单片机期末复习全资料(完全版)
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单片机考试复习单片机是嵌入式系统中的关键组成部分,掌握单片机的原理和编程技巧对于学习和应用嵌入式系统有着重要的意义。
为了备考单片机考试,以下是一些复习的重点内容,帮助大家系统地进行复习。
1. 单片机基础知识1.1 单片机的概念和发展历程单片机是一种集成度很高的微型计算机系统,具有片上集成的特点。
从早期的8位单片机到现在的32位单片机,单片机的发展经历了几个重要的阶段。
1.2 单片机的工作原理单片机通过执行存储在其内部存储器中的指令,在控制下完成特定功能。
了解单片机的架构和工作原理是学习和理解单片机编程的基础。
2. 单片机编程基础2.1 汇编语言单片机的底层程序一般使用汇编语言进行编写。
掌握汇编语言的语法和指令集是了解单片机底层运行机制的关键。
2.2 C语言C语言虽然是高级语言,但是在单片机编程中也得到了广泛的应用。
掌握C语言在单片机编程中的基本语法和特点,能够更加高效地进行程序开发。
2.3 嵌入式编程技巧在单片机编程中,还需要掌握一些嵌入式编程技巧,如中断处理、时钟配置、IO口控制等。
这些技巧能够提高单片机程序的可靠性和性能。
3. 单片机外部设备接口3.1 数字输入输出口单片机常用的数字输入输出口是与外部设备进行信息交互的重要接口。
了解数字输入输出口的特点和编程方法,能够灵活地控制和读取外部设备的状态。
3.2 模拟输入输出口模拟输入输出口常用于与模拟信号进行交互。
掌握模拟输入输出口的工作原理和编程方法,能够实现对模拟信号的采集和处理。
3.3 串口通信串口通信是单片机与外部设备进行通信的一种常见方式。
了解串口通信的原理和常用协议,能够实现单片机与其他设备的数据交换。
4. 单片机应用案例4.1 LED显示控制LED显示控制是单片机最基础的应用之一,通过控制LED的亮灭状态可以实现各种显示效果。
了解LED显示控制的原理和编程方法,能够实现对LED的动态控制。
4.2 按键输入和响应按键输入和响应是单片机与外部设备交互的一种常见方式。
2-1填空1..微处器由寄存器、控制器和运算器三部分组成..2.当MCS-51引脚ALE信号有效时,表示从Po口稳定地送出了低8位地址.3.MCS-51的堆栈是软件填写堆栈指针临时在_片内数据存储器内开辟的区域.4.MCS-51中凡字节地址能被_8整除的特殊功能寄存器均能寻址.5.MCS-51有4组工作寄存器,它们的地址范围是00H~1FH.6.MCS-51片内20H~2FH范围内的数据存储器,既可以字节寻址又可以位寻址.7.计算机的系统总线有地址总线、控制总线和数据总线。
8.80C51含4KB掩膜ROM。
9.80C51在物理有4个独立的存储空间。
10.一个机器周期等于6个状态周期,振荡脉冲2分频后产生的时钏信号的周期定义为状态周期。
2-2判断1.我们所说的计算机实质上是计算机的硬件系统与软件系统的总称。
(√)3.MCS-51的程序存储器只是用来存放程序的。
(×)存放程序和表格常数。
6.当MCS-51上电复位时,堆栈指针SP=00H。
(×)。
SP=07H10.MCS-51是微处理器。
(×)不是。
11.MCS-51的串行接口是全双工的。
(√)12.PC存放的是当前执行的指令。
(×)是将要执行的下一条指令的地址。
13.MCS-51的特殊功能寄存器分布在60H~80H地址范围内。
(×)80H~FFH。
14.MCS-51系统可以没有复位电路。
(×)不可以。
复位是单片机的初始化操作。
15.要MCS-51系统中,一个机器周期等于1.5μs。
