微機考試重點

MCS-51核的應(yīng)用1基本的內(nèi)核：8位CPUROM（2~64k），RAM(128/256字節(jié))定時器（2~3個）串行通信數(shù)據(jù)口并行I/O口擴展：16位CPU模擬信號輸入/輸出SOC發(fā)展方向（IP核）堆棧和堆棧指示器堆棧是在存儲器中分配的、具有連續(xù)地址的一片存儲區(qū)域。FILO(FirstInLastOut)CPU按堆棧指示器SP訪問堆棧中的內(nèi)容壓棧:先調(diào)整SP中的地址,在存入新的數(shù)據(jù)到棧頂位置;彈棧:先從棧頂取數(shù),再反向調(diào)整SP地址內(nèi)容.SP始終指向棧頂位置.內(nèi)存地址與高級語言變量的關(guān)系變量（數(shù)組）依據(jù)其類型占據(jù)一定的字節(jié)數(shù)char/unsignedchar1字節(jié)int/unsignedint2字節(jié)long/unsignedlong/float4字節(jié)編址是按字節(jié)為單位，一個字節(jié)占一個地址數(shù)組所占的地址單元=數(shù)組長度×數(shù)據(jù)類型字節(jié)數(shù)存儲模式bigendian

變量的最高位字節(jié)先行分配…littleendian

變量的最低位字節(jié)先行分配…ROM（ReadOnlyMemory）只讀指運行期間只讀,信息不易揮發(fā)，掉電也不丟失按初始信息的寫入方法和技術(shù)進步，可以分為以下幾類：掩膜ROM:半導(dǎo)體制造過程的最后一道掩膜工藝，根據(jù)用戶提交的存儲內(nèi)容決定MOS管的連接方式，制作成芯片后用戶不能更改。掩膜適合于成熟大批量生產(chǎn)；PROM（ProgrammableReadOnlyMemory）出廠時空白,未存儲信息，采用通用編程器，將程序或數(shù)據(jù)一次性寫入，以后無法更改，現(xiàn)在PROM實際應(yīng)用不多；EPROM（EraseableProgrammableReadOnlyMemory）是可擦除、可編程只讀存儲器。UVEPROM紫外線擦除EEPROM電擦除(目前實際應(yīng)用較多)RAM（RandomAccessMemory）讀取,原數(shù)不變;寫入,原數(shù)被新數(shù)覆蓋RAM存放數(shù)據(jù),程序代碼,也可分配為堆棧按存儲原理RAM可以分為靜態(tài)和動態(tài)兩類SRAM(StaticRAM)每一位是個觸發(fā)器,雙穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)寫入SRAM,如果電源正常，不會自行揮發(fā)但在同樣的芯片體積下，集成度較低DRAM(DynamicRAM〕依靠MOS管的極間電容存儲信息，集成度高,動態(tài)RAM的存儲容量大.由于電荷容易泄漏，所以需要周期性刷新，刷新電路通過“讀出——寫入”電路來再生極間電容上的電荷。一般2ms刷新一次。集成度高。新型存儲器OTPROM〔OneTimeProgrammbleROM〕FLASHROM也即閃存，快速編程的EEPROM。在MP3，CF卡，U盤中的芯片基于FLASH的ISP(InSystemProgram)和IAP(InApplicationProgram)技術(shù)，可以遠程升級嵌入式系統(tǒng)的程序。串行FLASHROM控制簡單、容量大，價格低廉，用來存儲工作參數(shù)等。動態(tài)RAM方面(內(nèi)存條技術(shù))早期的快速頁方式FPM（FastPageMode），70ns；可擴展數(shù)據(jù)輸出方式EDO（ExtendedDataOutput）可達60ns；同步DRAM，即SDRAM（SynchronousDRAM）能與系統(tǒng)總線時鐘同步工作，讀寫速度可達10nS，甚至7nS。中斷中斷（Interrupt）因事件發(fā)生，程序中止正常的執(zhí)行流程，轉(zhuǎn)入到該事件的處理程序。中斷服務(wù)例程（ISR,Interruptserviceroutine）完成事件處理的代碼,稱為中斷服務(wù)過程ISR。中斷返回事件處理完畢（ISR執(zhí)行完畢）返回正常的流程。與子程序調(diào)用的區(qū)別調(diào)用是程序主動的，響應(yīng)事件是被動的。無法預(yù)知事件何時發(fā)生，與程序流程是異步的。都會形成斷點，并需要保存，以便返回，中斷的斷點是隨機的。關(guān)于DMA的應(yīng)用MCS-51CPU是否支持DMA?答：本身不支持。MCS-51的CPU不能放棄對其總線的控制權(quán)，自身也不能掛起；哪些場合使用DMA?答：當(dāng)輸入/輸出為高速設(shè)備時，非DMA方式數(shù)據(jù)存取使用程序循環(huán)（每個數(shù)據(jù)的處理包含硬件操作、指針修改、結(jié)束判斷等）；DMA方式完成這些工作是依靠硬件的，能發(fā)揮高速設(shè)備的效率。以FIFO緩沖隊列為媒介的DMA：

