單片機自考概念題及答案

第一章緒論單片微型計算機（1）單片微型計算機的發(fā)展歷史答：1971年intel公司研制成功世界上第一臺4位微處理器；1973年intel公司研制成功80808位微處理器；1976年intel公司推出MCS-48系列8位單片機；80年代初在MCS-48單片機基礎(chǔ)上推動MCS-51系列8位單片機；1983年intel公司推出了MCS-96系列16位單片機。（2）單片微型計算機發(fā)展總趨勢的特點答：①不斷推出高檔高性能單片機；高新技術(shù)下移重點提高8位單片機性能；不斷采用新工藝，實現(xiàn)低功耗、寬電壓、高速度、高可靠性；日趨單片應(yīng)用；SOC（SystemOnChip）嵌入式系統(tǒng)。單片機應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)化。。IntelMCS系列單片微機簡介MCS—48系列單片微機答：8位CPU、1K字節(jié)ROM、64字節(jié)RAM、27根I/O線和1個8位定時/計數(shù)器。

其特點是：存儲器容量較小，尋址范圍小（不大于4K），無串行接口，指令系統(tǒng)功能不強。MCS—51系列單片微機答：8位CPU、4K字節(jié)ROM、256字節(jié)RAM、4個8位并口、1個全雙工串行口、2個16位定時/計數(shù)器。尋址范圍64K，并有控制功能較強的布爾處理器。

其特點是：結(jié)構(gòu)體系完善，性能已大大提高，面向控制的特點進(jìn)一步突出?，F(xiàn)在，MCS-51已成為公認(rèn)的單片機經(jīng)典機種。MCS—96系列單片微機答：16位CPU、8K字節(jié)ROM、232字節(jié)RAM、5個8位并口、1個全雙工串行口、2個16位定時/計數(shù)器。尋址范圍64K。片上還有8路10位ADC、1路PWM輸出及高速I/O部件等。

其特點是：片內(nèi)面向測控系統(tǒng)外圍電路增強，使單片機可以方便靈活地用于復(fù)雜的自動測控系統(tǒng)及設(shè)備。IntelMCS系列單片微機的種類答：MCS—48系列單片微機、MCS—51系列單片微機、MCS—96系列單片微機。MCS—51系列單片微機各產(chǎn)品性能P6型號特性805180C518751803180C31805280328044程序存儲器（字節(jié)）4KROM4KROM4KEPROM----8KROM--4KROM數(shù)據(jù)存儲器（字節(jié)）128128128128128256256192程序存儲器擴(kuò)展（片外，字節(jié)）60K60K60K64K64K56K64K60K數(shù)據(jù)存儲器擴(kuò)展（片外，字節(jié)）64K64K64K64K64K64K64K64K最高時鐘頻率（MHz）1212121212121212典型指令執(zhí)行時間（us）1111111116位定時器/計數(shù)器22222332并行I/O口3232321616321632串行I/O口中斷線55555665電源功耗（Icc最大電流，mA）1252413517524160160200可程控電源方式凍結(jié)方式掉電方式10--50uA3.020--10--50uA3.010--1030__單片微機工業(yè)產(chǎn)品（IGP）概念答：單片機產(chǎn)品有兩種：一是民用級單片機。由于工藝結(jié)構(gòu)特點、工作環(huán)境溫度、可靠性比一般微型機高；二是工業(yè)級單片機,工業(yè)級產(chǎn)品的工作溫度范圍為-40~+85℃.工業(yè)級產(chǎn)品的可靠性比民用級高,第二章MCS-51單片微機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.電子計算機的組成：主機（包括運算器、控制器和主存儲器）、存儲器（ROM，RAM）；外部設(shè)備（包括輸入設(shè)備、輸出設(shè)備和外存儲器）。運算器和控制器合稱為中央處理器CPU運算器和控制器集成在一塊芯片上（CPU）；主存儲器按不同容量集成，由多片組成微型計算機的主存儲器；把外部輸入輸出接口集成電路集成各種不同的外圍接口電路芯片。通過CPU的外部總線把各功能芯片組合在一塊或多塊電路板上，構(gòu)成一臺微型計算機，通過各種外圍接口芯片配置各種不同的輸入/輸出等外部設(shè)備2.單片微機的組成：在一塊芯片上集成了CPU、振蕩器電路、ROM和RAM存儲器、定時器/計數(shù)器和并行/串行I/O口等。單片微型計算機與典型微型計算機在組成原理上沒有本質(zhì)的區(qū)別，僅僅是結(jié)構(gòu)形式有所不同。MCS-51系列單片機從其制造工藝上可分為HMOS型和CHMOS型兩檔。3.MCS-51系列單片機內(nèi)部包含如下功能部件：1)8位CPU、2)振蕩器和時鐘電路、3)4K/8K字節(jié)的程序存儲器ROM或EPROM、4)128/256字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲器RAM、5)可尋址外部程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器各64K字節(jié)、6)20多個特殊功能寄存器、7)32線并行I/O口、8)1個全雙工串行I/O口9)2~3個16位定時器/計數(shù)器、10)5~6個中斷源，2個優(yōu)先級，同級中斷則按優(yōu)先順序查詢、11)具有較強功能的位處理（布爾）能力。