江苏大学单片机复习资料.doc

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第一章概述

1、什么是SOC型的单片机？

在传统的单片机的基础上再集成了很多外部设备到芯片里，形成的片上系统（SystemOnChip）就是SOC型的单片机。

2、单片机分为：

•ROM型：

内容不可改

•EPROM型：

擦写不方便

•无ROM型：

需外接ROM

•OTPROM型：

低成本，一次可编程

•E2PROM型：

擦写较方便，不能ISP

•FlashROM（MTPROM型）型：

使用最方便，可以ISP

2、单片机的发展概况：

初级阶段、低性能阶段、高性能阶段、新一代阶段

3、单片机在哪些领域有应用？

举例说出10种含有单片机的产品或设备。

智能仪表、机电一体化、实时控制、分布式多机系统、家用电器等消费类领域

空调、冰箱、洗衣机、微波炉、彩电、音响、家庭报警器、电子宠物、手机、MP3

第2章C8051F单片机的结构与原理

1、CIP-51有哪些存储空间？

各个存储空间的功能及寻址范围是什么？

v 物理结构上可分为:

•片内程序存储器

•片外程序存储器

•片内数据存储器

•片外数据存储器

v按功能和寻址可分为:

•程序存储器（64KB的flash，以512字节为一个扇区，通常是只读，但可用MOVX写入）

•内部数据存储器（256字节的RAM，0x00-0x1F通用寄存器4*80x20-0x2F可位寻址空间）

•外部数据存储器（64KB的外部数据空间，MOVX、DPTR、R0或R1用间接寻址方式访问；默认情况下MOVX指令访问XRAM，还可用于写Flash）

•特殊功能寄存器（0x80-0xFF直接寻址存储器空间，一般在内部RAM的0x30-0xFF单元中开辟堆栈）

•位地址空间（内部RAM中0x20-0x2F单元以及特殊功能寄存器中地址为8的倍数的特殊功能寄存器可以位寻址）

2、中断

22个，分外部中断、串口（UART0、UART1、SPI、SMBus等）、定时/计数器、电压比较器、A/D转换中断

中断使能控制（受中断允许寄存器IE、EIE1、EIE2控制）

中断优先级别的设定（每个中断源都可以设置为高优先级1和低优先级0，由中断优先级寄存器IP、EIP1、EIP2统一管理）

中断响应时间

v最快为5个时钟周期：

•1个周期用于检测中断；

•4个周期完成对ISR的长调用（LCALL）。

v如果申请中断时CPU正在执行RETI指令，则需要再执行一条指令才能进入中断服务程序。

v最长为18个时钟周期：

•1个时钟周期检测中断；

•5个时钟周期执行RETI；

•8个时钟周期完成DIV指令；

4个时钟周期执行对ISR的长调用（LCALL）

中断响应过程硬件动作

置位优先级状态触发器、断点入栈、执行LCALL转中断入口、清除中断请求标志、对RI、TI而言

相同优先级的硬件查询顺序

中断源 同级时的优先顺序

外部中断0

定时器0中断高

外部中断1

定时器1中断

串行口0中断

定时器2中断

……

串行口1中断

外部晶振准备好低

3、端口输入/输出（并行口）

C8051F020有8个8位I/O端口、64个数字I/O引脚；

低端端口（P0～P3）既可以按位寻址也可以按字节寻址

高端端口（P4～P7）只能按字节寻址

所有引脚都耐5V电压，都可以被配置为漏极开路或推挽输出方式和弱上拉

4、优先权交叉开关译码器

C8051F020内有大量的数字资源需要通过P0～P3才能使用（本身没有对外的引脚）。

引脚的分配通过优先权交叉开关译码实现的。

UART0优先权最高，而CNVSTR优先权最低

通过3个特殊功能寄存器XBR0、XBR1、XBR2实现

另外，牢记如果P0撤销勾选，P0后面的跟着缩进（看图，意会）

5、电源管理方式

CIP-51有两种可编程的电源管理方式（节电方式）：

a）空闲方式（等待方式）

i.CPU停止运行，而外设和时钟处于活动状态（10μA～5mA）。

内部寄存器和存储器内容保持不变。

ii.通过置位IDLE（PCON.0）进入

iii.中断和复位可结束空闲方式

b）停机方式（掉电方式）

i.CPU停止运行，所有的中断和定时器（除时钟丢失检测器）等外设都处于非活动状态，系统时钟停止。

（0.2μW）

ii.通过置位STOP（PCON.1）进入

iii.只有系统复位可退出停机方式

6、复位源（看图能说得出来）

总共7个（上电/掉电复位、外部/RST引脚复位、外部CNVSTR信号复位、软件命令复位比较器0复位、时钟丢失检测器、看门狗定时器超市复位）

第3章51单片机编程语言

1、C51存储器类型

如果在变量声明时未声明变量的存储器类型，则该变量的存储器类型，由程序的存储模式来决定。

•小模式（smallmodel）：

默认data区，缺省模式。

•紧凑模式（compactmodel）：

默认pdata区

•大模式（largemodel）：

默认xdata区

2、C51特殊数据类型

•bit：

位类型（直接声明），如：

bitflag;

