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1、单片机原理及其应用单片机原理及其应用20112011年年考试大纲一、 考试范围第一章 绪论 （0%0%）作为了解作为了解1.01.0 基础知识介绍基础知识介绍1.1.电平特性电平特性2.2.2 2进制与进制与1616进制的表示及转换进制的表示及转换3.3.二进制数的逻辑运算二进制数的逻辑运算4.4.数的表示数的表示计算机中的数和字符的编码计算机中的数和字符的编码1.11.1 单片机的基本概念单片机的基本概念单片机的全称为单片微型计算机单片机的全称为单片微型计算机(Single(Single ChipChip Microcomputer)Microcomputer)。 从应用领域来看从应用领域来
2、看, , 单片机主单片机主要用于控制要用于控制, , 所以又称为微控制器所以又称为微控制器(Microcontroller(Microcontroller Unit)Unit)或嵌入式控制器或嵌入式控制器(Embedded(Embedded Controller)Controller)。 单片机是将计算机的基本部件微型化并集成在一块芯片上的微型计算机。单片机是将计算机的基本部件微型化并集成在一块芯片上的微型计算机。单片机的发展历程单片机的发展历程单片机技术的多学科交叉特点单片机技术的多学科交叉特点单片机的功能结构特征单片机的功能结构特征1.21.2 单片机的发展单片机的发展4 4位位-8-8位
3、位-16-16位位-32-32位位-64-64位位1.31.3 单片机的特点及应用单片机的特点及应用1.41.4 单片机的类型与常用单片机系列单片机的类型与常用单片机系列1.4.11.4.1 单片机的类型单片机的类型众多的单片机可以从不同角度进行分类。众多的单片机可以从不同角度进行分类。 按单片机数据总线的位数按单片机数据总线的位数, , 可将单片机分为可将单片机分为4 4位、位、 8 8位、位、 1616位、位、 3232位。位。 了解了解ARMARM芯片的基本分类，特点，特别是基于芯片的基本分类，特点，特别是基于CM3CM3内核机构的最新一代内核机构的最新一代ARMARM构架，现在的智能手
4、机很构架，现在的智能手机很多都基于多都基于CM3-ACM3-A系列内核，现在主要是系列内核，现在主要是A8A8，如三星的，如三星的I9000I9000，P1000P1000，S8550S8550，摩托罗那的，摩托罗那的MileStoneMileStone，XT800XT800。涉及到的手机厂家有。涉及到的手机厂家有诺基亚诺基亚 三星三星 HTCHTC 摩托罗拉摩托罗拉 苹果苹果 索尼爱立信索尼爱立信 联想联想 黑莓黑莓 天语天语LGLG 步步高步步高 魅族魅族 中兴中兴 明泰明泰 首派首派 华为华为 酷派酷派 夏普夏普 纽曼纽曼 多普达多普达 OPPOOPPO 现代手机现代手机 金立金立 Go
5、ogleGoogle 戴尔戴尔 朵唯朵唯长虹长虹 阿尔卡特阿尔卡特 AcerAcer宏碁宏碁 康佳康佳 PalmPalm 华硕华硕 中恒中恒 海尔海尔 海信海信。1.4.21.4.2 目前流行的目前流行的5151内核的内核的8 8位单片机位单片机1.1. MCSMCS 5151系列单片机。系列单片机。MCSMCS 5151系列单片机是系列单片机是IntelIntel公司生产的功能比较强、公司生产的功能比较强、 价格比较低价格比较低, , 较早应用较早应用的单片机的单片机, , 目前仍被广泛应用。目前仍被广泛应用。2.2. ATMELATMEL公司的公司的8989系列单片机。美国系列单片机。美国
6、ATMELATMEL公司的公司的8989系列单片机是以系列单片机是以80518051核构成的核构成的, , 它和它和80518051系列单片系列单片机是兼容的系列。机是兼容的系列。AT89C51AT89C51 AT89S51AT89S51 AT89C52AT89C52 AT89S52AT89S52的区别、特点。的区别、特点。3.3. STCSTC公司的公司的8989系列单片机。以系列单片机。以80518051核构成的核构成的, , 它和它和80518051系列单片机是兼容的系列。系列单片机是兼容的系列。STC89C51STC89C51 STC89C52STC89C52等的区别、特点。等的区别、
7、特点。1.51.5单片机最小系统、简单的单片机最小系统、简单的C51C51程序程序第二章 5151系列单片机的硬件结构系列单片机的硬件结构 （2525）2.12.1 5151系列单片机简介系列单片机简介（掌握）MCSMCS 5151系列单片机，系列单片机，80518051派生产品派生产品2.22.2 5151单片机的内部结构与引脚信号单片机的内部结构与引脚信号（掌握）5151单片机的基本组成，单片机的基本组成，5151单片机的引脚信号单片机的引脚信号什么是看门狗什么是看门狗(watchdog)(watchdog)，以及作用，以及作用2.32.3 微处理器微处理器CPUCPU（掌握）1.运算部件
8、：运算部件是以算术逻辑单元ALU为核心, 再加上累加器ACC、 寄存器B、 暂存器、 程序状态字PSW等部件而构成的，布尔处理机2.控制部件及振荡器。控制部件是单片机的神经中枢, 它包括定时和控制电路、 指令寄存器、 译码器以及信息传送控制等部件。 3.CPU时序，计算机在执行指令时, 是将一条指令分解为若干基本的微操作, 这些微操作所对应的脉冲信号在时间上的先后次序称为计算机的时序。 51单片机的时序由四种周期构成, 即振荡周期、 状态周期、 机器周期和指令周期。2.42.4存储器存储器（掌握）多数单片机系统(包括51系列单片机)的存储器组织方式与通用单片机系统不同, 其程序存储器地址空间和
