单片机自考概念题

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1、第一章第一章 绪论绪论1 1、 单片微型计算机单片微型计算机 （1） 单片微型计算机的发展历史发展历史 答：1971 年 intel 公司研制成功世界上第一台 4 位微处理器；1973 年 intel 公司研制成功 8080 8 位微处理器；1976 年 intel 公司推出 MCS-48 系列 8 位单片机；80 年代初 在 MCS-48 单片机基础上推动 MCS-51 系列 8 位单片机；1983 年 intel 公司推出了 MCS-96 系列 16 位单片机。 （2） 单片微型计算机发展总趋势的的特点特点答： 不断推出高档高性能单片机； 高新技术下移重点提高 8 位单片机性能； 不断采用

2、新工艺，实现低功耗、宽电压、高速度、高可靠性； 日趋单片应用； SOC（System On Chip）嵌入式系统。 单片机应用网络化。 。 2 2、 IntelIntel MCSMCS 系列单片微机简介系列单片微机简介 （1）MCSMCS4848 系列单片微机 答：8 位 CPU、1K 字节 ROM、64 字节 RAM、27 根 I/O 线和 1 个 8 位定时/计数器。其特点是：存储器容量较小，寻址范围小（不大于 4K） ，无串行接口，指令系 统功能不强。 （2）MCSMCS5151 系列单片微机 答：8 位 CPU、4K 字节 ROM、256 字节 RAM、4 个 8 位并口、1 个全双工

3、串行口、2 个 16 位定时/计数器。寻址范围 64K，并有控制功能较强的布尔处理器。其特点是：结构体系完善，性能已大大提高，面向控制的特点进一步突出。现 在，MCS-51 已成为公认的单片机经典机种 。 （3）MCSMCS9696 系列单片微机 答：16 位 CPU、8K 字节 ROM、232 字节 RAM、5 个 8 位并口、1 个全双工串行口、2 个 16 位定时/计数器。寻址范围 64K。片上还有 8 路 10 位 ADC、1 路 PWM 输出及高 速 I/O 部件等。其特点是：片内面向测控系统外围电路增强，使单片机可以方便灵活地用于复 杂的自动测控系统及设备。 3 3、 IntelI

4、ntel MCSMCS 系列单片微机的种类系列单片微机的种类 答：MCS48 系列单片微机、MCS51 系列单片微机、MCS96 系列单片微机。 4、 MCSMCS5151 系列系列单片微机各产品性能P6 型号 特性805180C518751803180C31805280328044 程序存储器 （字节）4K ROM4K ROM4K EPROM-8K ROM-4K ROM 数据存储器 （字节）128128128128128256256192程序存储器 扩展60K60K60K64K64K56K64K60K（片外，字 节） 数据存储器 扩展 （片外，字 节）64K64K64K64K64K64K64

5、K64K最高时钟频 率（MHz）1212121212121212典型指令执 行时间 （us）1111111116 位定时器/ 计数器22222332并行 I/O 口3232321616321632 串行 I/O 口 中断线55555665 电源功耗 （Icc 最大电 流，mA）1252413517524160160200可程控电源 方式 冻结方式 掉电方式10 -50uA 3.020 -10 -50uA 3.010 -1030 _5、 单片微机工业产品（IGP）概念 答：单片机产品有两种：一是民用级单片机民用级单片机。由于工艺结构特点、工作环境温度、可靠性 比一般微型机高；二是工业级单片机工业

6、级单片机, ,工业级产品的工作温度范围为-40+85.工业级产品 的可靠性比民用级高,符合工业级产品技术指标。第二章第二章 MCS-51MCS-51 单片微机系统结构单片微机系统结构1.电子电子计算机的组成计算机的组成： 主机（包括运算器、控制器和主存储器） 、存储器（ROM，RAM） ；外部设备（包括输入 设备、输出设备和外存储器） 。运算器和控制器合称为中央处理器 CPU 运算器和控制器集成在一块芯片上（CPU） ；主存储器按不同容量集成，由多片组成微 型计算机的主存储器；把外部输入输出接口集成电路集成各种不同的外围接口电路芯片。 通过 CPU 的外部总线把各功能芯片组合在一块或多块电路板