(×)若晶振频率屡8MHz,才可能为1.5μs2-3问答题1、8051单片机存储器的组织结构是怎样的?答:8051存储器包括程序存储器和数据存储器,从逻辑结构上看,可以分为三个不同的空间:(1)64KB的程序存储器地址空间:0000H~FFFFH,其中0000H~0FFFH为片内4KB的ROM 地址空间,1000H~FFFFH为外部ROM地址空间;(2)256B的内部数据存储器地址空间,00H~FFH,分为两大部分,其中00H~7FH(共128B 单元)为内部静态RAM的地址空间,80H~FFH为特殊功能寄存器的地址空间,21个特殊功能寄存器离散地分布在这个区域;(3)64KB的外部数据存储器地址空间:0000H~FFFFH,包括扩展I/O地址空间。
单片机复习资料大全单片机(Microcontroller)是一种集成了微处理器核心、存储器、输入输出接口以及一定数量的外围设备的集成电路。
它广泛应用于各个领域,包括工业自动化、消费电子、通信等。
由于单片机技术的重要性,学习和掌握相关知识对于电子工程师和计算机专业学生来说非常重要。
本文将为您提供一份单片机复习资料大全,助您系统地复习单片机相关的知识。
一、单片机基础1. 单片机概述单片机的定义、分类和应用领域;单片机的组成结构和内部工作原理;单片机与微处理器的区别与联系。
2. 单片机的发展历程介绍单片机的历史演进过程;主要版本和系列的特点和应用。
3. 单片机的基本原理单片机的指令系统和编程模型;存储器的层次结构和作用;寄存器的分类和功能。
4. 单片机的开发环境单片机开发工具和软件的选择;开发环境的配置和使用方法;常见的单片机开发板介绍。
二、单片机的硬件结构1. 单片机的CPU核心CPU的结构、运算单元和控制单元; CPU的时钟系统和分频技术;中断系统和中断向量表。
2. 单片机的存储器系统存储器的分类、特点和功能;ROM和RAM的区别与应用;存储器的读写操作和访问速度。
3. 单片机的输入输出数字量输入输出的原理和实现方法;模拟量输入输出的原理和实现方法;串行通信接口的工作原理和通信协议;GPIO口的配置和使用。
4. 单片机的定时器和计数器定时器和计数器的基本原理和功能;定时器的工作模式和应用;计数器的工作模式和应用。
三、单片机的程序设计1. 单片机的编程语言汇编语言和C语言在单片机编程中的应用;汇编语言和C语言的优缺点比较;常用的单片机编译器介绍。
2. 汇编语言程序设计汇编语言的基本语法和指令集;汇编语言的程序设计方法和技巧;汇编语言程序的调试和优化。
3. C语言程序设计C语言的基本语法和数据类型;C语言的流程控制和函数调用;C语言在单片机开发中的库函数和应用。
4. 单片机系统设计单片机系统设计的原则和方法;硬件和软件的协同设计;单片机系统的调试和验证。
单片机复习资料(仅供参考)一、填空题1、MSC-51单片机的堆栈区只可设置在数据存储器,堆栈寄存器SP是8位寄存器。
2、MSC-51单片机外部中断请求信号有脉冲触发和电平触发方式,在电平方式下,当采集到INT0、INT1的有效信号为1时,激活外部中断。
3、十六进制数DA转换为十进制数是218,二进制数10110110转换为十六进制数是B6。
4、PCON寄存器中与串行通信有关的只有D7位(SMOD),该位为波特率倍增位。
当SMOD=1时,串行口波特率增加一倍;当SMOD=0时,串行口波特率为设定值。
5、定时器的计数方式是对自T0,T1引脚的脉冲计数,输入的外部脉冲在负跳变时有效,计数器加1。
定时功能也是通过计数器计数来实现的,定时功能下的计数脉冲来自单片机内部的时钟电路。
6、编写子程序和中断服务程序时,必须注意现场的保护和恢复。
7、MSC-51单片机外部总线分别是数据总线、地址总线和控制总线。
8、MSC-51单片机内部提供2个可编程的16位定时/计数器,定时器有4种工作方式。
9、设X=5AH,Y=36H,则X与Y“或”运算结果为7EH,X与Y“异或”运算结果为6CH。
