单片机原理及接口技术期末复习知识点

第1章 单片机概述

1. 什么是单片机：单片机是由CPU、存储器、I/O接口及总线集成在一个芯片上。
2. 简单了解AT89S51单片机简介。
   相当于MCS-51系列中的87C51，AT89S51芯片内4KB的Flash存储取代了87C51片内的4K的EPROM。

第2章 AT89S51单片机的内部结构

1. MCS-51单片机具有几个并口，其中哪个口具有外部中断、串行通信等第二功能。
   有4个并口，P3口具有外部中断、串行通信等第二功能。
2. AT89S51的片内程序存储器为4 KB的Flash存储器，地址范围是 0000H~0FFFH。
3. 设外接石英晶体频率为6MHz，机器周期的时间宽度2us。
   一个机器周期＝12 个振荡周期.
4. PC和DPTR分别用于提供什么地址。
   PC用于提供预读取（正在执行指令的下一条）指令的首地址，DPTR用于提供访问数据存储器的地址指针。
   PSW是 程序状态字寄存器 。
5. 当$\overline{EA}$接地时，AT89S51单片机将从 外部程序存储器 的 0000H 地址开始执行程序。
6. RAM的位寻址区对应的字节地址范围是 20H~2FH 。

第3章 8051指令系统与编程基础

1. 一条指令通常由两部分组成，即 操作码 和 操作数 。

2. 简述AT89C51两条查表指令的执行过程。

   1. MOVC A, @A+PC

      指令以PC作为基址寄存器，A的内容作为无符号整数和PC当前值（下一条指令的首地址）相加后得到一个新的16位地址，把该地址指定的程序存储单元内容送入累加器A中。

   2. MOVC A, @A+DPTR
      指令以DPTR作为基址寄存器，A的内容作为无符号数和DPTR的内容相加得到一个16位地址，把由该地址指定的程序存储器单元的内容送到累加器A中。

3. AT89S51单片机当从堆栈弹出一个字节的数据后，SP中的内容如何变化。
   POP direct:将栈顶指针SP指示的栈顶（内部RAM）内容送入direct字节单元中，然后栈顶指针SP减1。

4. 乘法指令MUL AB两个操作数分别在 累加器A 和 寄存器B（无符号8位整数） 中，执行指令后，乘积结果放在 累加器A和寄存器B 寄存器对中， 寄存器B 放数据高8位， 累加器A 放数据低8位。
   除法DIV AB中，被除数取自 累加器A，除数取自 寄存器B ，商放在 累加器A 中，余数存放于 寄存器B 中。

5. 求n个单字节无符号数$X_i$的和，$X_i$按$i$顺序存放在AT89S51单片机内部RAM从50H开始的单元中，n放在R2中，和（双字节）放在R3 R4中。

		ORG		0100H
ADD1:	MOV		R2, #n		; 计数控制
		MOV		R3, #0		; 存放和的高8位
		MOV		R4, #0		; 存放和的低8位
		MOV		R0, #50H	; 变址单元
LOOP:	MOV		A, R4
		ADD		A, @R0
		MOV		R4, A
		INC		R0
		CLR		A
		ADDC	A, R3
		MOV		R3, A
		DJNZ	R2, LOOP
		END

ADDC带进位

6. 编写程序将片外数据存储器中4000H～40FFH单元全部清零。

		ORG		0100H
MAIN:	MOV		A, #0		; 预置数0送A
		MOV		R0, #0FFH	; 设立循环次数（40FFH-4000H=FFH）
		MOV		DPTR,#4000H ; 设立数据指针的初值
LOOP:	MOVX	@DPTR, A	; 当前单元赋值0
		INC		DPTR		; 指向下一个单元
		DJNZ	R0, LOOP	; 是否结束
		END

7. 指令判错，如MOV 36H, @R6
   错误，MOV direct, @Ri，间接寻址的Ri只能是R0和R1，R6不合法。

   课本P43 第7条最后一段：Ri(i=0,1)

第4章 AT89S51单片机的中断系统

1. 简述AT89C51的中断技术。
   中断技术主要用于实时监测与控制。
   当中断请求源发出中断请求时，如果中断请求被允许的话，单片机暂时中止当前执行的主程序，转到中断服务处理程序处理中断服务请求。中断服务请求处理完后，再回到原来被终止的程序之处（断点），继续执行被中断的主程序。
2. 五源中断，两级管理。5个中断源的中断入口地址分别是什么。
3. $\overline{INT0}$ 外部中断请求0：0003H
4. $\overline{INT1}$ 外部中断请求1：0013H
5. 定时/计数器T0：000BH
6. 定时/计数器T1：001BH
7. 串行口中断请求：0023H
8. 简单了解TCON、SCON功能。

• TCON是定时控制寄存器,主要用于控制定时/计数器的启动和停止、计数溢出标志和管理外部中断。
• SCON是串行口控制寄存器,主要用于控制、监视串行口的工作状态。

第5章 I/O口应用—显示与开关/键盘输入

1. LED显示器中的发光二极管的两种连接方法是

   • （公）共阴极
   • （公）共阳极

2. 共阴极LED显示器，显示不同数字时的字形码。如‘2’

数字2：需要亮A、B、D、E、G，其他都为低电平。

DP	G	F	E	D	C	B	A
0	1	0	1	1	0	1	1

即二进制字形码：0101 1011，十六进制字形码：5BH

3. LED数码管动态显示时，一个时间只有一个数码管被点亮。
   对

4. 为什么要消除按键的机械抖动？
   为了确保单片机对一次按键动作只确认一次按键有效，必须消除抖动的影响。

   软件消除按键机械抖动的原理
   在检测到有键按下时，该键所对应的行线为低电平，执行一段延时10ms的子程序后，确认该行线是否仍为低电平，如果仍为低电平，则确认确实有键按下。即消除抖动期的影响。

