单片机原理与应用.docx

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单片机原理与应用

单片机原理与应用

第1章微机基础知识

考试知识点：

1、各种进制之间的转换

（1）各种进制转换为十进制数

方法：

各位按权展开相加即可。

（2）十进制数转换为各种进制

方法：

整数部分采用“除基取余法”，小数部分采用“乘基取整法”。

（3）二进制数与十六进制数之间的相互转换

方法：

每四位二进制转换为一位十六进制数。

2、带符号数的三种表示方法

（1）原码：

机器数的原始表示，最高位为符号位（0‘+’1‘-’），其余各位为数值位。

（2）反码：

正数的反码与原码相同。

负数的反码把原码的最高位不变，其余各位求反。

（3）补码：

正数的补码与原码相同。

负数的补码为反码加1。

原码、反码的表示围：

-127～+127，补码的表示围：

-128～+127。

3、计算机中使用的编码

（1）BCD码：

每4位二进制数对应1位十进制数。

（2）ASCII码：

7位二进制数表示字符。

0～9的ASCII码30H～39H，A的ASCII码41H，a的ASCII码61H。

考试复习题：

1、求十进制数-102的补码（以2位16进制数表示），该补码为。

2、123=B=H。

3、只有在________码表示中0的表示是唯一的。

4、真值-0000000B的反码为；其补码为。

5、+1000110B的反码是；-0110011B的补码是。

6、10101.101B转换成十进制数是（　　　）。

（A）46.625（B）23.625（C）23.62（D）21.625

7、3D.0AH转换成二进制数是（）。

（A）111101.0000101B（B）111100.0000101B

（C）111101.101B（D）111100.101B

8、73.5转换成十六进制数是（）。

（A）94.8H（B）49.8H（C）111H（D）49H

9、十进制29的二进制表示为原码（）

A11100010B10101111C00011101D00001111

10、-49D的二进制补码为.（）

A11101111B11101101C0001000D11101100

11、已知某数的BCD码为0111010101000010则其表示的十进制数值为（）

a）7542Hb）7542c）75.42Hd）75.42

第2章MSC-51单片机的硬件结构

考试知识点：

1、80C51单片机的部逻辑结构

单片机是把CPU、存储器、输入输出接口、定时/计数器和时钟电路集成到一块芯片上的微型计算机，主要由以下几个部分组成。

（1）中央处理器CPU

包括运算器和控制器。

运算电路以ALU为核心，完成算术运算和逻辑运算，运算结果存放于ACC中，运算结果的特征存放于PSW中。

控制电路是单片机的指挥控制部件，保证单片机各部分能自动而协调地工作。

程序计数器PC是一个16位寄存器，PC的容为将要执行的下一条指令地址，具有自动加1功能，以实现程序的顺序执行。

（2）存储器

分类：

随机存取存储器RAM：

能读能写，信息在关机后消失。

可分为静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）两种。

只读存储器：

信息在关机后不会消失。

掩膜ROM：

信息在出厂时由厂家一次性写入。

可编程PROM：

信息由用户一次性写入。

可擦除可编程EPROM：

写入后的容可由紫外线照射擦除。

电可擦除可编程EEPROM：

可用电信号进行清除和改写。

存储容量：

存储容量指存储器可以容纳的二进制信息量，M位地址总线、N位数据总线的存储器容量为2M×N位。

80C51单片机的存储器有部RAM（128B，高128B为专用寄存器）、外部RAM（64KB）、部ROM（4KB掩膜ROM）、外部ROM（64KB）。

（3）输入输出接口

4个8位并行I/O口（P0、P1、P2、P3）

（4）其它资源

一个全双工串行口、5个中断源、2个16位的定时/计数器、时钟电路。

2、80C51单片机的信号引脚

（1）电源部分：

VCC接+5V、VSS接地。

（2）时钟电路部分：

XTAL1和XTAL2接晶振。

1个机器周期=6个状态=12个拍节

6MHZ的晶体机器周期2us，12MHZ的晶体机器周期1us。

（3）I/O口部分：

P0——8位数据总线/地址总线低8位、P1——用户口、P2——地址高8位、P3——第二功能。

（4）控制部分：

地址锁存控制信号ALE，用于控制把P0口输出的低8位地址送入锁存器锁存地起来。

外部程序存储器读选通信号PSEN，低电平有效，以实现外部ROM单元的读操作。