4．8051單片微機引腳功能說明主電源引腳Vss-（20腳）：電路地電平Vcc-（40腳）：正常運行和編程校驗（8051/8751）時為+5V電源2）狀外接晶振或外部振蕩器引腳XTAL1-（19腳）：接外部晶振的一個引腳。XTAL2-(18腳)：接外部晶振的另一個引腳。3）控制或選通或電源復(fù)用引腳RST/VPD-（9腳）：RST即Reset（復(fù)位）信號輸入端。振蕩器工作時由該引腳輸入脈寬2個以上機器周期的高電平時復(fù)位單片機。ALE/(/PROG)-（30腳）：ALE，允許地址鎖存信號輸出。/PSEN-（29腳）：訪問外部程序存儲器選通信號，低電平有效。VPP/(/EA)-(31腳)：/EA為訪問內(nèi)部或外部程序存儲器選擇信號。4）多功能I/O口引腳P0口-(32~39腳)：8位漏極開路雙向并行I/O端口。P1口-（1~8腳）：8位準(zhǔn)雙向并行I/O端口。P2口-（21~28腳）：8位準(zhǔn)雙向并行I/O端口。P3口-（10~17腳）：具有內(nèi)部上拉電路的8位準(zhǔn)雙向并行I/O端口。5．算術(shù)/邏輯運算部件ALU算術(shù)/邏輯運算部件ALU包括運算器、布爾處理器、累加器A、寄存器B、暫存器、程序狀態(tài)字PSW寄存器等。6．專用寄存器累加器A：運算時的暫存寄存器，用于提供操作數(shù)和存放運算結(jié)果寄存器B：一般用于乘、除法指令，與累加器A配合使用程序狀態(tài)字PSW：是一個8位寄存器，寄存當(dāng)前指令執(zhí)行后的狀態(tài)，為下條或以后的指令的執(zhí)行提供狀態(tài)條件CyACF0RS1RS0OV——P字節(jié)地址D0HCYy（PSW.7）：高位進(jìn)位標(biāo)志位。AC（PSW.6）：輔助進(jìn)位標(biāo)志位，又稱半字節(jié)進(jìn)位標(biāo)志位。F0（PSW.5）：用戶標(biāo)志位，可由用戶通過軟件定義（置位或清零）和檢測。RS1（PSW.4）：＼RS1（PSW.3）：／選擇工作寄存器組位，用于選擇內(nèi)部4個工作寄存器組的某組。每個寄存器組有8個8位的工作寄存器。這是8051單片機所特有的，是內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器RAM中的一部分。各組編碼為：RS1RS0寄存器組對應(yīng)RAM地址00組000H~07H01組108H~0FH10組210H~17H11組318H~1FHOV（PSW.2）：溢出標(biāo)志位，OV=CY⊕AC用于帶符號數(shù)運算的溢出?！≒SW.1）：保留位，無定義。P（PSW.0）：奇偶校驗標(biāo)志位，由A中的1的個數(shù)決定，由硬件置位或清0。堆棧及棧指針SP：堆棧是一組編有地址碼的特殊的存儲單元，通常是在數(shù)據(jù)存儲器中開辟的一個存儲區(qū)域。堆棧頂?shù)牡刂反a由棧指針SP表示；堆棧單元中存放的信息稱為堆棧元素。8051的堆?？赏ㄟ^軟件在內(nèi)部RAM中定義一個區(qū)域作為堆棧MOVSP,#60H這條語句中SP為60H8051的堆棧編址是向上生成。SP總是指向棧頂且裝有數(shù)據(jù)。在主機復(fù)位后，棧指針SP初始值為07H，壓入數(shù)據(jù)從08H單元開始。數(shù)據(jù)指針DPTR：是一個獨特的16位寄存器，它可分為兩個獨立的8位寄存器DPH、DPL。7．時鐘電路及時序振蕩器：頻率范圍為1.2~12MHz。采用石英晶振時，C=（30±10）pF，采用陶瓷諧振振蕩器時C=（40±10）pF。時鐘電路及時序：CPU時序的確定，8051指令的機器周期由包含12個分頻（晶振）周期的6個狀態(tài)所組成取指/執(zhí)行時序圖p178．并行I/O口結(jié)構(gòu)并行I/O口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：1）P0口在訪問外部存儲器是，P0口既是一個真正的雙向數(shù)據(jù)總線口，又是分時輸出低8位地址口。P2口當(dāng)系統(tǒng)外接存儲器是，P2口用于輸出高8位地址，也可作通用I/O口，則它是個準(zhǔn)雙向I/O口。P1口是個標(biāo)準(zhǔn)的8位準(zhǔn)雙向并行I/O口。P3口是一個雙功能口，其第一個功能作通用I/O口，是一個8位準(zhǔn)雙向輸入或輸出口P0口應(yīng)外加上拉電阻，P1、P2、P3口無需外加上拉電阻即可驅(qū)動。P0口能驅(qū)動8個LSTTL負(fù)載，而P1口、P2口和P3口只能驅(qū)動4個LSTTL負(fù)載。讀—修改—寫操作：每個并行I/O口均有兩種“讀”方式：讀引腳和讀鎖存器。9．總線：是計算機系統(tǒng)中一組公共的信息通路，按其結(jié)構(gòu)與功能可分為內(nèi)部總線和外部總線、并行的地址、數(shù)據(jù)總線、控制總線。10．復(fù)位（RESET）RST/VPD引腳功能：當(dāng)主電源Vcc斷電時，可由VPD引腳提供內(nèi)部RAM作備用電源。復(fù)位（RESET）：復(fù)位即使主機各部件恢復(fù)為初始狀態(tài)。RST引腳為主機提供一個外部復(fù)位信號輸入端口。