10、若采用12MHz的晶体振荡器,则MSC-51单片机的振荡周期83ns,机器周期为1us。
11、当定时/计数器工作方式寄存器TMOD中的功能选择位C/T 为0时,工作于定时方式。
12、DPTR在访问外部数据存储器时作地址指针使用,DPTR是16位寄存器。
13、串行通信工作在方式3时,对于TH0智能作定时功能使用,同时借用了定时/计数器1的运行控制位TR1 和溢出标志位TF1,并占用了T1的中断源。
TH0启动和停止受TR1控制,而计数溢出时则置位TF1。
14、串行口方式2接受到的第9位数据送SCON存器的TB8位中保存。
15、子程序返回命令是RET,中断子程序返回指令是RETI。
16、单片机与普通计算机的不同之处在于其将微处理器、存储器和各种输入输出口三部分集成于一块芯片上。
◆主要复习知识点:第一章微机计算机系统的基本知识1.单片机就是在一片硅片上集成了中央处理器、随机存储器、只读存储器、中断系统、定时/计数器和多种I/O口的微型计算机系统,该系统不带外部设备。
从组成和功能上看,它已经具备了计算机系统的基本属性,所以也可以称其为单片微型计算机,简称单片机。
2.微型处理器是单片机的核心。
它主要由三部分组成:寄存器阵列、运算器和控制器、3.程序计数器PC,专门用于存放现行指令的16位地址。
CPU就是根据PC中的地址到ROM中读取程序指令。
每当取出现行指令一个字节后,PC就自动加1,PC+1→PC,当遇到转移指令或子程序时,PC容会被指定的地址取代,实现程序转移。
PC用于存放CPU下一条要执行的指令地址,是一个16位的专用寄存器。
(PC的功能与作用)4.运算器用来完成算术运算和逻辑运算操作,是处理信息的主要部件。
运算器主要由累加器A、状态寄存器PSW、算术运算单元ALU组成。
①累加器A,用来存放参与算术运算和逻辑运算的一个操作数和运算结果。
②状态字寄存器,用来保存ALU操作运算的条件标志,如进位标志、奇偶标志等。
③算术运算单元ALU,由加法器和其他逻辑电路组成,其基本功能是进行加法和移位运算,由此实现其他各种算术和逻辑运算。
5.控制器是分析和执行指令的部件,控制器只要由程序计数器PC、指令寄存器和指令译码器组成。
6.总线是用于传送信息的公共途径。
总线可以分为数据总线、地址总线、控制总线。
7.数据总线DB:数据线D0~D7共8位,由P0提供,分时输送低8位地址(通过地址锁存器锁存)和8位数据信息。
数据总线是双向的,可以从CPU输出,也可以从外部输入到CPU。
8.地址总线AB:地址线A0~A15共16位,P2口提供高8位地址A8~A15,P0口经地址锁存器提供低8位地址A0~A7。
片外存储器可寻址围达到64KB(即65536字节)。
9.控制总线CB:控制总线由P3口的第二功能P3.6、P3.7H和3根独立的控制线ALE、EA和PSEN组成。
10.存储器是用来存储数据和程序的部件。
按其功能来分,存储器可以分为随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)两大类。
11.RAM:可以随机写入读出,读写速度快,读写方便。
缺点是电源断电后,被存储的信息会丢失。
RAM主要用于存放各种数据。
12.ROM:一般用来存放固定的数据和程序。
其特点是信息写入后,能长期保存,不会因断电而丢失。
所谓“只读”指不能写入。
13.(基本了解)ROM的5种不同形式:①MaskROM(淹膜ROM) ②OTPROM ③EPROM ④E²PROM⑤FlashROM14.单片机程序设计语言可分为三类:机器语言、汇编语言和高级语言①机器语言:机器语言是计算机可以识别和直接执行的语言,它由一组二进制代码组成,不同的微处理器机器语言也不同。
②汇编语言:用助记符替代机器语言中的操作码,用十六进制数代替二进制数。
计算执行时,必须将汇编语言翻译成机器语言。
