单片机原理复习资料Word文件下载.docx

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必须接地。

为能执行内部程序指令，

必须接Vcc。

9、MCS-51有几个中断优先级？

如何设定？

以及它们的入口地址。

（P72）

答；

MCS-51的中断系统提供两个中断优先级，可以编程进行设置。

将IP某一位设置为1，相应位的中断优先级就设置为最高。

默认状态下中断优先级由高到低的顺序是：

外部中断0，定时器/计数器0溢出中断，外部中断1，定时器/计数器1溢出中断，串行通信中断，定时器/计数器2溢出中断。

外部中断0（IE0）——0003H，定时器/计数器0溢出中断（TF0）——000BH，外部中断1（IE1）——0013H，定时器/计数器1溢出中断（TF1）——001BH，串行口中断（RI+TI）——0023H，定时器/计数器2溢出中断（TF2+EXF2）——002BH。

10、用于外部数据传送的指令有哪几条？

有何区别？

（P41）

共四条：

MOVX@Ri,A

MOVX@DPTR,A

MOVXA,@Ri

MOVXA,@DPTR

其中，

和

中，Ri和DPTR所寻址的地址位数不一样，即Ri是从00h—ffh，DPTR是从0000h—ffffh；

中，数据传送的方向不一样，即前两条是将累加器A中的内容送到数据指针指向片外RAM地址中，后两条是将数据指针指向片外RAM地址中的内容送到累加器A。

11、MCS-51定时器/计数器作定时器以及计数器使用时，计数脉冲由谁提供？

这与什么因素有关？

（P84）

计数器是对外部脉冲计数，对从T0（P3.4）、T1（P3.5）引脚输入的外部脉冲信号进行计数。

定时器是对计算机内部的基准时钟源产生的脉冲进行计数。

定时时间与初值和晶振频率有关。

12、什么是振荡周期、时钟周期、机器周期、指令周期？

一个机器周期的时序如何划分？

它们之间的关系？

（P85）

振荡周期：

单片机提供定时信号的振荡源的周期，即晶体振荡器直接残生的振荡信号，用Tosc表示。

时钟周期：

节拍脉冲或Ｔ周期，它是处理操作的最基本的单位。

时钟周期是振荡周期的两倍，是对振荡器2分频的信号。

时钟周期又称状态周期。

机器周期：

完成一个基本操作需要的时间，也叫CPU周期。

指令周期：

CPU从内存取出一条指令并执行这条指令的时间总和。

一般由若干个机器周期组成。

关系：

一个指令周期包含若干个机器周期，一个机器周期包含若干个时钟周期。

振荡周期Tosc=1/fosc，fosc为振荡频率。

时钟周期S=2Tosc。

AT89S52单片机的一个机器周期由6个时钟周期组成。

一个机器周期由6个时钟周期（12个振荡周期）组成。

13、MCS-51内部四个并行I/O口各有什么异同？

作用是什么？

（P25）

P0口在实际引用中，多作为地址/数据分时复用总线使用。

P1口作通用I/O端口使用，不仅可以以8位一组进行输入、输出操作，还可以逐位分别定义各口线为输入/输出线。

AT89S52的P1.0和P1.1是多功能引脚，P1.0可作为定时器/计数器2的外部技术触发输入端T2，P1.1可作定时器/计数器2的外部控制输入端T2EX。

P2口不仅可作通用I/O端口，还可用作地址总线口使用。

P3口也是一个8位准双向I/O口，还具有第二功能。

（见P29表2-6）

14、简述MCS-51单片机的中断响应过程（P68）

1）保护断点。

保存下一条将要执行的指令的地址，就是把这个地址送入堆栈。

2）寻找中断入口。

中断入口地址又称为中断矢量。

根据8个不同的中断源所产生的中断，查找相应中断服务程序的入口地址，这个时候计算机的程序计数器PC就指向中断服务程序所在的地址。

3）执行中断处理程序。

这个时候程序计数器PC就逐条执行中断服务程序，直到程序执行完成为止。

4）中断返回。

执行完中断指令后，需要把原来保存在堆栈里面的地址返回来，这个时候程序计数器PC就重新指向原来的主程序，继续执行原来的程序。

15、A/D转换接口中采样保持电路的作用是什么？

省略采样保持电路的前提条件是什么？

答:

A/D转换接口中采样保持电路的作用是:

能把一个时间连续的信号变换为时间离散的信号,并将采样信号保持一段时间.