1硬件將高速設(shè)備連接到FIFO的一端，CPU為另一端。不要求CPU出讓總線，CPU與DMA異步工作；2ADI的BLACKFin系列MCU自帶多媒體數(shù)據(jù)采集，具有DMA功能，每秒采集25幀圖象，配備MP4圖象壓縮芯片，可以實現(xiàn)視頻數(shù)字錄象復(fù)位與復(fù)位狀態(tài)復(fù)位：使CPU處于已知的初試狀態(tài)；復(fù)位電路：高電平連續(xù)維持24個以上的時鐘周期，使內(nèi)部有關(guān)寄存器為默認值；圖中PC等的初值意味著什么？（main高級語言運行之前，引導(dǎo)程序要做的若干工作與此有關(guān)）128/256字節(jié)內(nèi)部RAM中的內(nèi)容是否被復(fù)位到00H?

沒有說！理解為與復(fù)位無關(guān)。寄存器內(nèi)容PC0000HACC00HB00HSP07HDPTR0000HP0~P3FFH……

程序存儲器映像PC是16位，所以能尋址64KBROM。每個地址單元是8位的，所以是1字節(jié)寬：單字節(jié)指令占一個地址，多字節(jié)指令占多個字節(jié)

無論物理存儲器是掩膜ROM/FLASHROM，內(nèi)部是否有ROM，程序存儲器的映像是編程模型的一部分。

MCS-51系列微控制器的P0~P3P1口的結(jié)構(gòu)（鎖存器，三態(tài)門和驅(qū)動）寫狀態(tài)“1”或“0”到引腳；讀引腳、讀鎖存器；“讀——修改——寫”操作；可以字節(jié)操作，也可位操作。準雙向I/O口P1口是通用的準雙向I/O口。輸出高電平時，能向外提供拉電流負載，不必再接上拉電阻；當(dāng)口用作輸入時，須向口鎖存器寫入1。P3的結(jié)構(gòu)類似于P1，P3也是準雙向口；具有第二功能，其操作通過相應(yīng)的特殊功能寄存器；剩余的第一功能用位操作。P3口的第二功能引腳分布

第一功能第二功能信號名功能描述方向P3.0RxD串行通信輸入IP3.1TxD串行通信輸出OP3.2/INT0外部中斷輸入0IP3.3/INT1外部中斷輸入1IP3.4T0定時器/計數(shù)器外部輸入0IP3.5T1定時器/計數(shù)器外部輸入0IP3.6/WR擴展RAM寫控制信號OP3.7/RD擴展RAM讀控制信號OP2口的結(jié)構(gòu)作為端口，與P1類似，準雙向口；根據(jù)指令的需要，控制MUL開關(guān)；輸出高8位地址A8~A15，是總線功能（有些系統(tǒng)只需要低8位地址）P0口的結(jié)構(gòu)端口功能低8位地址功能數(shù)據(jù)總線功能P0用作通用I/O口

當(dāng)系統(tǒng)既不進行片外的ROM擴展，也不進行片外RAM擴展時，P0用作通用I/O口。在這種情況下，硬件自動使MUX開關(guān)接向鎖存器的反相輸出端。與門輸出的“0”使輸出驅(qū)動器的上拉場效應(yīng)管T1處于截止?fàn)顟B(tài)。因此，輸出級工作在漏極開路方式。外接上拉電阻可構(gòu)成準雙向口。

