第1章 微型计算机与单片机基础知识
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第一章计算机基础知识1-1 微型计算机主要由哪几部分组成?各部分有何功能?答:一台微型计算机由中央处理单元(CPU)、存储器、I/O接口及I/O设备等组成,相互之间通过三组总线(Bus):即地址总线AB、数据总线DB和控制总线CB来连接。
CPU由运算器和控制器组成,运算器能够完成各种算术运算和逻辑运算操作,控制器用于控制计算机进行各种操作。
存储器是计算机系统中的“记忆”装置,其功能是存放程序和数据。
按其功能可分为RAM和ROM。
输入/输出(I/O)接口是CPU与外部设备进行信息交换的部件。
总线是将CPU、存储器和I/O接口等相对独立的功能部件连接起来,并传送信息的公共通道。
1-3 什么叫单片机?其主要由哪几部分组成?答:单片机(Single Chip Microcomputer)是指把CPU、RAM、ROM、定时器/计数器以及I/O接口电路等主要部件集成在一块半导体芯片上的微型计算机。
1-4 在各种系列的单片机中,片内ROM的配置有几种形式?用户应根据什么原则来选用?答:单片机片内ROM的配置状态可分四种:(1)片内掩膜(Mask)ROM型单片机(如8051),适合于定型大批量应用产品的生产;(2)片内EPROM型单片机(如8751),适合于研制产品样机;(3)片内无ROM型单片机(如8031),需外接EPROM,单片机扩展灵活,适用于研制新产品;(4)EEPROM(或Flash ROM)型单片机(如89C51),内部程序存储器电可擦除,使用更方便。
1-6 写出下列各数的BCD参与:59:01011001,1996:000,::第二章 MCS-51单片机的硬件结构2-1 8052单片机片内包含哪些主要逻辑功能部件?答:8052单片机片内包括:①8位中央处理器CPU一个②片内振荡器及时钟电路③256B数据存储器RAM。
④8KB片内程序存储空间ROM⑤21个特殊功能寄存器SFR⑥4个8位并行I/O端口(32条线)⑦1个可编程全双工串行口⑧可寻址64KB的外部程序存储空间和外部数据存储空间⑨3个16位的定时器/计数器⑩6个中断源、2个优先级嵌套中断结构2-2 8052的存储器分哪几个空间?如何区别不同空间的寻址?答:⑴8052的存储器分为6个编址空间:①片内ROM的容量为8KB,其地址为0000H~1FFFH;②可扩展片外ROM的容量为64KB,其地址为0000H~FFFFH;片内RAM的容量为256B,其地址为00H~FFH分为二块:③地址00H~7FH共128B为片内RAM低区,④另128B为片内RAM高区,其地址空间为80H`FFH,其地址空间与SFR功能寄存器地址重叠;⑤可扩展片外RAM的容量为64KB,其地址为0000H~1FFFH;⑥特殊功能寄存器SFR的空间为128B,其地址为80H~FFH,但实际只定义了26B单元,这26B单元分散在80H`F0H。
第一章微机基础知识1、微处理器:又称中央处理单元CPU,是小型计算机或微型计算机的控制和处理部分。
2、微型计算机:简称微机C,是具有完整运算及控制功能的计算机。
包括:微处理器(CPU)、存储器、接口适配器(输入输出接口电路)、输入/输出(I/O)设备。
3、单片机:是将微处理器、一定容量RAM和ROM以及I/O口、定时器等电路集成在一块芯片上,构成单片微型计算机。
4、单片微型计算机包括:微处理器、RAM、ROM、I/O口、定时器5、微处理器(机)的组成:运算器&控制器㈠运算器的组成:算术逻辑单元(简称ALU)、累加器、寄存器ALU的作用:是把传送到微处理器的数据进行运算或逻辑运算。
运算器的两个主要功能:(1)执行各种算术运算。
(2)执行各种逻辑运算,并进行逻辑测试。
如零值测试或两个值的比较。
㈡控制器的组成:程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序发生器、操作控制器6、CPU中的主要寄存器:累加器(A)、数据寄存器(DR)、指令寄存器(IR)和指令译码器(ID)、程序计数器(PC)、地址寄存器(AR)7、BCD码:用二进制对十进制0-9进行编码——BCD码。
用四位二进制数0000-1001表示0-9。
例如:13 D=0001 0011 BCD例如:1001 0111 BCD=97 D第二章89C51单片机的结构和原理1、运算器包括:ALU(算术运算和逻辑运算单元)TMP(8位的暂存器)ACC(累加器)B(寄存器)PSW(程序状态寄存器)2、存储器包括:程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)3、CPU访问片内、片外ROM指令用MOVC。
