微机原理与接口技术》期末复习

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1、微机原理与接口技术 2004级期末复习微机原理与接口技术上 第一章 微处理机概论 第二章 MCS-51硬件结构 第三章 MCS-51指令系统 第四章 汇编语言程序设计 第五章 MCS-51的存储器微机原理与接口技术下 第六章 输入输出与中断 第七章 MCS-51的定时器 第八章 并行接口技术 第九章 串行接口技术 第十章 人-机接口技术 第十一章 模拟接口技术第一章 微处理机概论（1） 一、数制 二进制、十进制、十六进制 二、数码 定点数的原码、反码、补码（无符号数 、有符号数、正数、负数） ASCII码 BCD码（压缩BCD码、非压缩BCD码 ） 七段显示码（字形码、字位码） 指令机器码（操

2、作码、地址码）第一章 微处理机概论（2） 三、基本概念 微处理机、微型计算机、微型计算 机系统、单片机 四、计算机工作过程 取指令译码指令执行指令第二章 MCS-51硬件结构（1） 一、CPU结构 运算器：8位ALU、布尔处理器 控制器：PC、取指令、译码、指令执行 寄存器：工作寄存器、位寻址区、通用 SFR区：特殊寄存器（A、B、PSW、SP 、DPTR）、I/O接口寄存器（P0-P3、 T0、T1、串行口、电源控制、中断控制 ）第二章 MCS-51硬件结构（2） 二、存储器组织 存储器结构组织：普林斯顿结构、哈佛结构 物理空间：四个物理空间 片内程序存储器、片外程序存储器、片内 数据存储器

3、、片外数据存储器 逻辑空间：三个逻辑空间 片内外统一的程序存储器区、片内数据存 储器区、片外数据存储器区第二章 MCS-51硬件结构（3） 三、堆栈 堆栈形式：硬件堆栈、软件堆栈（满顶 、空顶、向上生成、向下生成） MCS-51堆栈：堆栈指针为7位的满顶法 向上生成软件 使用特点：数据后进先出第三章 MCS-51指令系统（1） 一、指令支持的操作数 位： 存储单元中的某一个二进制位； 字节： 8位无符号数， 表达范围为0255； 短整数： 8位有符号数，表达范围为-128+127； 字： 16位无符号数，表达范围为065535（仅支持乘法的操作结果及地址）第三章 MCS-51指令系统（2） 二

4、、指令支持的寻址方式 七种寻址方式的操作与源数据支持区域 位寻址： 位寻址区 立即寻址： ROM区 直接寻址： 片内RAM低128B及SFR部分单元 寄存器寻址： 片内RAM低128B及SFR 寄存器间接寻址：片内RAM及片外RAM区 变址寻址： ROM区 相对寻址： ROM区第三章 MCS-51指令系统（3） 三、五大类指令 指令助记符、寻址方式、操作过程、操作 结果、操作时间 数据传送类指令：MOV A，DPL 算术运算类指令：ADD A，R2 逻辑操作类指令：OR A，#04H 程序控制类指令：SJMP 布尔操作类指令：SETB P1.0第四章 汇编语言程序设计（1） 一、程序设计语言

5、机器语言、汇编语言、高级语言 二、汇编语言源语句 四要素的内容及其规定 标号段 操作码段 操作数段 注释段第四章 汇编语言程序设计（2） 三、汇编语言伪指令 常用伪指令ORG、EQU、DB、DW、DS 、bit、END等 四、汇编语言程序设计方法 三种基本模块和子程序结构 顺序结构模块 条件结构模块 循环结构模块 子程序第五章 MCS-51的存储器（1） 一、存储器的分类 内存： 主存储器，通过三总线寻址 外存： 辅存储器，通过I/O方式寻址 RAM： 随机存取存储器 ROM： 只读存储器第五章 MCS-51的存储器（2） 二、存储器的寻址 总线寻址、I/O寻址、三总线、译码方法 、译码器件

6、数据总线：双向，DB， 地址总线：单向，AB， 控制总线：定向，CB， 全译码、线性译码、特殊译码 74LS138、74LS139、74LS32、74LS08第五章 MCS-51的存储器（3） 三、存储器的扩展 程序存储器的扩展 8031构成系统时，扩展2764 数据存储器的扩展 扩展8K的RAM芯片6264第六章 输入输出与中断(1) 一、微型计算机的构成形式CPU存储器I/O 接 口I/O 接 口输 入 设 备输 出 设 备数据图表控制程序数据采样主 机第六章 输入输出与中断(2) 二、MCS-51最小系统P2。4 P2。3 P2。2 P2。1 P2。0 P0。7P0。0ALEPSENEA

7、 74LS 373A12A8 A7A4 A3A0 D7D4 D3D0OECS80312764复位晶振IN7 Q7 IN6 Q6 IN5 Q5 IN4 Q4 IN3 Q3 IN2 Q2 IN1 Q1 IN0 Q0G OE8031 P2.4P2.0P0.7P0.6P0.5P0.4 RST P0.3P0.2P0.1 P0.0ALEXTAL1RD XTAL2 WREAPSENA12A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0D7D0OE WE CE2CE1 626474LS138的Y3至2764的OE+5V+5V第六章 输入输出与中断(3) 三、MCS-51的三总线结构 1、 地址总线： AB