•sbit：

可位寻址的对象（在bdata中声明的变量）如：

intbdataibase;sbitmybit15=ibase^15;

•sfr：

8位特殊功能寄存器，如：

sfrACC=0xE0;sbitsignbit=ACC^7;

•sfr16：

16位特殊功能寄存器，如：

sfr16T2=0xCC;

第4章C8051F单片机的片内功能部件

v定时/计数器

定时器工作方式

定时器0和定时器1

定时器2

定时器3

定时器4

方式0

13位定时器/计数器

自动重装载的16位定时器/计数器

自动重装载的16位计数器/定时器

自动重装载的16位定时器/计数器

方式1

16位定时器/计数器

带捕捉的16位定时器/计数器

带捕捉的16位定时器/计数器

方式2

8位自动重装载的定时器/计数器

UART0的波特率发生器

UART1的波特率发生器

方式3

两个8位定时器/计数器（只限于定时器0）

能用公式求出定时器初值

例4.1若fOSC=12MHz，用系统时钟的十二分频作为计数源，请计算定时2ms所需的初值，并给出初始化程序。

解：

∵fOSC=12MHz，用系统时钟的十二分频作为计数源时，方式2、3的最大定时时间只有0.256ms，因此要想获得2ms的定时时间，必须用方式0或方式1。

方式0

•TC=213－2ms/1us=6192=1830H

•即：

TH0=0C1H；TL0=10H（高三位为0）

方式1

•TC=216－2ms/1us=63536=F830H

•即：

TH0=0F8H；TL0=30H

voidT0_mode1_2ms_init（）

{

CKCON&=0xf7; //T0计数源选择系统脉冲的12分频

TMOD=0x01; //T0方式1定时

TH0=0xf8; //初值

TL0=0x30;

TCON|=0x10; //启动T0，可用TR0=1代替

}

v给定时器赋初值的语句也可以采用如下方法：

TH0=（65536-2000）/256;

TL0=（65536-2000）%256;

或

TH0=-2000/256;

TL0=-2000%256;

例4.2若fOSC=12MHz，T1工作于方式1，产生50ms的定时中断，TF1为高级中断源。

试编写主程序和中断服务程序，使P1.0产生周期为1s的方波。

解：

让P1.0每500ms取反一次即可实现。

定时器的单次定时时间不可能达到500ms，但可通过多次定时产生500ms的定时时间，如让T1工作在方式1，单次定时时间为50ms，那么T1中断10次就是500ms的时间。

（1）确定定时常数

•假设使用fOSC的12分频作为计数源，则T计数＝12/fOSC＝12/（12×106）＝1μs

•由公式TC=M－T/T计数，可知TC=216-50×103＝15536=3CB0H

•∴TH1=0x3c，TL0=0xb0。

程序清单如下（中断方式）

#include

sbitP1_0=P1^0;

intcount=10; //10次T1中断为500ms

voidmain（void）

{ CKCON&=0xef; //T1的计数源选择系统脉冲的12分频

TMOD=0x10; //T1方式1

XBR2=0x40;//并行端口输出使能

P1_0=0;

TH1=0x3c; //初值

TL1=0xb0;

IE|=0x88; //允许T1中断

IP|=0x08; //TF1中断为高级中断

TCON|=0x40; //启动T1

While

（1）; //死循环，等待中断，产生方波

}

voidTimer1_ISR（void）interrupt3

{

TH1=0x3c; //重装初值

TL1|=0xb0;//提高计数精度

count--; //中断计数

if（count==0） //500ms到，重赋计数初值，P1.0取反

{

count=10;P1_0=!

P1_0;

}

}

程序清单如下（查询式程序）

v#include

sbitP1_0=P1^0;

voidmain（）

{

intcount=10; //10次T1中断为500ms

CKCON&=0xef; //T1的计数源选择系统脉冲的12分频

XBR2=0x40;

TMOD=0x10; //T1方式1

P1_0=0;

TR1=1; //启动T1

For（;;） //死循环，产生方波

{

TH1=-50000/256; //T1初值

TL1=-50000%256;

Do{}while（!

TF1）; //查询等待TF1置位，

TF1=0;count--;

If（count==0）

{count=10;P1_0=!

P1_0;}

}

}

2、并行通信和串行通信

并行通信是指数据的各位同时进行传送（发送或接收）的通信方式。

串行通信指数据是一位一位按顺序传送的通信方式

3、串行通信的传送方向

单工（或单向）配置，只允许数据向一个方向进行传送；

半双工（或半双向）配置，允许数据向两个方向中的任何一个方向传送，但一次只能有一个发送，一个接收；

全双工（或全双向）配置，允许同时双向传送数据

4、异步通信和同步通信

异步通信以字符为单位，每个字符用起始位0开始，然后从低位到高位逐位传送数据，最后用停止位1表示