访问程序存储器控制信号EA，低电平时只读外部ROM，高电平时先读部ROM，再读外部ROM。

复位信号RST，当输入的复位信号延续2个机器周期以上高电平时即为有效。

复位值：

PC=0000H，SP=07H，P0=0FFH。

3、部RAM的基本结构与功能

80C51的部数据存储器低128单元区，称为部RAM，地址为00～7FH。

（1）寄存器区（00～1FH）

共分为4组，组号依次为0、1、2、3，每组有8个寄存器，在组中按R7~R0编号。

由PSW中RS1、RS0位的状态组合来决定哪一组。

（2）位寻址区（20H～2FH）

可对单元中的每一位进行位操作，16个字节单元共128个可寻址位，位地址为00～7FH。

位起始地址D0=（字节地址-20H）*8

（3）用户RAM区（30H～7FH）堆栈、缓冲区

堆栈是在部RAM中开辟的，最大特点就是“后进先出”的数据操作原则。

两项功能：

保护断点和保护现场。

两种操作：

进栈和出栈。

SP堆栈指针，它的容就是堆栈栈顶单元的地址。

4、专用寄存器（部数据存储器高128单元）

（1）累加器A（ACC）

（2）寄存器B

（3）程序状态字PSW

CY——进位标志位，最高位的进位或借位。

AC——半进位标志位，低4位向高4位的进位或借位。

OV——溢出标志位，同符号数相加，结果为异符号，有溢出；异符号数相减，结果和减数符号相同，有溢出。

P——A中1的个数，奇数个P=1，偶数个P=0。

（4）数据指针DPTR：

80C51中惟一一个供用户使用的16位寄存器。

高8位DPH，低8位DPL。

考试复习题：

1、80C51单片机的（）口的引脚，还具有外中断、串行通信等第二功能。

a）P0 b）P1c）P2 d）P3

2、单片机应用程序一般存放在（     ）  

  a）RAM           b）ROM          c）寄存器           d）CPU  

3、CPU主要的组成部部分为（     ）  

   a）运算器、控制器     b）加法器、寄存器 c）运算器、寄存器     d）运算器、指令译码器

4、80C51是（     ）位的单片机  

   a）16          b）4          c）8         d）准16

5、80C51复位后，PC与SP的值为（     ）  

a）0000H，00H    b）0000H，07H    c）0003H，07Hd）0800H，00H 

6、80C51单片机中既可位寻址又可字节寻址的单元是（     ）  

a）20H     b）30H          c）00H       d）70H  

7、PSW=18H时,则当前工作寄存器是（）

A.0组B.1组C.2组D.3组

8、MCS—51单片机外部有40个引脚，其中，地址锁存允许控制信号引脚是（）

（A）ALE（B）

（C）

（D）RST

9、PC中存放的是（）

A.下一条指令的地址B.当前正在执行的指令

C.当前正在执行指令的地址D.下一条要执行的指令

10、MCS-51单片机的堆栈区应建立在（）。

A.片数据存储区的低128字节单元      B.片数据存储区

C.片数据存储区的高128字节单元       D.程序存储区

11、MCS-51单片机有片ROM容量（）

　　A.4KBB.8KBC.128BD.256B

12、MCS-51单片机的RS1,RS0=11时，当前寄存器R0—R7占用部RAM（    ）单元。

A.00H—07H              B.08H—0FHC.10H—17H              D.18H—1FH

13、单片机即一个芯片的计算机，此芯片上包括五部分：

运算器、_________、________、输入部分、________。

14、半导体存储器分成两大类和，其中具有易失性，常用于存储。

15、在MCS—51单片机部RAM中，字节地址围是20H~2FH的区域称为而字节地址围是30H~7FH的一段区域称为。

16、MCS-51系列单片机部数据存储器，即RAM中位寻址区的地址围是工作寄存器区的地址围是。

R0M中寻址区的地址围是。

17、若由程序设定RS1、RS0=01，则工作寄存器R0～R7的直接地址为______。

18、MCS—5l单片机的堆栈区只可设置在，堆栈寄存器5P是位寄存器。

19、P0、P1、P2、P3四个均是___位的____口（填“串行”还是“并行”），其中P0的功能是______________________；P2口的功能是___________；而_________是双功能口；______是专门的用户口。

20、程序状态标志字寄存器PSW中的PSW.7的含义是；PSW.0的含义是。

21、当MCS-51引脚信号有效时,表示从P0口稳定地送出了低8位地址.

