单片机原理及应用考试复习知识点.docx
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单片机原理及应用考试复习知识点
单片机原理及应用考试复习知识点
第1章计算机根底知识
考试知识点：
1、各种进制之间的转换
〔1〕各种进制转换为十进制数
方法：
各位按权展开相加即可。
〔2〕十进制数转换为各种进制
方法：
整数局部采用“除基取余法〞，小数局部采用“乘基取整法〞。
〔3〕二进制数与十六进制数之间的相互转换
方法：
每四位二进制转换为一位十六进制数。
2、带符号数的三种表示方法
〔1〕原码：
机器数的原始表示，最高位为符号位〔0‘+’1‘-’〕，其余各位为数值位。
〔2〕反码：
正数的反码与原码相同。
负数的反码把原码的最高位不变，其余各位求反。
〔3〕补码：
正数的补码与原码相同。
负数的补码为反码加1。
原码、反码的表示范围：
-127～+127，补码的表示范围：
-128～+127。
3、计算机中使用的编码
〔1〕BCD码：
每4位二进制数对应1位十进制数。
〔2〕ASCII码：
7位二进制数表示字符。
0～9的ASCII码30H～39H，A的ASCII码41H，a的ASCII码61H。
第2章80C51单片机的硬件结构
考试知识点：
1、80C51单片机的内部逻辑结构
单片机是把CPU、存储器、输入输出接口、定时/计数器和时钟电路集成到一块芯片上的微型计算机，主要由以下几个局部组成。
〔1〕中央处理器CPU
包括运算器和控制器。
运算电路以ALU为核心，完成算术运算和逻辑运算，运算结果存放于ACC中，运算结果的特征存放于PSW中。
控制电路是单片机的指挥控制部件，保证单片机各局部能自动而协调地工作。
程序计数器PC是一个16位存放器，PC的内容为将要执行的下一条指令地址，具有自动加1功能，以实现程序的顺序执行。
〔2〕存储器
分类：
随机存取存储器RAM：
能读能写，信息在关机后消失。
可分为静态RAM〔SRAM〕和动态RAM〔DRAM〕两种。
只读存储器：
信息在关机后不会消失。
掩膜ROM：
信息在出厂时由厂家一次性写入。
可编程PROM：
信息由用户一次性写入。
可擦除可编程EPROM：
写入后的内容可由紫外线照射擦除。
电可擦除可编程EEPROM：
可用电信号进行去除和改写。
存储容量：
存储容量指存储器可以容纳的二进制信息量，M位地址总线、N位数据总线的存储器容量为2M×N位。
80C51单片机的存储器有内部RAM〔128B，高128B为专用存放器〕、外部RAM〔64KB〕、内部ROM〔4KB掩膜ROM〕、外部ROM〔64KB〕。
〔3〕输入输出接口
4个8位并行I/O口〔P0、P1、P2、P3〕
〔4〕其它资源
一个全双工串行口、5个中断源、2个16位的定时/计数器、时钟电路。
2、80C51单片机的信号引脚
〔1〕电源局部：
VCC接+5V、VSS接地。
〔2〕时钟电路局部：
XTAL1和XTAL2接晶振。
1个机器周期=6个状态=12个拍节
6MHZ的晶体机器周期2us，12MHZ的晶体机器周期1us。
〔3〕I/O口局部：
P0——8位数据总线/地址总线低8位、P1——用户口、P2——地址高8位、P3——第二功能。
〔4〕控制局部：
地址锁存控制信号ALE，用于控制把P0口输出的低8位地址送入锁存器锁存地起来。
外部程序存储器读选通信号PSEN，低电平有效，以实现外部ROM单元的读操作。
访问程序存储器控制信号EA，低电平时只读外部ROM，高电平时先读内部ROM，再读外部ROM。
复位信号RST，当输入的复位信号延续2个机器周期以上高电平时即为有效。
复位值：
PC=0000H，SP=07H，P0=0FFH。
3、内部RAM的根本结构与功能
