单片机原理及接口技术复习

单片机原理及接口技术

复习课考试安排时间：10或11周考试方式：闭卷笔试成绩评定：平时成绩+上机成绩+笔试成绩

15%+15%+70%考试内容：第1-8章、第10章考试题型及题量填空题：10空，10分选择题：5题，10分简答题：4题，20分分析题：3题，40分综合应用题：1题，20分1小巧灵活、成本低，易于产品化。它能方便的组装成各种智能化的控制设备及各种智能仪器仪表。2面向控制，能针对性地解决从简单到复杂的各类控制任务，因而能获得最佳的性能价格比。3抗干扰能力强，适应温度范围宽，在各种恶劣的环境条件下都能可靠地工作，这是其他机种无法比拟的。网络功能，可以很方便地实现多机和分布控制。使整个控制系统的效率和可靠性大为提高。5外部扩展能力强。在内部的各种功能部件不能满足应用需要时，均可在外部进行扩展。它与许多通用的微机接口芯片兼容。给应用系统设计带来极大的方便和灵活性。第1章1、单片机与普通微机相比的特点：P102、几种进制数之间的相互转换

（1）任意进制数->十进制数按权展开，先乘后加例：111.01B=1×22+1×21+1×20+0×2-1+1×2-2（2）

十进制数-->任意进制数整数部分除R取余，小数部分乘R取整 R=2或16注：先得到的余数为低有效位先得到的整数为高有效位

（3）二进制数与十六进制数间的转换

二进制数->十六进制数方法：以小数点为界，将二进制数向左或向右每4位用1个十六进制数代替，不够4位则用0补充。十六进制数二进制数方法：以小数点为界，向左或向右每1位十六进制数用4个二进制位表示即可。十进制（D）二进制（B）十六进制（H）

0 0000 0

1

0001

1

2

0010

23 0011 3

4

0100

45 0101 56 0110 67 0111 7

8

1000

89 1001 910 1010 A11 1011 B12 1100C13 1101D14 1110E15 1111F

找特点和规律84211、MCS-51系列单片机特性P17系列MCS-51子系列MCS-52子系列803180C31805180C51875187C51片内存储器片内ROM片内ERROM片内RAM001284kB0128B4k128008K8K000256256256803280C32805280C52875287C52定时器计数器2X16位3X16位并行I/O口串行I/O口中断源制造工艺4X8位4X8位115676767HMOSCHMOSHMOSHMOSCHMOSCHMOSHMOSHMOSHMOSCHMOSCHMOSCHMOS第2章单片机最小系统的必备条件电源EA引脚(直接上拉至高电平)晶体振荡电路（时钟电路）复位电路2、单片机最小系统的实现P20：地址锁存允许信号当单片机上电复位后，用示波器测ALE引脚，若有脉冲输出，则说明单片机最小系统外围电路连接正确，单片机正常工作。/ALEPROG3、如何判断MCS-51单片机是否正常工作？P19引脚为高电平时，CPU访问内部ROM，但当PC指针超过0FFFH时（4KB），自动转向执行外部ROM引脚为低电平，则访问外部ROM,从片外ROM的0000H单元开始取指令。：访问内部或外部ROM选择信号/PPEAV4、EA引脚有什么作用？P195、P3口第二功能(P20)读选通外部写选通外部计数输入计数器定时器计数输入计数器定时器申请外部中断申请外部中断串行数据发送串行数据接收功能含义RAMRAM1/0/10RDWRTTINTINTRXDTXD1010第二功能MCS-51的时钟信号共有4种，从小到大依次是：振荡周期：振荡周期指为单片机提供定时信号的振荡源的周期或外部输入时钟的周期。时钟周期（状态周期）:1个状态周期=2个振荡周期。机器周期：一个机器周期是指完成一个基本操作（如取指令、存储器读、存储器写等）所需要的时间。MCS－51的一个机器周期分成6个状态周期，即12个振荡周期。指令周期：指令周期即执行一条指令所占用的全部时间，通常为1～4个机器周期。

6、时钟信号P22例如:外接晶振为12MHz时,MCS—51单片机的4个时间周期的具体值为多少？

T振荡=1/12μs;T状态=2*T振荡=1/6μs;T机器=12*T振荡=1μs;T指令=1～4*T机器=1μs～4μs

CY（PSW.7）——进位标志位。AC（PSW.6）——辅助进位（或称半进位）标志。OV（PSW.2）——溢出标志位P（PSW.0）——奇偶标志位。累加器A中有奇数个1

则P=1，否则P=0。用于校验串行通信中数据传送是否出错。P—OVRSRSF0ACCYPSW.7PSW.07、程序状态字寄存器PSWP24第3章1、寻址方式及其功能P34-38如：P583P595立即寻址寄存器寻址直接寻址寄存器间接寻址变址寻址相对寻址位寻址2、常用指令如：循环转移指令（减1条件转移指令）P54减1条件转移指令有如下两条:DJNZdirect,rel

