單片機(jī)原理與接口技術(shù)考試知識(shí)點(diǎn)

1、【8051單片機(jī)的基本組成】（1）8位的8051微處理器（CPU = 運(yùn)算器 + 控制器）、寄存器（2）片內(nèi)256字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM/SFR，存放可讀寫的數(shù)據(jù)（3）片內(nèi)4KB程序存儲(chǔ)器Flash ROM，存放程序和原始數(shù)據(jù)表格（4）4個(gè)8位并行I/O端口P0P3，可作輸入輸出（5）2個(gè)16為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，都可設(shè)計(jì)成計(jì)數(shù)或定時(shí)方式（6）5個(gè)中斷源，2個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)的中斷控制系統(tǒng)（7）1個(gè)全雙工UART（通用異步接受發(fā)送器）的串行I/O口，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)和單片機(jī)或PC機(jī)之間的串行通信（8）片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生電路，最高震蕩頻率24MHz。能畫出最小系統(tǒng)電路圖。（9）CPU+ROM/RAM+I/O接口

2、+實(shí)時(shí)控制器件=單片機(jī)【控制信號(hào)引腳RST、ALE、和】（1）RST復(fù)位信號(hào)輸入端，高電平有效。當(dāng)輸入端保持兩個(gè)機(jī)器周高電平時(shí)完成復(fù)位操作。復(fù)位后，SP=07H P0P3 = FFH ，其他寄存器一般為0（2）ALE/地址鎖存信號(hào)端。8051上電正常工作后，ALE引腳不斷向外輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率fOSC 的1/6。CPU訪問(wèn)片外存儲(chǔ)器時(shí)，ALE輸出信號(hào)作為鎖存低8位地址的控制信號(hào)。如果想確認(rèn)8051芯片的好壞，可用示波器查看ALE端是否有脈沖信號(hào)輸出。（3）程序存儲(chǔ)允許輸出信號(hào)端。（4）/VPP外部程序存儲(chǔ)器地址允許輸入端/固化編程電壓輸入端 【8051單片機(jī)的存儲(chǔ)器配置】51單

3、片機(jī)內(nèi)部采用哈佛結(jié)構(gòu)，與馮諾依曼結(jié)構(gòu)(又叫普林斯頓結(jié)構(gòu)如8086芯片)的區(qū)別四個(gè)物理存儲(chǔ)器（片內(nèi)ROM/RAM、片外ROM/RAM）地址空間：（1）片內(nèi)片外統(tǒng)一編址0000HFFFFH的64KB程序存儲(chǔ)器地址空間（用16位地址）（2）64KB片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間，地址也從0000HFFFFH（用16位地址）編址（3）256字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址空間（用8位地址），低128字節(jié)空間按功能劃分為，工作寄存器區(qū)、 位尋址區(qū)、 數(shù)據(jù)緩沖區(qū)3個(gè)區(qū)域，它們的地址范圍分別為00H-1FH、20H-2FH 、30H-7FH【RS0、RS1的組合關(guān)系】RS1RS0寄存器組片內(nèi)RAM地址00第0組R0R700H07

4、H01第1組R0R7要求：會(huì)計(jì)算某組Rx的實(shí)際字節(jié)地址，或者一個(gè)實(shí)際地址對(duì)應(yīng)的Rx，或者超界08H0FH10第2組R0R710H17H11第3組R0R718H1FH【訪問(wèn)片外ROM（RAM）的連接方法與地址計(jì)算】8051P1P3P0P2ALE地址指令片外程序存儲(chǔ)器74HC373提示：該技術(shù)正淡出中地址計(jì)算題在早期試卷中才能見(jiàn)到了【兩個(gè)16位寄存器】DPTR是唯一的用戶可訪問(wèn)修改的16位特殊功能寄存器，其高位字節(jié)寄存器用DPH表示（83H）低位字節(jié)寄存器用DPL表示（82H）。DPTR既可作為16位寄存器來(lái)處理，也可作兩個(gè)獨(dú)立的8位寄存器DPH和DPL使用。主要用于存放16位地址，以便對(duì)64KB