11．節(jié)電運行方式：在耗電成為關(guān)鍵因素的應(yīng)用場合，可采用節(jié)電運行方式。CHMOS8051單片機是標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)電運行方式而HMOS8051單片機不是標(biāo)準(zhǔn)節(jié)電運行方式。詳細(xì)內(nèi)容見P2512．EPROM型8751H單片微機8751H內(nèi)部的EPROM編程：8751H必須在4~6MHz的振蕩頻率下工作。8751H內(nèi)部程序的校驗內(nèi)部程序存儲器保密位片內(nèi)EPROM的擦除HMOS型是MCS—51系列具有片內(nèi)4K字節(jié)EPROM程序存儲器的單片機，用戶可對內(nèi)部EPROM（4KB）進(jìn)行編程或擦除，并具有保護(hù)內(nèi)部程序存儲器內(nèi)容不被外部軟件破壞和非法復(fù)制的措施。13．片內(nèi)振蕩器HMOS型8051片內(nèi)振蕩器：要求用晶體控制的感性阻抗方波振蕩器。采用晶振時C1和C2的典型值仍為30pF，當(dāng)采用陶瓷諧振器時為47pF。CHMOS型80C51片內(nèi)振蕩器：要求用晶體控制的感性阻抗方波振蕩器。第三章存儲器1．半導(dǎo)體隨機存儲器（1）隨機存儲器RAM又稱讀/寫存儲器。其特點為：可對任意存儲單元按需要隨時讀出或?qū)懭?，且工作速度快。靜態(tài)RAM、動態(tài)RAM。1）靜態(tài)RAM是用MOS管觸發(fā)器作為基本單元電路，由觸發(fā)器的兩個穩(wěn)定狀態(tài)來存儲“0”或“12）動態(tài)RAM由觸發(fā)器改成用MOS管柵極電容存儲信息，以減少構(gòu)成基本存儲單元的管子數(shù)。（2）只讀存儲器ROM固化后的信息在工作時是不能改變的，只能從中讀出信息，故一般用來存放固定的程序與數(shù)據(jù)。EPROM、EEPROM1）EPROM：紫外光擦寫的只讀存儲器2）EEPROM:電可擦只讀存儲器2、存儲器地址空間（1）MCS-51程序存儲器地址空間0000H～FFFFH64K（2）MCS-51數(shù)據(jù)存儲器地址空間、（P38）（3）特殊功能寄存器地址空間80H～FFHMCS—51的存儲器結(jié)構(gòu)：與典型的微行計算機不同，它把程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器截然分開，各有自己的尋址系統(tǒng)、控制信靠和功能。程序存儲器用來存放始終保留的固定程序和數(shù)據(jù)。程序存儲器用16位地址總線，由16位程序計數(shù)器（PC）和能產(chǎn)生16位地址的指令進(jìn)行尋址。程序存儲器：MCS-51系列單片機設(shè)置16位程序計數(shù)器（PC），因此可尋址64K字節(jié)的程序存儲器，允許用戶程序調(diào)用或轉(zhuǎn)向64K字節(jié)任何存儲單元。在8051/8751片內(nèi)，分別配置最低地址空間的4K字節(jié)的ROM/EPROM，而8031則無內(nèi)部程序存儲器，需外部配置EPROM。8052內(nèi)部配置最低地址空間的8K字節(jié)ROM/EPROM，8032無內(nèi)部程序存儲器，同樣需外部擴(kuò)展EPROM。在程序地址分配時，主程序既要從0000H單元開始，又要跳過0003H~0032H單元，所以在0000H~0002H單元中一般設(shè)置一條主程序轉(zhuǎn)移指令，跳過0003H~0032H單元，轉(zhuǎn)向主程序真正起始單元。數(shù)據(jù)存儲器：MCS-51系列的數(shù)據(jù)存儲器地址空間也分為內(nèi)部和外部兩部分，并由MOV指令訪問內(nèi)部，而由專門的MOVX指令訪問外部數(shù)據(jù)存儲器。從00H~7FH的低128字節(jié)地址空間為RAM區(qū)，到80H~FFH高128字節(jié)地址空間對于8051機型為特殊功能寄存器區(qū)，而對于8052機型則既是RAM區(qū)，又是特殊功能寄存器區(qū)，為兩者重疊的地址空間。其中低地址RAM區(qū)域0~31(00H~1FH)單元為工作寄存器區(qū)，共分為4組，每組8個字節(jié)；從32~47(20H~2FH)共16個字節(jié)單元中，共包含128位既可位尋址又可字節(jié)尋址，其主要特點是可供位尋址；48~127(30H~7FH)共80個字節(jié)單元尋址的內(nèi)部RAM區(qū)。特殊功能寄存器：MCS-51系列單片機共有處于高地址段的內(nèi)部RAM結(jié)構(gòu)的128字節(jié)特殊功能寄存器（SFR）區(qū)。高地址段的128~255共128個字節(jié)單元中，特殊功能寄存器只能占用了其中的極小部分，其中極大部分是空余單元，對于8051/8751/8031而言，不能對其進(jìn)行讀/寫操作（讀/寫無意義）。對于8052/8032則既有128~255共128個字節(jié)高地址段的內(nèi)部RAM（共有256個字節(jié)的內(nèi)部RAM），又有全部的特殊功能寄存器，它們的地址空間重疊，依靠不同的尋址方式實現(xiàn)區(qū)別訪問。3．存儲器與訪問（1）外部程序存儲器與訪問/PSEN是訪問外部程序存儲器的專用讀選通信號，低電平有效。