單片機(jī)原理與應(yīng)用 趙德安

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第1章微機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

考試知識(shí)點(diǎn)：

1、各種進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換

（1）各種進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)

方法：各位按權(quán)展開相加即可。（2）十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為各種進(jìn)制

方法：整數(shù)部分采用“除基取余法〞，小數(shù)部分采用“乘基取整法〞。（3）二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換

方法：每四位二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為一位十六進(jìn)制數(shù)。2、帶符號(hào)數(shù)的三種表示方法

（1）原碼：機(jī)器數(shù)的原始表示，最高位為符號(hào)位（0‘+’1‘-’），其余各位為數(shù)值位。（2）反碼：正數(shù)的反碼與原碼一致。負(fù)數(shù)的反碼把原碼的最高位不變，其余各位求反。（3）補(bǔ)碼：正數(shù)的補(bǔ)碼與原碼一致。負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼為反碼加1。

原碼、反碼的表示范圍：-127～+127，補(bǔ)碼的表示范圍：-128～+127。3、計(jì)算機(jī)中使用的編碼

（1）BCD碼：每4位二進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)1位十進(jìn)制數(shù)。

（2）ASCII碼：7位二進(jìn)制數(shù)表示字符。0～9的ASCII碼30H～39H，A的ASCII碼41H，a的ASCII碼61H?？荚噺?fù)習(xí)題：

1、求十進(jìn)制數(shù)-102的補(bǔ)碼（以2位16進(jìn)制數(shù)表示），該補(bǔ)碼為。2、123=B=H。

3、只有在________碼表示中0的表示是唯一的。

4、真值-0000000B的反碼為；其補(bǔ)碼為。

5、+1000110B的反碼是；-0110011B的補(bǔ)碼是。6、10101.101B轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)是（）。

（A）46.625（B）23.625(C)23.62(D)21.6257、3D.0AH轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)是（）。

（A）111101.0000101B(B)111100.0000101B(C)111101.101B(D)111100.101B8、73.5轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)是（）。

（A）94.8H(B)49.8H(C)111H(D)49H9、十進(jìn)制29的二進(jìn)制表示為原碼（）

A11100010B10101111C00011101D0000111110、-49D的二進(jìn)制補(bǔ)碼為.()

A11101111B11101101C0001000D1110110011、已知某數(shù)的BCD碼為0111010101000010則其表示的十進(jìn)制數(shù)值為（）

a）7542Hb）7542c）75.42Hd）75.42

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第2章MSC-51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)

考試知識(shí)點(diǎn)：

1、80C51單片機(jī)的內(nèi)部規(guī)律結(jié)構(gòu)

單片機(jī)是把CPU、存儲(chǔ)器、輸入輸出接口、定時(shí)/計(jì)數(shù)器和時(shí)鐘電路集成到一塊芯片上的微型計(jì)算機(jī)，主要由以下幾個(gè)部分組成。

（1）中央處理器CPU包括運(yùn)算器和控制器。

運(yùn)算電路以ALU為核心，完成算術(shù)運(yùn)算和規(guī)律運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果存放于ACC中，運(yùn)算結(jié)果的特征存放于PSW中。

控制電路是單片機(jī)的指揮控制部件，保證單片機(jī)各部分能自動(dòng)而協(xié)調(diào)地工作。程序計(jì)數(shù)器PC是一個(gè)16位寄放器，PC的內(nèi)容為將要執(zhí)行的下一條指令地址，具有自動(dòng)加1功能，以實(shí)現(xiàn)程序的順序執(zhí)行。

（2）存儲(chǔ)器分類：

隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM：能讀能寫，信息在關(guān)機(jī)后消失?？煞譃殪o態(tài)RAM（SRAM）和動(dòng)態(tài)RAM（DRAM）兩種。

只讀存儲(chǔ)器：信息在關(guān)機(jī)后不會(huì)消失。

掩膜ROM：信息在出廠時(shí)由廠家一次性寫入?？删幊蘌ROM：信息由用戶一次性寫入。

可擦除可編程EPROM：寫入后的內(nèi)容可由紫外線照射擦除。電可擦除可編程EEPROM：可用電信號(hào)進(jìn)行清除和改寫。存儲(chǔ)容量：

存儲(chǔ)容量指存儲(chǔ)器可以容納的二進(jìn)制信息量，M位地址總線、N位數(shù)據(jù)總線的存儲(chǔ)器容量為2M×N位。

80C51單片機(jī)的存儲(chǔ)器有內(nèi)部RAM（128B，高128B為專用寄放器）、外部RAM（64KB）、內(nèi)部ROM（4KB掩膜ROM）、外部ROM（64KB）。

