单片机知识点总结.pdf

单单片机考点片机考点总结总结1.单片机由 CPU、存储器及各种 I/O 接口三部分组成。2.单片机即单片微型计算机，又可称为微控制器和嵌入式控制器。3.MCS-51 系列单片机为 8 位单片机，共 40 个引脚，MCS-51 基本类型有 8031、8051 和8751.（1（I/O 引脚（2（8031、8051 和 8751 的区别:8031 片内无程序存储器、8051 片内有 4KB程序存储器 ROM、8751 片内有 4KB 程序存储器 EPROM。（3（4.MCS-51 单片机共有 16 位地址总线，P2 口作为高 8 位地址输出口，P0 口可分时复用为低 8 位地址输出口和数据口。MCS-51 单片机片外可扩展存储最大容量为 216=64KB，地址范围为 0000HFFFFH。（1.以 P0 口作为低 8 位地址/数据总线；2.以 P2 口作为高 8 位地址线）5.MCS-51 片内有 128 字节数据存储器（RAM），21 个特殊功能寄存器（SFR）。（1）MCS-51 片内有 128 字节数据存储器（RAM），字节地址为 00H7FH;00H1FH:工作寄存器区；00H1FH:可位寻址区；00H1FH:用户 RAM 区。（2）21 个特殊功能寄存器（SFR）（21 页23 页）;（3）当 MCS-51 上电复位后，片内各寄存器的状态，见 34 页表 2-6。PC=0000H,DPTR=0000H,Acc=00H,PSW=00H,B=00H,SP=07H,TMOD=00H,TCON=00H,TH0=00H,TL0=00H,TH1=00H,TL1=00H,SCON=00H,P0P3=FFH6.程序计数器 PC：存放着下一条要执行指令在程序存储器中的地址，即当前 PC 值或现行值。程序计数器 PC 是 16 位寄存器，没有地址，不是 SFR.7.PC 与 DPTR 的区别：PC 和 DPTR 都用于提供地址，其中 PC 为访问程序存储器提供地址，而 DPTR 为访问数据存储器提供地址。8.MCS-51 内部有 2 个 16 位定时/计数器 T0、T1，1 个 16 位数据指针寄存器 DPTR，其中MOVE DPTR,#data16 是唯一的 16 位数据传送指令，用来设置地址指针 DPTR。（46 页）定时/计数器 T0 和 T1 各由 2 个独立的 8 位寄存器组成，共有 4 个独立寄存器：TH1、TL1、TH0、TL0,可以分别对对这 4 个寄存器进行字节寻址，但不能吧 T0 或 T1 当作 1个 16 位寄存器来寻址。即：MOV T0，#data16；MOV T1，#data16 都是错的，MOV TH0，#data；MOV TL0，#data 是正确的。9.程序状态字寄存器 PSW（16 页）（1）PSW 的格式：D7D6D5D4D3D2D1D0PSWCyAcF0RS1RS0OVPD0H（2）PSW 寄存器中各位的含义；Cy:进位标志位，也可以写为 C。Ac:辅助进位标志位。RS1、RS0:4 组工作寄存区选择控制位。RS1RS0所选的 4 组寄存器000 区（内部 RAM 地址 00H07H）011 区（内部 RAM 地址 08H0FH）102 区（内部 RAM 地址 10H17H）113 区（内部 RAM 地址 18H1FH）P 为奇偶标志位：该标志位用来表示累加器 A 中为 1 的位数的奇偶数P=1,A 中 1 的个数为奇数；P=0,A 中 1 的个数为偶数。另：使用加法指令时，累加器 A 中的运算结果对各个标志位的影响：（1）如果位 7 有进位，则置 1 进位标志位 Cy，否则清 0 Cy；（2）如果位 3 有进位，置 1 辅助进位标志位 Ac，否则清 0 Ac；（3）如果位 6 有进位，而位 7 没有进位，或者位 7 有进位，而位 6 没有，则溢出标志位 OV 置1，否则清 0 OV。即只要位 7 和位 6 中有一个进位，而另一个没进位，OV 就置 1.10.MCS-51 指令系统的七种寻址方式,熟练掌握各寻址方式。