當(dāng)CPU訪問外部程序存儲器時，程序計數(shù)器PC的低8位地址由P0口輸出，PC的高8位地址由P2口輸出，由P0口和P2口共同為外部程序存儲器提供16位地址。從外部程序存儲器讀取的指令代碼由P0口輸入送往CPU。（2）外部數(shù)據(jù)存儲器與訪問MCS-51系列單片機除片內(nèi)配置128/256字節(jié)的RAM外，根據(jù)需要，還可外部擴(kuò)展至64K字節(jié)的RAM。外部存儲器的訪問地址可由工作寄存器Ri或數(shù)據(jù)指針DPTR提供。訪問外部RAM的讀/寫選通信號由/RD或/WR提供，均為低電平有效。（3）外部擴(kuò)展地址／數(shù)據(jù)總線為了能滿足各種不同應(yīng)用的需要，MCS-51系列單片機采用了靈活、方便的多功能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)即可單片的應(yīng)用，又可進(jìn)行功能擴(kuò)展。當(dāng)需組成功能復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)時，MCS-51提供總線型結(jié)構(gòu)，可實現(xiàn)靈活、方便的外部功能擴(kuò)展。這時的P0口即是低8位瀆職總線，又是8位的數(shù)據(jù)總線，分時復(fù)用。P2口為高8位地址總線，從而形成了16位地址總線和8位數(shù)據(jù)總線。當(dāng)擴(kuò)展外部程序存儲器后，CPU訪問外部程序存儲器時，P2口的全部8位被指定為輸出功能，且訪問頻繁。因此，當(dāng)外部擴(kuò)展程序存儲器后，P2口就不能再用作一般的I/O口。除外部程序存儲器外，許多功能均可通過外部總線進(jìn)行擴(kuò)展。4．MCS-51的尋址方式MCS-51系列單片機設(shè)有7種基本尋址方式：寄存器尋址、直接尋址、寄存器間接尋址、立即尋址、基址寄存器加變址寄存器間接尋址、相對尋址、位尋址。（1）寄存器尋址方式：是對由指令選定的工作寄存器（R0～R7）進(jìn)行讀/寫，究竟是哪組工作寄存器的R0～R7,由該指令所在程序段選定，R0～R7中的哪一個工作寄存器是由指令操作碼字節(jié)的最低3位指明。（2）直接尋址方式：是指由指令直接給出操作數(shù)的地址。（3）寄存器間接尋址方式：是把由指令所指定的寄存器內(nèi)容作為地址，由該地址所指定的單元內(nèi)容作為操作數(shù)，操作數(shù)可以從該單元讀出或?qū)懭?。?）立即尋址方式：是由指令中直接給出操作數(shù)。（5）變址間接尋址方式：是以程序計數(shù)器PC或數(shù)據(jù)指針DPTR為基址寄存器，以累加器A為變址寄存器，以兩者內(nèi)容之和為有效地址進(jìn)行尋址。（6）相對尋址方式：是以PC的當(dāng)前值為基準(zhǔn)，加上指令中給出的相對偏移量（rel）形成新的有效轉(zhuǎn)移地址。（7）位尋址方式：MCS-51系列單片機設(shè)有獨立的位處理器，位尋址內(nèi)部RAM和可位尋址的特殊功能寄存器。在進(jìn)行位處理時，以位為單元進(jìn)行尋址。eq\o\ac(○,1)寄存器尋址方式是對由指令選定的工作寄存器（R0~R7）進(jìn)行讀/寫，究竟是哪一組工作寄存器的R0~R7，則由該指令所在程序段選定，R0~R7中哪一個工作寄存器是由指令操作嗎字節(jié)的最低3位指明eq\o\ac(○,2)直接尋址方式是指由指令直接給出操作數(shù)的地址，直接尋址方式可訪問三種地址空間：1、特殊功能寄存器空間，這是惟一能訪問特殊功能寄存器的尋址方式；2、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器（RAM）地址空間；3、位地址空間eq\o\ac(○,3)寄存器間接尋址是把由指令所指定的寄存器內(nèi)容作為地址，由由該地址所指定的單元內(nèi)容作為操作數(shù)，操作數(shù)可以從該單元讀書或?qū)懭?。MCS-51規(guī)定工作寄存器R0或R1作間接尋址寄存器，用以尋址內(nèi)部或外部數(shù)據(jù)存儲器256字節(jié)單元，還可采用數(shù)據(jù)指針DPTR作間接尋址寄存器，尋址外部數(shù)據(jù)存儲器的64K字節(jié)單元。用指令操作碼的最低位指明尋址工作寄存器R0或R1eq\o\ac(○,4)立即尋址方式是由指令中直接給出操作數(shù)。這類指令的結(jié)構(gòu)總是在指令操作碼之后緊跟1個或2個字節(jié)的立即操作數(shù)eq\o\ac(○,5)變址間接尋址方式這種尋址方式是以程序計數(shù)器PC或數(shù)據(jù)指針DPTR為基址寄存器，以累加器A為變址寄存器，以兩者內(nèi)容之和為有效地址進(jìn)行尋址eq\o\ac(○,6)相對尋址是以PC的當(dāng)前值為基準(zhǔn)，加上指令中給出的相對偏移量形成的有效轉(zhuǎn)移地址。相對偏移量是一個帶符號的8位二進(jìn)制數(shù)，其最高位為符號位，其余7位為數(shù)值位eq\o\ac(○,7)在進(jìn)行位處理時，以位為單元進(jìn)行尋址，位地址一般以直接位地址方式給出5．MCS-51特殊功能寄存器地址空間的分配內(nèi)部RAM的高128單元是供給特殊功能寄存器使用的，其單元地址為80H～FFH,每個單元8位。6．