單片機基礎知識飛翔電子技術(shù) 2003-11-04 單片機的組成 單片機要自動(dòng)完成計算,它應該具有哪些最重要的部分呢?我們以打算盤(pán)為例計算一道算術(shù)題。
例:36+163*156-166÷34。現在要進(jìn)行運算,首先需要一把算盤(pán),其次是紙和筆。
我們把要計算的問(wèn)題記錄下來(lái),然后第一步先算163*156,把它與36相加的結果記在紙上,然后計算166÷34,再把它從上一次結果中減去,就得到最后的結果。 現在,我們用單片機來(lái)完成上述過(guò)程,顯然,它首先要有代替算盤(pán)進(jìn)行運算的部件,這就是“運算器”;其次,要有能起到紙和筆作用的器件,即能記憶原始題目、原始數據和中間結果,還要記住使單片機能自動(dòng)進(jìn)行運算而編制的各種命令。
這類(lèi)器件就稱(chēng)為“存貯器”。此外,還需要有能代替人作用的控制器,它能根據事先給定的命令發(fā)出各種控制信號,使整個(gè)計算過(guò)程能一步步地進(jìn)行。
但是光有這三部分還不夠,原始的數據與命令要輸入,計算的結果要輸出,都需要按先后順序進(jìn)行,有時(shí)還需等待。 如上例中,當在計算163*156時(shí),數字36就不能同時(shí)進(jìn)入運算器。
因此就需要在單片機上設置按控制器的命令進(jìn)行動(dòng)作的“門(mén)”,當運算器需要時(shí),就讓新數據進(jìn)入。或者,當運算器得到最后結果時(shí),再將此結果輸出,而中間結果不能隨便“溜出”單片機。
這種對輸入、輸出數據進(jìn)行一定管理的“門(mén)”電路在單片機中稱(chēng)為“口”(Port)。在單片機中,基本上有三類(lèi)信息在流動(dòng),一類(lèi)是數據,即各種原始數據(如上例中的36、163等)、中間結果(如166÷34所得的商4、余數30等)、程序(命令的集合)等。
這樣要由外部設備通過(guò)“口”進(jìn)入單片機,再存放在存貯器中,在運算處理過(guò)程中,數據從存貯器讀入運算器進(jìn)行運算,運算的中間結果要存入存貯器中,或最后由運算器經(jīng)“出入口”輸出。 用戶(hù)要單片機執行的各種命令(程序)也以數據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,以便執行如加、減、乘、除等功能的各種命令。
所以,這一類(lèi)信息就稱(chēng)為控制命令,即由控制器去控制運算器一步步地進(jìn)行運算和處理,又控制存貯器的讀(取出數據)和寫(xiě)(存入數據)等。第三類(lèi)信息是地址信息,其作用是告訴運算器和控制器在何處去取命令取數據,將結果存放到什么地方,通過(guò)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(xiě)存貯器兩種,前者存放調試好的固定程序和常數,后者存放一些隨時(shí)有可能變動(dòng)的數據。顧名思義,只讀存貯器一旦將數據存入,就只能讀出,不能更改(EPROM、E2PROM等類(lèi)型的ROM可通過(guò)一定的方法來(lái)更改、寫(xiě)入數據——編者注)。
而讀寫(xiě)存貯器可隨時(shí)存入或讀出數據。 實(shí)際上,人們往往把運算器和控制器合并稱(chēng)為中央處理單元——CPU。
單片機除了進(jìn)行運算外,還要完成控制功能。所以離不開(kāi)計數和定時(shí)。
因此,在單片機中就設置有定時(shí)器兼計數器,其基本結構與本連載之(二)中的舉例類(lèi)似。到這里為止,我們已經(jīng)知道了單片機的基本組成,即單片機是由中央處理器(即CPU中的運算器和控制器)、只讀存貯器(通常表示為ROM)、讀寫(xiě)存貯器(又稱(chēng)隨機存貯器通常表示為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)際上單片機里面還有一個(gè)時(shí)鐘電路,使單片機在進(jìn)行運算和控制時(shí),都能有節奏地進(jìn)行。另外,還有所謂的“中斷系統”,這個(gè)系統有“傳達室”的作用,當單片機控制對象的參數到達某個(gè)需要加以干預的狀態(tài)時(shí),就可經(jīng)此“傳達室”通報給CPU,使CPU根據外部事態(tài)的輕重緩急來(lái)采取適當的應付措施。
現在,我們已經(jīng)知道了單片機的組成,余下的問(wèn)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,單片機內部有一條將它們連接起來(lái)的“紐帶”,即所謂的“內部總線(xiàn)”。此總線(xiàn)有如大城市的“干道”,而CPU、ROM、RAM、I/O口、中斷系統等就分布在此“總線(xiàn)”的兩旁,并和它連通。
