1 单片机原理及应用考试复习知识点
第1章 计算机基础知识
考试知识点：
1、各种进制之间的转换
（1）各种进制转换为十进制数
方法：各位按权展开相加即可。
（2）十进制数转换为各种进制
方法：整数部分采用“除基取余法”，小数部分采用“乘基取整法”。
（3）二进制数与十六进制数之间的相互转换
方法：每四位二进制转换为一位十六进制数。
2、带符号数的三种表示方法
（1）原码：机器数的原始表示，最高位为符号位（0‘+’1‘-’），其余各位为数值位。
（2）反码：正数的反码与原码相同。负数的反码把原码的最高位不变，其余各位求反。
（3）补码：正数的补码与原码相同。负数的补码为反码加1。
原码、反码的表示范围：-127～+127，补码的表示范围：-128～+127。
3、计算机中使用的编码
（1）BCD码：每4位二进制数对应1位十进制数。
（2）ASCII码：7位二进制数表示字符。0～9的ASCII码30H～39H，A的ASCII码41H，a的ASCII码61H。
第2章 80C51单片机的硬件结构
考试知识点：
1、80C51单片机的内部逻辑结构
单片机是把CPU、存储器、输入输出接口、定时/计数器和时钟电路集成到一块芯片上的微型计算机，主要由以下几个部分组成。
（1）中央处理器CPU
包括运算器和控制器。
运算电路以ALU为核心，完成算术运算和逻辑运算，运算结果存放于ACC中，运算结果的特征存放于PSW中。
控制电路是单片机的指挥控制部件，保证单片机各部分能自动而协调地工作。程序计数器PC是一个16位寄存器，PC的内容为将要执行的下一条指令地址，具有自动加1功能，以实现程序的顺序执行。
（2）存储器
分类：
随机存取存储器RAM：能读能写，信息在关机后消失。可分为静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）两种。
只读存储器：信息在关机后不会消失。
掩膜ROM：信息在出厂时由厂家一次性写入。
单片机第8、9章习题
1、用2片74HC573扩展2个8位输出口PORTA、PORTB，分别作8个共阳极数码管的段码输出、位选码输出，P3.0连接一个开关接地，当P3.0=0，显示“20140501”，当P3.0=1，显示“19491001”。
2、设置一个一维数组b[ 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15]，用1片74HC244扩展1个8位输入口PORTA连接拨码开关，选中PORTA必须P2.0=0，设PORTA读得的数据是i，用6个共阴极数码管动态显示b[i]开始的3个数据。
3、用2片74HC244扩展2个8位输入口PORTA、PORTB分别连接两个拨码开关。选中PORTA必须P2.0=0，选中PORTB必须P2.1=0。设计4个共阴极数码管，动态显示PORTA、PORTB读得的数据。
4、用2片74HC244扩展2个8位输入口PORTA、PORTB分别连接两个拨码开关。选中PORTA必须P2.2=0，选中PORTB必须P2.3=0。设计2个共阳极数码管，P3.0连接一个开关接地，当P3.0=0，动态显示PORTA读得的数据，当P3.0=1，动态显示PORTB读得的数据。
5、用1片74HC273扩展1个8位输出口PORTA连接数码管。选中PORTA必须P2.0=0。设计一个3×3的键盘，其键值分别是1-9，设计电路和编写程序，通过数码管显示所按键键值。
6、用1片74HC273扩展1个8位输出口PORTA连接数码管。选中PORTA必须P2.0=0。设计一个4×4的键盘，其键值分别是0-F，设计电路和编写程序，通过数码管显示所按键键值。
7、用2片74HC273扩展2个8位输出口PORTA、PORTB分别连接两个数码管。选中PORTA必须P2.0=0，选中PORTB必须P2.1=0。设计一个4×4的键盘，其键值分别是0-F，设计电路和编写程序，通过数码管显示所按键键值，新按键值显示在右边数码管，前面的按键值显示在左边数码管。