5、片外RAM作間接尋址。PC是16位程序計(jì)數(shù)器。PC實(shí)際上是程序的字節(jié)地址計(jì)數(shù)器，即PC中的內(nèi)容是將要執(zhí)行的下一條指令的地址，通過(guò)轉(zhuǎn)移指令可改變PC的內(nèi)容，就能改變程序執(zhí)行方向。用戶不能直接對(duì)PC賦值或修改。【基本時(shí)序定時(shí)單位】 提示：fOSC =12MHz 對(duì)應(yīng) 1s 機(jī)器周期振蕩周期：晶振的振蕩周期，為最小的時(shí)序單位。等于1/fOSC 狀態(tài)周期：震蕩頻率經(jīng)單片機(jī)內(nèi)的二分頻器分頻后提供給片內(nèi)CPU的時(shí)鐘周期機(jī)器周期：計(jì)算機(jī)執(zhí)行一種基本操作的時(shí)間單位。1個(gè)機(jī)器周期 = 6個(gè)狀態(tài)周期 = 12個(gè)振蕩周期指令周期：執(zhí)行一條指令所需的時(shí)間，可以查詢指令表得知，介于14個(gè)機(jī)器周期之中?！驹L問(wèn)片內(nèi)片外RA

6、M的不同】指令MOVX讀寫片外RAM地址，MOV讀寫片內(nèi)RAM地址，所以片內(nèi)片外RAM地址重疊也不會(huì)導(dǎo)致分不清片內(nèi)外RAM。指令舉例：MOVX A, DPTR MOVX DPTR, A MOV A, R0 MOV 30H, A【復(fù)位操作】RST引腳上有一個(gè)高電平并維持2個(gè)機(jī)器周期，則CPU就可以響應(yīng)并將系統(tǒng)復(fù)位。復(fù)位的主要功能是把PC初始化為0000H。RST引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端，復(fù)位信號(hào)高電平有效，其有效時(shí)間應(yīng)持續(xù)24個(gè)振蕩周期以上。復(fù)位電路有上電自動(dòng)復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位。【簡(jiǎn)述輸入輸出端口P0P3】這4個(gè)口既可以并行輸入或輸出8位數(shù)據(jù)， 又可以按位使用， 即每1位均能獨(dú)立作輸入或輸出用。 P0

7、口是一個(gè)三態(tài)雙向口，是地址/數(shù)據(jù)分時(shí)復(fù)用口， 也是通用I/O接口。P0口作為通用I/O口使用時(shí)， 是準(zhǔn)雙向口。輸入數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)先人為地把口置1（寫1，使場(chǎng)效應(yīng)管V1和V2截止），才可作高阻輸入P1口為準(zhǔn)雙向口，只有通用I/O接口一種功能。P2口也是準(zhǔn)雙向口，它具有通用I/O接口或高8位地址總線輸出兩種功能。P3口除了可作為通用準(zhǔn)雙向I/O接口外， 每一根口線還具有第二功能?！局噶钕到y(tǒng)】51系列單片機(jī)有7種尋址方式：立即尋址、 寄存器尋址、 寄存器間接尋址、 直接尋址、 基址寄存器加變址寄存器間接尋址、 相對(duì)尋址和位尋址。 例題：寫出單片機(jī)所有尋址方式并各舉一個(gè)例子。部分指令的英文含義幫助記憶：增

8、量 INCIncremect 減量 DECDecrement空操作 NOPNo operation短轉(zhuǎn)移 SJMPShort jump 長(zhǎng)轉(zhuǎn)移 LJMPLong jump 絕對(duì)轉(zhuǎn)移 AJMPAbsolute jump比較轉(zhuǎn)移 CJNECompare jump not equality 條件轉(zhuǎn)移 JNZJump No Zero自減一不為零轉(zhuǎn)移DJNZDecrement Jump No Zero 位轉(zhuǎn)移 JNCJump No Cy JNBJump No bit左環(huán)移 RLRotate left 進(jìn)位左環(huán)移 RLCRotate left carry 交換 XCHExchange右環(huán)移 RRRotat