綜合MCS-51存儲器結(jié)構(gòu)的映像，進(jìn)一步分析訪問各存儲器地址空間的方式。MCS-51的這三種不同的物理地址空間，在尋址系統(tǒng)、對/寫控制上是不相同的。因此，在MCS-51設(shè)有三種基本的存儲器地址空間：*64K字節(jié)的程序存儲地址空間（包括片內(nèi)與片外）；MOVCA,@A+DPTRMOVCA,@A+PC*64K字節(jié)的外部數(shù)據(jù)存儲器地址空間；MOVX*256字節(jié)（8052/8032為384字節(jié)）內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器空間，其中包括特殊功能寄存器空間。MOV6、布爾（位）處理器MCS-51的位處理器，包含位累加器Cy（即高位進(jìn)位標(biāo)志）、位尋址寄存器、位尋址I/O口、位尋址內(nèi)部RAM、位尋址內(nèi)部RAM、位尋址指令系統(tǒng)、程序存儲器（與8位CPU共有）等，組成一個完整的、獨立的、功能很強的位處理器。第四章MCS—51指令系統(tǒng)一、名詞解釋指令：主機能直接識別和接受并指揮計算機執(zhí)行某種操作的命令。指令系統(tǒng)：一臺計算機所有指令的結(jié)合。（一條指令可以用兩種語言形式表示——機器語言指令和匯編語言指令）機器語言：計算機自身固有的語言，能被主機直接識別并加以分析和執(zhí)行之。匯編語言：一種用指令的助記符、符號地址、符號等編寫程序的語言，又稱符號語言。累加器：運算時的暫存寄存器，用于提供操作數(shù)和存放運算的結(jié)果。二、簡答題MCS—51匯編語言的指令格式？答：標(biāo)號：操作碼助記符【（目的的操作數(shù)），（源操作數(shù)）】；注釋MCS—51指令系統(tǒng)的特點？答：①MCS—51的指令集中了很多指令，可派生出若干條指令，大大擴(kuò)充了指令功能；②轉(zhuǎn)移指令極其豐富，新增設(shè)的比較指令給實際應(yīng)用帶來了方便；③MCS—51系列單片機設(shè)有專門的布爾（位）處理指令集；④MCS—51系列單片機用機器語言表示的指令格式是以8位二進(jìn)制數(shù)為基礎(chǔ)，分單字節(jié)、雙字節(jié)和三字節(jié)指令。MCS—51指令系統(tǒng)的尋址方式有哪些？答：⑴立即尋址（指令中直接含有所需尋址的操作數(shù)，操作數(shù)是一個具體的數(shù)字。Eg：MOVA,#50H）⑵直接尋址（指令中直接給出操作數(shù)所在的存儲單元的地址。Eg：MOVA,50H）⑶寄存器尋址（指令中制定將某個寄存器的內(nèi)容作為操作數(shù)，這類寄存器包括工作寄存器R0~~R7、A、DPTR。Eg：MOVA，R2）⑷寄存器間接尋址（指令所指定的寄存器內(nèi)容作為地址，由該地址所指定的單元內(nèi)容作為操作數(shù)，操作數(shù)可從該單元讀入或?qū)懭?。Eg：MOVA，R1/R0）⑸變址尋址（以16位寄存器PC/DPTR的內(nèi)容作為基礎(chǔ)，以累加器A的內(nèi)容作為偏移量，將兩者進(jìn)行相加得到的和作為操作數(shù)地址。Eg：MOVCA，@A+PC/DPTR）⑹相對尋址（把指令中給出的相對地址偏移量rel與PC當(dāng)前指相加，得到程序轉(zhuǎn)移的目標(biāo)地址。即：目標(biāo)地址=PC當(dāng)前指+rel+轉(zhuǎn)移指令字節(jié)數(shù)。Eg：SJMP30H;（pc）=（pc）+2+rel）⑺位尋址（指令中直接給出位操作數(shù)的地址。也歸屬于直接尋址方式；當(dāng)C出現(xiàn)時，一定為位尋址。Eg：MOVC，03H）數(shù)據(jù)傳送類指令的類型、格式及特點⑴片內(nèi)RAM的數(shù)據(jù)傳送指令（格式：MOV目標(biāo)操作數(shù)，源操作數(shù)）這類指令的功能是將源操作數(shù)送至目標(biāo)操作數(shù)，指令執(zhí)行后源操作數(shù)不變，目標(biāo)操作數(shù)表位源操作數(shù)。⑵片外RAM的數(shù)據(jù)傳送指令（格式：MOVX目標(biāo)操作數(shù)，源操作數(shù)）對片外RAM的讀寫操作，只能用寄存器間接尋址方式，R0、R1或DPTR可作間接尋址的寄存器。此類指令實際上是片外RAM與累加器A之間的傳送指令。該類指令可影響PSW的P標(biāo)志位。⑶程序存儲器ROM的數(shù)據(jù)傳送指令（格式：MOVC目標(biāo)操作數(shù)，源操作數(shù)）⑷交換指令在內(nèi)部RAM單元與累加器A之間進(jìn)行，由字節(jié)和半字節(jié)交換兩種。⑸堆棧操作指令（格式：PUSH/POPdirect）堆棧指令操作中累加器必須寫全名：PUSH/POPACC第五章中斷系統(tǒng)1．中斷概述（1）中斷：“中斷”是處理事件的一個“過程”，這一過程一般是由計算機內(nèi)部或外部某種緊急事件引起并向主機發(fā)出請求處理的信號，主機在允許情況下響應(yīng)請求，暫停正在執(zhí)行的程序，保存好“斷點”出的現(xiàn)場，轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷處理程序，處理完后自動返回到原斷點處，繼續(xù)執(zhí)行原程序；（2）中斷源：引起并發(fā)出中斷請求的源頭；（3）查詢中斷：通過軟件逐個查詢各中斷源的中斷請求標(biāo)志，其查詢順序反映出各中斷源的優(yōu)先順序；（4）向量中斷：以硬件為基礎(chǔ)，為每個中斷源直接提供對應(yīng)中斷服務(wù)程序入口地址，或稱向量地址。