发生器的方式字和计数初值。MOV TMOD,#20H

28、;定时器T1工作于模式2MOV TH1,#0FAH ;赋定时器计数初值MOV TL1,#0FAH9、为什么定时器T1用作串行口波特率发生器时，常选用工作模式2？若已知系统时钟频率和通信用的波特率，如何计算其初值？答：因为工作模式2是自动重装初值定时器，编程时无需重装时间参数（计数初值），比较使用。若选用工作模式0或工作模式1，当定时器T1溢出时，需在中断服务程序中重装初值。1微处理器，RAM,ROM,以及I/O口，定时器，构成的微型计算机称为单片机。指令寄存器（IR）保存当前正在执行的一条指令;指令译码器（ID）对操作码进行译码。程序计数器（PC）指示出将要执行的下一条指令地址，由两个8位计数

29、器PCH及PCL组成。280C31片内没有程序存储器，80C51内部设有4KB的掩膜ROM程序存储器，87C51是将80C51片内的ROM换成EPROM，89C51则换成4KB的闪存FLASHROM,51增强型的程序存储器容量是普通型的2倍。89C51的组成：一个8位的80C51的微处理器，片内256字节数据存储器RAM/SFR用来存放可以读/写的数据，片内4KB程序存储器FLASHROM用存放程序、数据、表格，4个8位并行I/O端口P0-P3，两个16位的定时器/计数器，5个中断源、两个中断个优先级的中断控制系统， 一个全双工UART的串行口I/O口，片内振荡器和时钟产生电路，休闲方式和掉电

30、方式。689C51片内程序存储器容量为4KB，地址从0000-0FFFH开始，存放程序和表格常数，片外最多可扩展64KBROM地址1000-FFFFH，片内外统一编址。单片机的内部存储空间分为数据存储器和程序存储器。7内部数据存储器：共256字节单元，包括低128个单元和高128个单元。低128字节又分成3个区域：工作寄存器区（00H1FH），位寻址区（20H2FH）和用户RAM区（30H7FH）存放中间结果，数据暂存及数据缓冲。高128字节是供给特殊功能寄存器（）使用的，因此称之为特殊功能寄存器区（），访问它只能用直接寻址。内部程序存储器：在8031片内无程序存储器，8051片内具有4KB掩

31、模ROM，8751片内具有4KBEPROM。8 引脚是片内外程序存储器的选择信号。当 端保持高电平时，访问内部程序存储器，但在PC（程序计数器）值超过0FFFH（对于8051/8751/80C51）或1FFFH（对于8052）时，将自动转向访问外部程序存储器。当 端保持低电平时，不管是否有内部程序存储器，则只访问外部程序存储器。由于8031片内没有程序存储器，所以在使用8031时， 引脚必须接低电平。9RST复位信号输入端，高电平有效。保持两个机器周期（24个时钟振荡周期）的高电平有效，完成复位，复位后，CPU和系统都处于一个确定的初始状态，在这种状态下，所有的专用寄存器都被赋予默认值，除SP

32、=07H，P0P3口为FFH外，其余寄存器均为0。10.ALE/ ：ALE输出正脉冲，频率为振荡周期的1/6,CPU访问片外存储器时，ALE输出信号作为锁存低8位地址的控制信号，看芯片好坏可以用示波器看ALE端是否有脉冲信号输出。PSEN程序存储允许输出信号端，也可以检查芯片好坏，有效即能读出片外的指令，引脚信号有效时可读写片外或片外接口。10P0作为输出口时，必须外接上拉电阻才能有高电平输出，作为输入口时，必须先向锁存器写“1”；作为普通I/O口使用或低8位地址/数据总线使用。P1口有上拉电阻，对FLASHROM编程和校验是P1接收低八位地址；只用作普通I/O口使用。P2口比P1口多了一个转

33、换控制开关；作为普通I/O口使用或高8位地址线使用时访问外部程序存储器和16位地址的外部数据存储器。P3口比P1口增加了与非门和缓冲器；具有准双向I/O功能和第二功能。P0，P1，P2，P3准双向口。上述4个端口在作为输入口使用时，应注意必须先向端口写“1”。普林斯顿结构：一个地址对应唯一的存储单元，用同类访问指令。哈佛结构：程序存储器和数据存储器分开的结构。CPU访问片内外ROM用MOVC，访问片外RAM用，访问片内用RS1RS0当前寄存器组片内RAM地址00第0组工作寄存器00H07H01第1组工作寄存器08H0FH10第2组工作寄存器10H17H11第3组工作寄存器18H1FHSP总是初

34、始化到内部RAM地址07H，堆栈的操作;PUSH、POP。DPTR是数据指针寄存器，是一个16位寄存器，用来存放16位存储器的地址，以便对64片外RAM作间接寻址。DPTR由高位字节DPH和低位字节DPL组成。复位操作有：电自动，按键手动，看门狗。空闲方式是CPU停止工作而RAM，定时器/计数器,串行口及中断系统都工作。掉电一切功能都暂停，保存RAM中内容。退出空闲方式；硬件将清，硬件复位。当执行为，系统进入掉电方式。推出掉电只有硬件复位。16保留的存储单元存储单元保留目的0000H0002H复位后初始化引导程序地址0003H000AH外部中断0000BH0012H定时器0溢出中断0013H001AH外部中断1001BH0022H定时器1溢出中断0023