P0作地址/數(shù)據(jù)總線在外部存儲器訪問周期，P0口分時傳輸?shù)?位地址信息和數(shù)據(jù)信息，用作總線；在地址（或數(shù)據(jù)）的輸出階段，硬件自動將MUL開關(guān)接至反相器的輸出端，T1，T2呈推挽方式驅(qū)動，引腳電平跟隨內(nèi)部地址線（或數(shù)據(jù)線）的狀態(tài)；CPU讀總線階段，硬件自動將MUX開關(guān)撥向鎖存器、自動向鎖存器寫入FFH并且置“讀引腳”信號有效；P0.X引腳的狀態(tài)經(jīng)緩沖器進入內(nèi)部數(shù)據(jù)總線。

作地址/數(shù)據(jù)總線時P0口是一個真正的雙向口。P1~P3口的電平及驅(qū)動能力：

P0、P1、P2、P3口的電平與CMOS和TTL電平兼容。P0口的每一位口線可以驅(qū)動8個LSTTL負載。在作為通用I/O口時，由于輸出驅(qū)動電路是開漏方式，由集電極開路（OC門）電路或漏極開路電路驅(qū)動時需外接上拉電阻；當(dāng)作為地址/數(shù)據(jù)總線使用時，口線輸出不是開漏的，無須外接上拉電阻。P1、P2、P3口的每一位能驅(qū)動4個LSTTL負載。它們的輸出驅(qū)動電路設(shè)有內(nèi)部上拉電阻，所以可以方便地由集電極開路（OC門）電路或漏極開路電路所驅(qū)動，而無須外接上拉電阻。由于單片機口線僅能提供幾毫安的電流，當(dāng)作為輸出驅(qū)動一般的晶體管的基極時，應(yīng)在口與晶體管的基極之間串接限流電阻。

7.1.1指令分類

33種功能，111條指令按指令字節(jié)數(shù)分：

1字節(jié)、2字節(jié)、3字節(jié)。按指令的機器周期數(shù)分類：

1、2、4個周期最頻繁的指令為單周期，故fosc=12MHz,Tm=1

s?！?.0MIPS7.1指令系統(tǒng)概述4棧操作指令進棧指令

PUSHdirect；(SP)←(SP)+1，((SP))←(direct)

功能：堆棧指針SP加1，然后將直接地址direct單元的內(nèi)容送到SP所指向的棧頂。出棧指令

POPdirect；(direct)←((SP)),(SP)←(SP)－1

功能：將SP所指向的堆頂?shù)膬?nèi)容送到直接地址direct指向的單元中，然后堆棧指針SP減1。關(guān)鍵詞存儲空間地址范圍data

直接尋址片內(nèi)RAM 0x00-0x7fidata

間接尋址片內(nèi)RAM 0x00-0xffbdata

可位尋址片內(nèi)RAM 0x20-0x2F按字節(jié)訪問bit

在bdata空間定義 0x00-0x7F按位訪問sfr

特殊功能寄存器

0x80-0xffsbit

特殊功能寄存器中的可位尋址的位

xdata

擴展RAM 0x0000-0xffff

pdata

頁式尋址擴展RAM 0xPP00-0xPPffPP=(P2)code

程序ROM 0x0000-0xffff中的常數(shù)表C-51數(shù)據(jù)的存儲類型存儲模式SMALL 默認的存儲類型是dataCOMPACT 默認的存儲類型是pdataLARGE 默認的存儲類型是xdata開發(fā)環(huán)境默認的初始狀態(tài)是SMALL可以修改C51的基本數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型長度(bit)長度(byte)值域bit11/80,1unsignedchar810~255signedchar81–128~127unsignedint1620~65535signedint162–32768~32767unsignedlong3240~4294967295signedlong324–2147483648~2147483647float324±1.176E–38~±3.40E+38(6位數(shù)字)double648±1.176E–38~±3.40E+38(10位數(shù)字)C-51的常用頭文件reg51.h定義特殊功能寄存器和位寄存器math.h浮點運算庫ctype.h字符函數(shù)stdio.h標準輸入輸出stdlib.h標準庫函數(shù)absacc.h輔助宏，支持絕對地址說明例：I/O口定義#include<absacc.h>#defineportXBYTE[0x1000]//擴展RAM區(qū)的端口定時與計數(shù)的原理事件脈沖fosc預(yù)分頻初值寄存器溢出回零門+1/-1二進制計數(shù)器MCS-51的計數(shù)是加；計數(shù)值+初值=容量；沒有位尋址功能只能使用字節(jié)傳送MOVTMOD,#..T0,T1的方式控制字GATEGATEC/TM1M0C/TM1M0T1控制字段T0控制字段