從而,一切指令、數據都可經(jīng)內部總線(xiàn)傳送,有如大城市內各種物品的傳送都經(jīng)過(guò)干道進(jìn)行。 單片機指令系統與匯編語(yǔ)言程序 前面已經(jīng)講述了單片機的幾個(gè)主要組成部分,這些部分構成了單片機的硬件。
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)現計算和控制功能的可能性。
單片機要真正地能進(jìn)行計算和控制,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,它才能有效地工作。單片機所以能自動(dòng)地進(jìn)行運算和控制,正是由于人把實(shí)現計算和控制的步驟一步步地用命令的形式,即一條條指令(Instruction)預先存入到存貯器中,單片機在CPU的控制下,將指令一條條地取出來(lái),并加以翻譯和執行。
就以?xún)蓚€(gè)數相加這一簡(jiǎn)單的運算來(lái)說(shuō),當需要運算的數已存入存貯器后,還需要進(jìn)行以下幾步:第一步:把第一個(gè)數從它的存貯單元(Location)中取出來(lái),送至運算器。 第二步:把第二個(gè)數從它所在的存貯單元中取出來(lái),送至運算器; 第三步:相加; 第四步:把相加完的結果,送至存貯器中指定的單元。
所有這些取數、送數、相加、存數等等都是一種操。
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口是作為數據口 也可以作為地址口 存放低8位地址信號
那么P2口也可以作為數據口 同時(shí)也可以作為地址口 存放高8位地址信號
這樣你要外部訪(fǎng)問(wèn)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
存儲器結構還好吧 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(xiě)的程序太大 超過(guò)了 就要用到外部擴展的RAM了
關(guān)鍵還是多畫(huà)一些電路吧 熟悉一些常見(jiàn)的電路的畫(huà)法
比如連LED顯示啦 鍵盤(pán)啦 外部中斷啦 計時(shí)器啦
還有一些常見(jiàn)的東西 比如動(dòng)態(tài)顯示啦 簡(jiǎn)單計算器啦 簡(jiǎn)單電子表啦
樓上有幾個(gè)錯誤,改正一下:
一、填空題(16分,每題2分)
1、單片機與普通計算機的不同之處在于其將( cpu )、(RAM )、I/O口(輸入/輸出接口) 、ROM(程序存儲器)集成于一塊芯片上。
2、單片機工作方式除了正常的操作方式外,還具有掉電運行方式和( 待機 )運行方式,其掉電運行方式喚醒方法為(硬件復位 )。
3、當單片機復位時(shí)PSW=( 00)H,SP=(07 )H。
4、串行口方式3發(fā)送的第9位數據要事先寫(xiě)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(xiě)操作是針對并行I/O口內的鎖存器進(jìn)行的。
6、(A)= 85H,(R0)=20H,(20H)=AFH,執行指令:ADD A,@R0 結果為: Cy=1,Ac=(1 ),OV=1,P=( 1 )。
7、若(IP)=00010100B,則優(yōu)先級最高者為(PX1 ),最低者為(PT1 )。
(IP:— — — PS PT1 PX1 PT0 PX0)
8、總線(xiàn)驅動(dòng)器74LS244和74LS245經(jīng)常用作三態(tài)數據緩沖器, ( 244 )為單向三態(tài)數據緩沖器,而( 245 )為雙向三態(tài)數據緩沖器。
二、判斷對錯,如對則在( )中寫(xiě)“√”,如錯則在( )中寫(xiě)“*”。(8分 每題1分)
1、MCS-51單片機可執行指令:MOV R2,@R1。( X )
2、MCS-51單片機可執行指令:MOVC A,@DPTR。( x )
3、多字節的指令不一定執行的指令周期長(cháng)。( √ )
4、當向堆棧壓入一個(gè)字節的數據后,SP中的內容減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)間同一級別的多中斷請求,將形成阻塞,系統無(wú)法響應。( x )
8、區分外部程序存儲器和數據存儲器的最可靠的方法是看其是被 還是被
信號連接。( x )?