9、e right 進(jìn)位右環(huán)移RRCRotateright carry ；加法 ADDAddition乘法 MULMultiplication 除法 DIVDivision 記住MUL AB與DIV AB結(jié)果的存放位置【偽指令】：不要求計(jì)算機(jī)做任何操作， 也沒(méi)有對(duì)應(yīng)的機(jī)器碼， 不產(chǎn)生目標(biāo)程序， 僅存在于源程序中，不影響程序的執(zhí)行， 僅僅是一些能夠幫助進(jìn)行匯編的指令。它主要用來(lái)指定程序或數(shù)據(jù)的起始位置， 給出一些連續(xù)存放數(shù)據(jù)的地址， 為中間運(yùn)算結(jié)果保留一部分存儲(chǔ)空間， 以及表示源程序結(jié)束等。能識(shí)別能寫出幾個(gè)。【ASCII碼】記住“0”=30H，“A”=41H，“a”=61H ， 例題：字符“G”的A

10、SCII碼是( )?！綛CD碼】就是十進(jìn)制數(shù)，BCD碼調(diào)整指令DA A。知道BCD碼與十六進(jìn)制數(shù)的區(qū)別。概念解釋：【中斷】【中斷源】【中斷優(yōu)先級(jí)】【保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)】?！就獠恐袛唷?1單片機(jī)外部中斷請(qǐng)求信號(hào)有電平方式和脈沖方式，在電平方式下，當(dāng)采集到INT0（P3.2）、INT1（P3.3）的有效信號(hào)為低電平時(shí)，激活外部中斷?！局袛嗍噶康刂繁怼恐袛嘣粗袛喾?wù)程序入口地址外部中斷0 ()0003H定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0溢出000BH外部中斷1 ()0013H定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1溢出001BH串行口0023H【中斷允許寄存器IE各位含義】（1）EA：中斷允許總控制位。EA=0，屏蔽所有中斷請(qǐng)求；EA=1，C

11、PU開放中斷。對(duì)各中斷源的中斷請(qǐng)求是否允許，還要取決于各中斷源的中斷允許控制位的狀態(tài)。（2）ES：串行口中斷允許位。ES=0禁止串行口中斷；ES=1，允許串行口中斷。（3）ET1：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T1的溢出中斷允許位。ET1=0，禁止T1中斷；ET1=1，允許T1中斷。（4）EX1外部中斷1中斷允許位。EX1=0，禁止外部中斷1中斷；EX1=1，允許外部中斷1中斷。（5）ET0：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0的溢出中斷允許位。ET0=0，禁止T0中斷；ET0=1，允許T0中斷。（6）EX0外部中斷0中斷允許位。 EX0=0，禁止外部中斷0中斷； EX0=1，允許外部中斷0中斷。【中斷的自然優(yōu)先級(jí)順序，提高某

12、一中斷源的優(yōu)先級(jí)別】中斷源（控制位）自然優(yōu)先級(jí)： 最高 外部中斷0（PX0） | 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0溢出中斷（PT0） | 外部中斷1（PX1） 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1溢出中斷（PT1） 最低 串行口中斷（PS） 注意是PX0，不是EX0在IP中若設(shè)置某幾個(gè)控制位為1，則相應(yīng)的中斷源就規(guī)定為高級(jí)中斷；反之，若某幾個(gè)控制位為0，則相應(yīng)的中斷源就規(guī)定為低級(jí)中斷。當(dāng)同時(shí)接收到幾個(gè)同一優(yōu)先級(jí)的中斷請(qǐng)求時(shí)，響應(yīng)哪個(gè)中斷源則取決于內(nèi)部硬件查詢順序（即自然優(yōu)先級(jí)）。設(shè)置IE和IP可以開放指定中斷及設(shè)置響應(yīng)順序。【如何實(shí)現(xiàn)中斷嵌套】當(dāng)CPU正在處理一個(gè)中斷請(qǐng)求時(shí)，又出現(xiàn)了另一個(gè)優(yōu)先級(jí)比它高的中斷請(qǐng)求，這時(shí)CPU就暫時(shí)