TMOD89H啟用P3.2/P3.3（分別對應(yīng)于T0/T1）作為外部控制引腳0為定時1為計數(shù)M1,M0為方式0，1，2，3的編碼控制字寄存器TF1TF0TR0TR1IE1IE0IT0IT1TCON88HT0觸發(fā)控制T1觸發(fā)控制T0溢出標志T1溢出標志語句TR0=0；TR0=1；分別表示開啟或關(guān)閉定時器方式013位計數(shù)，范圍0~213-1；方式116位計數(shù)，范圍0-216-1；方式2，3為8位計數(shù)，范圍0~255；最小定時單位：fosc/12T0/T1的初始化計數(shù)初值范圍例

晶體頻率為12MHz，欲每5ms能向CPU發(fā)出一個定時處理請求。試編程完成處始化任務(wù)。解：選T0,定時方式；硬件預(yù)分頻是固定的1/12，計數(shù)頻率是f=fosc/12=1M;即計數(shù)周期為tc=1/f=1us;5ms需要的計數(shù)值是5×10-3/1×10-6=5000;可選方式0（13位方式），計算范圍213=8192初值為：8192–5000=31923192=0x0C78h=01100011,11000(Binary)高8位0xc3,低5位0x18另解

選用方式1(16位方式)，計算范圍為216=65536,計數(shù)初值為：65536–5000=61536=0xF060初始化語句：TMOD=0x01; //00000001 ；

//T0無GATE,Timer,Mode0TH0=0xF0; //低8位TL0=0x60； //高8位TR0=1;…

思考：如果是采用T1，應(yīng)該怎樣做？TMOD=0x01;//00000001BTH0=0x1Fh;TL0=0;TR0=1;COUNT=0; //計數(shù)清0用MCS-51MCU構(gòu)成一個石英時鐘fosc=11.0592MHz，每秒需要計數(shù)921600次；1/16秒需要計數(shù)57600次，在T0或T1的允許范圍之內(nèi)；硬件計數(shù)每個周期57600個時鐘，再用軟件與之結(jié)合，對一個變量進行累加，計滿16就是一秒；60秒為一分，60分為1小時，…計數(shù)時間間隔初值的計算65536-57600=7936=1F00h，高8位是1Fh，低8位是00h,方式1、定時、結(jié)合計數(shù)變量例9-2以P1.0，P1.1，P1.3分別控制三相步進電機的A,B,C三相依次通電，通電規(guī)律為“A-AB-B-BC-C-CA-A-．．．”，換相時間間隔為0.5ms（CPU時鐘為6MHz）。采用T0定時，查詢方式工作。解：CPU時鐘為6MHz，則計數(shù)頻率為6MHz/12=0.5MHz，周期為2μs；定時間隔為0.5ms=500μs；計數(shù)值為500μs/2μs=250；只需要8位計數(shù)就夠了，選用方式2。初值為28-250=6程序#include<reg51.h>unsignedcharcodeTable[6]={1,3,2,6,4,5};//通電相序voidmain(){ P1=0； //步進電機各相斷電

TMOD=(TMOD&0xF0)|0x02; //T0無GATE，定時，方式2 TH0=6; //初值寄存器初值

TL0=6; //第一次計數(shù)初值，以后自動重載

TR0=1； //啟動定時器T0 while(1) { pHndl=0; //表指針清0 while(!TF0){} TF0=0; P1=Table[pHndl++];//送數(shù)，步進電機通電相序變化

if(pHndl==6)pHndl=0; //指針+1調(diào)整

}}例9-3在某牛奶自動灌裝線上，每檢測到20瓶，產(chǎn)生一個裝箱指令脈沖，使相關(guān)設(shè)備動作。試用MCS-51型微控制器的計數(shù)器實現(xiàn)該控制要求。檢測信號從T1引腳（P3.5）輸入，指令脈沖從P1.2輸出。解：自動灌裝線上裝有傳感裝置，每檢測到一瓶牛奶向T1引腳發(fā)送一個脈沖信號；使用計數(shù)功能，可實現(xiàn)該控制要求；選T1的方式2；初值為256-20=236=0xEC。