第3章单片机软件工程基础
对于初学者来说，在掌握了单片机内部资源的使用方法之后，接下来的问题是：如何将
众多的功能集成在一起构成一个完整的系统？如何让多个功能〔任务)同时执行？如何让外
部的事件都能立即得到处理？如何与最终用户进行友好的人机交互？如何保持程序具有扩
展性，能够很容易地增加新功能？
本章从软件结构，工程方法的角度出发，对上述问题进行探讨。并为读者详解两种常用
的程序架构，以及在相应架构下的编程方法。还介绍“状态机建模”这一强大的并行多任务
建模手段，以及“状态机建模”在程序设计中的应用。
实际上，各类单片机系统的软件在硬件隔离层之上并无本质区别，各种功能都可以通过
软件工程手段实现，各种程序结构框架也是通用的。所以，掌握本章的内容，对于各种嵌入
式系统开发与设计都会有帮助。
3.1前后台程序结构
前后台程序结构是最常用的程序结构之一，简单地说，前后台程序由主循环加中断构成，
主循环程序称为“后台程序”或“背景程序”，各个中断程序称为“前合程序”，依靠中断内
的前台程序来实现事件响应与信息收集。后台程序中多个处理任务顺序依次执行，从宏观上
看，这些任务将是同时执行的。
3.1.1任务
首先明确“任务”的概念。任务(Task)是指完成某一单一功能的程序。例如温度报警装
置，根据功能划分为:获取温度、显示温度、门限比较并驱动报警装置、用户设置报警值、
数据通信5个任务。
从宏观上看这5个任务必须是同时进行的，任何时候一旦超温必须报警；任何时候按设
置按钮都能进入菜单设置温度上下限；任何时候串口如果收到数据请求帧，都必须立即回复
温度数据等。这种多个任务同时执行，且各种事件对响应时间要求严格的软件系统被称为“实
时多任务系统”。大多数单片机系统都属于实时多任务系统。而CPU本身是一个串行执行部
件，它只能依次执行代码，不能同时执行多段代码，需要借助一定的软件手段来实现多任务
的同时执行。
目前，有许多成熟的软件结构与方法能够实现实时多任务系统，如小巧灵活的前后台程
二、方式1
1、电路逻辑结构
当M1M0 为01 时，定时器选定为方式1 工作。在这种方式下，16 位寄存器由特殊功
能寄存器TL0 和TH0 组成一个16 位的定时/计数器，其最大的计数次数应为216次。如果
单片机采用6MHz 晶振，则该定时器的最大定时时间为217μs。工作方式1 的逻辑结构图
如图3.8 所示。除了计数位数不同外，方式1 与方式0的工作过程相同。
图3.8 定时/计数器方式1(16 位计数器)逻辑结构框图
当(GATE)＝0 时，只要TCON中的启动控制位TR0 为1，由TL0 和TH0组成的16位计数器就开始计数；
当(GATE)＝1 时，此时仅仅(TR0)=1 仍不能使计数器开始工作，还需要INT0引脚为1才能使计数器工作，即当INT0由0变1时，开始计数，由1变0时，停止计数，这样可以用来测量在INT0端的脉冲高电平的宽度。当16位计数器加1 到全为1 后，再加1 就会产生溢出，溢出使TCON 的溢出标志位TF0 自动置1，同时计数器TH0(8位)TL0(8位)变为全0，如果要循环定时，必须要用软件重新装入初值。
2、工作特点
（1）在计数下
计数范围 ：0—216-1（0～65535）
计数初值 ：X=216—所需记录的脉冲个数
（2）在定时下：
定时时间T=（216-X）×机器周期=（216-X）×振荡周期×12
最大定时时间=（216-0）×机器周期
当fosc=6MHz时， 最大定时时间=216×2μs=131.07ms
能实现的定时范围为：2us-131.07ms
【例4.3】设单片机系统的振荡频率为6MHZ,使用T1以方式1工作，在单片机P1.0引脚产生2ms的波。
1ms 1ms
1、 确定T0的初值：
T=(216-X)×T机=1ms T/T机=65536-x
