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主要复习知识点:第一章 微机计算机系统的基本知识1.单片机就是在一片硅片上集成了中央处理器、随机存储器、只读存储器、中断系统、定时/计数器和多种I/O口的微型计算机系统,该系统不带外部设备。从组成和功能上看,它已经具备了计算机系统的基本属性,所以也可以称其为单片微型计算机,简称单片机。2.微型处理器是单片机的核心。它主要由三部分组成:寄存器阵列、运算器和控制器、3.程序计数器PC,专门用于存放现行指令的16位地址。CPU就是根据PC中的地址到ROM中读取程序指令。每当取出现行指令一个字节后,PC就自动加1,PC+1PC,当遇到转移指令或子程序时,PC内容会被指定的地址取代,实现程序转移。PC用于存放CPU下一条要执行的指令地址,是一个16位的专用寄存器。(PC的功能与作用)4.运算器用来完成算术运算和逻辑运算操作,是处理信息的主要部件。运算器主要由累加器A、状态寄存器PSW、算术运算单元ALU组成。累加器A,用来存放参与算术运算和逻辑运算的一个操作数和运算结果。状态字寄存器,用来保存ALU操作运算的条件标志,如进位标志、奇偶标志等。算术运算单元ALU,由加法器和其他逻辑电路组成,其基本功能是进行加法和移位运算,由此实现其他各种算术和逻辑运算。5.控制器是分析和执行指令的部件,控制器只要由程序计数器PC、指令寄存器和指令译码器 组成。6.总线是用于传送信息的公共途径。总线可以分为数据总线、地址总线、控制总线。7.数据总线DB:数据线D0D7共8位,由P0提供,分时输送低8位地址(通过地址锁存器锁存)和8位数据信息。数据总线是双向的,可以从CPU输出,也可以从外部输入到CPU。8.地址总线AB:地址线A0A15共16位,P2口提供高8位地址A8A15,P0口经地址锁存器提供低8位地址A0A7。片外存储器可寻址范围达到64KB(即65536字节)。9.控制总线CB:控制总线由P3口的第二功能P3.6、P3.7H和3根独立的控制线ALE、和组成。10.存储器是用来存储数据和程序的部件。按其功能来分,存储器可以分为随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)两大类。11.RAM:可以随机写入读出,读写速度快,读写方便。缺点是电源断电后,被存储的信息会丢失。RAM主要用于存放各种数据。12.ROM:一般用来存放固定的数据和程序。其特点是信息写入后,能长期保存,不会因断电而 丢失。所谓“只读”指不能写入。13.(基本了解)ROM的5种不同形式:MaskROM(淹膜ROM) OTPROM EPROM EPROM FlashROM14.单片机程序设计语言可分为三类:机器语言、汇编语言和高级语言机器语言:机器语言是计算机可以识别和直接执行的语言,它由一组二进制代码组成,不同的微处理器机器语言也不同。汇编语言:用助记符替代机器语言中的操作码,用十六进制数代替二进制数。计算执行时,必须将汇编语言翻译成机器语言。汇编语言和机器语言一样,微处理器不同,汇编语言也不同,即不同的微处理器采用不同的汇编语言。思考与练习: 1.1什么是单片机?答:单片机就是在一片硅片上集成了中央处理器、随机存储器、只读存储器、中断系统、定时/计数器和多种I/O口的微型计算机系统,该系统不带外部设备。从组成和功能上看,它已经具备了计算机系统的基本属性,所以也可以称其为单片微型计算机,简称单片机。 1.2单片机的基本组成有哪些?答:单片机由中央处理器、随机存储器、只读存储器、中断系统、定时/计数器和多种I/O口组成。第二章 单片机的硬件结构(重点复习)15.(简答题)80C51单片机有4个8位的双向并行输入/输出(I/O)端口,称为P0口、P1口、P2口和P3口。P0口:P0口是一个双功能的8位并行I/O口,可用作输入/输出端口,又可作地址/数据总线分时传输时低8位地址和8位数据。P1口:P1口是单一功能的并行I/O口,只用作通用的数据输入/输出口。P2口:P2口是一个双功能的8位并行I/O,可用作通用的输入/输出口,又可用作高8位地址总线。P3口:P3口是一个双功能的8位并行I/O口,它的第一功能是通用输入/输出口,作第二功能用时,各引脚定义如下:P3.0:RXD串行口输入;P3.1:TXD串行口输出;P3.2:外部中断0输入;P3.3:外部中断1输入;P3.4:T0定时/计数器0外部计数脉冲输入;P3.5:T1定时/计数器1外部计数脉冲输入;P3.6:片外数据存储器写选通讯号输出;P3.7:片外数据存储器读选通讯号输出。16.基本时序单位单片机的时序单位有:振荡周期:晶振的振荡周期,又称时钟周期,为最小的时序单位。状态周期:振荡频率经单片机内的二分频器分频后提供给片内CPU的时钟周期。因此,一个 状态周期包含2个振荡周期。机器周期:1个机器周期由6个状态周期即12个振荡周期组成。是计算机执行一种基本操作(如取指令,读存储器,写存储器等)的时间单位。指令周期:执行一条指令所需的时间。一个指令周期由14个机器周期组成,依据指令不同而不同。 4种时序单位中,振荡周期和机器周期是单片机内计算其他时间值(例如,波特率、定时器的定时时间等)的基本时序单位。 