7、上，构成一台微型计算机，通 过各种外围接口芯片配置各种不同的输入/输出等外部设备2.单片微机单片微机的组成：的组成： 在一块芯片上集成了 CPU、振荡器电路、ROM 和 RAM 存储器、定时器/计数器和并行/串 行 I/O 口等。单片微型计算机与典型微型计算机在组成原理上没有本质的区别，仅仅是结 构形式有所不同。MCS-51 系列单片机从其制造工艺上可分为 HMOS 型和 CHMOS 型两档。 3.MCS-51 系列单片机内部包含如下功能部件功能部件： 1) 8 位 CPU、 2) 振荡器和时钟电路、 3) 4K/8K 字节的程序存储器 ROM 或 EPROM、 4) 128/256 字节的数

8、据存储器 RAM、 5) 可寻址外部程序存储器和数据存储器各 64K 字节、 6) 20 多个特殊功能寄存器、 7) 32 线并行 I/O 口、 8) 1 个全双工串行 I/O 口 9) 23 个 16 位定时器/计数器、 10) 56 个中断源，2 个优先级，同级中断则按优先顺序查询、 11) 具有较强功能的位处理（布尔）能力。480518051 单片微机单片微机引脚功能引脚功能说明说明 1） 主电源引脚 Vss-（20 脚）：电路地电平 Vcc-（40 脚）：正常运行和编程校验（8051/8751）时为+5V 电源 2）状外接晶振或外部振荡器引脚 XTAL1-（19 脚）：接外部晶振的一个

9、引脚。 XTAL2- (18 脚)： 接外部晶振的另一个引脚。 3）控制或选通或电源复用引脚 RST/VPD -（9 脚）：RST 即 Reset（复位）信号输入端。振荡器工作 时由该引脚输入脉宽 2 个以上机器周期的高电平时复位单片机。 ALE/(/PROG)-（30 脚）：ALE，允许地址锁存信号输出。 /PSEN-（29 脚）：访问外部程序存储器选通信号，低电平有效。 VPP/(/EA)-(31 脚)：/EA 为访问内部或外部程序存储器选择信号。 4）多功能 I/O 口引脚P0 口-(3239 脚)：8 位漏极开路双向并行 I/O 端口。P1 口-（18 脚）：8 位准双向并行 I/O

10、端口。P2 口-（2128 脚）：8 位准双向并行 I/O 端口。P3 口-（1017 脚）：具有内部上拉电路的 8 位准双向并行 I/O 端口。 5算术算术/ /逻辑运算部件逻辑运算部件 ALUALU 算术/逻辑运算部件 ALU 包括运算器、布尔处理器、累加器 A、寄存器 B、暂存器、程 序状态字 PSW 寄存器等。6 6专用寄存器专用寄存器 1) 累加器累加器 A A：运算时的暂存寄存器，用于提供操作数和存放运算结果 2) 寄存器寄存器 B B：一般用于乘、除法指令，与累加器 A 配合使用 3) 程序状态字程序状态字 PSWPSW：是一个 8 位寄存器，寄存当前指令执行后的状态，为下条或以

11、后的指 令的执行提供状态条件CyACF0RS1RS0OVP 字节地址 D0H CYy （PSW.7）：高位进位标志位。AC（PSW.6）：辅助进位标志位，又称半字节进位标志位。 F0 （PSW.5）：用户标志位，可由用户通过软件定义（置位或清零）和检测。 RS1（PSW.4）： RS1（PSW.3）：选择工作寄存器组位，用于选择内部 4 个工作寄存器组的某组。每个寄 存器组有 8 个 8 位的工作寄存器。这是 8051 单片机所特有的，是内部数据存储器 RAM 中的 一部分。各组编码为：RS1 RS0 寄存器组 对应 RAM 地址0 0 组 0 00H07H0 1 组 1 08H0FH1 0