程序：sbitOut=P1^2;voidmain()

{

T1=0; //清除輸出

TMOD=0x60; //T1,無GATE //計數(shù),方式2 TL1=0xEC; //初值

TH1=0xEC; //初值

TR1=1; //啟動

while(1) { while(!TF1){} TF1=0; Out=1; //高電平

Out=1; //重復(fù)送數(shù)，少許等待

Out=1; Out=0; }}更多定時器/計數(shù)器(T/C)應(yīng)用的C語言編程例：設(shè)fosc=12MHz晶振，要求在P1.0腳上輸出周期為2ms的方波。解：設(shè)高電平時間與低電平時間各1ms，每隔1msP1.0取反。預(yù)分頻12，計數(shù)頻率為1MHz，計數(shù)周期1μs（即機器周期），計數(shù)次數(shù)=1000，計數(shù)初值=-1000的補碼；用定時器0的方式1編程，采用查詢方式，程序如下：

#include<reg51.h>sbitP1_0=P1^0；

voidmain(void){ TMOD=0x01； /*設(shè)置定時器1，無門控，方式1*/ TR0=1; /*啟動T/C0*/ for(;;) { TH0=(-1000)/256； /*裝載計數(shù)器初值*/ TL0=(-1000)%256；

do{}while(!TF0)； /*查詢等待TF0置位*/ P1_0=!P1_0； /*定時時間到P1.0反相*/ TF0=0； /*軟件清TF0*/}}矢量中斷所謂矢量中斷，就是一個中斷對應(yīng)一個入口地址；被開放的、且經(jīng)過優(yōu)先級判別而勝出的中斷請求信號送到CPU；CPU用硬件的方法生成一條CALL指令，調(diào)用相關(guān)的矢量地址。隱含的工作：保留斷點到堆棧；記錄中斷狀態(tài)和當(dāng)前優(yōu)先級下一個機器周期…

…轉(zhuǎn)ISR執(zhí)行（事件的處理）中斷的條件無同級、或高優(yōu)先級中斷正在服務(wù)中；當(dāng)前指令已執(zhí)行到最后一個機器周期并將結(jié)束；當(dāng)前正在執(zhí)行的不是RETI，IE，IP等指令可能導(dǎo)致改變中斷系統(tǒng)狀態(tài)的指令C51的中斷函數(shù)void函數(shù)名

interrupt中斷號

using寄存器組號函數(shù)名由編譯器使用，是形式上的，但要求唯一中斷號0，1，2，3，4，…對應(yīng)于中斷源；寄存器組號可以是0~3，但實際為1，2，因為0保留給正常程序；1為低優(yōu)先級中斷；2高低優(yōu)先級中斷；3為用戶保留初始化部分#include<reg51.h>intrpm,m;unsignedcharTc;voidmain(void){TMOD=1; //方式1，16位計數(shù)TH0=0x1F; //計數(shù)57600，初值7936=0x1F00TL0=0; ET0=1; //T0允許中斷TR0=1; //T0走時開始IT0=1; //INT0中斷為邊沿觸發(fā)方式EX0=1; //INT0允許中斷EA=1; //CPU允許中斷m=0; //轉(zhuǎn)速脈沖計數(shù)初值清0rpm=0; //轉(zhuǎn)速清0Tc=0; //1/16秒累計While(1){ //addyourothercodehere}}單工通信單工（Simplex)特點：僅能進行一個方向的數(shù)據(jù)傳送