80C51的内部数据存储器低128单元区，称为内部RAM，地址为00～7FH。
〔1〕存放器区〔00～1FH〕
共分为4组，组号依次为0、1、2、3，每组有8个存放器，在组中按R7~R0编号。
由PSW中RS1、RS0位的状态组合来决定哪一组。
〔2〕位寻址区〔20H～2FH〕
可对单元中的每一位进行位操作，16个字节单元共128个可寻址位，位地址为00～7FH。
位起始地址D0=〔字节地址-20H〕*8
〔3〕用户RAM区〔30H～7FH〕堆栈、缓冲区
堆栈是在内部RAM中开辟的，最大特点就是“后进先出〞的数据操作原那么。
两项功能：
保护断点和保护现场。
两种操作：
进栈和出栈。
SP堆栈指针，它的内容就是堆栈栈顶单元的地址。
4、专用存放器〔内部数据存储器高128单元〕
〔1〕累加器A〔ACC〕
〔2〕存放器B
〔3〕程序状态字PSW
CY——进位标志位，最高位的进位或借位。
AC——半进位标志位，低4位向高4位的进位或借位。
OV——溢出标志位，同符号数相加，结果为异符号，有溢出；异符号数相减，结果和减数符号相同，有溢出。
P——A中1的个数，奇数个P=1，偶数个P=0。
〔4〕数据指针DPTR：
80C51中惟一一个供用户使用的16位存放器。
高8位DPH，低8位DPL。
第3章80C51单片机指令系统
考试知识点：
1、寻址方式
〔1〕立即寻址〔#data，#data16〕例：
MOVA，#00H
〔2〕直接寻址〔direct〕内部RAM：
00～7FH、特殊功能存放器例：
MOVA，00H
〔3〕存放器寻址〔A、B、Rn、DPTR〕
〔4〕存放器间接寻址〔@Ri、@DPTR〕例：
MOVXA，@DPTR
〔5〕变址寻址〔@A+DPTR，@A+PC〕例：
MOVCA，@A+DPTR
〔6〕位寻址〔bit〕20～2FH：
00～7FH、特殊功能存放器例：
MOVC，00H
〔7〕相对寻址〔rel〕例：
JZrel
2、数据传送类指令
〔1〕内部RAM数据传送指令
MOV目的，源；目的→源
交换指令：
XCHA，direct/Rn/@Ri；A和源交换
XCHDA，@Ri；只换低4位
SWAPA；A的上下4位交换
注意：
A作目的操作数会影响P。
PUSHdirect
POPdirect
〔2〕外部RAM数据传送指令
MOVXA，@Ri/@DPTR；外部地址内容→A
MOVX@Ri/@DPTR，A；A→外部地址内容
〔3〕ROM数据传送指令
MOVCA，@A+DPTR/@A+PC；查表指令
3、算术运算指令
〔1〕加法指令
ADD/ADDCA，#data/direct/Rn/@Ri；会影响CY、AC、OV、P
INCA/direct/Rn/@Ri/DPTR；加1，P
DAA；十进制调整，大于9加6
〔2〕减法指令
SUBBA，#data/direct/Rn/@Ri；会影响CY、AC、OV、P
DECA/direct/Rn/@Ri；减1
〔3〕乘除指令
MULAB；（A）*（B）→BA，会影响CY=0，OV，P
DIVAB；（A）/（B）的商→A，余数→B
4、逻辑运算及移动指令
〔1〕逻辑运算指令
ANL/ORL/XRLA，#data/direct/Rn/@Ri
ANL/ORL/XRLdirect，A/#data
与→清0，或→置1，异或→取反
CLR/CPLA；清0和取反
〔2〕移位指令
RL/RR/RLC/RRCA
注意：
每左移一位相当于乘2，每右移一位相当于除2，带进位的移会影响CY和P。
5、控制转移类指令
〔1〕无条件转移指令
LJMPaddr16；addr16→PC，64KB
AJMPaddr11；（PC）+2→PC，addr11→PC10～0，2KB
SJMPrel；（PC）+2+rel→PC，256B