8、 特点：单向 16位 P0口与地址、数据总线分时复用概念； 透明型8D锁存器与ALE下降沿配合低8位地 址分离概念； 2、 数据总线： DB 特点：双向 8位 3、 控制总线： CB 特点：定向 6根第六章 输入输出与中断(4) 四、MCS-51CPU的读写时序： 1、 四种周期； 振荡周期P 、时钟周期S、机器周期T 、指令周期的定义； 振荡周期P 、时钟周期S、机器周期T 、指令周期与主振频率之间的关系； 2、 读写时序；第六章 输入输出与中断(6) 五、接口技术的三信息： 1、数据信号数字或符号，如二进制数、BCD码、ASCII码等 2、状态信号设备的运行状态，例如打印机是否“忙”、打印

9、纸是否用完等 3、控制信号CPU在传送数据过程中发给外设的命令第六章 输入输出与中断(6) 六、 CPU与外设的硬件连接图CPUI/O 设 备数据（端口）寄存器状态（端口）寄存器控制（端口）寄存器地 址 译 码第六章 输入输出与中断(7) 七、CPU对外设的访问方式 1、端口独立寻址I/O方式： 端口单独编址构成I/O空间，CPU用专门设置 的输入输出指令来访问I/O端口。 2、存储器映象的 I/O方式： I/O端口与寄存器、数据存储器单元统一编址 ，即存储空间划出一部分给外设端口，CPU不 设置专门的输入输出指令，将外设端口当作一 个寄存器或数据存储器的单元来对待。第六章 输入输出与中断(8

10、) 八、对外设访问的指令： 1、指令类型： MOVXA，DPTR MOVXA，Rj ；j=0、1 MOVXDPTR，A MOVXRj，A ；j=0、1 2、指令时序：MCS-51CPU读片外存储器的时序图P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2 P1 P2S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 S2 S3 S4 S5 S6 第 一 机 器 周 期 第 二 机 器 周 期 F0ALEPSENP2口P0口373出RDPCH出 PCH输出 PCH或P2输出 PCH出指令 PCL 指令 PCL 数据 PCL 指

11、令PCL出 PCL输出 PCL输出 PCL输出MOVX的读指令时序返回输入输出指令的硬件反映 1、MOVX A，DPTR DPLP0.0P0.7 DPHP2.0P2.7 RD的上升沿将P0口上的数据取入A中 2、MOVX DPTR，A DPLP0.0P0.7 DPHP2.0P2.7 WR的上升沿将A中的数据挂放到P0口上第六章 输入输出与中断(9) 九、 CPU与外设数据传送方式： 1、无条件传送方式 特点：外设必须已经准备好，简单但易出错 2、查询方式 特点：CPU有足够的时间查询联线上状态， 工作效率低下 3、中断方式 特点：CPU须有硬件中断系统，效率高 4、直接存储器存取（DMA）方式

12、 特点：硬件控制数据传送过程，更快第六章 输入输出与中断(10) 十、 I/O 接口的作用 锁存作用：解决速度匹配问题。 隔离作用：解决总线竞争问题。 变换作用：解决数据匹配问题。 联络作用：解决传输同步问题。 第六章 输入输出与中断(11) 十一、 I/O 接口的分类 1、按使用角度分：系统接口、应用接口 2、按使用范围分：通用接口、专用接口 3、按传输形式分：并行接口、串行接口 4、按信号类型分：数字接口、模拟接口第六章 输入输出与中断(12) 十二、中断的基本概念 1、中断的本质 硬件调用子程序的过程 2、中断源 能够产生中断的内部或外部事件 3、中断优先级 同时申请中断时响应的次序 4

13、、中断的嵌套 中断过程中响应另一次中断第六章 输入输出与中断(13) 十三、MCS-51 中断系统 1、 MCS-51 中断系统的组成 MCS-51 中断系统由5个（或6个）中断源 及中断允许、中断屏蔽、中断优先权选择三级 控制组成。 2、 MCS-51 中断入口 程序存储器中的67个特殊地址 3、 MCS-51 中断控制 相关的特殊功能寄存器SCON、TCON、 IE、IP 的使用方法第六章 输入输出与中断(14) 4、 MCS-51 中断的检测、阻断与响应 每个机器周期检测、三种情况下阻断、响 应中断后同级和低优先级不能打断。 5、 MCS-51 中断的应用编程 CPU开中断与关中断； 某个中断源中断请求的允许或屏蔽； 各中断源优先级别的设定； 外部中断请求的触发方式设定。 第七章 MCS-51的定时器（1） 一、定时器/计数器概念 1、定时器/计数器的结构方法 加法计数器、减法计数器 2、定时器/计数器的应用及扩展应用 定时、计数、可靠性定时、输入事 件计时、定