（5）終端技術(shù)優(yōu)點：可使多種功能同時工作，只有需要占用主機時才等待主機安排處理，因此大大提高了計算機系統(tǒng)的速度和主機的效率；有利于實時處理；有利于隨機故障的處理；由于中斷的發(fā)生是隨機的，因而使得由中斷驅(qū)動的中斷服務(wù)程序難以把握、檢測和調(diào)試，這就要求在設(shè)計中斷和中斷程序時應(yīng)特別準(zhǔn)確，力求正確；在輸入/輸出的數(shù)據(jù)處理頻度很高或?qū)崟r處理要求很高，不宜采用中斷方式。2．MCS-51的中斷系統(tǒng)MCS-51的中斷源：MCS-51系列單片機提供的5~6個中斷源中，2個終端請求信號由外部產(chǎn)生并輸入請求信號，稱之為外部中斷源，其余的中斷請求信號均由內(nèi)部產(chǎn)生并激活中斷請求信號，故稱為內(nèi)部中斷源。各中斷請求信號分別由中斷控制器TCON進(jìn)行控制。MCS-51的中斷控制：MCS-51系列單片機的中斷是可編程的，即通過軟件可實現(xiàn)對中斷功能的設(shè)置與控制。MCS-51系列單片機的中斷屬可屏蔽中斷，即通過軟件對片內(nèi)特殊功能寄存器IE的設(shè)置，實現(xiàn)對各中斷源中斷請求的開放（允許）或屏蔽（禁止）的控制，中斷控制寄存器IE的字節(jié)地址為A8H，可位尋址。MCSS-51系列單片機的中斷響應(yīng)為兩級控制，EA為總的中斷響應(yīng)控制位，各中斷源還有相應(yīng)的中斷響應(yīng)控制位。MCSS-51的中斷優(yōu)先級：MCSS-51系列單片機的中斷設(shè)有2個優(yōu)先級。每一個中斷源均可通過軟件對中斷優(yōu)先級寄存器IP的相應(yīng)位進(jìn)行設(shè)置，編程為2級優(yōu)先級中的任一級——高優(yōu)先級或低優(yōu)先級，置1為高優(yōu)先級；清0為低優(yōu)先級。正在執(zhí)行的低優(yōu)先級中斷服務(wù)程序可被高優(yōu)先級的中斷源所中斷，但不能被同級或低優(yōu)先級的中斷源所中斷；正在執(zhí)行的高優(yōu)先級的中斷服務(wù)程序不能被任何中斷所中斷。；兩個以上同時請求的中斷，主機只響應(yīng)優(yōu)先級高的中斷請求。為了實現(xiàn)上述規(guī)定，MCSS-51系列單片機的中斷系統(tǒng)中設(shè)有兩個不可尋址的中斷優(yōu)先級狀態(tài)觸發(fā)器，其中一個用來指示正在服務(wù)于高優(yōu)先級的中斷，并阻止所有其他中斷請求的響應(yīng)；另一個則指示正在服務(wù)于低優(yōu)先級的中斷，除能被高優(yōu)先級中斷源所中斷外，阻止其他同級或低于它的中斷源所中斷。3．MCS-51和過程響應(yīng)的中斷的條件（1）響應(yīng)的中斷的條件：①中斷源有請求；②無同級或高級優(yōu)先中斷正在服務(wù)中；③當(dāng)前指令已執(zhí)行到最后一個機器周期并已結(jié)束；④當(dāng)前正在執(zhí)行的不是返回指令或訪問IE、IP特殊功能寄存器指令。（2）中斷響應(yīng)的過程：單片機一旦響應(yīng)中斷請求,就由硬件完成以下功能:①根據(jù)響應(yīng)的中斷源的中斷優(yōu)先級,使相應(yīng)的優(yōu)先級狀態(tài)觸發(fā)器置1；②執(zhí)行硬件中斷服務(wù)子程序調(diào)用,并把當(dāng)前程序計數(shù)器PC的內(nèi)容壓入堆棧；③清除相應(yīng)的中斷請求標(biāo)志位（串行口中斷請求標(biāo)RI和TI除外）；④把被響應(yīng)的中斷源所對應(yīng)的中斷服務(wù)程序的入口地址（中斷矢量）送入PC,從而轉(zhuǎn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)程序。4．外部中斷MCSS-51系列單片機中斷系統(tǒng)所提供的5-6個中斷源中，和由外部產(chǎn)生并輸入中斷請求信號。故稱為外部中斷。電平觸發(fā)方式通過軟件編程，對中斷控制寄存器TCON中的位設(shè)置為0（=0），即選擇為低電平觸發(fā)方式。主機在每個機器周期的狀態(tài)采樣中斷請求輸入信號端口，若為低電平，則外部中斷請求有效，置位TCON寄存器中的外部中斷請求標(biāo)志位=1，向主機請求中斷。對電平觸發(fā)方式的外部中斷，其中斷請求信號保持請求有效（低電平）直至主機響應(yīng)該中斷請求為止，這是因為中斷系統(tǒng)對中斷請求不作記憶。而且還必須在該中斷服務(wù)程序返回前撤銷中斷請求（變?yōu)楦唠娖剑员苊庠俅芜M(jìn)入中斷而出錯。為保證能被正確采樣,端口中斷請求有效信號（低電平）至少應(yīng)保持兩個機器周期。（2）跳變觸發(fā)方式當(dāng)軟件設(shè)置TCON中的=1時，選擇外部中斷請求為跳變觸發(fā)方式。當(dāng)定義為跳變觸發(fā)中斷請求方式后，在相繼兩個機器周期，前一個機器周期從端口檢測到高電平，后一個機器周期檢測到電平，則置位TCON寄存器中的中斷請求標(biāo)志位為1，向主機請求中斷。