設(shè)備A發(fā)送器設(shè)備B接收器Dataflow半雙工通信半雙工（HalfDuplex）特點：數(shù)據(jù)可以在兩個方向上進行傳送，但是這種傳送絕不能同時進行?！倦p向，但不同時】設(shè)備A發(fā)送器/接收器設(shè)備B接收器/發(fā)送器Dataflow全雙工通信全雙工（FullDuplex）特點：能夠在兩個方向同時進行數(shù)據(jù)傳送。設(shè)備A發(fā)送器/接收器設(shè)備B接收器/發(fā)送器通信速率比特率——每秒傳輸?shù)亩M制位數(shù)，單位為bps（bitpersecond）。波特率―――每秒傳輸?shù)碾x散狀態(tài)數(shù)（也稱離散狀態(tài)）。在一個信道上，如果只有高、低電平兩種離散狀態(tài)（分別代表“1”和“0”），則波特率與比特率剛好一致。如果在某個信道中可以傳輸多種不同的離散狀態(tài)，則每個狀態(tài)可以攜帶兩位或兩位以上的二進制數(shù)，此時，波特率就不等于比特率。波特率有標準值MCS-51的串行控制器相關(guān)資源TxDRxD引腳SBUFSCON寄存器波特率時鐘發(fā)生器T1orT2固定（相對于fosc）用途全雙工串行通信串行方式I/O口擴展典型應(yīng)用（實用）8255與MCS-51的接口和編程MCS-51擴展8255控制打印機的C語言編程例78255控制打印機。擴展8255與打印機接口的電路。8255的片選線為A7，打印機與MCS-51采用查詢方式交換數(shù)據(jù)。打印機的狀態(tài)信號輸入給PC7，打印機忙時BUSY=1，微型打印機的數(shù)據(jù)輸入采用選通控制，當(dāng)STB上負跳變時數(shù)據(jù)被輸入。8255采用方式0由PC0模擬產(chǎn)生STB信號。按照接口電路，口A地址為7CH，口C地址為7EH，命令口地址為7FH，PC7~PC4輸入，PC3~PC0輸出。方式選擇命令字為8EH。unsignedcharxdataPortA_at_0x007C;unsignedcharxdataPortB_ar_0x007D;unsignedcharxdataPortC_at_0x007E;unsignedcharxdataCtrlW_at_0x007F;voidInit8255(void) //8255初始化子程序{ CtrlW=0x8A; //方式控制字

CtrlW=0x01; //位控字，PC0置1，/STB置高}VoidCharPRN(unsignedcharx4prt) //字符打印子程序{unsignedcharTmp; do//檢查是否忙 { Tmp=PortC; }while(Tmp&0x80)； PortA=x4prt; //發(fā)送ASCII

CtrlW=0; //PC0變低 CtrlW=1; //PC0變高}（緊接前頁）voidmain(void){unsignedcharcodeHello[]=“Hello,world!”,0x0D,0x0A,0x00;unsignedchari=0; do { CharPRN(Hello[i++]); }while(Hello[i]!=0); ……}7.13.2七段數(shù)碼顯示與MCS-51的接口數(shù)碼顯示器有靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩種顯示方式。數(shù)碼顯示器有發(fā)光管的LED和液晶的LCD兩種。

LED顯示器工作在靜態(tài)方式時，其陰極(或其陽極)點連接在一起接地(或+5V)，每一個的端選線(a，b，c，d，e，f，g，dp)分別與一個8位口相連。LCD數(shù)碼顯示只能工作在靜態(tài)顯示，并要求加上專門的驅(qū)動芯片4056。

LED顯示器工作在動態(tài)顯示方式時，段選碼端口I/O1用來輸出顯示字符的段選碼，I/O2輸出位選碼。I/O1不斷送待顯示字符的段選碼，I/O2不斷送出不同的位掃描碼，并使每位顯示字符停留顯示一段時間，一般為1~5ms，利用眼睛的視覺慣性，從顯示器上便可以見到相當(dāng)穩(wěn)定的數(shù)字顯示。例188155控制的動態(tài)LED顯示。圖7.23經(jīng)8155擴展端口的6位LED動態(tài)顯示確定的8155片內(nèi)4個端口地址如下：命令/狀態(tài)口：FFF0H口A： FFF1H口B： FFF2H口C： FFF3H

6位待顯示字符從左到右依次放在dis_buf數(shù)組中，顯示次序從右向左順