JMP@A+DPTR；（A）+（DPTR）→PC，64KB
〔2〕条件转移指令
累加器A判0转移指令
JZrel；A为0
JNZrel；A不为0
比拟不相等转移指令
CJNEA/Rn/@Ri，#data，rel
CJNEA，direct，rel
注意：
第一操作数和第二操作数不相等，程序转移，假设第一大于第二，CY=0，第一小于第二，CY=1。
第一操作数和第二操作数相等，程序顺序执行，CY=0。
减1不为0转移指令
DJNZRn/direct，rel；〔Rn/direct〕-1不为0，程序转移。
〔3〕调用和返回指令
LCALLaddr16；（PC）+3→PC，先入低8位，再入高8位，addr16→PC
ACALLaddr11；（PC）+2→PC，先入低8位，再入高8位，addr11→PC10～0
RET；先出高8位，再出低8位
6、位操作类指令
〔1〕位传送指令
MOVC，bit
MOVbit，C
〔2〕位赋值指令
CLRC/bit
SETBC/bit
〔3〕位逻辑运算指令
ANL/ORLC，bit或/bit
CPLC/bit
注意：
实现逻辑表达式
〔4〕位控制转移指令
JCrel；〔CY〕=1
JNCrel；〔CY〕=0
JBbit，rel；（bit）=1
JNBbit，rel；（bit）=0
JBCbit，rel；（bit）=1，转移，清0
第4章80C51单片机汇编语言程序设计
考试知识点：
1、汇编语言的语句格式
【标号：
】操作码【操作数】【；注释】
标号：
语句地址的标志符号。
操作码：
语句执行的操作内容，用指令助记符表示。
操作数：
为指令操作提供数据。
注释：
对语句的解释说明。
2、伪指令
起始地址ORG、结束END、赋值EQU、字节DB、字DW、空DS、位BIT
3、汇编语言程序的根本结构形式
〔1〕顺序结构
〔2〕分支结构
〔3〕循环结构：
数据传送问题、求和问题
4、定时程序
例：
延时100ms的子程序，设晶振频率6MHZ。
DELAY：
MOVR5，#250
LOOP2：
MOVR4，#49
LOOP1：
NOP
NOP
DJNZR4，LOOP1
DJNZR5，LOOP2
RET
5、查表程序
〔1〕要查找的数据在表中的位置给A
〔2〕表的首地址给DPTR
〔3〕MOVCA，@A+DPTR
〔4〕数据表
第5章80C51单片机的中断与定时
考试知识点：
1、中断源和中断请求标志位
中断名称
中断请求标志
中断向量
外部中断0
IE0
0003H
T0中断
TF0
000BH
外部中断1
IE1
0013H
T1中断
TF1
001BH
串行发送中断
TI
0023H
串行接收中断
RI
0023H
2、和中断相关的存放器的设置
〔1〕定时器控制存放器TCON
格式如下：
位
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
TCON
TF1
TR1
TF0
TR0
IE1
IT1
IE0
IT0
位地址
8F
8E
8D
8C
8B
8A
89
88
IT0=0，为电平触发方式。
低电平有效。
IT0=1，为边沿触发方式。
输入脚上电平由高到低的负跳变有效。
IE0=1，说明有中断请求，否那么IE0=0。
〔2〕中断允许控制存放器IE
其各位的定义如下：
位
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
代号
EA
—
—
ES
ET1
EX1
ET0
EX0
EA:
开放或禁止所有中断。
ES：
开放或禁止串行通道中断。
ET1：
开放或禁止定时/计数器T1溢出中断。
EX1：
开放或禁止外部中断源1。
ET0：
开放或禁止定时/计数器T0溢出中断。
EX0：
开放或禁止外部中断源0。
〔3〕中断优先级控制存放器IP