（3）輸入輸出接口

4個(gè)8位并行I/O口（P0、P1、P2、P3）（4）其它資源

一個(gè)全雙工串行口、5個(gè)中斷源、2個(gè)16位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器、時(shí)鐘電路。2、80C51單片機(jī)的信號(hào)引腳

（1）電源部分：VCC接+5V、VSS接地。

（2）時(shí)鐘電路部分：XTAL1和XTAL2接晶振。1個(gè)機(jī)器周期=6個(gè)狀態(tài)=12個(gè)拍節(jié)

6MHZ的晶體機(jī)器周期2us，12MHZ的晶體機(jī)器周期1us。

（3）I/O口部分：P0——8位數(shù)據(jù)總線/地址總線低8位、P1——用戶口、P2——地址高8位、P3——其次功能。

（4）控制部分：

地址鎖存控制信號(hào)ALE，用于控制把P0口輸出的低8位地址送入鎖存器鎖存地起來。外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)PSEN，低電平有效，以實(shí)現(xiàn)外部ROM單元的讀操作。訪問程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)EA，低電平日只讀外部ROM，高電平日先讀內(nèi)部ROM，再讀外部ROM。

復(fù)位信號(hào)RST，當(dāng)輸入的復(fù)位信號(hào)延續(xù)2個(gè)機(jī)器周期以上高電平日即為有效。復(fù)位值：PC=0000H，SP=07H，P0=0FFH。

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3、內(nèi)部RAM的基本結(jié)構(gòu)與功能

80C51的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器低128單元區(qū)，稱為內(nèi)部RAM，地址為00～7FH。（1）寄放器區(qū)（00～1FH）

共分為4組，組號(hào)依次為0、1、2、3，每組有8個(gè)寄放器，在組中按R7~R0編號(hào)。由PSW中RS1、RS0位的狀態(tài)組合來決定哪一組。

（2）位尋址區(qū)（20H～2FH）可對(duì)單元中的每一位進(jìn)行位操作，16個(gè)字節(jié)單元共128個(gè)可尋址位，位地址為00～7FH。位起始地址D0=（字節(jié)地址-20H）*8

（3）用戶RAM區(qū)（30H～7FH）堆棧、緩沖區(qū)

堆棧是在內(nèi)部RAM中開拓的，最大特點(diǎn)就是“后進(jìn)先出〞的數(shù)據(jù)操作原則。兩項(xiàng)功能：保護(hù)斷點(diǎn)和保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)。兩種操作：進(jìn)棧和出棧。SP堆棧指針，它的內(nèi)容就是堆棧棧頂單元的地址。4、專用寄放器（內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器高128單元）

（1）累加器A（ACC）（2）寄放器B

（3）程序狀態(tài)字PSW

CY——進(jìn)位標(biāo)志位，最高位的進(jìn)位或借位。

AC——半進(jìn)位標(biāo)志位，低4位向高4位的進(jìn)位或借位。

OV——溢出標(biāo)志位，同符號(hào)數(shù)相加，結(jié)果為異符號(hào)，有溢出；異符號(hào)數(shù)相減，結(jié)果和減數(shù)符號(hào)一致，有溢出。

P——A中1的個(gè)數(shù)，奇數(shù)個(gè)P=1，偶數(shù)個(gè)P=0。

（4）數(shù)據(jù)指針DPTR：80C51中惟一一個(gè)供用戶使用的16位寄放器。高8位DPH，低8位DPL。考試復(fù)習(xí)題：

1、80C51單片機(jī)的()口的引腳，還具有外中斷、串行通信等其次功能。

a）P0b）P1c）P2d）P32、單片機(jī)應(yīng)用程序一般存放在（）

a）RAMb）ROMc）寄放器d）CPU3、CPU主要的組成部部分為（）

a）運(yùn)算器、控制器b）加法器、寄放器c）運(yùn)算器、寄放器d）運(yùn)算器、指令譯碼器4、80C51是（）位的單片機(jī)

a）16b）4c）8d）準(zhǔn)16

5、80C51復(fù)位后，PC與SP的值為（）

a）0000H，00Hb）0000H，07Hc）0003H，07Hd）0800H，00H6、80C51單片機(jī)中既可位尋址又可字節(jié)尋址的單元是（）

a）20Hb）30Hc）00Hd）70H7、PSW=18H時(shí),則當(dāng)前工作寄放器是()

