微机考试重点

MCS-51核的应用1基本的内核：8位CPUROM（2~64k），RAM(128/256字节)定时器（2~3个）串行通信数据口并行I/O口扩展：16位CPU模拟信号输入/输出SOC发展方向（IP核）堆栈和堆栈指示器堆栈是在存储器中分配的、具有连续地址的一片存储区域。FILO(FirstInLastOut)CPU按堆栈指示器SP访问堆栈中的内容压栈:先调整SP中的地址,在存入新的数据到栈顶位置;弹栈:先从栈顶取数,再反向调整SP地址内容.SP始终指向栈顶位置.内存地址与高级语言变量的关系变量（数组）依据其类型占据一定的字节数char/unsignedchar1字节int/unsignedint2字节long/unsignedlong/float4字节编址是按字节为单位，一个字节占一个地址数组所占的地址单元=数组长度×数据类型字节数存储模式bigendian

变量的最高位字节先行分配…littleendian

变量的最低位字节先行分配…ROM（ReadOnlyMemory）只读指运行期间只读,信息不易挥发，掉电也不丢失按初始信息的写入方法和技术进步，可以分为以下几类：掩膜ROM:半导体制造过程的最后一道掩膜工艺，根据用户提交的存储内容决定MOS管的连接方式，制作成芯片后用户不能更改。掩膜适合于成熟大批量生产；PROM（ProgrammableReadOnlyMemory）出厂时空白,未存储信息，采用通用编程器，将程序或数据一次性写入，以后无法更改，现在PROM实际应用不多；EPROM（EraseableProgrammableReadOnlyMemory）是可擦除、可编程只读存储器。UVEPROM紫外线擦除EEPROM电擦除(目前实际应用较多)RAM（RandomAccessMemory）读取,原数不变;写入,原数被新数覆盖RAM存放数据,程序代码,也可分配为堆栈按存储原理RAM可以分为静态和动态两类SRAM(StaticRAM)每一位是个触发器,双稳态结构写入SRAM,如果电源正常，不会自行挥发但在同样的芯片体积下，集成度较低DRAM(DynamicRAM〕依靠MOS管的极间电容存储信息，集成度高,动态RAM的存储容量大.由于电荷容易泄漏，所以需要周期性刷新，刷新电路通过“读出——写入”电路来再生极间电容上的电荷。一般2ms刷新一次。集成度高。新型存储器OTPROM〔OneTimeProgrammbleROM〕FLASHROM也即闪存，快速编程的EEPROM。在MP3，CF卡，U盘中的芯片基于FLASH的ISP(InSystemProgram)和IAP(InApplicationProgram)技术，可以远程升级嵌入式系统的程序。串行FLASHROM控制简单、容量大，价格低廉，用来存储工作参数等。动态RAM方面(内存条技术)早期的快速页方式FPM（FastPageMode），70ns；可扩展数据输出方式EDO（ExtendedDataOutput）可达60ns；同步DRAM，即SDRAM（SynchronousDRAM）能与系统总线时钟同步工作，读写速度可达10nS，甚至7nS。中断中断（Interrupt）因事件发生，程序中止正常的执行流程，转入到该事件的处理程序。中断服务例程（ISR,Interruptserviceroutine）完成事件处理的代码,称为中断服务过程ISR。中断返回事件处理完毕（ISR执行完毕）返回正常的流程。与子程序调用的区别调用是程序主动的，响应事件是被动的。无法预知事件何时发生，与程序流程是异步的。都会形成断点，并需要保存，以便返回，中断的断点是随机的。关于DMA的应用MCS-51CPU是否支持DMA?答：本身不支持。MCS-51的CPU不能放弃对其总线的控制权，自身也不能挂起；哪些场合使用DMA?答：当输入/输出为高速设备时，非DMA方式数据存取使用程序循环（每个数据的处理包含硬件操作、指针修改、结束判断等）；DMA方式完成这些工作是依靠硬件的，能发挥高速设备的效率。以FIFO缓冲队列为媒介的DMA：

1硬件将高速设备连接到FIFO的一端，CPU为另一端。不要求CPU出让总线，CPU与DMA异步工作；2ADI的BLACKFin系列MCU自带多媒体数据采集，具有DMA功能，每秒采集25帧图象，配备MP4图象压缩芯片，可以实现视频数字录象复位与复位状态复位：使CPU处于已知的初试状态；复位电路：高电平连续维持24个以上的时钟周期，使内部有关寄存器为默认值；图中PC等的初值意味着什么？（main高级语言运行之前，引导程序要做的若干工作与此有关）128/256字节内部RAM中的内容是否被复位到00H?

