单片机复习重点

重点3．MCS?51单片机内部RAM区的功能结构如何分配？4组工作寄存器使用时如何选择？位寻址区域的字节范围是多少？

MCS?51单片机片内RAM共有128B，字节范围为00H～7FH，可分为工作寄存器区、位寻址区、数据缓冲区共3个区域。

（1）工作寄存器区

00H～1FH单元为工作寄存器区。工作寄存器也称通用寄存器，用于临时寄存8位信息。工作寄存器分成4组，每组都是8个寄存器，用R0～R7来表示。程序中每次只用一组，其余各组不工作。使用哪一组寄存器工作，由程序状态字PSW中的PSW.3（RS0）和PSW.4（RS1）两位来选择，其对应关系如表所示。

该区域当不被

0 0 1 1 0 1 0 1 PSW.4(RS1) 工作寄存器组的选择表

PSW.3(RS0) 当前使用的工作寄存器组 R0～R7 0组（00H～07H） 1组（08H～0FH） 2组（10H～17H） 3组（18H～1FH）

用做工作寄存器时，可以作为一般的RAM区使用。 （2）位寻址区

20H～2FH单元是位寻址区。这16个单元（共计16 × 8 = 128位）的每一位都赋予了一个位地址，位地址范围为00H～7FH。位地址区的每一位都可当做软件触发器，由程序直接进行位处理。通常可以把各种程序状态标志、位控制变量存入位寻址区内。 00H…07H 08H…0FH 10H…17H 18H…1FH 20H 21H 22H 23H 24H 25H 26H 27H 28H 29H 2AH 2BH 2CH 2DH 2EH 2FH 30H…7FH 0组 1组 2组 3组 07 0F 17 1F 27 2F 37 3F 47 4F 57 5F 67 6F 77 7F 工作寄存器区 06 0E 16 1E 26 2E 36 3E 46 4E 56 5E 66 6E 76 7E 05 0D 15 1D 25 2D 35 3D 45 4D 55 5D 65 6D 75 7D 04 0C 14 1C 24 2C 34 3C 44 4C 54 5C 64 6C 74 7C 03 0B 13 1B 23 2B 33 3B 43 4B 53 5B 63 6B 73 7B 02 0A 12 1A 22 2A 32 3A 42 4A 52 5A 62 6A 72 7A 01 09 11 19 21 29 31 39 41 49 51 59 61 69 71 79 00 08 10 18 20 28 30 38 40 48 50 58 60 68 70 78 位 寻 址 区 数据缓冲区 该区域当不被用做位寻址区时，可以作为一般的RAM区使用。 （3）数据缓冲区

30H～7FH是数据缓冲区，即用户RAM，共80个单元。

由于工作寄存器区、位寻址区、数据缓冲区统一编址，使用同样的指令访问，这三个区的单元既有自己独特的功能，又可统一调度使用。因此，前两个区未使用的单元也可作为用户RAM单元使用，使容量较小的片内RAM得以充分利用。

位地址7FH与字节地址7FH有何区别？位地址7FH具体在内存中的什么位置？

二者存储的数据位数不一样。位地址7FH存放一位二进制数，字节地址7FH存放8为二进制数。 位地址7FH具体在内存中字节地址为20H的最高位上。

填空7．试分别说明程序计数器PC和堆栈指针SP的作用。复位后PC和SP各为何值？

程序计数器PC是一个16位专用寄存器，其内容表示下一条要执行的指令的地址。复位后为0000H。 MCS?51单片机的堆栈是在片内RAM中开辟的一个专用区。堆栈指针SP是一个8位专用寄存器，用来存放栈顶的地址。进栈时，SP自动加1，将数据压入SP所指定的地址单元；出栈时，将SP所指示的地址单元中的数据弹出，然后SP自动减1。因此SP总是指向栈顶。复位后为07H。

重点计算题9．什么是时钟周期、机器周期和指令周期？当外部的振荡频率是8MHz时，8051单片机的机器周期为多少？

MCS?51单片机的时序由下面4种周期构成。 （1）振荡周期

振荡周期是指为单片机提供定时信号的振荡源的周期。 （2）状态周期（时钟周期）

两个振荡周期为一个状态周期，用S表示。两个振荡周期作为两个节拍分别称为节拍P1和节拍P2。 在状态周期的前半周期P1有效时，通常完成算术逻辑运算；在后半周期P2有效时，一般进行内部寄存器之间的传输。

（3）机器周期

CPU执行一条指令的过程可以划分为若干阶段，每一阶段完成某一项基本操作，如取指令、存储器读/写等。通常把完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。

