單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)飛翔電子技術(shù) 2003-11-04 單片機(jī)的組成 單片機(jī)要自動(dòng)完成計(jì)算,它應(yīng)該具有哪些最重要的部分呢?我們以打算盤為例計(jì)算一道算術(shù)題。
例:36+163*156-166÷34。現(xiàn)在要進(jìn)行運(yùn)算,首先需要一把算盤,其次是紙和筆。
我們把要計(jì)算的問題記錄下來,然后第一步先算163*156,把它與36相加的結(jié)果記在紙上,然后計(jì)算166÷34,再把它從上一次結(jié)果中減去,就得到最后的結(jié)果。 現(xiàn)在,我們用單片機(jī)來完成上述過程,顯然,它首先要有代替算盤進(jìn)行運(yùn)算的部件,這就是“運(yùn)算器”;其次,要有能起到紙和筆作用的器件,即能記憶原始題目、原始數(shù)據(jù)和中間結(jié)果,還要記住使單片機(jī)能自動(dòng)進(jìn)行運(yùn)算而編制的各種命令。
這類器件就稱為“存貯器”。此外,還需要有能代替人作用的控制器,它能根據(jù)事先給定的命令發(fā)出各種控制信號(hào),使整個(gè)計(jì)算過程能一步步地進(jìn)行。
但是光有這三部分還不夠,原始的數(shù)據(jù)與命令要輸入,計(jì)算的結(jié)果要輸出,都需要按先后順序進(jìn)行,有時(shí)還需等待。 如上例中,當(dāng)在計(jì)算163*156時(shí),數(shù)字36就不能同時(shí)進(jìn)入運(yùn)算器。
因此就需要在單片機(jī)上設(shè)置按控制器的命令進(jìn)行動(dòng)作的“門”,當(dāng)運(yùn)算器需要時(shí),就讓新數(shù)據(jù)進(jìn)入。或者,當(dāng)運(yùn)算器得到最后結(jié)果時(shí),再將此結(jié)果輸出,而中間結(jié)果不能隨便“溜出”單片機(jī)。
這種對(duì)輸入、輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行一定管理的“門”電路在單片機(jī)中稱為“口”(Port)。在單片機(jī)中,基本上有三類信息在流動(dòng),一類是數(shù)據(jù),即各種原始數(shù)據(jù)(如上例中的36、163等)、中間結(jié)果(如166÷34所得的商4、余數(shù)30等)、程序(命令的集合)等。
這樣要由外部設(shè)備通過“口”進(jìn)入單片機(jī),再存放在存貯器中,在運(yùn)算處理過程中,數(shù)據(jù)從存貯器讀入運(yùn)算器進(jìn)行運(yùn)算,運(yùn)算的中間結(jié)果要存入存貯器中,或最后由運(yùn)算器經(jīng)“出入口”輸出。 用戶要單片機(jī)執(zhí)行的各種命令(程序)也以數(shù)據(jù)的形式由存貯器送入控制器,由控制器解讀(譯碼)后變?yōu)楦鞣N控制信號(hào),以便執(zhí)行如加、減、乘、除等功能的各種命令。
所以,這一類信息就稱為控制命令,即由控制器去控制運(yùn)算器一步步地進(jìn)行運(yùn)算和處理,又控制存貯器的讀(取出數(shù)據(jù))和寫(存入數(shù)據(jù))等。第三類信息是地址信息,其作用是告訴運(yùn)算器和控制器在何處去取命令取數(shù)據(jù),將結(jié)果存放到什么地方,通過哪個(gè)口輸入和輸出信息等。
存貯器又分為只讀存貯器和讀寫存貯器兩種,前者存放調(diào)試好的固定程序和常數(shù),后者存放一些隨時(shí)有可能變動(dòng)的數(shù)據(jù)。顧名思義,只讀存貯器一旦將數(shù)據(jù)存入,就只能讀出,不能更改(EPROM、E2PROM等類型的ROM可通過一定的方法來更改、寫入數(shù)據(jù)——編者注)。