没有说！理解为与复位无关。寄存器内容PC0000HACC00HB00HSP07HDPTR0000HP0~P3FFH……

程序存储器映像PC是16位，所以能寻址64KBROM。每个地址单元是8位的，所以是1字节宽：单字节指令占一个地址，多字节指令占多个字节

无论物理存储器是掩膜ROM/FLASHROM，内部是否有ROM，程序存储器的映像是编程模型的一部分。

MCS-51系列微控制器的P0~P3P1口的结构（锁存器，三态门和驱动）写状态“1”或“0”到引脚；读引脚、读锁存器；“读——修改——写”操作；可以字节操作，也可位操作。准双向I/O口P1口是通用的准双向I/O口。输出高电平时，能向外提供拉电流负载，不必再接上拉电阻；当口用作输入时，须向口锁存器写入1。P3的结构类似于P1，P3也是准双向口；具有第二功能，其操作通过相应的特殊功能寄存器；剩余的第一功能用位操作。P3口的第二功能引脚分布

第一功能第二功能信号名功能描述方向P3.0RxD串行通信输入IP3.1TxD串行通信输出OP3.2/INT0外部中断输入0IP3.3/INT1外部中断输入1IP3.4T0定时器/计数器外部输入0IP3.5T1定时器/计数器外部输入0IP3.6/WR扩展RAM写控制信号OP3.7/RD扩展RAM读控制信号OP2口的结构作为端口，与P1类似，准双向口；根据指令的需要，控制MUL开关；输出高8位地址A8~A15，是总线功能（有些系统只需要低8位地址）P0口的结构端口功能低8位地址功能数据总线功能P0用作通用I/O口

当系统既不进行片外的ROM扩展，也不进行片外RAM扩展时，P0用作通用I/O口。在这种情况下，硬件自动使MUX开关接向锁存器的反相输出端。与门输出的“0”使输出驱动器的上拉场效应管T1处于截止状态。因此，输出级工作在漏极开路方式。外接上拉电阻可构成准双向口。

P0作地址/数据总线在外部存储器访问周期，P0口分时传输低8位地址信息和数据信息，用作总线；在地址（或数据）的输出阶段，硬件自动将MUL开关接至反相器的输出端，T1，T2呈推挽方式驱动，引脚电平跟随内部地址线（或数据线）的状态；CPU读总线阶段，硬件自动将MUX开关拨向锁存器、自动向锁存器写入FFH并且置“读引脚”信号有效；P0.X引脚的状态经缓冲器进入内部数据总线。

作地址/数据总线时P0口是一个真正的双向口。P1~P3口的电平及驱动能力：

P0、P1、P2、P3口的电平与CMOS和TTL电平兼容。P0口的每一位口线可以驱动8个LSTTL负载。在作为通用I/O口时，由于输出驱动电路是开漏方式，由集电极开路（OC门）电路或漏极开路电路驱动时需外接上拉电阻；当作为地址/数据总线使用时，口线输出不是开漏的，无须外接上拉电阻。P1、P2、P3口的每一位能驱动4个LSTTL负载。它们的输出驱动电路设有内部上拉电阻，所以可以方便地由集电极开路（OC门）电路或漏极开路电路所驱动，而无须外接上拉电阻。由于单片机口线仅能提供几毫安的电流，当作为输出驱动一般的晶体管的基极时，应在口与晶体管的基极之间串接限流电阻。

7.1.1指令分类

33种功能，111条指令按指令字节数分：

1字节、2字节、3字节。按指令的机器周期数分类：

1、2、4个周期最频繁的指令为单周期，故fosc=12MHz,Tm=1

s。——1.0MIPS7.1指令系统概述4栈操作指令进栈指令

PUSHdirect；(SP)←(SP)+1，((SP))←(direct)