13、中止執(zhí)行對(duì)原來(lái)優(yōu)先級(jí)較低的中斷源的服務(wù)程序，保護(hù)當(dāng)前斷點(diǎn)，轉(zhuǎn)去響應(yīng)優(yōu)先級(jí)更高的中斷請(qǐng)求，并為其服務(wù)。待服務(wù)結(jié)束，再繼續(xù)執(zhí)行原來(lái)較低級(jí)的中斷服務(wù)程序?！局袛囗憫?yīng)條件】（1）有中斷源發(fā)出中斷請(qǐng)求 （2）中斷總允許位EA=1，即CPU開中斷（3）申請(qǐng)中斷的中斷源的中斷允許位為1，即中斷沒(méi)有被屏蔽 （4）無(wú)同級(jí)或更高級(jí)中斷正在被服務(wù)（5）當(dāng)前的指令周期已經(jīng)結(jié)束（6）若現(xiàn)行指令為RETI或者是訪問(wèn)IE或IP指令，則該指令以及緊接著的另一條指令已經(jīng)執(zhí)行完【中斷主程序的起始地址】8051系列單片機(jī)復(fù)位后，（PC）=0000H，而0003H002BH分別為各中斷源的入口地址。所以，編程時(shí)應(yīng)在0000H處寫一跳

14、轉(zhuǎn)指令，使CPU在執(zhí)行程序時(shí)，從0000H跳過(guò)各中斷源的入口地址。主程序則是以跳轉(zhuǎn)的目標(biāo)地址作為起始地址開始編寫的，一般從0030H開始。見(jiàn)下面中斷程序格式題例子。簡(jiǎn)答題例子：（1）為什么ROM開頭要放一條跳轉(zhuǎn)指令。（2）為什么要把主程序放在ROM30H之后?！径〞r(shí)/計(jì)數(shù)】【定時(shí)器中工作模式寄存器TMOD各位功能】（1）M1和M0操作模式控制位。形成4種代碼。 例題：解釋定時(shí)器/計(jì)算器四種工作模式的特點(diǎn)。M1M0工作模式功能描述00模式013位計(jì)數(shù)器01模式116位計(jì)數(shù)器10模式2自動(dòng)再裝入8位計(jì)數(shù)器11模式3定時(shí)器0：分成2個(gè)8位計(jì)數(shù)器。定時(shí)器1：停止計(jì)數(shù)（2）C/：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器方式選擇位

15、C/=0，設(shè)置為定時(shí)方式。定時(shí)器計(jì)數(shù)8051片內(nèi)脈沖，即對(duì)機(jī)器周期（振蕩周期12倍）計(jì)數(shù)。C/=1，設(shè)置為計(jì)數(shù)方式。計(jì)數(shù)器的輸入是來(lái)自T0（P3.4）或T1（P3.5）端的外部脈沖。（3）GATE：門控位。GATE=0時(shí)，只要用軟件使TR0（或TR1）置1，就可以啟動(dòng)定時(shí)器，而不管（或）的電平是高還是低。GATE=1時(shí)，只有（或）引腳為高電平且由軟件使TR0（或TR1）置1時(shí)，才能啟動(dòng)定時(shí)器工作。請(qǐng)查定時(shí)器工作原理圖。【定時(shí)/計(jì)數(shù)初值X的計(jì)算】【務(wù)必掌握】定時(shí)器初值X= 定時(shí)器的工作方式模值M定時(shí)時(shí)間t機(jī)器周期數(shù)T。在方式1時(shí)M為216=65536；在方式2和方式3時(shí)M為28=256；M在方式

16、0時(shí)M為213【定時(shí)器在何種設(shè)置下可提供3個(gè)8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器】當(dāng)T0為模式3，T1為模式2時(shí)，可提供3個(gè)8位定時(shí)器【串口通信】【異步通信的信息格式及每位含義】單片機(jī)8051具有并行通信和串行通信兩種通信方式。串行通信有同步通信和異步通信兩種通信方式。異步通信的特點(diǎn)是以字符為單位進(jìn)行傳輸，異步串行通信有單工、半雙工和全雙工共三種傳送方向形式。在異步通信中，數(shù)據(jù)的幀格式定義一個(gè)字符由4部分組成，即：起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位和停止位。停止位是高電位，提高抗干擾能力?！敬锌诳刂萍拇嫫鱏CON】可以設(shè)置串行口的4種工作方式，方式0和方式2的波特率是固定的，方式0不用于通信，而方式1和方式3的波特率