而讀寫存貯器可隨時(shí)存入或讀出數(shù)據(jù)。 實(shí)際上,人們往往把運(yùn)算器和控制器合并稱為中央處理單元——CPU。
單片機(jī)除了進(jìn)行運(yùn)算外,還要完成控制功能。所以離不開計(jì)數(shù)和定時(shí)。
因此,在單片機(jī)中就設(shè)置有定時(shí)器兼計(jì)數(shù)器,其基本結(jié)構(gòu)與本連載之(二)中的舉例類似。到這里為止,我們已經(jīng)知道了單片機(jī)的基本組成,即單片機(jī)是由中央處理器(即CPU中的運(yùn)算器和控制器)、只讀存貯器(通常表示為ROM)、讀寫存貯器(又稱隨機(jī)存貯器通常表示為RAM)、輸入/輸出口(又分為并行口和串行口,表示為I/O口)等等組成。
實(shí)際上單片機(jī)里面還有一個(gè)時(shí)鐘電路,使單片機(jī)在進(jìn)行運(yùn)算和控制時(shí),都能有節(jié)奏地進(jìn)行。另外,還有所謂的“中斷系統(tǒng)”,這個(gè)系統(tǒng)有“傳達(dá)室”的作用,當(dāng)單片機(jī)控制對(duì)象的參數(shù)到達(dá)某個(gè)需要加以干預(yù)的狀態(tài)時(shí),就可經(jīng)此“傳達(dá)室”通報(bào)給CPU,使CPU根據(jù)外部事態(tài)的輕重緩急來采取適當(dāng)?shù)膽?yīng)付措施。
現(xiàn)在,我們已經(jīng)知道了單片機(jī)的組成,余下的問題是如何將它們的各部分連接成相互關(guān)聯(lián)的整體呢?實(shí)際上,單片機(jī)內(nèi)部有一條將它們連接起來的“紐帶”,即所謂的“內(nèi)部總線”。此總線有如大城市的“干道”,而CPU、ROM、RAM、I/O口、中斷系統(tǒng)等就分布在此“總線”的兩旁,并和它連通。
從而,一切指令、數(shù)據(jù)都可經(jīng)內(nèi)部總線傳送,有如大城市內(nèi)各種物品的傳送都經(jīng)過干道進(jìn)行。 單片機(jī)指令系統(tǒng)與匯編語言程序 前面已經(jīng)講述了單片機(jī)的幾個(gè)主要組成部分,這些部分構(gòu)成了單片機(jī)的硬件。
所謂硬件(Hardware),就是看得到,摸得到的實(shí)體。但是,光有這樣的硬件,還只是有了實(shí)現(xiàn)計(jì)算和控制功能的可能性。
單片機(jī)要真正地能進(jìn)行計(jì)算和控制,還必須有軟件(Software)的配合。軟件主要指的是各種程序。
只有將各種正確的程序“灌入”(存入)單片機(jī),它才能有效地工作。單片機(jī)所以能自動(dòng)地進(jìn)行運(yùn)算和控制,正是由于人把實(shí)現(xiàn)計(jì)算和控制的步驟一步步地用命令的形式,即一條條指令(Instruction)預(yù)先存入到存貯器中,單片機(jī)在CPU的控制下,將指令一條條地取出來,并加以翻譯和執(zhí)行。
就以兩個(gè)數(shù)相加這一簡(jiǎn)單的運(yùn)算來說,當(dāng)需要運(yùn)算的數(shù)已存入存貯器后,還需要進(jìn)行以下幾步:第一步:把第一個(gè)數(shù)從它的存貯單元(Location)中取出來,送至運(yùn)算器。 第二步:把第二個(gè)數(shù)從它所在的存貯單元中取出來,送至運(yùn)算器; 第三步:相加; 第四步:把相加完的結(jié)果,送至存貯器中指定的單元。
所有這些取數(shù)、送數(shù)、相加、存數(shù)等等都是一種操。
引腳是肯定要學(xué)的 比如51有40個(gè)腳 有P0,P1,P2這3個(gè)口,另外還有特殊功能引腳