汇编语言和机器语言一样,微处理器不同,汇编语言也不同,即不同的微处理器采用不同的汇编语言。
■思考与练习:➢ 1.1什么是单片机?答:单片机就是在一片硅片上集成了中央处理器、随机存储器、只读存储器、中断系统、定时/计数器和多种I/O口的微型计算机系统,该系统不带外部设备。
从组成和功能上看,它已经具备了计算机系统的基本属性,所以也可以称其为单片微型计算机,简称单片机。
➢ 1.2单片机的基本组成有哪些?答:单片机由中央处理器、随机存储器、只读存储器、中断系统、定时/计数器和多种I/O口组成。
第二章单片机的硬件结构(重点复习)15.(简答题)80C51单片机有4个8位的双向并行输入/输出(I/O)端口,称为P0口、P1口、P2口和P3口。
①P0口:P0口是一个双功能的8位并行I/O口,可用作输入/输出端口,又可作地址/数据总线分时传输时低8位地址和8位数据。
②P1口:P1口是单一功能的并行I/O口,只用作通用的数据输入/输出口。
③P2口:P2口是一个双功能的8位并行I/O,可用作通用的输入/输出口,又可用作高8位地址总线。
④P3口:P3口是一个双功能的8位并行I/O口,它的第一功能是通用输入/输出口,作第二功能用时,各引脚定义如下:⑴P3.0:RXD串行口输入;⑵P3.1:TXD串行口输出;⑶P3.2:外部中断0输入;⑷P3.3:外部中断1输入;⑸P3.4:T0定时/计数器0外部计数脉冲输入;⑹P3.5:T1定时/计数器1外部计数脉冲输入;⑺P3.6:片外数据存储器写选通讯号输出;⑻P3.7:片外数据存储器读选通讯号输出。
16.基本时序单位单片机的时序单位有:◆振荡周期:晶振的振荡周期,又称时钟周期,为最小的时序单位。
◆状态周期:振荡频率经单片机的二分频器分频后提供给片CPU的时钟周期。
因此,一个状态周期包含2个振荡周期。
◆机器周期:1个机器周期由6个状态周期即12个振荡周期组成。
是计算机执行一种基本操作(如取指令,读存储器,写存储器等)的时间单位。
◆指令周期:执行一条指令所需的时间。
一个指令周期由1~4个机器周期组成,依据指令不同而不同。
4种时序单位中,振荡周期和机器周期是单片机计算其他时间值(例如,波特率、定时器的定时时间等)的基本时序单位。
例:单片机外接晶振频率fosc= 12MHZ时的各种时序单位:◆振荡周期=1/fosc=1/12MHZ=0.0833us;◆状态周期=2/fosc=2/12MHZ=0.167us;◆机器周期=12/fosc=12/12MHZ=1us;◆指令周期=(1~4)机器周期=1~4us 。
17.MCS-51的存储器结构与常见的微型计算机的配置方法不同,采用哈佛结构它将程序存储器和数据存储器分开,各有自己的寻址方式、控制信号和功能。
程序存储器用来存放程序、始终要保留的表格、常数。
数据存储器存放程序运行中所需要的数据和结果(常数和变量)。
18.从物理空间(实际结构)看,MCS-51有四个存储器地址空间:片数据存储器、片外数据存储器、片程序存储器、片外程序存储器19. 从逻辑上(使用角度)看,MCS-51有三个存储器空间:片、片外统一编址的程序存储器,片外数据存储器,片数据存储器20.程序存储器中的几个特殊地址的使用:地址用途0000H 复位操作后的程序入口0003H 外部中断0服务程序入口000BH 定时器0中断服务程序入口0013H 外部中断1服务程序入口001BH 定时器1中断服务程序入口0023H 串行口中断服务程序入口21.外部数据存储器作用:用于存放随机读写的数据。
◆外部数据存储器包括两部分空间:①外部RAM ②扩展的I/O口地址◆部数据存储器(单元数少,但最复杂)特殊功能寄存器空间,离散分布,作数据缓冲器、标志位等22.程序存储器与外部数据存储器的比较◆相同:地址线A15~A0◆不同:访问的指令不同,读写信号不同。
