单片机考试复习课件.ppt

单片机原理与应用,复习资料,Is老老老男人提供 感谢您的参考！,1.机器周期：完成一个基本操作的时间单元，如取指周期、取数周期。 2.时钟周期： 一个CPU周期时间有包含若干个时钟周期（通常称为节拍脉冲或T周期，他是处理操作的最基本单位）。时钟周期也称为振荡周期，定义为时钟脉冲的倒数（可以这样来理解，时钟周期就是单片机外接晶振的倒数的2倍，例如12M的晶振，它的时间周期就是1/6 s），是计算机中最基本的、最小的时间单位。 在一个时钟周期内，CPU仅完成一个最基本的动作。由于时钟脉冲是计算机的基本工作脉冲，它控制着计算机的工作节奏（使计算机的每一步都统一到它的步调上来）。显然，对同一种机型的计算机，时钟频率越高，计算机的工作速度就越快。,但是，由于不同的计算机硬件电路和器件的不完全相同，所以其所需要的时钟周频率范围也不一定相同。我们学习的 8051单片机的时钟范围是1.2MHz-12MHz。 一个机器周期包含六个状态周期（即时钟周期，用S表示）。一个状态周期有两个节拍（用P1、P2表示）。 8051系列单片机的一个机器周期同6 个S周期（状态周期）组成。也就是说一个机器周期=6个状态周期（即时钟周期）=12个振荡周期。,RST/VPD：为复位信号输入端。当RST端保持2个机器周期（24个时钟周期）以上的高电平时，使单片机完成了复位操作。第二功能VPD为内部RAM的备用电源输入端。主电源一旦发生断电，降到一定低电压值时，可通过VPD为单片机内部RAM提供电源，以保护片内RAM中的信息不丢失，使上电后能继续正常运行。 ALE/PROG：ALE为地址锁存允许信号。在访问外部存储器时，ALE用来锁存P0扩展地址低8位的地址信号；在不访问外部存储器时，ALE也以时钟振荡频率的1/6的固定速率输出，因而它又可用作外部定时或其它需要。但是，在遇到访问外部数据存储器时，会丢失一个ALE脉冲。ALE能驱动8个LSTTL门输入。第2功能 PROG是内部ROM编程时的编程脉冲输入端。,PSEN：外部程序存储器ROM的读选通信号。当访问外部ROM时，PSEN产生负脉冲作为外部ROM的选通信号；而在访问外部数据RAM或片内ROM时，不会产生有效的PSEN信号。PSEN可驱动8个LSTTL门输入端。 EA/VPP：访问外部程序存储器控制信号。对80C51而言，它们的片内有4KB的程序存储器，当EA为高电平时，CPU访问片内程序存储器有两种情况：第1种是，访问地址空间在04KB范围内，CPU访问片内程序存储器；第2种是，访问的地址超出4KB时，CPU将自动执行外部程序存储器的程序，即访问外部ROM。当EA接地时，只能访问外部ROM。第2种功能VPP为编程电源输入。,1.HM6116有11条地址线（A0A10）、8条数据线（I/O1I/O8）、 1条电源线、1条接地线GND和3条控制线片选信号CE、 写允许信号WE和输出允许信号OE（3条控制线低电平有效）。 2.是一种存储芯片， 用作存储数据A0到A12为13条地址信号输入线，说明芯片容量为2的13次方，即8KD0到D7为数据线，表示芯片的每个存储单元存放一个字节（8位二进制数）。 对芯片读数时，作为输出线，对芯片编程时，作为输入线。CE为输入信号，低电平有效。（有称作片选信号）OE为输出允许信号，低电平有效PGM为编程脉冲输入端，当对芯片编程时，由此端加入编程脉冲信号；读取数据时PMG的值为1Vcc和Vpp都是接电源的，正常工作时是+5V。,程序存储器ROM：用于存放程序、常数和表格等。 寻址范围：由PC长度确定，PC为16位，则最大寻址范围片内、 片外合为64K（0000HFFFFH）。 例1：启用8051内部4K ROM或者8751内部4K EPROM， 则最多可以外扩指令一次性操作空间64K-4K=60K。 片内ROM地址为0000H0FFFH。扩展的ROM的最大寻址范围为1000H0FFFFH。具体从片内转到片外由-EA状态控制，前面已述。 例2：当8051、8751不使用片内ROM只使用片外ROM时，将-EA=0（-EA接GND）。此时片外ROM地址范围为0000H0FFFFH，即PC所有的值全部用于寻址扩展ROM。 片外M与控制信号的对应关系 -RD、-WR 片外RAM， -PSEN 片外ROM -EA用于片内、外ROM的使用控制,显示器与接口： LED显示器的结构，有7、8、“米“字常见三种，现常采用8段，每段为一个发光二极管，如图所示：,共阴极,当为共阴极时，a=b=dp=，当为共阳极时，a=b=dp=1。 显示字符 共阴极段选码 共阴极段选码 0 3FH C0H 1 06H F9H 2 5BH A4H . . . 