访问片外RAM指令用MOVX。
访问片内RAM指令用MOV。
4、高128字节RAM——特殊功能寄存器(SFR):有21个;地址:80H~FFH5、堆栈的两种操作:数据压入(PUSH)数据弹出(POP)6、每条指令由一个或若干个字节组成。
有单字节指令,双字节指令,…多字节指令等。
第一章、绪论单片机定义:把CPU、寄存器、RAM/ROM 、I/O 接口等电路集成在一块集成电路芯片上,构成一个完整的微型计算机。
单片机特点:体积小、功耗低、性价比高;数据大都在片内传送,抗干扰能力强,可靠性高;结构灵活,应用广泛。
单片机发展趋势:数据位长1-->4-->8-->16-->32 位;CPU 处理能力和速度不断提高;增大片内RAM 和ROM 容量;增加片内I/O 口和功能模块种类和数量;扩大对外部RAM/IO 口和程序存储器寻址能力;缩小体积,降低功耗。
单片机应用:控制应用:应用范围广泛,从实时性角度可分为离线应用和在线应用。
软硬件结合:软硬件统筹考虑,不仅要会编程,还要有硬件的理论和实践知识。
应用现场环境恶劣:电磁干扰、电源波动、冲击震动、高低温等环境因素的影响。
要考虑芯片等级选择、接地技术、屏蔽技术、隔离技术、滤波技术、抑制反电势干扰技术等。
应用空间大:工业自动化、仪器仪表、家用电器、信息和通信产品、军事装备、物联网等领域。
第三章:MCS-51单片机结构与原理3.1 MCS-51 单片机的物理结构及逻辑结构51 单片机的引脚定义:P0、P1、P2、P3(输入输出口);RST(复位)/ VPD(后备电源引入端);EA (读内/ 外ROM 控制)/Vpp(编程电压);ALE(地址低8 位锁存)/ PROG(编程脉冲);PSEN (外部ROM 读选通信号);XTAL1、XTAL2 (外接晶振端)Vcc (+5v 电源);Vss (地)逻辑结构--51 单片机的系统结构图(教材P26)51 单片机基本组成:一个8 位微处理器CPU;数据存储器RAM 和特殊功能寄存器SFR;内部程序存储器ROM;两个定时/计数器,用以对外部事件进行计数,也可用作定时器;四个8 位可编程的I/O(输入/ 输出)并行端口;一个串行端口,用于数据的串行通信;中断控制系统;内部时钟电路。
单片机原理及接口技术复习要点第一章:微机基础知识1.微处理器:小型计算机或微型计算机的控制和处理部分。
主要包括运算器和控制器。
2.存储器:微机内部的存储器,主要包括ROM :只读存储器;RAM :读写存储器;EPROM :可擦写可编程只读存储器。
3.程序计数器:用于存放下一条指令所在单元的地址的地方。
通常又称为指令地址计数器。
4.单片机:将微处理器,一定容量的RAM 和ROM 以及I/O 口,定时器等电路集成在一块芯片上构成的单片微型计算机。
intel 公司1976年推出的MCS -48系列8位单片机。
1980年推出MCS -51系列高档8位单片机。
第二章:89C51/S51单片机的硬件结构和原理1..C51/S51单片机内部结构:CPU 是单片机的核心,是单片机的控制和指挥中心,由运算器和控制器等部件组成;存储器,含有ROM(地址为000H 开始)和RAM (地址为00H~7FH );I/O 接口:四个与外部交换信息的8位并行接口,即P0~P3.2.PP V /EA 引脚:外部程序存储器地址允许输入端/固化编程电压输入端;当引脚接高电平时CPU 只访问Flash ROM 并执行内部程序存储器中的指令;当引脚接低电平(接地)时,CPU 只访问片外ROM 并执行片外程序存储器中的指令。
3.P0端口:P0端口是一个漏极开路的准双向I/O 端口,作输入口使用时要先写1,这就是准双向的含义,作输出口时接上拉电阻。
P1端口:是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O 端口。
4.访问指令:CPU 访问片内,片外ROM 指令用MOVX ;访问片外RAM 用MOVX ;访问片内RAM 用MOV 。
5.低128字节RAM 区:分为通用工作区,可位寻址区,通用工作寄存器区。
6.堆栈:在片内RAM 中专门开辟出来的一个区域,数据的存取是以先进后出的结构方式处理的。
7.时钟发生器:是一个2分频的触发器电路,它将震荡气的信号频率f ocs 除以2,向CPU 提供两相时钟信号P1和P2。