访问程序寄存器的指令为MOVC指令,访问外部数据存储器的指令为MOVX指令;程序寄存器:只读,PSEN作为外部ROM读信号;外部数据存储器:可读写,RD作为读信号,WR作为写信号。
23.工作寄存器区的选择RS1:程序状态寄存器PSW的D4位;RS0:程序状态寄存器PSW的D3位;RS1 RS0 寄存器区R0~R7所占单元的地址0 00区00H~07H0 11区08H~0FH1 02区10H~17H1 13区18H~1FH作为工作寄存器使用。
设置多个工作寄存器区可以方便保护现场。
24.字节地址与位地址在使用上如何区别?例: MOV C,20HMOV A,20H位操作指令 MOV C,20H 位地址只有1bit(小圆区域)字节操作指令 MOV A,20H 字节地址共8bit(大椭圆区域)25.位地址空间组成及位地址表示法⑴部数据存储器的20H~2FH共16个单元可按位寻址,128位;例1:位地址 1EH= 23H . 6即字节单元23H的D6位⑵专用寄存器地址能被8整除的可按位寻址。
例2: 位地址 D4H= D0H . 4= PSW. 4= RS126.特殊功能寄存器的地址分配(名称必须记住)27.①累加器ACC:累加器为8位的寄存器,是程序中使用最频繁的寄存器,是用于存放中间结果和数据传送的渠道。
②程序状态字寄存器PSW:PSW也称为标志寄存器⑴CY:进/借位标志。
CY=1,有进/借位;CY=0,无进/借位。
⑵AC:辅助进位标志,反映高半字节与低半字节之间的进/借位。
AC=1有进/借位;AC=0无进/借位。
⑶F0:用户标志位⑷RS1,RS0:工作寄存器的控制位⑸OV:溢出标志位。
有溢出 OV=1,无溢出OV=0。
⑹P:奇偶标志位。
运算结果有奇数个“1”,P=1;偶数个“1”,P=0。
⑺D1:无效位,一般不用。
③数据指针DPTR:数据指针DPTR是一个16位的专用寄存器,DPTR主要用来存放16位地址。
④PC用于存放CPU下一条要执行的指令地址,是一个16位的专用寄存器。
27.访问不同的存储器空间使用不同的指令:程序存储器,使用MOVC指令;外部数据存储器,使用MOVX指令;部数据存储器,使用MOV指令;特殊功能寄存器,使用MOV指令;位地址空间,使用MOV、SETB、CLR等指令。
28.堆栈是在单片机部RAM中从某个选定的存储单元开始划定的一个地址连续的区域。
堆栈操作是在存RAM区专门开辟出来的按照“先进后出”原则进行数据存取的一种工作方式,主要用于子程序调用及返回和中断处理断点的保护和返回。
SP用来指示堆栈所处的位置。
当数据堆入栈区后,SP的值也自动随之变化。
51单片机属于向上生长型堆栈(即向高地址方向生成)。
29.用一个称为堆栈指针SP的特殊功能寄存器来给出栈顶存储单元的地址。
堆栈指针SP中存储的总是堆栈栈顶存储单元的地址,即堆栈指针SP总是指向堆栈栈顶。
30.向上生长型堆栈出栈入栈的操作原则是“先进后出”或“后进先出”。
31.实现复位操作,必须使RST引脚(9)保持两个机器周期以上的高电平。
32.复位是单片机的初始化操作,其主要功能是程序计数器PC值变为0000好,使单片机从0000H开始执行程序。
上电复位后,RAM的容是随机的。
寄存器初始状态寄存器初始状态PC 0000H ACC 00HPSW 00H SP 07H■思考与练习:2.1 51单片机部包括哪些主要部件?答:51单片机包括中央处理器CPU、数据存储器RAM、只读存储器ROM、并行输入输出口P1~P3口、串行口、并行口、定时/计数器、中断系统及特殊功能寄存器等8个部件。
2.2 80C51单片机的存储器有哪几种类型?可以划分为哪几个部分?答:80C51单片机的存储器按功能可以划分为两大类:随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。