各位的定义如下：
位
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
代号
—
—
—
PS
PT1
PX1
PT0
PX0
1为高优先级、0为低优先级。
如果同级的多个中断请求同时出现，那么按CPU查询次序确定哪个中断请求被响应。
查询次序为：
外部中断0、T0中断、外部中断1、T1中断、串行中断。
3、响应中断的必要条件
〔1〕有中断源发出中断请求。
〔2〕中断允许存放器IE相应位置“1〞，CPU中断开放〔EA=1〕。
〔3〕无同级或高级中断正在效劳。
〔4〕现行指令执行到最后一个机器周期且已结束。
假设现行指令为RETI或需访问特殊功能存放器IE或IP的指令时，执行完该指令且其紧接着的指令也已执行完。
中断响应的主要内容是由硬件自动生成一条长调用指令，指令格式为“LCALLaddr16〞。
这里的addr16就是程序存储器中断区中相应中断的入口地址。
4、中断程序设计
〔1〕在0000H处存放一条无条件转移指令转到主程序。
〔2〕在入口地址处存放一条无条件转移指令转到中断效劳子程序。
〔3〕设置触发方式〔IT0/IT1〕
〔4〕设置IE和IP。
〔5〕设置SP。
〔6〕原地踏步。
〔7〕中断效劳子程序。
最后RETI。
5、定时计数的根本原理
〔1〕定时功能：
每个机器周期计数器加1。
〔2〕计数功能：
T0〔P3.4〕和T1〔P3.5〕输入计数脉冲，每一来一个脉冲计数器加1。
6、用于定时计数的存放器的设置
〔1〕定时器控制存放器TCON
格式如下：
位
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
TCON
TF1
TR1
TF0
TR0
IE1
IT1
IE0
IT0
位地址
8F
8E
8D
8C
8B
8A
89
88
TF1、TF0——计数溢出标志位。
当计数器产生计数溢出时，由硬件置1。
采用查询方式，它是供查询的状态位。
采用中断方式，作为中断请求信号。
TR1、TR0——计数运行控制位。
为1时，启动定时器/计数器工作；为0时，停止定时器/计数器工作。
〔2〕工作方式控制存放器TMOD
其格式如下：
GATE：
门控位。
当GATE=1时，同时INTx为高电平，且TRx置位时，启动定时器，外部启动。
当GATE=0时，每当TRx置位时，就启动定时器，是内部启动方式。
C/T：
选择定时器功能还是计数器功能。
该位置位时选择计数器功能；该位清零时选择定时器功能。
M1M0：
这两位指定定时/计数器的工作方式,可形成四种编码，对应四种工作方式：
M1
M0
方式
说明
0
0
0
TLx低5位与THx中8位构成13位计数器
0
1
1
TLx与THx构成16位计数器
1
0
2
可自动再装入的8位计数器,当TLx计数溢出时,THx内容自动装入TLx。
1
1
3
对定时器0,分成两个8位的计数器；对定时器1,停止计数。
7、各种工作方式计数初值计算公式
方式0：
定时时间T=〔8192-计数初值〕×机器周期
计数次数C=8192-X
方式1：
定时时间T=〔65536-计数初值〕×机器周期
计数次数C=65536-X
方式2：
定时时间T=〔256-计数初值〕×机器周期
计数次数C=256-X
8、定时器程序设计
查询方式：
〔1〕在0000H处存放一条无条件转移指令，转到主程序。
〔2〕设置工作方式TMOD。
〔3〕设置计数初值。
〔4〕启动定时计数。
〔5〕等待时间到或计数计满。
LOOP：
JBCTF0/TF1，LOOP1
SJMPLOOP
LOOP1：
……
〔6〕重新设置计数初值〔除方式2〕，再转第5步。
中断方式：
〔1〕在0000H处存放一条无条件转移指令，转到主程序。