22、当EA接地时，MCS-51单片机将从______的地址0000H开始执行程序。

23、1个机器周期=个状态，1个状态=个拍节。

24、MCS51系列单片机的部资源有哪些？

说出8031、8051和8751的区别。

25、简述累加器的ACC的作用。

26、80C51的振荡周期、机器周期、指令周期是如何分配的？

当晶振频率为6MHz时，一个机器周期为多少微秒？

27、开机复位后，CPU使用的是哪组工作寄存器？

它们的地址是什么？

CPU如何确定和改变当前工作寄存器组？

28、80C51单片机片256B的数据存储器分为哪几个区？

分别作什么用？

29、80C51单片机的程序存储器和数据存储器共处同一地址空间，为什么不会发生总线冲突？

第3章单片机指令系统

考试知识点：

1、寻址方式

（1）立即寻址（#data，#data16）例：

MOVA，#00H

（2）直接寻址（direct）部RAM：

00～7FH、特殊功能寄存器例：

MOVA，00H

（3）寄存器寻址（A、B、Rn、DPTR）

（4）寄存器间接寻址（Ri、DPTR）例：

MOVXA，DPTR

（5）变址寻址（A+DPTR，A+PC）例：

MOVCA，A+DPTR

（6）位寻址（bit）20～2FH：

00～7FH、特殊功能寄存器例：

MOVC，00H

（7）相对寻址（rel）例：

JZrel

2、数据传送类指令

（1）部RAM数据传送指令

MOV目的，源；目的→源

交换指令：

XCHA，direct/Rn/Ri；A和源交换

XCHDA，Ri；只换低4位

SWAPA；A的高低4位交换

注意：

A作目的操作数会影响P。

PUSHdirect

POPdirect

（2）外部RAM数据传送指令

MOVXA，Ri/DPTR；外部地址容→A

MOVXRi/DPTR，A；A→外部地址容

（3）ROM数据传送指令

MOVCA，A+DPTR/A+PC；查表指令

3、算术运算指令

（1）加法指令

ADD/ADDCA，#data/direct/Rn/Ri；会影响CY、AC、OV、P

INCA/direct/Rn/Ri/DPTR；加1，P

DAA；十进制调整，大于9加6

（2）减法指令

SUBBA，#data/direct/Rn/Ri；会影响CY、AC、OV、P

DECA/direct/Rn/Ri；减1

（3）乘除指令

MULAB；（A）*（B）→BA，会影响CY=0，OV，P

DIVAB；（A）/（B）的商→A，余数→B

4、逻辑运算及移动指令

（1）逻辑运算指令

ANL/ORL/XRLA，#data/direct/Rn/Ri

ANL/ORL/XRLdirect，A/#data

与→清0，或→置1，异或→取反

CLR/CPLA；清0和取反

（2）移位指令

RL/RR/RLC/RRCA

注意：

每左移一位相当于乘2，每右移一位相当于除2，带进位的移会影响CY和P。

5、控制转移类指令

（1）无条件转移指令

LJMPaddr16；addr16→PC，64KB

AJMPaddr11；（PC）+2→PC，addr11→PC10～0，2KB

SJMPrel；（PC）+2+rel→PC，256B

JMPA+DPTR；（A）+（DPTR）→PC，64KB

（2）条件转移指令

累加器A判0转移指令

JZrel；A为0

JNZrel；A不为0

比较不相等转移指令

CJNEA/Rn/Ri，#data，rel

CJNEA，direct，rel

注意：

第一操作数和第二操作数不相等，程序转移，若第一大于第二，CY=0，第一小于第二，CY=1。

第一操作数和第二操作数相等，程序顺序执行，CY=0。

减1不为0转移指令

DJNZRn/direct，rel；（Rn/direct）-1不为0，程序转移。

（3）调用和返回指令

LCALLaddr16；（PC）+3→PC，先入低8位，再入高8位，addr16→PC

ACALLaddr11；（PC）+2→PC，先入低8位，再入高8位，addr11→PC10～0

RET；先出高8位，再出低8位