還有P0口是作為數(shù)據(jù)口 也可以作為地址口 存放低8位地址信號(hào)
那么P2口也可以作為數(shù)據(jù)口 同時(shí)也可以作為地址口 存放高8位地址信號(hào)
這樣你要外部訪問16位的地址 那么就要P0和P2一起用了
這只是個(gè)例子 這些引腳都要背熟的
存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)還好吧 也就編程的時(shí)候用到比較多 一般不怎么用到
只要知道你的芯片RAM,ROM大小就行了 如果你寫的程序太大 超過了 就要用到外部擴(kuò)展的RAM了
關(guān)鍵還是多畫一些電路吧 熟悉一些常見的電路的畫法
比如連LED顯示啦 鍵盤啦 外部中斷啦 計(jì)時(shí)器啦
還有一些常見的東西 比如動(dòng)態(tài)顯示啦 簡(jiǎn)單計(jì)算器啦 簡(jiǎn)單電子表啦
樓上有幾個(gè)錯(cuò)誤,改正一下:
一、填空題(16分,每題2分)
1、單片機(jī)與普通計(jì)算機(jī)的不同之處在于其將( cpu )、(RAM )、I/O口(輸入/輸出接口) 、ROM(程序存儲(chǔ)器)集成于一塊芯片上。
2、單片機(jī)工作方式除了正常的操作方式外,還具有掉電運(yùn)行方式和( 待機(jī) )運(yùn)行方式,其掉電運(yùn)行方式喚醒方法為(硬件復(fù)位 )。
3、當(dāng)單片機(jī)復(fù)位時(shí)PSW=( 00)H,SP=(07 )H。
4、串行口方式3發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)要事先寫入( SCON )寄存器的( TB8 )位。
5、MCS-51的并行I/O口信息有( 讀端口 )和(讀引腳 )二種讀取方法,讀-改-寫操作是針對(duì)并行I/O口內(nèi)的鎖存器進(jìn)行的。
6、(A)= 85H,(R0)=20H,(20H)=AFH,執(zhí)行指令:ADD A,@R0 結(jié)果為: Cy=1,Ac=(1 ),OV=1,P=( 1 )。
7、若(IP)=00010100B,則優(yōu)先級(jí)最高者為(PX1 ),最低者為(PT1 )。
(IP:— — — PS PT1 PX1 PT0 PX0)
8、總線驅(qū)動(dòng)器74LS244和74LS245經(jīng)常用作三態(tài)數(shù)據(jù)緩沖器, ( 244 )為單向三態(tài)數(shù)據(jù)緩沖器,而( 245 )為雙向三態(tài)數(shù)據(jù)緩沖器。
二、判斷對(duì)錯(cuò),如對(duì)則在( )中寫“√”,如錯(cuò)則在( )中寫“*”。(8分 每題1分)
1、MCS-51單片機(jī)可執(zhí)行指令:MOV R2,@R1。( X )
2、MCS-51單片機(jī)可執(zhí)行指令:MOVC A,@DPTR。( x )
3、多字節(jié)的指令不一定執(zhí)行的指令周期長(zhǎng)。( √ )
4、當(dāng)向堆棧壓入一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)后,SP中的內(nèi)容減1。( x )
5、特殊功能寄存器可以用間接尋址方式尋址。(X )
6、當(dāng)P0口作為輸出口使用時(shí),必須外接上拉電阻才能有高電平輸出。(√ )
7、同一時(shí)間同一級(jí)別的多中斷請(qǐng)求,將形成阻塞,系統(tǒng)無法響應(yīng)。( x )
8、區(qū)分外部程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的最可靠的方法是看其是被 還是被
信號(hào)連接。( x )?