〔2〕在入口地址处存放一条无条件转移指令转到中断效劳子程序。
〔3〕设置工作方式TMOD。
〔4〕设置计数初值。
〔5〕启动定时计数。
〔6〕设置IE和IP。
〔7〕设置SP。
〔8〕原地踏步。
〔9〕中断效劳子程序。
重新设置计数初值〔除方式2〕，最后RETI。
例选用定时器/计数器T1工作方式0产生500µS定时，在P1.1输出周期为1ms的方波，设晶振频率=6MHZ。
〔1〕根据定时器/计数器1的工作方式，对TMOD进行初始化。
按题意可设：
GATE=0〔用TR1位控制定时的启动和停止〕，=0〔置定时功能〕，M1M0=00〔置方式0〕，因定时器/计数器T0不用，可将其置为方式0〔不能置为工作方式3〕，这样可将TMOD的低4位置0，所以〔TMOD〕＝00H。
〔2〕计算定时初值
〔-X〕×2＝500
将低5位送TL1，高8位送TH1得：
〔TH1〕＝F8H，〔TL1〕＝06H
〔3〕编制程序〔查询方式〕
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG0300H
MAIN：
MOVTMOD，#00H；TMOD初始化
MOVTH1，#0F8H；设置计数初值
MOVTL1，#06H
SETBTR1；启动定时
LOOP：
JBCTF1，LOOP1；查询计数溢出
AJMPLOOP
LOOP1：
CPLP1.1；输出取反
MOVTL1，#06H；重新置计数初值
MOVTH1，#0F8H
AJMPLOOP；重复循环
END
例用定时器/计数器T1以工作方式2计数，要求每计满100次进行累加器加1操作。
〔1〕TMOD初始化
M1M0=10〔方式2〕，=1〔计数功能〕，GATE=0〔TR1启动和停止〕，因此〔TMOD〕=60H。
〔2〕计算计数初值
-100=156D=9CH所以TH1=9CH
〔3〕编制程序〔中断方式〕
ORG0000H
AJMPMAIN；跳转到主程序
ORG001BH；定时/计数器1中断效劳程序入口地址
AJMPINSERT1
ORG0030H
MAIN：
MOVTMOD#60H；TMOD初始化
MOVTL1，#9CH；首次计数初值
MOVTH1，#9CH；装入循环计数初值
SETBTR1；启动定时/计数器1
SETBEA；开中断
SETBET1
SETBPT1；T1为高优先级
MOVSP，#40H
SJMP﹩；等待中断
INSERT1：
INCA
RETI
END
第6章单片机并行存储器扩展
考试知识点：
1、单片机并行扩展总线的组成
〔1〕地址总线：
传送地址信号
〔2〕数据总线：
传送数据、状态、指令和命令
〔3〕控制总线：
控制信号
2、80C51单片机并行扩展总线
〔1〕以P0口的8位口线充当低位地址线/数据线
〔2〕以P2口的口线作高位地址线
〔3〕控制信号：
使用ALE作地址锁存的选通信号，以实现低8位地下锁存。
以PSEN信号作为扩展程序存储器的读选通信号。
以EA信号作为内外程序存储器的选择信号。
以RD和WR作为扩展数据存储器和I/O端口的读/写选通信号。
3、单片机并行存储器扩展的方法
各种外围接口电路与单片机相连都是利用三总线实现。
〔1〕地址线的连接
将外围芯片的低8位地址线〔A7~A0〕经锁存器与P0口相连，高8位地址线〔A15~A8〕与P2口相连。
如果缺乏16位那么按从低至高的顺序与P0、P2口的各位相连。
〔2〕数据线的连接
外围芯片的数据线〔D7~D0〕可直接与P0口相连。
〔3〕控制线的连接
ROM：
OE—PSEN
RAM：
OE—RD、WE—WR
片选信号CE的连接方法：
〔1〕接地，适用于扩展一块存储器芯片。
〔2〕线选法
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