（40 页）。寻址方式使用的变量寻址空间寄存器寻址方式R0R7、A、B、C（位）DPTR、AB4 组通用工作寄存区、部分特殊功能寄存器直接寻址方式内部 RAM128B、特殊功能寄存器R1，R0，SP片内 RAM寄存器间接寻址方式R1，R0，DPTR片外数据存储器立即寻址方式#data基址寄存器加变址寄存器间接寻址方式A+DPTR,A+PC程序存储器位寻址方式内部 RAM20H2FH 单元的 128 个可寻址位、SFR 中的可寻址位（85 个）相对寻址方式PC+偏移量程序存储器11.访问 MCS-51 单片机中：（1）访问片内 RAM 应使用 MOV 指令；（2）访问片外 RAM 应使用 MOVX 指令；（3）访问程序存储器应使用 MOVC 指令。12.MCS-51 有 5 个中断源，2 级中断优先级。5 个中断源名称及其中断入口地址分别是什么？哪些中断源的中断请求标志位在响应中断时由硬件自动清除？那些中断源的中断请标志位必须使用软件清除？记住各个中断请求标志位，优先级标志位，触发方式标志位。(102 页108 页)中断源入口地址响应中断时中断请求标志位外部中断 00003H硬件自动清除IE0定时器/计数器 T0000BH硬件自动清除TF0外部中断 10013H硬件自动清除IE1定时器/计数器 T1001BH硬件自动清除TF1串行口中断0023H软件清除TI 或 RI前面 4 种都是硬件自动清 0，串行中断必须使用软件清除，因为串行接收和发送共享串行中断，在中断处理中必须使用 T1 和 R1 判断串行接收还是发送中断。13.MCS-51 的串行口为全双工的异步串行通信口，串行口有几种工作方式？每种工作方式的帧格式和波特率是什么？串行口有 4 种工作方式：SM0SM1方式功能说明000同步异位寄存器方式（用于扩展 I/O 口）波特率固定，为 fosc/120118 位异步收发，波特率可变（有定时器控制）1029 位异步收发，波特率为 fosc/64 或 fosc/321139 位异步收发，波特率可变（有定时器控制）SM0、SM1：串行口 4 中工作方式的选择位。（1）方式 0：帧格式及波特率D0D1D2D3D4D5D6D7方式 1 的波特率是固定的，为 fosc/12（2）方式 1：帧格式及波特率起始位 停止位方式 1 的波特率为 2SMOD/32定时器 T1 的溢出率（3）方式 2：帧格式及波特率起始位 停止位方式 2 的波特率为 2SMOD/64fosc（4（方式 3：帧格式及波特率起始位 停止位方式 3 的波特率为 2SMOD/32定时器 T1 的溢出率14.8255A 可扩展 3 个 8 位并行 I/O 口（PA 口、PB 口和 PC 口），其中 PC 口具有按位置为/复位功能。15.系统总线（仅了解）所谓总线，就是连接计算机各部件的一组控制信号。MCS-51 使用的是哈佛结构，即并行总线结构（程序存储器和数据存储器的空间是截然分开的），按其功能通常把系统总线分为三组：（1）、地址总线（Address Bus,简写 AB）地址总线用于传送单片机发出的地址信号，以便进行存储单元和 I/O 端口的选择。地址总线D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8是单向的，只能由单片机向外送出。地址总线的数目决定着可直接访问的存储单元数目。MCS-51 单片机最多可以扩展 64KB，即 65536 个地址单元，因此，地址总线为 16 条。（2）、数据总线（Data Bus，简写 DB）数据总线用于单片机与存储器之间或单片机与 I/O 之间传送数据。MCS-51 单片机是 8 位字长，所以，数据总线的位数也是 8 位的。数据总线是双向的，可以进行 2 个方向的传送。（3）、控制总线（Control Bus，简写 CB）控制总线实际上就是一组控制信号线，包括单片机发出的，以及从其它部件传送给单片机的。15.单片机外部扩展存储器地址分配的方法线选法和译码法。