6、位操作类指令

（1）位传送指令

MOVC，bit

MOVbit，C

（2）位赋值指令

CLRC/bit

SETBC/bit

（3）位逻辑运算指令

ANL/ORLC，bit或/bit

CPLC/bit

注意：

实现逻辑表达式

（4）位控制转移指令

JCrel；（CY）=1

JNCrel；（CY）=0

JBbit，rel；（bit）=1

JNBbit，rel；（bit）=0

JBCbit，rel；（bit）=1，转移，清0

考试复习题：

1、下列指令中不影响标志位CY的指令有（     ）。

   a）ADD  A，20H         b）CLRA     c）RRC  A     d）INC  A

2、当需要从MCS-51单片机程序存储器取数据时，采用的指令为（）。

a）MOV  A, R1        b）MOVC  A,  A + DPTR 

c）MOVX  A,  R0        d）MOVX  A,   DPTR 

3、下列哪条指令是正确的（）

a）PUSHR2b）ADDR0,A

c）MOVXADPTRd）MOVR0,A

4、MOVXA,R0指令中，源操作数采用（）寻址方式，指令作用在（）区间。

（A）寄存器，外部数据存储器（B）直接，程序存储器

（C）寄存器间接，部数据存储器（D）寄存器间接，外部数据存储器

5、在中断服务程序中，至少应有一条（）

A、传送指令B、转移指令C、加法指令D、中断返回指令

6、要用传送指令访问80C51外部RAM，它的指令助记符应是（）

A、MOVB、MOVXC、MOVCD、MOVD

7、执行LCALL4000指令时，80C51所完成的操作是（）

A、保护PCB、PC←4000HC、保护现场D、PC+3入栈，PC←4000H

8、以下运算中对溢出标志OV没有影响或不受OV影响的运算是（）

A、逻辑运算B、符号数加减法运算C、乘法运算D、除法运算

9、必须进行十进制调整的十进制运算（）

A、只有加法B、有乘法和除法C、有加法和减法D、只有减法

10、指令AJMP的跳转围是（）

A、256BB、1KBC、2KBD、4KB

11、执行PUSHACC指令，80C51完成的操作是（）

A、SP←（SP）+1（SP）←（ACC）B、（SP）←（ACC）SP←（SP）-1

C、SP←（SP）-1（SP）←（ACC）D、（SP）←（ACC）SP←（SP）+1

12、A7H和5BH两个立即数相加后，和为（），（CY）是（）。

（A）1CH，0（B）C1H，0（C）02H，1（D）C1H，1

13、若（A）=86H，（PSW）=80H，则执行RRCA指令后（）

（A）C3H（B）B3H（C）0DH（D）56H

14、如果（P0）=65H，则当

CPLP0.2

SETBC

MOVP0.4，C

执行后（P0）=（）

（A）61H（B）75H（C）71H（D）17H

15、80C51单片机中，将累加器A中的数送入外RAM的40H单元，可执行的指令（）。

（A）MOVR1,40H（B）MOVR1,#40H

MOVXR1,AMOVXR1,A

（C）MOVX40H,A（D）MOVR1,#40H

MOVXR1,A

16、ORG2000H

LACLL3000H

ORG3000H

RET

上边程序执行完RET指令后，PC=（）

A.2000HB.3000HC.2003HD.3003H

17、JNZREL指令的寻址方式是（）

A.立即寻址B.寄存器寻址C.相对寻址D.位寻址

18、下面哪条指令产生

信号（）

A.MOVXA,DPTRB.MOVCA,A+PCC.MOVCA,A+DPTRD.MOVXDPTR,A

19、MOVXA,DPTR指令中源操作数的寻址方式是（）

A.寄存器寻址B.寄存器间接寻址C.直接寻址D.立即寻址

20、已知累加器A的数值为98H，它与0FAH相加，相加后会影响标志位CY、AC和OV位。

各个位的值是（）。

（A）0、0、0（B）1、0、1（C）1、1、1（D）1、1、0

21、ORG0003H

LJMP2000H

ORG000BH