三、單項(xiàng)選擇題(16分 每題2分)
1、8051與8052的區(qū)別是:( D )
(A)有無內(nèi)部程序存儲(chǔ)器 (B)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的類型不同
(C)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的類型不同 (D)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元數(shù)目的不同
2、在CPU內(nèi)部,反映程序運(yùn)行狀態(tài)或反映運(yùn)算結(jié)果的特征寄存器是(A)。
(A)PSW (B)PC (C)A (D)SP
3、訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí),不起作用的信號(hào)是( C )。
(A) RD (B) WR (C) PSEN (D)ALE
4、AJMP指令的跳轉(zhuǎn)范圍是( a )。
(A)2KB (B)1KB (C)256 (D)64KB
5、下列指令中正確的是( b )。
(A)MOV P2.1,A (B)JBC TF0,L1
(C)MOVX B,@DPTR (D)MOV A,@R3
6、MCS-51單片機(jī)擴(kuò)展外部程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器( B )。
(A)分別獨(dú)立編址 (B)統(tǒng)一編址
(C)分別獨(dú)立編址或統(tǒng)一編址 (D)動(dòng)態(tài)變址
7、在MCS-51中,需要外加電路實(shí)現(xiàn)中斷撤除的是:( a )
(A) 電平方式的外部中斷 (B) 脈沖方式的外部中斷
(C) 外部串行中斷 (D) 定時(shí)中斷
8、通過串行口發(fā)送或接收數(shù)據(jù)時(shí),在程序中應(yīng)使用:( c )指令
(A)MOVC (B)MOVX (C)MOV (D)XCHD
四、簡(jiǎn)答題(10分 每題5分)
1、內(nèi)部RAM中,哪些單元可作為工作寄存器區(qū),哪些單元可以進(jìn)行位尋址?寫它們的字節(jié)地址?
:00H-1FH 共4組工作寄存器,20H-2FH共128位 位尋址單元
2、寫出MCS-51的所有中斷源,并說明哪些中斷源在響應(yīng)中斷時(shí),由硬件自動(dòng)清除,哪些中斷源必須用軟件清除,為什么?
:1外部中斷0,硬件清除,2定時(shí)器0中斷,硬件,3外部中斷1,硬件,4定時(shí)器1,硬件,5串行口,硬件 ,6定時(shí)器2,軟件,清除標(biāo)志是為了下次中斷,否則程序?qū)?huì)進(jìn)入死循環(huán),或不能進(jìn)入同級(jí)中斷
樓上有幾個(gè)錯(cuò)誤,改正一下:一、填空題(16分,每題2分) 1、單片機(jī)與普通計(jì)算機(jī)的不同之處在于其將( cpu )、(RAM )、I/O口(輸入/輸出接口) 、ROM(程序存儲(chǔ)器)集成于一塊芯片上。
2、單片機(jī)工作方式除了正常的操作方式外,還具有掉電運(yùn)行方式和( 待機(jī) )運(yùn)行方式,其掉電運(yùn)行方式喚醒方法為(硬件復(fù)位 )。3、當(dāng)單片機(jī)復(fù)位時(shí)PSW=( 00)H,SP=(07 )H。
4、串行口方式3發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)要事先寫入( SCON )寄存器的( TB8 )位。5、MCS-51的并行I/O口信息有( 讀端口 )和(讀引腳 )二種讀取方法,讀-改-寫操作是針對(duì)并行I/O口內(nèi)的鎖存器進(jìn)行的。
6、(A)= 85H,(R0)=20H,(20H)=AFH,執(zhí)行指令:ADD A,@R0 結(jié)果為: Cy=1,Ac=(1 ),OV=1,P=( 1 )。7、若(IP)=00010100B,則優(yōu)先級(jí)最高者為(PX1 ),最低者為(PT1 )。
(IP:— — — PS PT1 PX1 PT0 PX0)8、總線驅(qū)動(dòng)器74LS244和74LS245經(jīng)常用作三態(tài)數(shù)據(jù)緩沖器, ( 244 )為單向三態(tài)數(shù)據(jù)緩沖器,而( 245 )為雙向三態(tài)數(shù)據(jù)緩沖器。 二、判斷對(duì)錯(cuò),如對(duì)則在( )中寫“√”,如錯(cuò)則在( )中寫“*”。