外部扩展存储器容量大小的确定方法（1）由该存储器芯片上的地址根数决定，如程序存储器芯片 27128 有 A0A13 共 14根地址线，故 27128 的存储容量=214=16KB；（2）用存储器芯片型号后面的数字8 即可得到该芯片的存储容量，如 27128 的存储容量=1288=16KB；16.存储器扩展的读写控制：（做最后一题时需要用到）外扩的 RAM 芯片既能读出又能写入，所以通常都有读写控制引脚，记为 O E 和 W E。外扩的 RAM 的读写控制引脚分别与 MCS-51 的 R D 和 WR 引脚相连。外扩的 EPROM 在正常使用中只能读出，不能写入，故 EPROM 的芯片没有写入控制引脚，只有读出引脚，记为 OE，该引脚与 MCS-51 的 PSEN 相连。17.在 MCS-51 单片机系统中，外接程序存储器和数据存储器共用 16 位地址线和八 8 位数据线，为何不发生冲突？外接程序存储器和数据存储器虽然共用 16 位地址线和 8 位数据线，但由于访问程序存储器时是 PSEN 信号有效，而访问数据存储器时是 R D 或 WR 信号有效。而这些控制信号是由 MCS-51 执行访问外部外序存储器和或访问外部数据存储器的指令产生，任何时候只能执行 1 种指令，只产生 1 种控制信号，所以不会产生数据冲突的问题。17.8 段共阴极数码管的断码如何编写。（227 页）记两点即可：（1）共阴极时 1 为亮 0 不亮；（2）abcdef 是按照顺时针走的，知道 g,dp 的位置。18.单片机晶振频率 fosc 与机器周期 Tcy 的关系式：1Tcy=12/fosc。19.编程题（1）循环程序的编写（即延时程序的编写）（94 页 例 417）例 4-17、50ms 延时程序。（注：一条 DJNZ 指令消耗两个机器周期）DEL:MOV R7，#200DEL1:MOV R6，#125DEL2：DJNZ R6，DEL2MOV R7，DEL1RET（2）中断初始化程序的编写（104 页 例 51,107 页 例 52）知识点：（1）中断允许寄存器 IEMCS-51 的 CPU 的中断源的开放或屏蔽，是由片内的中断允许寄存器 IE 控制的。IE 的字节地址为 A8H,可进行位寻址。EA-ESET1EX1ET0EX0EA：中断允许总控制位；ES：串行口中断允许位；ET1：定时器/计数器 T1 的溢出中段允许位；EX1：外部中断 1 中段允许位；ET0：定时器/计数器 T1 的溢出中段允许位；EX0：外部中断 0 中段允许位；注：当上述值置为 0 时，表示禁止；置为 1 时表示允许。如当 ET1=0 表示禁止 T1 溢出中断，ET1=1 表示允许 T1 溢出中断。（2）中断优先级寄存器 PMCS-51 的片内有一个中断优先级寄存器 IP，其字节地址为 B8H，可位寻址。-PSPT1PX1PT0PX0PS:串行口中断优先级控制位；PT1：定时器 T1 中断优先级控制位；PX1：外部中断 1 中断优先级控制位；PT0：定时器 T0 中断优先级控制位；PX0：外部中断 0 中断优先级控制位；注：当上述值置为 0 时，表示定义为低优先级中断；置为 1 时表示高优先级中断。例 5-1、若允许片内 2 个定时器/计数器中断，禁止其它中断源的中断请求。请编写出设置IE 的相应程序段：（A）、用位操作指令编写如下程序段：CLR ES ;禁止串行口中断CLR EX1 ;禁止外部中断 1 中断CLR EX0 ;禁止外部中断 0 中断SETB ET0 ;允许定时器/计数器 T0 中断SETB ET1 ;允许定时器/计数器 T1 中断SETB EA ;CPU 开中断（B）、用字节操作指令来编写：MOV IE,#8AH 例 5-2、设置 IP 寄存器的初始值，使得 MCS-51 的 2 个外中断请求为高优先级，其它中断请求为低优先级。（A）、用位操作指令编写如下程序段：SETB PX0 ;2 个外中断请求为高优先级SETB PX1 CLR PS ;串行口、2 个定时器/计数器为低优先级中断CLR PT0 CLR PT1 （B）、用字节操作指令来编写：MOV IP,#05H （3）定时/计数器 T0 或 T1 在指定工作方式下产生一个定时或者计数的程序编写。