功能：堆栈指针SP加1，然后将直接地址direct单元的内容送到SP所指向的栈顶。出栈指令

POPdirect；(direct)←((SP)),(SP)←(SP)－1

功能：将SP所指向的堆顶的内容送到直接地址direct指向的单元中，然后堆栈指针SP减1。关键词存储空间地址范围data

直接寻址片内RAM 0x00-0x7fidata

间接寻址片内RAM 0x00-0xffbdata

可位寻址片内RAM 0x20-0x2F按字节访问bit

在bdata空间定义 0x00-0x7F按位访问sfr

特殊功能寄存器

0x80-0xffsbit

特殊功能寄存器中的可位寻址的位

xdata

扩展RAM 0x0000-0xffff

pdata

页式寻址扩展RAM 0xPP00-0xPPffPP=(P2)code

程序ROM 0x0000-0xffff中的常数表C-51数据的存储类型存储模式SMALL 默认的存储类型是dataCOMPACT 默认的存储类型是pdataLARGE 默认的存储类型是xdata开发环境默认的初始状态是SMALL可以修改C51的基本数据类型数据类型长度(bit)长度(byte)值域bit11/80,1unsignedchar810~255signedchar81–128~127unsignedint1620~65535signedint162–32768~32767unsignedlong3240~4294967295signedlong324–2147483648~2147483647float324±1.176E–38~±3.40E+38(6位数字)double648±1.176E–38~±3.40E+38(10位数字)C-51的常用头文件reg51.h定义特殊功能寄存器和位寄存器math.h浮点运算库ctype.h字符函数stdio.h标准输入输出stdlib.h标准库函数absacc.h辅助宏，支持绝对地址说明例：I/O口定义#include<absacc.h>#defineportXBYTE[0x1000]//扩展RAM区的端口定时与计数的原理事件脉冲fosc预分频初值寄存器溢出回零门+1/-1二进制计数器MCS-51的计数是加；计数值+初值=容量；没有位寻址功能只能使用字节传送MOVTMOD,#..T0,T1的方式控制字GATEGATEC/TM1M0C/TM1M0T1控制字段T0控制字段

TMOD89H启用P3.2/P3.3（分别对应于T0/T1）作为外部控制引脚0为定时1为计数M1,M0为方式0，1，2，3的编码控制字寄存器TF1TF0TR0TR1IE1IE0IT0IT1TCON88HT0触发控制T1触发控制T0溢出标志T1溢出标志语句TR0=0；TR0=1；分别表示开启或关闭定时器方式013位计数，范围0~213-1；方式116位计数，范围0-216-1；方式2，3为8位计数，范围0~255；最小定时单位：fosc/12T0/T1的初始化计数初值范围例

晶体频率为12MHz，欲每5ms能向CPU发出一个定时处理请求。试编程完成处始化任务。解：选T0,定时方式；硬件预分频是固定的1/12，计数频率是f=fosc/12=1M;即计数周期为tc=1/f=1us;5ms需要的计数值是5×10-3/1×10-6=5000;可选方式0（13位方式），计算范围213=8192初值为：8192–5000=31923192=0x0C78h=01100011,11000(Binary)高8位0xc3,低5位0x18另解

选用方式1(16位方式)，计算范围为216=65536,计数初值为：65536–5000=61536=0xF060初始化语句：TMOD=0x01; //00000001 ；