7 07H F8H 8 7FH 80H,由图可知： 8255有3个8位I/O通道，分别为PA,PB,PC PAPBPC被分为二组进行控制,PA口与PC74合为A组,PB口与PC30合为B组。 片内设有控制字寄存器。A1 A0可分别寻址PA,PB,PC口及CWR CWR只写不读，操作状态见P155表61（或P156续表第1行） 引脚40P地线电源引脚位置不符合TTL规范，即 40脚不等于GND,外部引芯见P299第2行左数第1芯片 l 各通道说明 PA口：可编程（通过用程序改变控制字实现传递方式变化）实现8位输入、输出或双向传递。 PB口：可编程实现8位输入、输出，但是不能实现双向传递。 PC口：按高低4位分别控制方法，可用于输入、输出。PA、PB口作为选通口时，PC口部分端子被作为PA、PB口的选通的信号（固化而失去I/O通道功能）。 8255的控制字端口的地址是7FFFH。,8255有三种工作方式：方式0，方式1，方式2. 三种方式的控制字状态分别为： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 CW 方式0 CW 方式1 CW 方式2,1 0 0 1 0 0 0 1,1 0 1 1 1/0 1 1 X,1 1 X X X 1/0 1/0 1/0,串行口的工作方式: 一帧发送的条件： a. TI=0 ; b. 执行 MOV SBUF, A 启动发送时，串口自动插入起、停位，并在发送移位脉冲作用下，依次将数据从TXD端发出。 8位数据发送完后，在停止位开始时，置TI=1，TXD在新的数据未发送完之前保持1状态。 TI=1的作用： a. 当允许串行中断（EA=1，ES=1）作为中断申请信号，cpu响 应自动进入以0023H为首地址的中断服务程序。,b. 当不开中断（EA=0或ES=0）TI=1可作为查寻信息而得知一帧数据发送完。 接收无效的条件： a. RI一直为1（忘记复位）； b. 8位数据接收完后未顺利收到停止位（在SM2=1时）； 接收时钟： a. 接收移位脉冲频率=波特率 b. 接收字符的检测脉冲频率=16倍波特率,C51数据的存储类型:,基于存储器的指针: 基于存储器的指针以存储类型为参量，在编译时确定，可以高效访问指针指向单元的内容。指针的长度为1个字节（idata *，data *，pdata *）或2个字节（code *，xdata *）。 通用指针: 在指针定义时未对指针指向的对象存储空间进行修饰说明的，编译器都使用3个字节的通用指针。通用指针可以访问存储空间的任何变量。通用指针只在编译和连接/定位时才把存储空间代码和地址填入预留的3个字节中.通用指针包括3个字节，其中1个字节为存储类型，另2个字节为偏移地址。,位变量条件转移指令： 1.JB bit,rel;若（bit）=1则PC+3+rel-PC，若（bit）=0，则PC+3-PC 2JNB bit,rel;若（bit）=0则PC+3+rel-PC，若（bit）=0，则PC+3-PC 3.JBC bit,rel;若（bit）=1则PC+3+rel-PC，且置（bit）=0，若（bit）=0，则PC+3-PC 寻址方式： 1.寄存器寻址。 2.直接寻址。 3.立即寻址。,C51 位处理器 P20和P43 有关于位处理器以及位寻址的相关内容。 一个专用寄存器的寻址位在指令中的表示方法： 直接使用位寻址 使用位名称 单元地址与位数 点操作符方式 用户定义方式,输入/输出（I/O口）：P0、P1、P2、P3 读操作时，为保证读入的1状态不丢失，读操作实施前必须先使端口输出1状态，此类端口称为准双向I/O口。 P0口（P0.0P0.7）：8位双向I/O口。 访问扩展存储器作为A70/D70复用线(V控制=H) ： A70由ALE同步提取到外部地址锁存器（常用的是74LS373）。 P1口：（P1.0P1.7）是一个具有内部上拉电阻的8位双向的I/O口。每一个可驱动4个TTL负载. P2口：（P2.0P2.7）内部具有上拉电阻的8位准双向的I/O口。负载能力：4个LS TTL P3口位信号分为串口、外部中断、定时计数器外部事件计数及扩展RAM读/ 写控制等四类信号。,IIC总线的数据传输过程 IIC总线的数据传送格式是：在IIC总线开始信号后，送出的第一个字节数据用来选择从机地址，其中前7位为地址码；第8位为读写位(R/W)，该位为“0”表示发送，即主机把信息发送到所选择的从机，该位为“1”表示主机读取从机读信息。 IIC总线在传送数据过程中有四种类型信号：开始、停止和应答（ACK)和无应答（NACK）信号。 