17、是可變的，常用于通信。例題：解釋串口四種工作方式的特點(diǎn)?！径〞r(shí)器模式與串口方式的關(guān)系】8051的T1的模式2常作為串行口方式1和方式3的波特率發(fā)生器。例題：解釋定時(shí)器/計(jì)數(shù)器四種工作模式與串口四種工作方式的聯(lián)系?！静ㄌ芈省繑?shù)據(jù)傳送速率，每秒傳送二進(jìn)制代碼的位數(shù)，用bps表示。解釋【SBUF】【略】【波特率計(jì)算】【務(wù)必掌握】串行口方式1和方式3的波特率=(1+SMOD)*fosc384*(256-TH1)TCON各位的定義TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0TMOD各位的定義T1T0GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0IE各位的定義EA未用未用ESET1EX1ET0EX0SC

18、ON各位的定義SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI 下圖不要求背，但是各位的含義要記得?。骸救烙?jì)算題：延時(shí)時(shí)間、定時(shí)初值、串口波特率務(wù)必掌握】【例題見(jiàn)本站的題庫(kù)】(兩層為例) 循環(huán)延時(shí)時(shí)間（最里層循環(huán)周期數(shù)最里層循環(huán)次數(shù)）次里層循環(huán)次數(shù)）機(jī)器周期【按鍵或鍵盤】按鍵的合斷都存在一個(gè)抖動(dòng)的暫態(tài)過(guò)程。這種抖動(dòng)的暫態(tài)過(guò)程大約經(jīng)過(guò)510 ms的時(shí)間， 人的肉眼是覺(jué)察不到的， 但對(duì)高速的CPU是有反應(yīng)的， 可能產(chǎn)生誤處理。為了保證鍵動(dòng)作一次， 僅作一次處理， 必須采取措施以消除抖動(dòng)。 消除抖動(dòng)的措施有兩種: 硬件消抖和軟件消抖。硬件消除抖動(dòng)可用簡(jiǎn)單的R-S觸發(fā)器或單穩(wěn)電路構(gòu)成。軟件消除抖動(dòng)是用延

19、時(shí)來(lái)躲過(guò)暫態(tài)抖動(dòng)過(guò)程?！綥ED七段數(shù)碼管】一位LED數(shù)碼管顯示共陰（陽(yáng)）的字型碼值計(jì)算?！綥ED動(dòng)態(tài)顯示方式】多位LED顯示時(shí)，將所有位的段選線并聯(lián)在一起，由一個(gè)8位I/O口控制。而共陰（陽(yáng)）極公共端K分別由相應(yīng)的I/O線控制，實(shí)現(xiàn)各位的分時(shí)選通。采用掃描方法輪流點(diǎn)亮各位LED，即在每一瞬間只使某一位顯示字符。段選控制I/O口輸出相應(yīng)字符段選碼，而位選擇控制I/O口在該顯示位送入選通電平（LED共陰極，送低電平）以保證該位顯示相應(yīng)字符。如此輪流，使每位分時(shí)顯示該位應(yīng)顯示的字符。段選碼、位選碼每送入一次后延時(shí)10-50ms，由于人眼視覺(jué)暫留效果，看上去每個(gè)數(shù)碼管都在亮。 【中斷題格式】已知在IN

20、T0（P3.2）處接有輕觸開關(guān)，按一下開關(guān)則P3.2=0，放手則P3.2=1，在P1.0處有LED燈。編寫中斷程序，按一下開關(guān)則LED取反一次。（注意：凡是中斷類題，一定先要寫出標(biāo)準(zhǔn)中斷格式，否則不會(huì)得分。所以要求同學(xué)熟背中斷程序標(biāo)準(zhǔn)格式，遇到中斷題，首先寫出標(biāo)準(zhǔn)中斷格式，然后再修改程序使之合乎題意。ORG 0000HAJMP START /首地址上一般為跳轉(zhuǎn)指令ORG 0003H /因是INT0，故入口地址為03HAJMP LED_INT0ORG 0100H /主程序從100H開始存放(至少也要從30H開始存放)，避開中斷矢量地址表START: MOV IE，#81H MOV IP，#00H