;(direct)←(direct)－1,

若(direct)=0,则(PC)←(PC)+3

否则,(PC)←(PC)+3+relDJNZRn,rel

;(Rn)←(Rn)－1

若(Rn)=0,则(PC)←(PC)+2

否则,(PC)←(PC)+2+rel第4章1、伪指令ORG、END的使用2、延时子程序的编写方法P78-791、MCS-51单片机有几个中断源？INT0——外部中断0。中断请求通过P3.2引脚输入。INT1——外部中断1

中断请求通过P3.3引脚输入。T0——定时器/计数器0溢出中断T1——定时器/计数器1溢出中断TX/RX——串行口中断。

当串行口完成一帧数据的发送或接收时，

便自动请求中断。溢出时自动请求中断第5章2、MCS-51单片机有几级中断优先级？

23、MCS-51单片机外部中断源触发中断请求的方法有哪些？分别怎么触发？P83电平触发方式：外部中断请求引脚为低电平时触发。

CLRIT0/IT1脉冲触发方式或边沿触发方式：外部中断请求引脚为下降沿时触发。

SETBIT0/IT1IE0TCONSCONINT0IT0=0IT0=1INT1IT1=0IT1=1TF0IE1TF1T0T1TIRITXRXESET0EX0EX1ET1EA自然优先级矢量地址高级中断请求自然优先级矢量地址低级中断请求PX0PT0PX1PT1PSIEIP中断请求标志寄存器

TCON、SCON中断允许控制寄存器

IE中断优先级寄存器IP4、MCS-51单片机中断系统控制位P83-85S:serialT:timerX:external会编写中断初始化程序如：P948、试编写一段中断初始化程序，使INT0采用电平触发方式、INT1采用边沿触发方式，且INT0为中断优先级高级，并开放INT0、INT1中断。

CLRIT0SETBIT1SETBPX0SETBEA

SETBEX0SETBEX15、中断优先级排列顺序P86

当同时接收到几个同一优先级的中断请求时，响应哪个中断源则取决于内部硬件查询顺序。其优先级（自然优先级）排列顺序如下图所示：中断源

同级内的中断优先级外部中断0中断高级定时器/计数器T0溢出中断外部中断1定时器/计数器T1溢出中断串行口中断低级例5.5正常情况下，非交叉路口的交通红绿灯以1s的间隔轮流点亮，当有消防任务时，消防官兵只需要按一下设置在路边的消防紧急按钮，则道路交通灯就会变成红灯并持续1s时间，禁止其他车辆通行，使消防车可以顺利通过，1s后自动返回按紧急按钮前灯的状态，继续红绿灯轮流点亮的正常状态，试用51单片机来模拟实现上述功能。P91分析：1、用红色和绿色发光二极管模拟道路交通灯，并与单片机的I/O口相连，可通过设置I/O口的电平来点亮发光二极管。2、用按钮开关或闸刀开关模拟消防紧急按钮，可将开关与单片机的外部中断0的引脚相连，引入外部中断信号。3、没有中断发生时，红色和绿色发光二极管轮流被点亮，均持续1S（通过调用延时子程序实现）——主程序。4、当中断发生时，将红色发光二极管点亮，并持续1秒

——中断服务程序。6、中断的应用解：将P1口的P1.1～P1.0分别接红和绿色发光二极管D1～D0模拟道路交通灯，P3.2（INT0）引脚接一开关以模拟消防紧急按钮。图5-10AT89C51单片机模拟交通灯电路原理图P92P3.2中断初始化程序怎么写？书P20例5.5源程序如下：ORG0000HLJMPMAINORG0003H；外部中断0的中断入口地址LJMPINT_EX0ORG0030HMAIN:

SETBIT0；外部中断0下降沿触发方式

SETBEX0；外部中断0允许控制

SETBEA；单片机中断允许控制LOOP:SETBP1.0；绿灯被点亮

LCALLDELAY1S;延时1sCLRP1.0；绿灯熄灭

SETBP1.1；红灯被点亮

LCALLDELAY1S；延时1sCLRP1.1；红灯熄灭

LJMPLOOP中断初始化程序【100ms延时子程序如下】DELAY:MOVR6,#0C8H;外循环200次

LOOP1:MOVR7,#0F8H;内循环248次

NOP;时间补偿

LOOP2:DJNZR7,LOOP2;延时2μs×248=496μsDJNZR6,LOOP1;延时500μs×200=100msRET【延时1s调用100ms延时子程序如下】;1s是100ms的10倍，即连续执行100ms延时子程序10次即可