9、数据存储器地址空间是相互独立的。 程序存储器和数据存储器的寻址范围均为64K:000-0FFFFH数据存储器分为内部和外部。内部128或是256，外部64K程序存储器也有内部和外部之分，但是加起来不能超过64K2.4.1 程序存储器空间2.4.2 数据存储器空间2.4.3 特殊功能寄存器（SFR）2.4.4 位地址空间2.52.5 并行输入并行输入/ /输出接口输出接口（掌握）51系列单片机有4个8位并行输入/输出接口: P0、 P1、 P2和P3口。 这4个口既可以并行输入或输出8位数据, 又可以按位使用, 即每1位均能独立作输入或输出用。 每个口的功能虽有所不同, 但都具有1个锁存器(即特
10、殊功能寄存器P0P3)、 1个输出驱动器和2个(P3口为3个)三态缓冲器。 2.62.6 时钟电路与时序时钟电路与时序2.6.1 时钟电路设计2.6.2 机器周期、指令周期与指令时序2.72.7 复位操作和复位电路复位操作和复位电路复位状态，51系列单片机的复位引脚RST上只要出现10 ms以上的高电平, 单片机就会实现复位2.7.1 复位操作2.7.2 复位电路设计2.82.8 低功耗节电模式低功耗节电模式2.8.1 空闲模式2.8.2 掉电运行模式2.8.3 掉电和空闲模式下的WDT第三章 单片机的指令系统与程序设计单片机的指令系统与程序设计 （1515）3.1 概述（掌握）3.23.2
11、寻址方式（掌握）寻址方式（掌握）掌握掌握 7 7 种寻址方式的寻址空间、指令格式以及指令的区别；种寻址方式的寻址空间、指令格式以及指令的区别；3.3 指令系统（了解）1数据传送2算术逻辑以及移位指令3控制转移和位操作3 3.4 汇编程序格式与伪指令第第 4 4 章章 AT89S51AT89S51 汇编语言程序设计汇编语言程序设计第第 5 5 章章 AT89S51AT89S51 单片机的中断系统单片机的中断系统5.15.1 AT89S51AT89S51 中断技术概述中断技术概述5.25.2 AT89S51AT89S51 中断系统结构中断系统结构5.2.15.2.1 中断请求源中断请求源5.2.2
12、5.2.2 中断请求标志寄存器中断请求标志寄存器5.35.3 中断允许与中断优先级的控制中断允许与中断优先级的控制5.3.15.3.1 中断允许寄存器中断允许寄存器 IEIE5.3.25.3.2 中断优先级寄存器中断优先级寄存器 IPIP5.45.4 响应中断请求的条件响应中断请求的条件5.55.5 外部中断的响应时间外部中断的响应时间5.65.6 外部中断的触发方式选择外部中断的触发方式选择5.6.15.6.1 电平触发方式电平触发方式5.6.25.6.2 跳沿触发方式跳沿触发方式5.75.7 中断请求的撤销中断请求的撤销5.85.8 中断服务子程序的设计中断服务子程序的设计5.95.9 多
13、外部中断源系统设计多外部中断源系统设计第第 6 6 章章 AT89S51AT89S51 单片机的定时器单片机的定时器/ /计数器计数器对于定时器/计数器来说, 不管是独立的定时器芯片还是单片机内的定时器, 大都具有以下特点: (1) 定时器/计数器有多种方式, 可以是计数方式, 也可以是定时方式。 (2) 定时器/计数器的计数值是可变的, 当然计数的最大值是有限的, 这取决于计数器的位数。 计数的最大值也就限定了定时的最大值。 (3) 在到达设定的定时或计数值时发出中断申请, 以便实现定时控制。 51单片机(51子系列)内带有两个16位定时器/计数器T0和T1, 它们均可作为定时器或计数器使用
14、。 定时器/计数器T0、 T1的结构，工作方式，6.16.1 定时器定时器/ /计数器的结构计数器的结构6.1.16.1.1 工作方式控制寄存器工作方式控制寄存器 TMODTMOD6.1.26.1.2 定时器定时器/ /计数器控制寄存器计数器控制寄存器 TCONTCON6.26.2 定时器定时器/ /计数器的计数器的 4 4 种工作方式种工作方式6.2.16.2.1 方式方式 0 06.2.26.2.2 方式方式 1 16.2.36.2.3 方式方式 2 26.2.46.2.4 方式方式 3 36.36.3 对外部输入的计数信号的要求对外部输入的计数信号的要求第第 7 7 章章 AT89S51
15、AT89S51 单片机的串行口单片机的串行口基本概念，同步与异步，并口与串口。7.17.1 串行口的结构串行口的结构7.1.17.1.1 串行口控制寄存器串行口控制寄存器 SCONSCON7.1.27.1.2 特殊功能寄存器特殊功能寄存器 PCONPCON7.27.2 串行口的串行口的 4 4 种工作方式种工作方式7.2.17.2.1 方式方式 0 07.2.27.2.2 方式方式 1 17.2.37.2.3 方式方式 2 27.2.47.2.4 方式方式 3 37.37.3 多机通信多机通信 0 07.47.4 波特率的制定方法波特率的制定方法7.4.17.4.1 波特率的定义波特率的定义7.4.27.4.2 定时器定时器 T1T1 产生波特率的计算产生波特率的计算7.57.5 串行口的应用串行口的应用7.5.17.5.1 双机串行通信的硬件连接双机串行通信的硬件连接7.5.27.5.2 串行通信设计需要考虑的问题串行通信设计需要考虑的问题7.5.37.5.3 双机串行通信软件编程双机串行通信软件编程7.5.47.5.4 PCPC 机与单片机的点对点串行通信接口设计机与单片机的点对点串行通信接口设计7.5.57.5.5