為保證中斷請求能被正確采樣，則中斷請求信號至少保持高電平一個機器周期、低電平一個機器周期。無論電平觸發(fā)還是跳變觸發(fā)方式，一旦主機響應(yīng)中斷，轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序執(zhí)行時，由內(nèi)部硬件自動復(fù)位TCON寄存器中的中斷請求標(biāo)志位（=0）。5．中斷響應(yīng)時間：（1）外部中斷的最短的響應(yīng)時間為3個機器周期:①中斷請求標(biāo)志位查詢占1個機器周期；②子程序調(diào)用指令LCALL轉(zhuǎn)到相應(yīng)的中斷服務(wù)程序入口，需2個機器周期。（2）外部中斷響應(yīng)的最長的響應(yīng)時間為8個機器周期：①發(fā)生在CPU進(jìn)行中斷標(biāo)志查詢時，剛好是開始執(zhí)行RETI是訪問IE或IP的指令，則需把當(dāng)前指令執(zhí)行完再繼續(xù)執(zhí)行一條指令后，才能響應(yīng)中斷，最長需2個機器周期;②接著再執(zhí)行一條指令，按最長指令（乘法指令MUL和除法指令DIV）來算，也只有4個機器周期;③加上硬件子程序調(diào)用指令LCALL的執(zhí)行，需要2個機器周期。6．中斷技術(shù)應(yīng)用舉例中斷技術(shù)的應(yīng)用極為廣泛，各種多功能部件、外部設(shè)備、定時器/計數(shù)器、串行通信等都離不開中斷技術(shù)。例：利用外部中斷實現(xiàn)單步操作。在單片機開發(fā)系統(tǒng)或某些應(yīng)用場合，控制程序每按一次鍵只執(zhí)行一條指令的要求，稱單步執(zhí)行操作。根據(jù)MCS-51系列單片機中斷系統(tǒng)的一個重要特性，在執(zhí)行中斷返回指令RETI后，必須再執(zhí)行完一條指令（返回原斷點后的指令）后，才響應(yīng)新的中斷請求。因此，在硬件電路上，只需通過按鍵或微動開關(guān)，實現(xiàn)按鍵彈起為高電平。按下為低電平，將此信號與外部中斷端口相連，且設(shè)置為電平觸發(fā)方式。當(dāng)按下按鍵產(chǎn)生低電平，經(jīng)端口請求中斷，主機響應(yīng)中斷，進(jìn)入中斷服務(wù)程序，等待從端口上接收到一個脈沖（從低→高→低），才結(jié)束中斷服務(wù)程序，返回主程序并執(zhí)行完一條指令后，又立即進(jìn)入的中斷服務(wù)程序，等待下一個脈沖的到來。不斷按鍵，反復(fù)產(chǎn)生脈沖，就可以單步方式執(zhí)行完整個程序段。定時器/計數(shù)器1.MCS—51的定時/計數(shù)器的基本原理:MSC—51系列單片機提供2個或3個（8052型）16位的定式/計數(shù)器，其組成的核心是一個16位的加1計數(shù)器。2.控制定時/計數(shù)其的特殊功能寄存器TMOD和TCON工作方式控制寄存器TMOD(不可位尋址字節(jié)地址為89H)---------TMOD用于定義定時/計數(shù)器的操作方式及工作模式D7D6D5D4D3D2D1D0GATEA/(T\)M1M0GATEA/(T\)M1M0→定時/計數(shù)器1←→定時/計數(shù)器2←CATE----選通控制/門空位。C/(T\)-----選擇定時或者計數(shù)模式。C/T置1時為計數(shù)模式，置0時時為定時模式。M1、M0----控制定時/計數(shù)器的工作方式M1M0工作方式最大計數(shù)值定時最長時間00方式0（13位）M=2^13=8192t=2^13*12/fosc01方式1（16位）M=2^16=65526t=2^16*12/fosc10方式2（自動再裝入8位）M=2^8=256t=2^8*12/fosc11方式3（分成兩個8位）啟/停與中斷控制寄存器TCON（可位尋址字節(jié)地址為88H）-------TCON的作用是控制定時器的啟動、停止，標(biāo)志定時器的溢出和中斷情況。D7D6D5D4D3D2D1D0TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0→與定時器有關(guān)←→與中斷有關(guān)←TF1/TF0-----定時/計數(shù)器1/0溢出中斷標(biāo)志。當(dāng)定時/計數(shù)器Ti被允許計數(shù)后，Ti從初值開始加一計數(shù)，至最高位產(chǎn)生溢出時，TF1/TF0由硬件自動置位，既表示計數(shù)溢出，又表示請求終端。TR1/TR0-----定時/計數(shù)器1/0啟?？刂莆?。TR1/TR0=0，Ti停止工作，TR1/TR0=1，Ti開始工作。⑴、由TH0組成的定時器，只能借用定時/計數(shù)器1的TR1（啟/停位）和TF1（中斷請求位），它只能用于定時，不能對外部事件計數(shù)。⑵、關(guān)于初值的計算：計數(shù)：X（初值）=M-N定時：X（初值）=M-N=M-t/T=M-t*fosc/12其中，t為所要求的時間，T為機器周期，M根據(jù)選定的工作方式確定（方式0：M=2^13=8192;方式1：M=2^16=65526;方式2/3：M=2^8=256）⑶作為定時器使用時，其定時時間=（M-T0初值）*時鐘周期*12匯編語言程序設(shè)計1．