DELAY1S:MOVR0,#10

LOOP0:LCALLDELAYDJNZR0,LOOP0RET

INT_EX0：

PUSHP1PUSH00HPUSH06HPUSH07HSETBP1.1；红灯被点亮

CLRP1.0；绿灯熄灭

LCALLDELAY1S；延时1s

POP07HPOP06HPOP00HPOPP1RETIEND

需要保护现场和恢复现场的原因：需要保护在主程序和中断程序中都会使用的寄存器、并口等。因为R0、R6、R7在中断服务程序中最后都减到0了，当中断返回时，会接着中断前的延时子程序继续执行，此时的R0、R6、R7之一很有可能从0开始减，得0FFH，而不是中断前的值，延时就长了。

保护P1口的状态，是为了中断返回后继续中断前灯的显示状态，即若中断前绿灯亮了0.5秒，中断后绿灯还需要亮0.5秒，而不是红灯亮0.5秒。保护现场,00H、06H、07H分别是R0、R6、R7的地址，PUSH、POP操作数只能是直接地址P43恢复现场第6章1、MCS-51单片机的定时/计数器的工作模式及区别P98

2、4种工作模式下的初值P101X初值,N需要计数的次数,T定时时间,fosc为振荡频率计数器的初始值X由下式确定：

X＝2n-N

定时器的初始值X由下式确定：

fosc12*TX=2n

-模式0—n=13模式1—n=16模式2、3—n=83、计数时，输入信号的频率必须小于晶振频率的1/24。

P984、定时/计数器的四种工作模式的应用定时方式如P101例6.3、例6.4

计数方式如P104例6.9、例6.10fosc12*TX=213-12x10612*10-3=8192-例6.4用T0定时，选择工作模式0，定时/计数器的开启与外部中断引脚无关。编程实现由单片机P1.0输出占空比为50%、周期为2ms的方波，晶振频率为12MHZ。=8192-1000=7192=1C18H

=0001110000011000B(TL0)=18H分析：

1、设置初值，定时1ms，频率为12MHZ

：(TH0)=0E0H1ms1msP1012、控制寄存器TMOD和TCON的设置

用T0定时，选择工作模式0，定时/计数器的开启与外部中断引脚无关。GATEC/TM1M0GATEM1C/TM0定时器T1定时器T0TMOD（89H）D7D6D5D4D3D2D1D000000000MOVTMOD,#00H；设置工作方式SETBTR0；启动定时器013、中断初始化程序

中断允许控制寄存器P84EAESET1EX1ET0EX0

IE（A8H）AFHAEHADHACHABHAAHA9HA8H11SETBEASETBET0模式0中断方式源程序:

ORG0000H LJMPMAIN ORG000BH;P88 LJMPINT_TIME0 ORG0030HMOVTMOD,#00H；设置工作方式

MOVTH0,#0E0H；设初始值

MOVTL0,#18H

SETBEA SETBET0；开放定时器溢出中断

SETBP1.0

SETBTR0

；启动定时器0

LJMP$;等待1ms,溢出中断发生

MOVTH0,#0E0H；对定时器重新赋值

MOVTL0,#18H

CPLP1.0;取反

RETIEND中断初始化程序定时器初始化程序1ms1ms1ms1ms定时器0溢出中断服务程序MAIN:INT_TIME0:(TL1)=0F6H分析：

1、设置初值：模式2，计数10次。(TH1)=0F6H例6-10：利用定时器T1的模式2对外部信号计数，定时/计数器的开启与外部中断引脚无关。要求每计满10次，将P1.0引脚取反。X＝28-N=256-10=246=0F6H2、控制寄存器TMOD和TCON的设置

用T1计数，选择工作模式2，定时/计数器的开启与外部中断引脚无关。GATEC/TM1M0GATEM1C/TM0定时器T1定时器T0TMOD（89H）D7D6D5D4D3D2D1D001000001MOVTMOD,#60H；设置工作方式SETBTR1；启动定时器113、中断初始化程序

中断允许控制寄存器P84EAESET1EX1ET0EX0

IE（A8H）AFHAEHADHACHABHAAHA9HA8H11SETBEASETBET1模式2源程序，使用中断方式判断是否溢出：P105

ORG0000H LJMPMAIN ORG001BH；P88 LJMPINT_TIME1 ORG0030H

MOVTMOD,#60H

;设置T1为模式2,外部计数方式

MOVTL1,#0F6H；T1计数器初值

MOVTH1,#0F6H

SETBEA；开放定时器溢出中断

SETBET1

SETBP1.0

SETBTR1

；启动T1计数HERE:SJMPHERE；等待中断

CPLP1.0RETIEND中断初始化程序定时器初始化程序定时器1溢出中断服务程序MAIN：INT_TIME1:串行数据传输方向通常有三种：单工、半双工和全双工。P1111、串行数据传输方向发送端接受端数据线地线单工方式发送/接收端接收/发送端数据线地线半双工方式发送/接收器接收/发送端数据线地线全双工方式第7章第8章1、P0、P1、P2、P3的功能及区别。P130◆P0口：P0具有三个功能

(1)访问外部存储设备时作为低8位地址线

(2)作为8位数据线

即P0