//T0无GATE,Timer,Mode0TH0=0xF0; //低8位TL0=0x60； //高8位TR0=1;…

思考：如果是采用T1，应该怎样做？TMOD=0x01;//00000001BTH0=0x1Fh;TL0=0;TR0=1;COUNT=0; //计数清0用MCS-51MCU构成一个石英时钟fosc=11.0592MHz，每秒需要计数921600次；1/16秒需要计数57600次，在T0或T1的允许范围之内；硬件计数每个周期57600个时钟，再用软件与之结合，对一个变量进行累加，计满16就是一秒；60秒为一分，60分为1小时，…计数时间间隔初值的计算65536-57600=7936=1F00h，高8位是1Fh，低8位是00h,方式1、定时、结合计数变量例9-2以P1.0，P1.1，P1.3分别控制三相步进电机的A,B,C三相依次通电，通电规律为“A-AB-B-BC-C-CA-A-．．．”，换相时间间隔为0.5ms（CPU时钟为6MHz）。采用T0定时，查询方式工作。解：CPU时钟为6MHz，则计数频率为6MHz/12=0.5MHz，周期为2μs；定时间隔为0.5ms=500μs；计数值为500μs/2μs=250；只需要8位计数就够了，选用方式2。初值为28-250=6程序#include<reg51.h>unsignedcharcodeTable[6]={1,3,2,6,4,5};//通电相序voidmain(){ P1=0； //步进电机各相断电

TMOD=(TMOD&0xF0)|0x02; //T0无GATE，定时，方式2 TH0=6; //初值寄存器初值

TL0=6; //第一次计数初值，以后自动重载

TR0=1； //启动定时器T0 while(1) { pHndl=0; //表指针清0 while(!TF0){} TF0=0; P1=Table[pHndl++];//送数，步进电机通电相序变化

if(pHndl==6)pHndl=0; //指针+1调整

}}例9-3在某牛奶自动灌装线上，每检测到20瓶，产生一个装箱指令脉冲，使相关设备动作。试用MCS-51型微控制器的计数器实现该控制要求。检测信号从T1引脚（P3.5）输入，指令脉冲从P1.2输出。解：自动灌装线上装有传感装置，每检测到一瓶牛奶向T1引脚发送一个脉冲信号；使用计数功能，可实现该控制要求；选T1的方式2；初值为256-20=236=0xEC。

程序：sbitOut=P1^2;voidmain()

{

T1=0; //清除输出

TMOD=0x60; //T1,无GATE //计数,方式2 TL1=0xEC; //初值

TH1=0xEC; //初值

TR1=1; //启动

while(1) { while(!TF1){} TF1=0; Out=1; //高电平

Out=1; //重复送数，少许等待

Out=1; Out=0; }}更多定时器/计数器(T/C)应用的C语言编程例：设fosc=12MHz晶振，要求在P1.0脚上输出周期为2ms的方波。解：设高电平时间与低电平时间各1ms，每隔1msP1.0取反。预分频12，计数频率为1MHz，计数周期1μs（即机器周期），计数次数=1000，计数初值=-1000的补码；用定时器0的方式1编程，采用查询方式，程序如下：

#include<reg51.h>sbitP1_0=P1^0；

voidmain(void){ TMOD=0x01； /*设置定时器1，无门控，方式1*/ TR0=1; /*启动T/C0*/ for(;;) { TH0=(-1000)/256； /*装载计数器初值*/ TL0=(-1000)%256；

do{}while(!TF0)； /*查询等待TF0置位*/ P1_0=!P1_0； /*定时时间到P1.0反相*/ TF0=0； /*软件清TF0*/}}矢量中断所谓矢量中断，就是一个中断对应一个入口地址；被开放的、且经过优先级判别而胜出的中断请求信号送到CPU；CPU用硬件的方法生成一条CALL指令，调用相关的矢量地址。隐含的工作：保留断点到堆栈；记录中断状态和当前优先级下一个机器周期…

…转ISR执行（事件的处理）中断的条件无同级、或高优先级中断正在服务中；当前指令已执行到最后一个机器周期并将结束；当前正在执行的不是RETI，IE，IP等指令可能导致改变中断系统状态的指令C51的中断函数void函数名

interrupt中断号

using寄存器组号函数名由编译器使用，是形式上的，但要求唯一中断号0，1，2，3，4，…对应于中断源；寄存器组号可以是0~3，但实际为1，2，因为0保留给正常程序；1为低优先级中断；2高低优先级中断；3为用户保留初始化部分#include<reg51.h>intrpm,m;unsignedcharTc;voidmain(void){TMOD=1; //方式1，16位计数TH0=0x1F; //计数57600，初值7936=0x1F00TL0=0; ET0=1; //T0允许中断TR0=1; //T0走时开始IT0=1; //INT0中断为边沿触发方式EX0=1; //INT0允许中断EA=1; //CPU允许中断m=0; //转速脉冲计数初值清0rpm=0; //转速清0Tc=0; //1/16秒累计While(1){ //addyourothercodehere}}单工通信单工（Simplex)特点：仅能进行一个方向的数据传送