12、组 2 10H17H1 1 组 3 18H1FH OV（PSW.2）：溢出标志位， OV=CYAC 用于带符号数运算的溢出。 （PSW.1）：保留位，无定义。 P（PSW.0）：奇偶校验标志位，由 A 中的 1 的个数决定，由硬件置位或清 0。4) 堆栈及栈指针堆栈及栈指针 SPSP：堆栈是一组编有地址码的特殊的存储单元，通常是在数据存储器中 开辟的一个存储区域。堆栈顶的地址码由栈指针 SP 表示；堆栈单元中存放的信息称为 堆栈元素。8051 的堆栈可通过软件在内部 RAM 中定义一个区域作为堆栈 MOV SP , #60H 这条语句中 SP 为 60H 8051 的堆栈编址是向上生成。 SP

13、 总是指向栈顶且装有数据。 在主机复位后，栈指针 SP 初始值为 07H，压入数据从 08H 单元开始。 5) 数据指针数据指针 DPTRDPTR：是一个独特的 16 位寄存器，它可分为两个独立的 8 位寄存器 DPH、DPL。7 7时钟电路及时序时钟电路及时序 1. 振荡器：振荡器：频率范围为 1.212MHz。采用石英晶振时，C=（3010）pF，采用陶瓷谐振 振荡器时 C=（4010）pF。 2. 时钟电路及时序时序：CPU 时序的确定，8051 指令的机器周期由包含 12 个分频（晶振） 周期的 6 个状态所组成 3. 取指/执行时序图 p178 8并行并行 I/OI/O 口结构口结构

14、 并行 I/O 口的内部结构： 1）P0 口在访问外部存储器是，P0 口既是一个真正的双向数据总线口，又是分时输出低 8 位地址口。 P2 口当系统外接存储器是，P2 口用于输出高 8 位地址，也可作通用 I/O 口，则它是个 准双向 I/O 口。 P1 口是个标准的 8 位准双向并行 I/O 口。 P3 口是一个双功能口，其第一个功能作通用 I/O 口，是一个 8 位准双向输入或输出口 P0P0 口应外加上拉电阻口应外加上拉电阻，P1P1、P2P2、P3P3 口无需外加上拉电阻即可驱动。口无需外加上拉电阻即可驱动。P0P0 口能驱动口能驱动 8 8 个个 LSTTLLSTTL 负载负载，而，

15、而 P1P1 口、口、P2P2 口和口和 P3P3 口只能驱动口只能驱动 4 4 个个 LSTTLLSTTL 负载负载。 读修改写操作：每个并行每个并行 I/OI/O 口均口均有两种有两种“读读”方式方式：读引脚和读锁存器读引脚和读锁存器。9 9总线：总线： 是计算机系统中一组公共的信息通路，按其结构与功能可分为内部总线和外部总线、并 行的地址、数据总线、控制总线。1010复位（复位（RESETRESET） RST/ VPD引脚功能：当主电源 Vcc 断电时，可由 VPD引脚提供内部 RAM 作备用电源。 复位（RESET）：复位即使主机各部件恢复为初始状态。RST 引脚为主机提供一个外部 复位信号输入端口。1111节电运行方式：节电运行方式： 在耗电成为关键因素的应用场合，可采用节电运行方式。CHMOS 8051 单片机是标准的 节电运行方式而 HMOS 8051 单片机不是标准节电运行方式。详细内容见 P251212EPROMEPROM 型型 8751H8751H 单片微机单片微机 8751H 内部的 EPROM 编程：8751H 必须在 46MHz 的振荡频率下工作。 8751H 内部程序的校验 内部程序存储器保密位 片