21、 /對(duì)本題而言，此句可以不要 MOV TCON ，#00H /對(duì)本題而言，此句可以不要 SJMP $LED_INT0：CPL P1.0 RETI END ；（本中斷題也是ROM起始段用法的一個(gè)實(shí)例，見(jiàn)前面“中斷主程序的起始地址”的說(shuō)明）【定時(shí)器初始化程序】定時(shí)器工作之前，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行初始化，大體步驟如下（定時(shí)器1為例）：a、設(shè)置TMOD，選擇定時(shí)器及其工作模式,定時(shí)或計(jì)數(shù)； TMOD=0x20; /定時(shí)器1方式2b、設(shè)置定時(shí)的時(shí)間初值THx,TLx ； TH1=0xfd; TL1=0xfd; /定時(shí)初值c、打開中斷，使用IE寄存器，打開總中斷，打開定時(shí)器中斷； EA = 1; ET1 =1; /

22、開中斷d、啟動(dòng)定時(shí)器，使用TCON寄存器； TR1=1; /啟動(dòng)定時(shí)器遇到定時(shí)器題，算出定時(shí)參數(shù)、寫出中斷格式頭，再寫出初始化程序，即使不完整也可得部分分?jǐn)?shù)【串口初始化程序】串行口工作之前，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行初始化，主要是設(shè)置產(chǎn)生波特率的定時(shí)器1、串行口控制和中斷控制。大體步驟如下（定時(shí)器1為例）：a、確定T1的工作方式（編程TMOD寄存器）； TMOD=0x20; /定時(shí)器1方式2b、計(jì)算T1的初值，裝載TH1、TL1； TH1=0xfd; TL1=0xfd; /定時(shí)器1初值即波特率c、啟動(dòng)T1（編程TCON中的TR1位）； TR1=1; /啟動(dòng)定時(shí)器1d、確定串行口控制（編程SCON寄存器）； S

23、CON=0x50; /串口工作方式1并允許接收控制位e、串行口在中斷方式工作時(shí)，要進(jìn)行中斷設(shè)置。 EA=1; ES=1; /開cpu中斷 /開串行中斷【讀程序?qū)懡Y(jié)果】【略】 【按題意程序填空】【略】【按題要求畫圖與編寫程序】【三個(gè)略，不屬于本資料范圍，見(jiàn)本站程序題庫(kù)及在線測(cè)試系統(tǒng)之程序題】取自其他材料，屬于單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)，可以看看，不必背誦。A/D轉(zhuǎn)換器在單片機(jī)測(cè)控應(yīng)用系統(tǒng)中， 被采集的實(shí)時(shí)信號(hào)有許多是連續(xù)變化的物理量。由于計(jì)算機(jī)只能處理數(shù)字量， 因此需要將連續(xù)變化的物理量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量， 即A/D轉(zhuǎn)換。 A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)。 量化間隔：=滿量程輸入電壓/2（n-1）滿量程輸入電壓/2n

24、 n為A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)。 量化誤差有兩種表示方法: 絕對(duì)誤差是測(cè)量值與真值之差，相對(duì)誤差是絕對(duì)誤差與被測(cè)量值之比。絕對(duì)誤差=量化間隔/2=/2 相對(duì)誤差=1/2(n+1)100D/A轉(zhuǎn)換器是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)與外部模擬對(duì)象之間的一種重要控制接口。單片機(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)必須經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器變換成模擬信號(hào)后， 才能對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行控制。 分辨率是D/A轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入量變化敏感程度的描述。 D/A轉(zhuǎn)換器的分辨率定義為: 當(dāng)輸入數(shù)字量發(fā)生單位數(shù)碼變化時(shí)， 即LSB位產(chǎn)生一次變化時(shí)， 所對(duì)應(yīng)輸出模擬量的變化量。 分辨率=模擬量輸出的滿量程值/2n（n為輸入數(shù)字量輸出的位數(shù)在實(shí)際使用中， 分辨率高低的更常用的表示方