A.0組B.1組C.2組D.3組

8、MCS—51單片機(jī)外部有40個(gè)引腳，其中，地址鎖存允許控制信號(hào)引腳是

（A）ALE

（B）PSEN

（C）EA

（D）RST

（）

9、PC中存放的是()

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A.下一條指令的地址B.當(dāng)前正在執(zhí)行的指令C.當(dāng)前正在執(zhí)行指令的地址D.下一條要執(zhí)行的指令10、MCS-51單片機(jī)的堆棧區(qū)應(yīng)建立在（）。

A.片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的低128字節(jié)單元B.片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)

C.片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的高128字節(jié)單元D.程序存儲(chǔ)區(qū)11、MCS-51單片機(jī)有片內(nèi)ROM容量（）A.4KBB.8KBC.128BD.256B

12、MCS-51單片機(jī)的RS1,RS0=11時(shí)，當(dāng)前寄放器R0—R7占用內(nèi)部RAM()單元。A.00H—07HB.08H—0FHC.10H—17HD.18H—1FH

13、單片機(jī)即一個(gè)芯片的計(jì)算機(jī)，此芯片上包括五部分：運(yùn)算器、_________、________、輸入部分、________。

14、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器分成兩大類和，其中具有易失性，常用于存儲(chǔ)。

15、在MCS—51單片機(jī)內(nèi)部RAM中，字節(jié)地址范圍是20H~2FH的區(qū)域稱為而字節(jié)地址范圍是30H~7FH的一段區(qū)域稱為。

16、MCS-51系列單片機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，即內(nèi)RAM中位尋址區(qū)的地址范圍是工作寄放器區(qū)的地址范圍是。內(nèi)R0M中尋址區(qū)的地址范圍是。

17、若由程序設(shè)定RS1、RS0=01，則工作寄放器R0～R7的直接地址為______。

18、MCS—5l單片機(jī)的堆棧區(qū)只可設(shè)置在，堆棧寄放器5P是位寄放器。

19、P0、P1、P2、P3四個(gè)均是___位的____口(填“串行〞還是“并行〞)，其中P0的功能是______________________；P2口的功能是___________；而_________是雙功能口；______是專門的用戶口。

20、程序狀態(tài)標(biāo)志字寄放器PSW中的PSW.7的含義是；PSW.0的含義是。

21、當(dāng)MCS-51引腳信號(hào)有效時(shí),表示從P0口穩(wěn)定地送出了低8位地址.22、當(dāng)EA接地時(shí)，MCS-51單片機(jī)將從______的地址0000H開始執(zhí)行程序。23、1個(gè)機(jī)器周期=個(gè)狀態(tài)，1個(gè)狀態(tài)=個(gè)拍節(jié)。

24、MCS51系列單片機(jī)的內(nèi)部資源有哪些？說出8031、8051和8751的區(qū)別。25、簡(jiǎn)述累加器的ACC的作用。

26、80C51的振蕩周期、機(jī)器周期、指令周期是如何分派的？當(dāng)晶振頻率為6MHz時(shí)，一個(gè)機(jī)器周期為多少微秒？

27、開機(jī)復(fù)位后，CPU使用的是哪組工作寄放器？它們的地址是什么？CPU如何確定和改變當(dāng)前工作寄放器組？

28、80C51單片機(jī)片內(nèi)256B的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分為哪幾個(gè)區(qū)？分別作什么用？

29、80C51單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器共處同一地址空間，為什么不會(huì)發(fā)生總線沖突？

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第3章單片機(jī)指令系統(tǒng)

考試知識(shí)點(diǎn)：1、尋址方式

（1）馬上尋址（#data，#data16）例：MOVA，#00H

（2）直接尋址（direct）內(nèi)部RAM：00～7FH、特別功能寄放器例：MOVA，00H（3）寄放器尋址（A、B、Rn、DPTR）

（4）寄放器間接尋址（@Ri、@DPTR）例：MOA，@DPTR（5）變址尋址（@A+DPTR，@A+PC）例：MOVCA，@A+DPTR

（6）位尋址（bit）20～2FH：00～7FH、特別功能寄放器例：MOVC，00H（7）相對(duì)尋址（rel）例：JZrel2、數(shù)據(jù)傳送類指令

（1）內(nèi)部RAM數(shù)據(jù)傳送指令MOV目的，源；目的→源交換指令：

XCHA，direct/Rn/@Ri；A和源交換XCHDA，@Ri；只換低4位SWAPA；A的高低4位交換注意：A作目的操作數(shù)會(huì)影響P。PUSHdire