当外接模拟信号的变化速度相对于A/D转换速度来说足够慢,在转换期间可视为直流信号的情况下,可以省略采样保持电路.

16、阐明MCS-51单片机响应中断后由硬件自动完成的操作？

响应中断后，由硬件执行如下功能：

1）根据中断请求源的优先级高低，使相应的优先级状态触发器置1；

2）保留断点，即把程序计数器PC的内容推入堆栈保存；

3）清相应的中断请求标志位IE0、IE1、TF0或TF1；

4）把被响应的中断服务程序的入口地址送入PC，从而转入相应的中断服务程序。

17、波特率？

8051单片机的串口在4种工作方式下的波特率分别如何确定？

（P101、109）

波特率：

每秒钟传送的二进制数的位数。

方式0为固定波特率：

波特率=fosc/12

方式2可选两种波特率：

波特率=（2SMOD/64）*fosc

当SMOD=1时，波特率=fosc/32

当SMOD=0时，波特率=fosc/64

方式1、3为可变波特率，用T1作波特率发生器。

波特率=（2SMOD/32）*T1溢出率，T1溢出率为T1溢出一次所需时间的倒数。

波特率=（2SMOD*fosc）/（32*12（2n-X））

其中：

X是定时器初值

初值X=2n-（2SMOD*fosc）/（32*波特率*12）

18、设串行异步通信的传送速率为2400波特，传送的是带奇偶校验的ASCII码字符，每个字符包含10位（1个起始位，7个数据位，1个奇偶校验位，1个停止符），问每秒钟最多可传送多少个字符？

（1+7+1+1）=10位2400/10=240个字符每秒钟最多可传送240个字符。

19、JMP、AJMP、SJMP指令有何区别？

（P49）

跳转的范围不一样，可以说是到达的远近距离不一样。

存储空间占用不一样。

长转移指令访问的程序存储器空间为16地址64KB，绝对转移指令访问的程序存储器空间为11位地址2KB空间。

AJMP的范围是11位地址，也就是2K的空间内，占用存储空间2个字节，执行周期24个时钟周期。

SJMP的范围是8位地址，也就是256BIT的空间内，占用存储空间2个字节，执行周期24个时钟周期。

JMP一般配合DPTR使用，存储空间1个字节，执行周期24个时钟周期。

一般用于多分枝选择的时候使用，比如按键处理。

补充：

1、8051的存储器由哪几部分组成？

片内RAM分为哪几个性质和用途不同的区域？

存储器组成：

片内程序存储器、片外程序存储器、片内数据存储器和片外数据存储器。

片内RAM：

采用MOV指令访问，使用字节寻址或位寻址，占256字节，地址为00H~FFH。

四个区域：

1）4组通用寄存器，可用作RAM使用，R0、R1可位寻址；

2）位寻址区，全部可按位寻址；

3）数据缓冲区，只能字节寻址；

4）特殊功能寄存器区，可字节寻址，低半字节为0H，8H可位寻址。

3、在8051单片机中，什么是特殊功能寄存器？

特殊功能寄存器与其它片内RAM单元有什么区别？

特殊功能寄存器是指有特殊用途的寄存器集合，也称为专用寄存器，本质上是一些有特殊功能的片内RAM单元，反映单片机的运行状态。

区别：

功能已作了专门的规定，用户不能修改其结构，可以分为两类，一类是与芯片的引脚有关，另一类作为片内功能的控制用。

4、中断服务子程序返回指令RETI和普通子程序返回指令RET有什么区别？

（P75）

中断返回指令RETI，CPU执行完这条指令后，把响应中断时所置位的优先级激活触发器清零，然后从堆栈中弹出两个字节的内容（断点地址）装入程序计数器PC，CPU就从原来被中断处重新执行被中断的程序。