（125 页 例61,130 页 例 64）（4）书中有一道程序编写，但不知是哪一道，所以都找出来了（99 页第 10 题、第 11 题，117页第 9 题、14，136 页第 4 题）4.10 试编写程序，查找在内部 RAM 的 30H50H 单元中是否有 0AAH 这一数据。若有，则将 51H 单元置为“01H”；若未找到，则将 51H 单元置为“00H”。ORG 0000H MOV R0,#30H MOV R2,#21H LOOP:MOV A,R0 CJNE A,#0AAH,NOT MOV 51H,#01H SJMP DEND NOT:INC R0 DJNZ R2,LOOP MOV 51H,#00H DEND:SJMP DEND 4.11 试编写程序，查找在内部 RAM 的 20H40H 单元中出现“00H”这一数据的次数。并将查找到的结果存入 41H 单元。ORG 0000H MOV R0,#20H MOV R2,#21H MOV 41H,#00H LOOP:MOV A,R0 CJNE A,#00H,NOTE INC 41H NOTE:INC R0 DJNZ R2,LOOP END 5.9 编写出外部中断 1 为跳沿触发的中断初始化程序。ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0013H AJMP PINT1 ORG 0100H MAIN:SETB IT1 SETB EX1 SETB EA HERE:AJMP HERE PINT1:RETI END 5.14 某系统有 3 个外部中断源 1、2、3，当某一中断源变为低电平时，便要求 CPU 进行处理，它们的优先处理次序由高到低依次为 3、2、1，中断处理程序的入口地址分别为 1000H，1100H，1200H。试编写主程序及中断服务程序（转至相应的中断处理程序的入口即可）。ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H LJMP PINT0 ORG 0100H MAIN:SETB IT0 SETB EX0 SETB EA HERE:SJMP HERE PINT0:PUSH PSW PUSH A JNB P1.3,IR3 JNB P1.2,IR2 JNB P1.1,IR1 PINTIR:POP A POP PSW RETI IR3:LJMP IR3INT IR2:LJMP IR2INT IR1:LJMP R1INT ORG 1000H IR3INT:LJMP PINTIR ORG 1100H IR2INT:LJMP PINTIR ORG 1200H IR1INT:LJMP PINTIR END 6.4 采用定时器/计数器 T0 对外部脉冲进行计数，每计数 100 个脉冲后，T0 转为定时工作方式。定时 1ms 后，又转为计数方式，如此循环不止。假定 MCS-51 单片机的晶体震荡器的频率为 6MHZ，请使用方式 1 实现，要求编写出程序。ORG 0000H AJMP MAIN ORG 000BH LJMP PT0J ORG 0100H MAIN:MOV TMOD,#05H;00000001 MOV TH0,#0FFH;X=65436 MOV TL0,#9CH CLR F0 SETB TR0 SETB ET0 SETB EA HERE:AJMP HERE PT0J:JB F0,PT0D MOV TMOD,#01H;00000001 MOV TH0,#0FEH;X=65036 MOV TL0,#0CH SETB F0 RETI PT0D:CLR F0 MOV TMOD,#05H MOV TH0,#0FFH MOV TL0,#9CH RETI END（5）最后一道大题的程序编写（185 页 例 81，189 页 例 84）20.