例:单片机外接晶振频率fosc= 12MHZ时的各种时序单位:振荡周期=1/fosc=1/12MHZ=0.0833us;状态周期=2/fosc=2/12MHZ=0.167us;机器周期=12/fosc=12/12MHZ=1us;指令周期=(14)机器周期=14us 。 17. MCS-51的存储器结构与常见的微型计算机的配置方法不同,采用哈佛结构它将程序存储器和数据存储器分开,各有自己的寻址方式、控制信号和功能。程序存储器用来存放程序、始终要保留的表格、常数。数据存储器存放程序运行中所需要的数据和结果(常数和变量)。18. 从物理空间(实际结构)看,MCS-51有四个存储器地址空间: 片内数据存储器、片外数据存储器、片内程序存储器、片外程序存储器19. 从逻辑上(使用角度)看,MCS-51有三个存储器空间:片内、片外统一编址的程序存储器,片外数据存储器,片内数据存储器20. 程序存储器中的几个特殊地址的使用:地址 用途0000H 复位操作后的程序入口0003H 外部中断0服务程序入口000BH 定时器0中断服务程序入口0013H 外部中断1服务程序入口001BH 定时器1中断服务程序入口0023H 串行口中断服务程序入口21. 外部数据存储器作用:用于存放随机读写的数据。外部数据存储器包括两部分空间:外部RAM 扩展的I/O口地址内部数据存储器(单元数少,但最复杂)特殊功能寄存器空间,离散分布,作数据缓冲器、标志位等22. 程序存储器与外部数据存储器的比较相同:地址线A15A0不同:访问的指令不同,读写信号不同。访问程序寄存器的指令为MOVC指令,访问外部数据存储器的指令为MOVX指令;程序寄存器:只读,PSEN作为外部ROM读信号;外部数据存储器:可读写,RD作为读信号,WR作为写信号。23.工作寄存器区的选择RS1:程序状态寄存器PSW的D4位;RS0:程序状态寄存器PSW的D3位;RS1 RS0寄存器区R0R7所占单元的地址0 00区00H07H0 11区08H0FH1 02区10H17H1 13区18H1FH复位时,自动选中0区。一旦选中其中一个区,其它三区只能作为普通RAM单元使用,而不能作为工作寄存器使用。设置多个工作寄存器区可以方便保护现场。24. 字节地址与位地址在使用上如何区别?例: MOV C,20H MOV A,20H 位操作指令 MOV C,20H 位地址只有1bit(小圆区域)字节操作指令 MOV A,20H 字节地址共8bit(大椭圆区域)25. 位地址空间组成及位地址表示法 内部数据存储器的20H2FH共16个单元可按位寻址,128位;例1:位地址 1EH= 23H . 6即字节单元23H的D6位 专用寄存器地址能被8整除的可按位寻址。例2: 位地址 D4H= D0H . 4= PSW. 4= RS126.特殊功能寄存器的地址分配(名称必须记住)27.累加器ACC:累加器为8位的寄存器,是程序中使用最频繁的寄存器,是用于存放中间结果和数据传送的渠道。程序状态字寄存器PSW:PSW也称为标志寄存器CY:进/借位标志。CY=1,有进/借位 ;CY=0,无进/借位。AC:辅助进位标志,反映高半字节与低半字节之间的进/借位。AC=1有进/借位;AC=0无进/借位 。F0:用户标志位RS1,RS0:工作寄存器的控制位OV:溢出标志位。有溢出 OV=1,无溢出OV=0。P:奇偶标志位。运算结果有奇数个“1”,P=1;偶数个“1”,P=0。D1:无效位,一般不用。数据指针DPTR:数据指针DPTR是一个16位的专用寄存器,DPTR主要用来存放16位地址。PC用于存放CPU下一条要执行的指令地址,是一个16位的专用寄存器。27. 访问不同的存储器空间使用不同的指令:程序存储器,使用MOVC指令;外部数据存储器,使用MOVX指令;内部数据存储器,使用MOV指令;特殊功能寄存器,使用MOV指令;位地址空间,使用MOV、SETB、CLR等指令。28. 堆栈是在单片机内部RAM中从某个选定的存储单元开始划定的一个地址连续的区域。堆栈操作是在内存RAM区专门开辟出来的按照“先进后出”原则进行数据存取的一种工作方式,主要用于子程序调用及返回和中断处理断点的保护和返回。SP用来指示堆栈所处的位置。当数据堆入栈区后,SP的值也自动随之变化。51单片机属于向上生长型堆栈(即向高地址方向生成)。29. 用一个称为堆栈指针SP的特殊功能寄存器来给出栈顶存储单元的地址。堆栈指针SP中存储的总是堆栈栈顶存储单元的地址,即堆栈指针SP总是指向堆栈栈顶。30. 向上生长型堆栈出栈入栈的操作原则是“先进后出”或“后进先出”。31. 实现复位操作,必须使RST引脚(9)保持两个机器周期以上的高电平。32. 复位是单片机的初始化操作,其主要功能是程序计数器PC值变为0000好,使单片机从0000H开始执行程序。上电复位后,RAM的内容是随机的。寄存器 初始状态 寄存器 初始状态PC 0000H ACC 00H PSW 00H SP 07H思考与练习:2.1 51单片机内部包括哪些主要部件?答:51单片机包括中央处理器CPU、数据存储器RAM、只读存储器ROM、并行输入输出口P1P3口、串行口、并行口、定时/计数器、中断系统及特殊功能寄存器等8个部件。2.2 80C51单片机的存储器有哪几种类型?可以划分为哪几个部分?答:80C51单片机的存储器按功能
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