普通子程序返回指令RET，把压栈中的断点地址赋予PC指针，程序返回到断点执行。

执行过程：

（SP）->

PCH,然后（SP）-1->

SP，（SP）->

PCL,然后（SP）-1->

SP。

RETI和RET都有将压入堆栈的PC指针返回，但RETI还有将中断优先级标志清0，通知中断系统中断服务程序完成。

5、分析8051单片机数据传送指令中MOV、MOVC、MOVX的作用。

MOV（片内）：

数据传送指令。

MOVC（片外ROM）：

查表指令，对存放在程序存储器中的数据表格进行查找传送，使用变址寻址方式。

MOVX（片外RAM）：

实现累加器A与片外RAM间的数据传送，使用寄存器寻址方式。

6、用于外部数据传送的指令有哪几条？

查表指令（2条）：

MovcA,@A+DPTR;

（（A）+（DPTR））->

（A）表格地址单元中内容送到累加器

MovcA,@A+PC;

（（PC）+1）->

（PC）,（（A）+（PC））->

（A）表格地址单元中的内容送到累加器A

累加器A与片外数据存储器RAM传送指令（4条）

Movx@DPTR,A;

（A）->

（（DPTR））累加器中的内容送到数据指针指向片外RAM地址中

MovxA,@DPTR,,（（DPTR））->

（A）数据指针指向片外RAM地址中内容送到累加器A

MovxA,@Rj;

（（Rj））->

（A）,寄存器Rj指向片外RAM地址中内容送到累加器A

Movx@Rj,A;

（A）->

（（Rj））,累加器内容送到A寄存器Rj指向片外RAM地址中

7、MCS-51单片机扩展系统中，为什么P0口要接一个8位的锁存器，而P2口却不接？

（P220）

在扩展存储器时，P0口分时兼起着地址总线和数据总线的作用。

单片机的地址锁存允许端ALE引脚接到74LS73的使能端G，在ALE脉冲下降沿的这一瞬间P0口上的低8位地址信息得以有效输出。

单片机的片外程序存储器读选通信号（片外取指信号）端PSEN接到2716的输出允许端OE,在PSEN脉冲上升沿的这一瞬间实现取指，复用为地址总线和数据总线的P0口在取指瞬间即已用作数据总线，为了使送到2716的低8位地址信息在该瞬间仍能保持有效，可见必须添用地址锁存器。

8、单片机系统中的定时和计数功能有何区别？

分别适用于什么场合？

简述其工作原理。

定时是对规定间隔内输入的信号个数进行计数，用来指示经历的时间，是对计算机内部的基准时钟源产生的脉冲进行计数。

计数是用来指示在任意间隔内输入信号（事件）的个数，是对外部脉冲计数。

定时器主要用来完成系统运行过程中的定时功能，计时器则主要用来对于外部时间的计数。

工作原理P84图5-1

9、单片机用于外界过程控制中，为何要进行A/D、D/A转换？

单片机用于外界过程控制中，本身只能识别和处理数字量，但在实际应用中所要处理的量往往是非数字量即模拟量，并往往还是非电量的模拟物理量，如温度、压力、流量等等，它们必须经过转换才能为单片机所处理，即A/D转换；

另一方面，在单片机实时控制以及对图像、语音的处理完后，又必须转换成相应的模拟量，即D/A转换。

10、用线选法和译码扩展存储器各有什么特点？

（P123）

线选法是直接以系统的地址作为存储芯片的片选信号，为此只需把高位地址线与存储芯片的片选信号直接连接即可，其优点是简单明了，不需增加额外的电路，适用于小规模单片机系统的存储器扩展，缺点是存储空间不连续。

译码法是适用译码器对系统的高位地址进行译码，以其译码输出作为存储芯片的片选信号，这是一种最常用的存储器编制方法，能有效地利用空间，特点是存储空间连续，适用于大容量多芯片存储器扩展，缺点是硬件设计需要增加译码器。