第6章 AT89S51单片机的定时器/计数器

1. 定时器/计数器作定时和计数用时，其计数脉冲分别为

   • 作定时用时：把系统时钟振荡器12分频后的脉冲作为计数信号。
   • 作计数用时：计数脉冲为P3.4/T0（或P3.5/T1）引脚上的外部输入脉冲，当引脚上发生负跳变时，计数器加1。

2. 采用6MHz的晶振，定时4ms，如用定时器方式1时的初值的计算。
   $$\begin{gathered} T=\frac{1}{f_{osc}}\times 12=\frac{1}{6MHz}\times 12=2\mu s \\ X=2^{16}-\frac{4000\mu s}{2\mu s}=65536-2000=F830H \\ THx=F8H \\ TLx=30H \end{gathered}$$

3. 系统时钟为6MHz，编写定时器T0产生500ms定时的程序。

   令它工作在方式1：
   $$\begin{gathered} T=\frac{1}{f_{osc}}\times 12=\frac{1}{6MHz}\times 12=2\mu s \\ X=2^{16}-\frac{500000\mu s}{2\mu s}=65536-250000<0 \end{gathered}$$
   计数器不够用，因此可以使用100ms 中断5次的方法代替
   $$\begin{gathered} X=2^{16}-\frac{100000\mu s}{2\mu s}=65536-50000=3CB0H \\ TL0=B0H \\ TH0=3CH \end{gathered}$$

   		ORG		0000H
   		AJMP	MAIN
   		ORG		000BH		; 定时/计数器T0中断服务程序
   		AJMP	INT_0		; 跳转INT_0子程序	
   		ORG		0100H
   MAIN:	MOV		SP, #60H	; 设置堆栈指针
   		MOV		B, #5		; 设置循环次数
   		MOV		TMOD, #01H	; T0工作于方式1
   		MOV		TL0, #0B0H	; TL0 = B0H
   		MOV		TH0, #3CH	; TH0 = 3CH
   		SETB	TR0			; 启动T0
   		SETB	ET0			; 允许T0中断
   		SETB	EA			; 总中断开启
   		SJMP	$			; 循环等待中断
   INT_0:	MOV		TL0, #0B0H	; TL0重新赋值
   		MOV		TH0, #3CH	; TH0重新赋值
   		DJNZ	B, LOOP		; 若未到达5次，中断返回
   		CLR		TR0			; 到达500ms，停止T0计时
   LOOP:	RETI				; 中断返回
   		END
   

第7章 AT89S51单片机的串行口

1. 串行口的控制寄存器SCON中，REN的作用

   REN：允许串行接收位，由软件置0或1

   • REN=1时允许串行口接收数据。
   • REN=0时，禁止串行口接收数据。

2. 设多机系统中有一主机和3个8051从机。
   主机的RXD与从机的TXD相连，主机TXD与从机的RXD端相连。
   从机地址分别为01H、02H、03H。写出主机与从机01H的通信过程。

   

3. 1. 各个从机允许串口中断，接收方式为方式2或方式3，且SM2和REN置1，使从机处于多机通信接收地址帧的状态。
   2. 将准备接收数据的 从机地址 发送给各个从机（地址帧第9位为1）。
      主机发送地址帧时，各从机RB8=1，且由于SM2=1，中断标志位RI=1，各从机响应中断，在从机中断服务程序中，判断送来的地址和本机地址是否相同，若相同，SM2置0，否则继续维持SM2=1。
   3. 主机传送数据或命令（数据或命令帧的第9位为0）
      从机RB8=0，只有SM2=0的从机才能接收该帧，并且接收完成后中断标志RI被置1。其他SM2=1的从机无法使RI置1。
   4. 结束数据通信并为下一次多机通信做准备。
      预留1~2个“广播地址”，当主机和从机通信完成后，一旦接收的数据帧第9位（RB8）为1且地址为广播地址，便将从机的通信模式再次设置为多机通信模式。

第8章 AT89S51单片机外部存储器的并行扩展

1. P0口是 地址总线 和数据总线分时复用的，因此在扩展时，应使用 地址锁存器 使信号分离。

2. 74LS138、74LS373作用。

   • 74LS138：3-8译码器，有3个数据端，经译码后产生8种状态。
     可将输入端信号转换为某一存储器芯片的“片选”控制信号；
   • 74LS373：8位锁存器（带有三态门的8D锁存器），因P0口兼用数据线和低8位地址线，用此锁存器可以将数据信号和地址信号分离。

3. 区分外部程序存储器和内部程序存储器的方法是看$\overline{PSEN}$信号连接的是否是低电平，低电平为片外程序存储器，高电平为片内程序存储器。

• $\overline{WR}$：外部数据存储器的写选通控制信号。
• $\overline{PSEN}$：片外程序存储器的读选通信号。

第9章 AT89S51单片机的I/O扩展

1. I/O接口和I/O端口有什么区别？

   • I/O接口：单片机与外设间的连接电路的总称。
   • I/O端口：I/O接口电路中具有单元地址的寄存器或缓存器。

   I/O接口的功能是什么？

   1. 实现和不同外设的速度匹配
   2. 输出数据锁存
   3. 输入数据三态缓冲

2. 82C55的方式0是无条件的输入输出方式。