匯編語言源程序是匯編語言指令的有序集合。2．匯編語言程序設(shè)計方法：方法：1）.匯編語言源程序的基本結(jié)構(gòu)2）．劃分功能模塊3）.自頂而下逐步求精步驟：1.分析設(shè)計任務(wù)、確定算法或思路2.程序的總體設(shè)計及其流程圖3.編寫源程序4.源程序的匯編與調(diào)試5.編寫程序說明文件3.常用偽指令的格式及應(yīng)用1）為標(biāo)號賦值偽指令（1）標(biāo)號等值偽指令——EQU(2)定義標(biāo)號值偽指令——DL(3)定義字節(jié)數(shù)據(jù)偽指令——DB或DEFB（4）定義字?jǐn)?shù)據(jù)偽指令——DW或DEFW(5)存儲區(qū)說明偽指令——DS(6）程序起始地址偽指令——ORG(5)匯編結(jié)束偽指令——END4.程序設(shè)計基本結(jié)構(gòu)1.簡單程序結(jié)構(gòu)2分支結(jié)構(gòu)程序3.循環(huán)結(jié)構(gòu)程序4.子程序結(jié)構(gòu)程序5查表結(jié)構(gòu)程序5 MCS-51源程序的基本格式及應(yīng)用中斷矢量地址空間段、主程序地址空間段、中斷服務(wù)程序和子程序地址空間段、固定常數(shù)地址空間段6軟件抗干擾與系統(tǒng)的復(fù)位1)指令冗余2)軟件陷阱（1）未使用的中斷向量區(qū)（2）未被使用的ROM空間（3）表格區(qū)（4）程序區(qū)使CPU進(jìn)入初始狀態(tài)，從（PC）=000H地址開始執(zhí)行程序的過程成為系統(tǒng)復(fù)位7單片微機應(yīng)用軟件的開發(fā)、程序的檢測與調(diào)試1）程序的查錯手段（1）單步執(zhí)行（2）斷點設(shè)置運行（3）CRT屏幕窗口檢查（4）符號化調(diào)試（5）程序的運行（6）目標(biāo)程序的固化2）程序的檢測(1)對照流程圖、先對相對獨立的程序塊，例如，子程序、中斷服務(wù)子程序進(jìn)行仔細(xì)的檢查。（2）硬件系統(tǒng)檢查3）程序的調(diào)試（1）分調(diào)（2）聯(lián)調(diào)（3）考機第八章單片機系統(tǒng)功能擴(kuò)展1.系統(tǒng)可擴(kuò)展的資源主要有程序存儲器（ROM）、數(shù)據(jù)存儲器（RAM）、定時/計數(shù)器、并行I/O口、串行口I/O口以及中斷系統(tǒng)等.2.應(yīng)用系統(tǒng)分析由于單片機在實際應(yīng)用中常作為整個系統(tǒng)中的一個測控部件，起著信息檢測，數(shù)據(jù)處理和控制等指揮和核心的作用。因此，它的功能配置取決于應(yīng)用系統(tǒng)對它的要求，受應(yīng)用系統(tǒng)制約。3.主機的選擇應(yīng)考慮的因素a.主機功能必須滿足總體對它的要求。b.應(yīng)用環(huán)境對主機的要求。c.功能，價格比。d.其他特殊要求。4.MCS-51單片機外部總線結(jié)構(gòu)總線：連接各擴(kuò)展部件器件的公共信息線。1).地址總線（AB）：地址總線寬度為16位，由P0口經(jīng)地址鎖存器提供低8位地址（A0-A7）；P2口直接提供高8位地址（A8～A15）。地址信號是由CPU發(fā)出的，故地址總線是單方向的。2）．?dāng)?shù)據(jù)總線（DB）：數(shù)據(jù)總線寬度為8位，用于傳送數(shù)據(jù)和指令，由P0口提供。3）．控制總線（CB）：控制總線隨時掌握各種部件的狀態(tài)，并根據(jù)需要向有關(guān)部件發(fā)出命令。其中地址總線和數(shù)據(jù)總線，以及控制總線和IO都有部分功能上的重疊，也就是有些口線既是地址總線也是數(shù)據(jù)總線，而有些控制總線也是IO。5.兩種地址選擇的方法：線性選擇法和地址譯碼法。線性選擇法：將空余的地址總線中的某一根地址線作為選擇某一片存儲器或某一功能部件接口芯片的片選信號線。地址譯碼法：利用地址譯碼器對系統(tǒng)的片外高位地址進(jìn)行譯碼,以其譯碼輸出作為存儲器芯片的片選信號,將地址劃分為連續(xù)的地址空間塊,避免了地址的間斷。譯碼法又分為完全譯碼和部分譯碼兩種。。完全譯碼：譯碼器使用全部地址線，地址與存儲單元一一對應(yīng)；部份譯碼：譯碼器使用部份地址線，地址與存儲單元不是一一對應(yīng)。6.并口擴(kuò)展常用三種方法：1）、利用TTL、CMOS集成電路來擴(kuò)展2）、利用單片機串口擴(kuò)展3）、利用可編程并行接口芯片來擴(kuò)展8.MCS-51系列單片機在進(jìn)行外部擴(kuò)展接口設(shè)計時，應(yīng)注意的問題：a.熟悉MCS-51本身的外特性及指令功能；b.分析清楚要擴(kuò)展的接口器件的功能，結(jié)構(gòu)及驅(qū)動方式；c.在進(jìn)行硬件電路設(shè)計時要注意接口電平及驅(qū)動能力，防止總線上的數(shù)據(jù)沖突。9.存儲器芯片在系統(tǒng)中地址分布由兩個因素決定：一是，芯片本身的地址線（與容量有關(guān)）二是，芯片選通信號的獲得方式。10.8155是一種多功能可編程擴(kuò)展器，片內(nèi)集成有256個字節(jié)單元的靜態(tài)RAM，22位I/O口和一個14位減1定時器/計數(shù)器。11.8255A擴(kuò)展PA0～PA7、PB0～PB7