(8分 每題1分)1、MCS-51單片機(jī)可執(zhí)行指令:MOV R2,@R1。( X )2、MCS-51單片機(jī)可執(zhí)行指令:MOVC A,@DPTR。
( x )3、多字節(jié)的指令不一定執(zhí)行的指令周期長(zhǎng)。( √ )4、當(dāng)向堆棧壓入一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)后,SP中的內(nèi)容減1。
( x )5、特殊功能寄存器可以用間接尋址方式尋址。(X )6、當(dāng)P0口作為輸出口使用時(shí),必須外接上拉電阻才能有高電平輸出。
(√ )7、同一時(shí)間同一級(jí)別的多中斷請(qǐng)求,將形成阻塞,系統(tǒng)無法響應(yīng)。( x )8、區(qū)分外部程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的最可靠的方法是看其是被 還是被 信號(hào)連接。
( x )?三、單項(xiàng)選擇題(16分 每題2分)1、8051與8052的區(qū)別是:( D )(A)有無內(nèi)部程序存儲(chǔ)器 (B)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的類型不同(C)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的類型不同 (D)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元數(shù)目的不同2、在CPU內(nèi)部,反映程序運(yùn)行狀態(tài)或反映運(yùn)算結(jié)果的特征寄存器是(A)。(A)PSW (B)PC (C)A (D)SP3、訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí),不起作用的信號(hào)是( C )。
(A) RD (B) WR (C) PSEN (D)ALE4、AJMP指令的跳轉(zhuǎn)范圍是( a )。(A)2KB (B)1KB (C)256 (D)64KB5、下列指令中正確的是( b )。
(A)MOV P2.1,A (B)JBC TF0,L1(C)MOVX B,@DPTR (D)MOV A,@R3 6、MCS-51單片機(jī)擴(kuò)展外部程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器( B )。(A)分別獨(dú)立編址 (B)統(tǒng)一編址 (C)分別獨(dú)立編址或統(tǒng)一編址 (D)動(dòng)態(tài)變址7、在MCS-51中,需要外加電路實(shí)現(xiàn)中斷撤除的是:( a )(A) 電平方式的外部中斷 (B) 脈沖方式的外部中斷(C) 外部串行中斷 (D) 定時(shí)中斷8、通過串行口發(fā)送或接收數(shù)據(jù)時(shí),在程序中應(yīng)使用:( c )指令(A)MOVC (B)MOVX (C)MOV (D)XCHD四、簡(jiǎn)答題(10分 每題5分)1、內(nèi)部RAM中,哪些單元可作為工作寄存器區(qū),哪些單元可以進(jìn)行位尋址?寫它們的字節(jié)地址? :00H-1FH 共4組工作寄存器,20H-2FH共128位 位尋址單元 2、寫出MCS-51的所有中斷源,并說明哪些中斷源在響應(yīng)中斷時(shí),由硬件自動(dòng)清除,哪些中斷源必須用軟件清除,為什么?:1外部中斷0,硬件清除,2定時(shí)器0中斷,硬件,3外部中斷1,硬件,4定時(shí)器1,硬件,5串行口,硬件 ,6定時(shí)器2,軟件,清除標(biāo)志是為了下次中斷,否則程序?qū)?huì)進(jìn)入死循環(huán),或不能進(jìn)入同級(jí)中斷。
微機(jī)原理及應(yīng)用
1.考試內(nèi)容及要求
①基礎(chǔ)知識(shí)
掌握:計(jì)算機(jī)中常用的數(shù)制、碼制與編碼;常用邏輯電路。
②16位微處理器的結(jié)構(gòu)與原理
掌握:8086/8088微處理器的結(jié)構(gòu):EU、BIU;存儲(chǔ)器分段、總線周期、物理地址與邏輯地址、堆棧等概念;工作模式;典型最小模式原理圖、時(shí)序;微處理器的主要操作功能。
理解:引腳信號(hào);典型最大模式原理圖、時(shí)序。
③86系列微型計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)與程序設(shè)計(jì)