LJMP3000H

当CPU响应外部中断0后,PC的值是（）

A.0003HB.2000HC.000BHD.3000H

22、假定设置堆栈指针SP的值为37H，在进行子程序调用时把断点地址进栈保护后，SP的值为（）

A、36HB、37HC、38HD、39H

23、要把P0口高4位变0,低4位不变,应使用指令（）

A.ORLP0,#0FHB.ORLP0,#0F0HC.ANLP0,#0F0HD.ANLP0,#0FH

24、MCS-51执行完MOVA,#08H后,PSW的哪一位被置位（）

A.CYB.F0C.OVD.P

25、对于指令JNB12H，$，其操作码为80H,其操作数（即偏移量）为______。

26、JZe的操作码地址为1000H，e=20H，它的转移目的地址为。

27、执行下列程序段后，（P1）=_______。

MOVP1，#5DH

CPLP1.1

CPLP1.2

CLRP1.6

SETBP1.7

28、执行下列程序段后，（A）=_______,（CY）=____。

MOVA，#C5H

RLA

29、下列程序段执行后，（R0）=_______,（7EH）=____,（7FH）=_______。

MOVR0，#7EH

MOV7EH，#0FFH

MOV7FH，#40H

1NCR0

1NCR0

1NCR0

30、已知（SP）=60H，子程序SUBTRN的首地址为0345H，现执行位于0123H的ACALLSUBTRN双字节指令后，（PC）=___,（61H）=_______,（62H）=____。

31、ORLA，#0F0H是将A的高4位置1，而低4位。

32、SJMPe的指令操作码地址为0050H，e=65H，那么它的转移目的地址为。

33、假定（A）=0FBH，（B）=12H。

执行指令：

DIVAB后，CY的容为，OV的容为。

34、假定（SP）=40H, （39H）=30H，（40H）=60H。

执行下列指令：

POP DPH

POP DPL

后，DPTR的容为       ，SP的容是          。

35、下列各条指令其源操作数的寻址方式是什么？

各条指令单独执行后，A中的结果是什么？

设（60H）=35H，（A）=19H，（R0）=30H，（30H）=0FH。

（1）MOVA，#48H；寻址方式：

（A）=

（2）ADDA，60H；寻址方式：

（A）=

（3）ANLA，R0；寻址方式：

（A）=

36、（A）=3BH，执行ANLA，#9EH指令后，（A）=（CY）=

37、JNZREL为2B指令，放于1308H，转移目标地址是134AH，求偏移量REL=

38、若（A）=C3H，（R0）=AAH，执行ADDA，R0后，（A）=（CY）=

（OV）=（AC）=

39、若（A）=50H，（B）=A0H，执行MULAB后，（A）=（B）=（CY）=

（OV）=

40、SJMP0E7H为2B指令，放于F010H，目标地址=

41、判断以下各条指令是否正确（LL1和PROC为标号）（10分）

（1）MOVXR0，B

（2）MOVA，30H

（3）MOVXA，30H

（4）ADDCA，R7

（5）SUBA，R2

（6）ANL#99H，36H

（7）MOVC，ACC.0

（8）ORLP1.0，P3.1

（9）JBCP0，LL1

（10）ACALLPROC

42、判断指令（或伪指令）正误

（1）.MOV20H,R1（）

（2）.ADDCA,2030H（）

（3）.CLRA（）（4）.MOVX40H,#30H（）

（5）.ORG3000H（）（6）.MOVCA+PC,A（）

（7）.MOVXA,2000H（）（8）.DJNZ#data,rel（）

（9）.INCR5（）（10）.DECDPTR（）

（11）.MOVR1,R2（）（12）.SWAPR1（）

（13）.SETB2000H（）（14）.JZA,LOOP（）

（15）DAR2（）

43、设（A）=38H,R0=28H,（28H）=18H,执行下列程序后，（A）=

ORLA，#27H

ANLA，28H