（4）指令周期

指令周期是指执行一条指令所占用的全部时间，它以机器周期为单位。MCS?51系列单片机除乘法、除法指令是4机器周期指令外，其余都是单周期指令和双周期指令。若用12MHz

晶体振荡器（晶振），则单周期指令和双周期指令的指令周期时间分别是1μs和2μs，乘法和除法指令为4μs。

通过上面的分析，我们可以看出，外部晶振的二分频是MCS?51单片机的内部时钟周期，6个时钟周期构成了单片机的机器周期。

如果单片机的外部晶振是8MHz，则其内部的机器周期是1.5μs。

.简述转移指令AJMP addr11，SJMP rel，LJMP addr16及JMP @A + DPTR的应用。

AJMP addr11：2K范围内的转移；SJMP rel：256字节复位内的转移；

LJMP addr16：64K范围内的转移；JMP @A + DPTR：在某一地址开始的256字节

3．简述MCS-51单片机的中断系统结构。

MCS-51单片机的有5个中断源，它们均有两级优先级，通过4个专用中断控制寄存器（IE、IP、TCON、SCON）进行中断管理，其结构原理如图所示。

6．MCS-51单片机内设有几个可编程的定时器/计数器？它们可以有4种工作方式，如何选择和设定？作为定时器或计数器应用时，它们的速率分别为晶振频率的多少倍？

2个16位的定时器/计数器。 通过TMOD的M1M0选择。

M1M0 = 00：方式0——13位定时器/计数器工作方式； M1M0 = 01：方式1——16位定时器/计数器工作方式；

M1M0 = 10：方式2——常数自动装入的8位定时器/计数器工作方式；

M1M0 = 11：方式3——仅适用于T0，为两个8位定时器/计数器工作方式；在方式3时T1停止计数。 是外部晶振频率的12倍。

重点编程9．设串行异步通信的传送速率为2400波特，传送的是带奇偶校验的ASCII码字符，每个字符包含10位（1个起始位，7个数据位，1个奇偶校验位，1个停止位），试编程初始化程序。

设定串行口位方式1. MOV MOV MOV MOV MOV SETB TR1

SCON,#40H

PCON,#80H TMOD,#20H TH1，#0F4H TL1，#0F4H

. 已知一单片机系统的外接晶体振荡器的振荡频率为6MHz，请计算该单片机系统的拍节P、状态S、机器周期所对应的时间是多少?指令周期中的单字节双周期指令的执行时间是多少?

答：已知fosc=6MHZ

则：系统的拍节P＝1/fosc=1/(6*106)s=1/6μs=0.167μs 系统的状态S＝2P＝2*1/6μs＝0.33μs 机器周期T＝6S＝12P＝12*1/6μs＝2μs

单字节双周期指令的执行时间为2T＝2*2μs＝4μs

7.80C51单片机的片内RAM低128单元分哪3个主要部分？各部分的主要功能是什么？ 答：80C51单片机的片内RAM低128单元分为： 寄存器区（00H－1FH），共有四个寄存器组，主要为寄存器访问方式，常用数据存储。 位寻址区（20H－2FH），主要用于位数据存放，也可用于存放字节数据。 普通用户RAM区（30H－7FH），只用于存放字节数据。

编程

1.在两个8051间用模式2进行串行通信，A机并行采集外部开关的输入，然后串行传输给B机；B机接收后并行输出控制LED发光。画出连接示意图，写出完整的程序。

A机程序 ORG 0000H AJMP START ORG 4100H

START：MOV P1,#0FFH MOV SCON,#80H

AGAIN1:MOV SBUF,P1 JNB TI,$ CLR TI

SJMP AGAIN1

END B机程序 ORG 0000H AJMP START ORG 4100H

START：MOV SCON,#90H AGAIN1:JNB RI,$ MOV P1,SBUF CLR RI

SJMP AGAIN1 END

2.编写一段子程序，将二位压缩的BCD码转换为二进制数，入口、出口均是A。若是非法的BCD码，则A返回值为255。

SUBP：MOV R1，A ANL A， #0F0H SWAP A

CJNE A, #10, NEXT1 NEXT1：JNC ERROR MOV B， #10 MUL AB XCH A， R1 ANL A， #0FH

CJNE A， #10，NEXT2 NEXT2：JNC ERROR ADD A， R1 RET

ERROR：MOV A，#255 RET

3.用8051输出控制8个LED从LED1到LED8、再到LED1…，每次一个LED发光，并不断循环。一个开关控制引起中断，电平触发，中断后8个LED一起闪5下，然后恢复前面的循环。画出连接示意图，写出完整的程序。(软件延时用循环5*126*200次控制)

ORG 0000H LJMP START ORG 3H LJMP INT00 START：SETB EA SETB EX0 CLR IT0