ROM中特殊单元及其使用（ROM中存放的程序分为非中断服务与中断服务程序两类 0000H单元：系统上电或复位（PC）=0000H，即单片机从该单元开始取指令执行程序。 特别提醒：0000H单元存放转移指令，转移目标为正式程序的首地址，,与0000H直接相连有0001H，0002H两个单元，因为转移指令占23个字节。 0003H（P107表5-1）：-INT0中断服务程序入口地址。后续7个单元，主要用于中断服务程序，其他程序也可使用。 000BH：C/T0中断服务程序入口地址，其余同上。 0013H：-INT1中断服务程序入口地址，其余同上。 001BH：C/T1中断服务程序入口地址，其余同上。 0023H：串行通信中断服务程序入口地址，其余同上。 ROM 特殊单元：系统上电或复位后首条运行指令的首字节存储单元0000H及5个中断服务程序入口单元0003H、000BH、0013H、001BH、0023H。 结构特点：从0000H单元开始提供3个可连续使用的单元，因此第1条指令均设置为转移指令；5个中断源服务程序的入口各固定连续占8个单元。,A/D转换器的主要技术指标 分辨率： 表示输出数字量变化一个相邻数码所需输入模拟电压的变化量，也叫做满刻度电压（最大值）与2n的比值，即每一刻度对于的电压量是V，n为位数。例，满刻度为5v，n8，则V（50）/（2n0）5/256 或(1/256) ×100%. 量化误差： 是由A/D的有限分辨率而引起的误差，或有限分辨率的A/D阶梯状转换特性曲线与无限分辨率的A/D转换特性曲线（直线）之间的最大偏差。 偏移误差： 输入信号为0时，输出信号不为0的值，又称为0值误差，主要由放大器或比较器的输入电压或电流引起，在A/D外部加一个电位器可以将偏移误差调至最小。,如何将一个ROM存储器的首地址为0000H的连续16个单元的内容送入相连的RAM的以40H为首地址中去？ 汇编语言： ORG 1000H MOV R0 , #40H MOV DPTR, #0000H MOV R4,#16 JJ: MOVX A,DPTR MOV R0, A INC R0 INC DPTR DJNZ R4, JJ RET,LED 开关控制显示函数如下： # include #include # define unchar unsigned char # define CONT 0x91 # define ADDR8D XBYTE 0x7FFF /定义8255A控制端口地址 # define ADDR8B XBYTE 0x7FFD /定义8255APB通道端口端口地址 # define ADDR8A XBYTE 0x7FFC /定义8255APA通道端口地址,unchar iofunc(void) /8255A 输入输出控制函数 unchar mid； ADDR8D = CONT; /输出控制字 mid = ADDR8A; /读A口信息 ADDR8B = mid; /输出信息到B口 return mid； void main(void) unchar b； b = iofunc( ); /调用8255A 芯片控制程序 ,SPI控制总线 SPI串行接口设备既可以工作在主机模式下，也可以工作在从机模式下。 在系统主机与SPI从机之间进行通信时，命令和数据都以串行方式传送。且高位在前，低位在后。 PI从机使用了2根数据线(MOSI、MISO)和2根控制线(SS、SCLK) 。控制线的作用为： S用来控制外围设备的选通(低电平有效)。如果一个SPI从机没有被选中，它的数据传输端MISO将处于高阻状态，从而与当前处于激活状态的隔离开。 SCLK则用来为数据通信提供同步时钟。不论SPI从机是否处于选通状态，系统主机都会为所有的SPI从机提供SCLK信号。,例3：图653中设6位显示器的显示缓冲器单元为内部RAM 79H7EH，分别存放6位显示器的显示数据。,（1） 8155关于PA、PB、PC的设置要求：PA反码输出，PB原码输出，PC输入。 （2）LED显示过程：主机设置6位显示缓冲区，及相应的字形码表；将显示缓冲区需显示单元中内容通过查字形码表转换为字形码；字形码由PB送LED段码总线，显示单元对应的位码经PA输出再反相驱动相应的LED位管显示，PA中1状态为有效驱动状态。,3）键盘中的动作键识别原理：先使PA输出全1，经反相为全0，读入PC1和PC0，PC1PC0不全为1，说明有键按下，延时20ms再进行上述操作，仍不全为1，则确定为有键按下；依次分别将PA各位单独置1输出，当读入的PC1PC0为全1时说明动作键不再当前列，反之在该列；再判PC0=0？，是则说明动作键在当前列的0行，否则换行识别；将输入为0电平行的首键头序号加上所在列列号，即为被识别动作键的键号。,