掌握:尋址方式;各類指令的應(yīng)用;指令對(duì)標(biāo)志位的影響;溢出判斷;常用DOS功能的調(diào)用方法(INT 21H);匯編程序的功能及上機(jī)過程(MASM);典型程序設(shè)計(jì)(計(jì)算類、代碼轉(zhuǎn)換類、查表類、數(shù)據(jù)處理類)。
④輸入/輸出接口
掌握:接口基本概念;I/O接口的功能與構(gòu)成;I/O接口地址的編址方式、地址空間范圍;I/O接口的控制方式;并行通信和串行通信的原理;8255芯片和8251芯片的工作原理、初始化編程、典型系統(tǒng)應(yīng)用、原理圖連接、電路分析及應(yīng)用程序設(shè)計(jì)(查詢、中斷方式)。
了解:8255芯片的方式1、方式2的原理與應(yīng)用。
⑤中斷控制器、計(jì)數(shù)/定時(shí)控制器及DMA控制器
掌握:中斷基本原理,中斷響應(yīng),時(shí)序,中斷處理過程,中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì),中斷矢量計(jì)算;8259A和8253的工作原理、初始化編程、典型系統(tǒng)應(yīng)用、典型原理圖連接、電路分析及應(yīng)用程序設(shè)計(jì)(8153的方式2、方式3,8259的級(jí)聯(lián))。
了解:可編程DMA控制器8237A的工作原理(一般原理:DMA的總線申請(qǐng)、響應(yīng)過程)。
⑥存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用
掌握:存儲(chǔ)器的種類、地址譯碼方式(含74LS138的使用)及存儲(chǔ)器擴(kuò)展;典型存儲(chǔ)器與微處理器連接的原理圖、電路的分析,包括地址、數(shù)據(jù)、控制總線的連接,地址譯碼設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)空間計(jì)算等。
⑦A/D及D/A轉(zhuǎn)換器
理解:D/A轉(zhuǎn)換器DAC0832的結(jié)構(gòu)和工作原理;A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809的結(jié)構(gòu)和工作原理。
掌握:DAC0832和ADC0809的簡(jiǎn)單應(yīng)用與程序設(shè)計(jì)(查詢、中斷方式)。
《單片微機(jī)原理與應(yīng)用》以MCS-51單片機(jī)為背景機(jī),系統(tǒng)的介紹微型計(jì)算機(jī)的原理及應(yīng)用,主要內(nèi)容包括計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),匯編語言程序設(shè)計(jì),MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部接口,MCS-51單片機(jī)的擴(kuò)展方法,半導(dǎo)體存儲(chǔ)器,常用可編程接口芯片,A/D和D/A轉(zhuǎn)換芯片等;還較詳細(xì)的介紹以80C51為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)并與其兼容的8XC552單片機(jī)和C8051FXXX單片機(jī)。
本書內(nèi)容精練,實(shí)例豐富。其中大量的接口電路和程序是作者多年在科研和教學(xué)中反復(fù)提煉得出的,因而本書應(yīng)用性很強(qiáng)。本書內(nèi)容系統(tǒng)全面,論述深入淺出,循序漸進(jìn),可作為大專院校“匯編語言程序設(shè)計(jì)”,“微機(jī)原理”或“微機(jī)原理及接口技術(shù)”等課程的教學(xué)用書,也可以供從事電子技術(shù)、計(jì)算及應(yīng)用與開發(fā)的科研人員和工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考,還適用于初學(xué)者使用。
/sub_press/2/book/SHOWBOOK.asp?cpbh=010566-01
聲明:本網(wǎng)站尊重并保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán),根據(jù)《信息網(wǎng)絡(luò)傳播權(quán)保護(hù)條例》,如果我們轉(zhuǎn)載的作品侵犯了您的權(quán)利,請(qǐng)?jiān)谝粋€(gè)月內(nèi)通知我們,我們會(huì)及時(shí)刪除。
蜀ICP備2020033479號(hào)-4 Copyright ? 2016 學(xué)習(xí)鳥. 頁面生成時(shí)間:3.111秒