设备A发送器设备B接收器Dataflow半双工通信半双工（HalfDuplex）特点：数据可以在两个方向上进行传送，但是这种传送绝不能同时进行。【双向，但不同时】设备A发送器/接收器设备B接收器/发送器Dataflow全双工通信全双工（FullDuplex）特点：能够在两个方向同时进行数据传送。设备A发送器/接收器设备B接收器/发送器通信速率比特率——每秒传输的二进制位数，单位为bps（bitpersecond）。波特率―――每秒传输的离散状态数（也称离散状态）。在一个信道上，如果只有高、低电平两种离散状态（分别代表“1”和“0”），则波特率与比特率刚好一致。如果在某个信道中可以传输多种不同的离散状态，则每个状态可以携带两位或两位以上的二进制数，此时，波特率就不等于比特率。波特率有标准值MCS-51的串行控制器相关资源TxDRxD引脚SBUFSCON寄存器波特率时钟发生器T1orT2固定（相对于fosc）用途全双工串行通信串行方式I/O口扩展典型应用（实用）8255与MCS-51的接口和编程MCS-51扩展8255控制打印机的C语言编程例78255控制打印机。扩展8255与打印机接口的电路。8255的片选线为A7，打印机与MCS-51采用查询方式交换数据。打印机的状态信号输入给PC7，打印机忙时BUSY=1，微型打印机的数据输入采用选通控制，当STB上负跳变时数据被输入。8255采用方式0由PC0模拟产生STB信号。按照接口电路，口A地址为7CH，口C地址为7EH，命令口地址为7FH，PC7~PC4输入，PC3~PC0输出。方式选择命令字为8EH。unsignedcharxdataPortA_at_0x007C;unsignedcharxdataPortB_ar_0x007D;unsignedcharxdataPortC_at_0x007E;unsignedcharxdataCtrlW_at_0x007F;voidInit8255(void) //8255初始化子程序{ CtrlW=0x8A; //方式控制字

CtrlW=0x01; //位控字，PC0置1，/STB置高}VoidCharPRN(unsignedcharx4prt) //字符打印子程序{unsignedcharTmp; do//检查是否忙 { Tmp=PortC; }while(Tmp&0x80)； PortA=x4prt; //发送ASCII

CtrlW=0; //PC0变低 CtrlW=1; //PC0变高}（紧接前页）voidmain(void){unsignedcharcodeHello[]=“Hello,world!”,0x0D,0x0A,0x00;unsignedchari=0; do { CharPRN(Hello[i++]); }while(Hello[i]!=0); ……}7.13.2七段数码显示与MCS-51的接口数码显示器有静态显示和动态显示两种显示方式。数码显示器有发光管的LED和液晶的LCD两种。

LED显示器工作在静态方式时，其阴极(或其阳极)点连接在一起接地(或+5V)，每一个的端选线(a，b，c，d，e，f，g，dp)分别与一个8位口相连。LCD数码显示只能工作在静态显示，并要求加上专门的驱动芯片4056。

LED显示器工作在动态显示方式时，段选码端口I/O1用来输出显示字符的段选码，I/O2输出位选码。I/O1不断送待显示字符的段选码，I/O2不断送出不同的位扫描码，并使每位显示字符停留显示一段时间，一般为1~5ms，利用眼睛的视觉惯性，从显示器上便可以见到相当稳定的数字显示。例188155控制的动态LED显示。图7.23经8155扩展端口的6位LED动态显示确定的8155片内4个端口地址如下：命令/状态口：FFF0H口A： FFF1H口B： FFF2H口C： FFF3H

6位待显示字符从左到右依次放在dis_buf数组中，显示次序从右向左顺