三、單項選擇題(16分 每題2分)
1、8051與8052的區別是:( D )
(A)有無(wú)內部程序存儲器 (B)內部數據存儲器的類(lèi)型不同
(C)內部程序存儲器的類(lèi)型不同 (D)內部數據存儲單元數目的不同
2、在CPU內部,反映程序運行狀態(tài)或反映運算結果的特征寄存器是(A)。
(A)PSW (B)PC (C)A (D)SP
3、訪(fǎng)問(wèn)外部數據存儲器時(shí),不起作用的信號是( C )。
(A) RD (B) WR (C) PSEN (D)ALE
4、AJMP指令的跳轉范圍是( 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單片機擴展外部程序存儲器和數據存儲器( B )。
(A)分別獨立編址 (B)統一編址
(C)分別獨立編址或統一編址 (D)動(dòng)態(tài)變址
7、在MCS-51中,需要外加電路實(shí)現中斷撤除的是:( 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(guò)串行口發(fā)送或接收數據時(shí),在程序中應使用:( c )指令
(A)MOVC (B)MOVX (C)MOV (D)XCHD
四、簡(jiǎn)答題(10分 每題5分)
1、內部RAM中,哪些單元可作為工作寄存器區,哪些單元可以進(jìn)行位尋址?寫(xiě)它們的字節地址?
:00H-1FH 共4組工作寄存器,20H-2FH共128位 位尋址單元
2、寫(xiě)出MCS-51的所有中斷源,并說(shuō)明哪些中斷源在響應中斷時(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,清除標志是為了下次中斷,否則程序將會(huì )進(jìn)入死循環(huán),或不能進(jìn)入同級中斷
樓上有幾個(gè)錯誤,改正一下:一、填空題(16分,每題2分) 1、單片機與普通計算機的不同之處在于其將( cpu )、(RAM )、I/O口(輸入/輸出接口) 、ROM(程序存儲器)集成于一塊芯片上。
2、單片機工作方式除了正常的操作方式外,還具有掉電運行方式和( 待機 )運行方式,其掉電運行方式喚醒方法為(硬件復位 )。3、當單片機復位時(shí)PSW=( 00)H,SP=(07 )H。
4、串行口方式3發(fā)送的第9位數據要事先寫(xiě)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(xiě)操作是針對并行I/O口內的鎖存器進(jìn)行的。
6、(A)= 85H,(R0)=20H,(20H)=AFH,執行指令:ADD A,@R0 結果為: Cy=1,Ac=(1 ),OV=1,P=( 1 )。7、若(IP)=00010100B,則優(yōu)先級最高者為(PX1 ),最低者為(PT1 )。
(IP:— — — PS PT1 PX1 PT0 PX0)8、總線(xiàn)驅動(dòng)器74LS244和74LS245經(jīng)常用作三態(tài)數據緩沖器, ( 244 )為單向三態(tài)數據緩沖器,而( 245 )為雙向三態(tài)數據緩沖器。 二、判斷對錯,如對則在( )中寫(xiě)“√”,如錯則在( )中寫(xiě)“*”。
(8分 每題1分)1、MCS-51單片機可執行指令:MOV R2,@R1。( X )2、MCS-51單片機可執行指令:MOVC A,@DPTR。
( x )3、多字節的指令不一定執行的指令周期長(cháng)。( √ )4、當向堆棧壓入一個(gè)字節的數據后,SP中的內容減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)間同一級別的多中斷請求,將形成阻塞,系統無(wú)法響應。( x )8、區分外部程序存儲器和數據存儲器的最可靠的方法是看其是被 還是被 信號連接。
( x )?三、單項選擇題(16分 每題2分)1、8051與8052的區別是:( D )(A)有無(wú)內部程序存儲器 (B)內部數據存儲器的類(lèi)型不同(C)內部程序存儲器的類(lèi)型不同 (D)內部數據存儲單元數目的不同2、在CPU內部,反映程序運行狀態(tài)或反映運算結果的特征寄存器是(A)。(A)PSW (B)PC (C)A (D)SP3、訪(fǎng)問(wèn)外部數據存儲器時(shí),不起作用的信號是( C )。