25、法是采用輸入數(shù)字量的位數(shù)或最大輸入碼的個(gè)數(shù)。 例如， 8位二進(jìn)制D/A轉(zhuǎn)換器， 其分辨率為8位， =1/256=0.39%; BCD碼輸入的用其最大輸入碼個(gè)數(shù)表示， 例如4字位9999 D/A轉(zhuǎn)換器， 其分辨率為=1/9999=0.01%。 顯然，位數(shù)越多，分辨率越高。建立時(shí)間是描述D/A轉(zhuǎn)換速度快慢的一個(gè)重要參數(shù)。 一般所指的建立時(shí)間是輸入數(shù)字量變化后， 模擬輸出量達(dá)到終值誤差LSB/2(最低有效位)時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間。根據(jù)建立時(shí)間的長(zhǎng)短， 把D/A轉(zhuǎn)換器分成以下幾檔: 超高速 100 ns 較高速 1 s100 ns 高速 10 s1 s中速 100 s10 s 低速 100 s ）單片機(jī)應(yīng)用

26、系統(tǒng)的一般硬件組成由于單片機(jī)主要用于工業(yè)測(cè)控， 因而其典型應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)包括單片機(jī)系統(tǒng)， 用于測(cè)控目的的前向傳感器輸入通道、 后向伺服控制輸出通道以及基本的人機(jī)對(duì)話通道。 大型復(fù)雜的測(cè)控系統(tǒng)是一個(gè)多機(jī)系統(tǒng)， 還包括機(jī)與機(jī)之間進(jìn)行通信的相互通道。前向通道 是單片機(jī)與測(cè)控對(duì)象相連的部分， 是應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集輸入通道。 數(shù)字量檢測(cè)（光電隔離） 模擬量檢測(cè)（A/D） 開關(guān)量檢測(cè)（光電隔離）A/D轉(zhuǎn)換器: 是前向通道中模擬系統(tǒng)與數(shù)字系統(tǒng)連接的核心部件。 特點(diǎn): (1) 與現(xiàn)場(chǎng)采集對(duì)象相連， 是現(xiàn)場(chǎng)干擾進(jìn)入的主要通道， 是整個(gè)系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)的重點(diǎn)部位。(2) 由于所采集的對(duì)象不同，故有大量的、形式多樣的信號(hào)

27、變換調(diào)節(jié)電路。(3) 前向通道是一個(gè)模擬、數(shù)字混合電路系統(tǒng)，其電路功耗小， 一般沒(méi)有功率驅(qū)動(dòng)要求。 后向通道 是應(yīng)用系統(tǒng)的伺服驅(qū)動(dòng)通道。 開關(guān)量控制（光電隔離） 伺服驅(qū)動(dòng)控制（D/A）特點(diǎn): (1) 后向通道是應(yīng)用系統(tǒng)的輸出通道， 大多數(shù)需要功率驅(qū)動(dòng)。(2) 靠近伺服驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)， 伺服控制系統(tǒng)的大功率負(fù)荷易從后向通道進(jìn)入單片機(jī)系統(tǒng)， 故后向通道的隔離對(duì)系統(tǒng)的可靠性影響很大。(3) 根據(jù)輸出控制的不同要求， 后向通道電路多種多樣。 相互通道 是解決計(jì)算機(jī)系統(tǒng)間相互通信的接口。 人機(jī)通道 是用戶為了對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行干預(yù)以及了解應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)所設(shè)置的對(duì)話通道，。鍵盤顯示器 （打印機(jī)。）特點(diǎn):(1)應(yīng)用系統(tǒng)中的人機(jī)對(duì)話通道以及人機(jī)對(duì)話設(shè)備的配置都是小規(guī)模的。(2) 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中， 人機(jī)對(duì)話通道及接口大多采用內(nèi)總線形式， 與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展密切相關(guān)。(3) 人機(jī)通道接口一般都是數(shù)字電路， 電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 可靠性好。通用外設(shè)EPROM程序存儲(chǔ)器，RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，I/O接口硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)包括兩部分內(nèi)容: 一是單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展， 即單片機(jī)內(nèi)部的功能單元的容量不能滿足應(yīng)用系統(tǒng)的要求時(shí)， 必須在片外進(jìn)行擴(kuò)