11、简述MCS-51单片机扩展时/WE、/RD控制信号线的作用。

/WE为写选通信号，当其有效时才允许向RAM写入。

片外数据存储器写信号

/RD是片外数据存储器读信号，当其有效时才允许对RAM或者I/O接口读

12、请说明动态扫描和静态扫描显示方式的特点。

（P222）

静态显示时，数据是分开送到每一为LED上的而动态显示是数据送到每一个LED上，再根据位选线来确定是哪一位LED被显示。

静态显示亮度很高，但口县占用较多，动态显示则好一点，适合在显示位数较多的场合。

9、何谓堆栈？

为什么要设置堆栈？

栈区是怎么样确定的？

数据进栈、出栈有何种规律？

出栈用什么指令？

进栈用什么指令？

进栈、出栈时堆栈指针将怎样变化？

堆栈是一种数据结构，它是一个8位寄存器，指示堆栈顶部在内部RAM中的位置。

堆栈的设立时为了中断操作和子程序的调用而用于保存数据的，即常说的断点保护和现场保护。

数据进栈、出栈有“后进先出”原则，也即最先入栈的数据放在堆栈的最底部，而最后入栈的数据放在栈的顶部。

进栈、出栈分别用PUSH和POP指令。

二、程序设计题

1.将一双字节数存入片内RAM.设该待存双字节数高字节在工作寄存器R1中,低字节在累加器A中,要求高字节存入片外的48H单元,低字节存入47H单元。

MOVR0,#47h

MOV@R0,A

INCR0

XCHA,R1

MOV@R0,A

XCHA,R1；

恢复原R0和A内容

2.将片内RAM80H～89H单元中的10个数相加，和的低8位存入8AH，高8位存入8BH。

MOVR0,#80H

MOVR1,#09H

MOV8Ah,#00H

MOV8Bh,#00H

MOVA,@R0

INCR0

LOOP:

ADDA,@R0

JNCLP；

若无进位

INC8BH；

若有进位，高位加1

LP:

INCR0

DJNZR1,LOOP

MOV8AH,A；

低八位结果存入8AH

3．编写程序将片外数据存储器地址为1000H～102FH的数据块，全部搬迁到片内RAM40H～6FH中，并将原数据块区域全部清零。

MOVDPTR，#1000H

MOVR0，#30H

MOVR1，#40H

LOOP：

MOVXA，@DPTR

MOV@R1，A

CLRA

MOVX@DPTR，A

INCDPTR

INCR1

DJNZR0，LOOP

4、统计自P1口输入的数字串中的正数、负数及零的个数，统计的个数分别存放在R0、R1、R2三个工作寄存器中。

CLRA

MOVR0,A

MOVR1,A

MOVR2,A

ENTER:

MOVA,P1

JZZERO；

为零

JBP1.7,NEG；

最高位为1（负数）

INCR0；

否则为正数

SJMPENTER

ZERO:

INCR2

SJMPENTER

NEG:

INCR1

5、设被加数和加数分别在以ADR1和ADR2为初址的片内数据存储器中，自低字节起，由低字节依次存放；

他们的字节数为L；

请编程将他们加得的和放在原存放被加数的单元中。

CLRC

MOVR0,#ADR1

MOVR1,#ADR2

MOVR2,#L

ADDCA,@R1

DJNZR2,LOOP

6.将ROM中自3000H单元起50个数，按序移至片外RAM自3080H单元起的内存区间去。

MOVDPTR，#3000H

MOVR1，#32H

MOVR2，#0

MOVA，R2

MOVCA，@A＋DPTR

MOVR3，A

MOVA，#8OH

ADDA，R2

MOVDPL，A

MOVA，R3

MOVDPL，#0

DJNZR1，LOOP

7、设有100个有符号数，连续存放在以2000H为首址的片外数据存储器中，试编程统计其中正数、负数和零的个数，统计的个数分别放在R0、R1、R2中。

START：

CLRA

MOVR0，A

MOVR1，A

MOVR2，A

MOVDPTR，#2000H

MOVR3，#100

JZZERO

JBA.7，NEG

SJMPL

ZERO：

INCR2

NEG：

L：

INCDPTR

DJNZR3，LOOP

8、已知振荡器振荡频率为12MHz，要求定时器/计数器0产生10ms的定时，试编写初始化程序。

振荡器振荡频率为12MHz，则机器周期为（1/12MHZ）*12=1μs

设计数器工作于方式1,计数初值为x。

则（216–x）×

1μs=10ms，故x=65536-10000=55536=D8F0H

初始化程序如右图：

9、单片机系统串行口工作于模式3,要求传送波特率为1200Hz,作为波特率发生器的定时器T1工作在方式2时,请求出计数初值为多少？

设单片机的振荡频率为6MHz。

定时器工作于方式2，故n=8。

串行口工作于方式3，设计数初值为X，根据书上110页计算公式：

（1）、若SMOD=1，即波特率加倍时

X=28-（2×

6MHZ/32×

1200HZ×

12）=256-26=230

（2）、若SMOD=0，即波特率不加倍时

X=28-（1×

12）=256-13=243

三、综合应用题

1、有某微机系统用2片EPROM芯片组成的存储器扩展电路如下图，请回答：

1）芯片U1、U2的首址与末址

2）与U1以及U2的

端相连的是8031的哪一个控制信号

3）图中存储器的总容量（以K为单位）。

解答：

1）当P2.5为低电平0时选中芯片U1，当为高电平1时选中芯片U2.，假设没有用到的引脚为高电平，则U1的首址为：

0C000H、末址为：

0DFFFH。

U2的首址分为：

0E000H、末址为：

0FFFFH。

端相连的是8031的#PSEN控制信号。

3）图中一片存储器有13根地址线，容量为8K，则存储器的总容量为16K。

2、有某微机系统用2片静态RAM芯片组成的存储器扩展电路如下图，请回答：

1）芯片U1、U2的首址与末址。

2）与U1以及U2的

端、

端相连的分别是8031的哪一个控制信号。

1）当P2.5、P2.6为01时选中芯片U1，当为10时选中芯片U2.，

假设没有用到的引脚P2.7为高电平，则U1的首址为：

0A000H、末址为：

0BFFFH。

2）与U1以及U2的

端相连的是8031的#RD控制信号、

端相连的是8031的#WR控制信号.

3、有某微机系统用4片EPROM芯片组成存储器扩展电路如下图，请回答：

1）芯片U1、U2、U3、U4的首址与末址。

2）与EPROM芯片的

端相连的是8031的哪一个控制信号。

1）当P2.7、P2.6、P2.5、P2.4为1110时选中芯片U1，为1101时选中芯片U2，为1011时选中芯片U3，为0111时选中芯片U4，则

U1的首址为：

0EFFFHU2的首址为：

0D000H、末址为：

0DFFFH

U3的首址分为：

0B000H、末址为：

0BFFFHU4的首址为：

7000H、末址为：

7FFFH

端相连的是8031的#PSEN控制信号.

3）图中一片存储器有12根地址线，容量为4K，则存储器的总容量为16K。

4、MCS-51单片机外扩展一片8255，画出系统电路原理图，写出地址分布。

（15分）

系统的电路原理图见书P137。

图中8255A的片选端#CS接到单片机的P2.7端，A1、A0接到锁存后的P0.1、P0.0端，假设未用到的地址线取1，则8255A各端口的地址为A口：

7FFCH、B口：

7FFDH、C口：

7FFEH、控制口：

7FFFH。

6、某微机系统用2片2764芯片组成的R0M存储器系统如下图，请回答：

1）图中采用的译码法与线选法相比有什么特点？

2）写出芯片2764

（1）、2764

（2）的地址范围。

3）与2764

4）图中存储器的总容量（K为单位）5）系统中74LS373与74LS138芯片各自的功能是什么？

图中的译码法采用是全译码法，该译码法与线选法相比，不存在地址重叠现象，地址是连续的，而且译码的地址范围远远大于线译码法。

当P2.7、P2.6、P2.5为010时，#Y2输出低电平，选中2764

（1），片内地址A12~A0从全0变化到全1，该地址范围为4000H~5FFFH；

当P2.7、P