(A) RD (B) WR (C) PSEN (D)ALE4、AJMP指令的跳轉范圍是( 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單片機擴展外部程序存儲器和數據存儲器( B )。(A)分別獨立編址 (B)統一編址 (C)分別獨立編址或統一編址 (D)動(dòng)態(tài)變址7、在MCS-51中,需要外加電路實(shí)現中斷撤除的是:( 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(guò)串行口發(fā)送或接收數據時(shí),在程序中應使用:( c )指令(A)MOVC (B)MOVX (C)MOV (D)XCHD四、簡(jiǎn)答題(10分 每題5分)1、內部RAM中,哪些單元可作為工作寄存器區,哪些單元可以進(jìn)行位尋址?寫(xiě)它們的字節地址? :00H-1FH 共4組工作寄存器,20H-2FH共128位 位尋址單元 2、寫(xiě)出MCS-51的所有中斷源,并說(shuō)明哪些中斷源在響應中斷時(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,清除標志是為了下次中斷,否則程序將會(huì )進(jìn)入死循環(huán),或不能進(jìn)入同級中斷。
微機原理及應用
1.考試內容及要求
①基礎知識
掌握:計算機中常用的數制、碼制與編碼;常用邏輯電路。
②16位微處理器的結構與原理
掌握:8086/8088微處理器的結構:EU、BIU;存儲器分段、總線(xiàn)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;典型最大模式原理圖、時(shí)序。
③86系列微型計算機的指令系統與程序設計
掌握:尋址方式;各類(lèi)指令的應用;指令對標志位的影響;溢出判斷;常用DOS功能的調用方法(INT 21H);匯編程序的功能及上機過(guò)程(MASM);典型程序設計(計算類(lèi)、代碼轉換類(lèi)、查表類(lèi)、數據處理類(lèi))。
④輸入/輸出接口
掌握:接口基本概念;I/O接口的功能與構成;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、典型系統應用、原理圖連接、電路分析及應用程序設計(查詢(xún)、中斷方式)。
了解:8255芯片的方式1、方式2的原理與應用。
⑤中斷控制器、計數/定時(shí)控制器及DMA控制器
掌握:中斷基本原理,中斷響應,時(shí)序,中斷處理過(guò)程,中斷服務(wù)程序設計,中斷矢量計算;8259A和8253的工作原理、初始化編程、典型系統應用、典型原理圖連接、電路分析及應用程序設計(8153的方式2、方式3,8259的級聯(lián))。
了解:可編程DMA控制器8237A的工作原理(一般原理:DMA的總線(xiàn)申請、響應過(guò)程)。
⑥存儲系統設計與應用
掌握:存儲器的種類(lèi)、地址譯碼方式(含74LS138的使用)及存儲器擴展;典型存儲器與微處理器連接的原理圖、電路的分析,包括地址、數據、控制總線(xiàn)的連接,地址譯碼設計、存儲空間計算等。
⑦A/D及D/A轉換器
理解:D/A轉換器DAC0832的結構和工作原理;A/D轉換器ADC0809的結構和工作原理。
掌握:DAC0832和ADC0809的簡(jiǎn)單應用與程序設計(查詢(xún)、中斷方式)。
《單片微機原理與應用》以MCS-51單片機為背景機,系統的介紹微型計算機的原理及應用,主要內容包括計算機基礎知識,匯編語(yǔ)言程序設計,MCS-51單片機的內部接口,MCS-51單片機的擴展方法,半導體存儲器,常用可編程接口芯片,A/D和D/A轉換芯片等;還較詳細的介紹以80C51為基礎結構并與其兼容的8XC552單片機和C8051FXXX單片機。
本書(shū)內容精練,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)中反復提煉得出的,因而本書(shū)應用性很強。本書(shū)內容系統全面,論述深入淺出,循序漸進(jìn),可作為大專(zhuān)院校“匯編語(yǔ)言程序設計”,“微機原理”或“微機原理及接口技術(shù)”等課程的教學(xué)用書(shū),也可以供從事電子技術(shù)、計算及應用與開(kāi)發(fā)的科研人員和工程技術(shù)人員學(xué)習參考,還適用于初學(xué)者使用。
/sub_press/2/book/SHOWBOOK.asp?cpbh=010566-01
聲明:本網(wǎng)站尊重并保護知識產(chǎn)權,根據《信息網(wǎng)絡(luò )傳播權保護條例》,如果我們轉載的作品侵犯了您的權利,請在一個(gè)月內通知我們,我們會(huì )及時(shí)刪除。
蜀ICP備2020033479號-4 Copyright ? 2016 學(xué)習?shū)B(niǎo). 頁(yè)面生成時(shí)間:3.111秒