嵌入式知识点 - 图文

指令：CPU根据人的意图来执行某种操作的命令

指令系统：一台计算机所能执行的全部指令集合

机器语言：用二进制编码表示，计算机能直接识别和执行的语言 汇编语言：用助记符、符号和数字来表示指令的程序语言

高级语言：独立于机器的，在编程时不需要对机器结构及其指令系统有深入了解的通用性语言

操作码 [目的操作数] [，源操作数]

中断能实现分时操作，实时处理，故障处理 1.单片机有哪些特点：（1）高集成度，体积小，高可靠性 （2）控制功能强 （3）低电压，低功耗，便于生产便携式产品 （4）易扩展 （5）优异的性能价格比 2.什么叫原码、反码、补码？

答：原码就是符号位加上真值的绝对值, 即用第一位表示符号, 其余位表示值.反码的表示方法是:正数的反码是其本身，负数的反码是在其原码的基础上, 符号位不变，其余各个位取反.补码的表示方法是:正数的补码就是其本身，负数的补码是在其原码的基础上, 符号位不变, 其余各位取反, 最后+1. (即在反码的基础上+1) 3.如何简捷地判断89C51/S51正在工作？

答：用示波器观察8051的XTAL2端是否有脉冲信号输出 4.读端口锁存器和读引脚有何不同？使用哪种指令？

答：读锁存器（ANL P0,A）就是相当于从存储器中拿数据，而读引脚是从外部拿数据（如MOV A,P1 这条指令就是读引脚的，意思就是把端口p1输入数据送给A) 传送类MOV，判位转移JB、JNB、这些都属于读引脚，平时实验时经常用这些指令于外部通信，判断外部键盘等；字节交换XCH、XCHD算术及逻辑运算 ORL、CPL、ANL、ADD、ADDC、SUBB、INC、DEC控制转移CJNE、DJNZ都属于读锁存器。

5. 内部RAM低128字节单元划分为哪3个主要部分?各部分主要功能是么? 答：片内RAM低128单元的划分及主要功能: (l)工作寄存器组(00H~lFH)

这是一个用寄存器直接寻址的区域，内部数据RAM区的0~31(00H~lFH),共32个单 元。它是4个通用工作寄存器组，每个组包含8个8位寄存器，编号为R0~R7。 (2)位寻址区

(20H~2FH) 从内部数据RAM区的32~47(20H~2FH)的16个字节单元，共包含128位，是可位寻 址的RAM区。这16个字节单元，既可进行字节寻址，又可实现位寻址。 (3)字节寻址区(30H~7FH) 从内部数据RAM区的48~127(30H~7FH)，共80个字节单元，可以采用间接字节寻址

的方法访问。

6. 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?

答：一般开机复位后都是选择第一组通用工作寄存器作为工作寄存器的，一共有4组，分别为0.1.2.3连续位于00h到1FH地址， 然后在机器中有个程序状态字PSW，它的第四和第三位RS1，RS0是用来选择工作寄存器组的，可能不同机器地址稍有不同。他们俩的值和寄存器组的关

系： RS1/RS0 0/0 0/1 1/0 1/1 使用的工作寄存器 0 1 2 3 地址 00-07 08-0F 10-17 18-1F

写程序的时候就是通过定义程序状态字来选择使用不同的寄存器组。也可以直接对RS1和RS0赋值。

7. 89C51单片机的时钟周期与振荡周期之间有什么关系?什么叫机器周期和指令周期？ 答：时钟信号的周期称为机器状态周期，是振荡周期的两倍。一个机器周期是指CPU访问

存储器一次所需的时间。指令周期是执行一条指令所需的时间。 8. 一个机器周期的时序如何划分? 答：一个机器周期=12个震荡周期=6个时钟周期（状态周期） S1P1，S1P2，S2P1，S2P2，S3P1，S3P2，S4P1，S4P2，S5P1，S5P2，S6P1，S6P2 其中s=state（状态），p=phase（相位） 9. 什么叫堆栈?堆栈指针SP的作用是什么?89C51单片机堆栈的容量不能超过多少字节? 答：堆栈都是一种数据项按序排列的数据结构，只能在一端(称为栈顶(top))对数据项进行插入和删除。要点：堆：顺序随意栈：后进先出(Last-In/First-Out) 在调用子程序时需要保存调用函数的CPU寄存器PC指针,PC指针是被CALL指令自动压入SP所指向的片内存储器,CPU寄存器要由用户用PUSH指令自行保存,因此SP的作用就是一个指针,当进行中断调用,子函数调用时将现场数据压入SP所指向的存储器,SP自动增加1或2,当中断结束RETI,调用返回RET,POP时将SP数据弹出,SP自动减1或，28051最大为128字节的片内存储器,0X20以上理论都可以做堆栈用96字节,8052为256字节224字节可用，但这样便没有其它空间可用于数据存储现在的单片机的程序一般都能用C51来,不用关心堆栈大小与SP寄存器 10. 89C51有几种低功耗方式？如何实现？ 答：空闲方式和掉电方式 空闲方式和掉电方式是通过对SFR中的PCON（地址87H)相应位置1而启动的。 当CPU执行完置IDL=1(PCON.1）的指令后，系统进入空闲工作方式。这时，内部时钟不向CPU提供，而只供给中断、串行口、定时器部分。CPU的内部状态维持，即包括堆栈指针SP、程序计数器PC、程序状态字PSW、累加器ACC所有的内容保持不变，端口状态也保持不变。ALE和PSEN保持逻辑高电平。 当CPU执行一条置PCON.1位（PD）为1的指令后，系统进入掉电工作方式。在这种工作方式下，内部振荡器停止工作。由于没有振荡时钟，因此，所有的功能部件都停止工作。但内部RAM区和特殊功能寄存器的内容被保留，而端口的输出状态值都保存在对应的SFR中，ALE和PSEN都为低电平。 11. 89C51端口锁存器的“读—修改—写”操作与“读引脚”操作有何区别？ 答：指令系统中有些指令读锁存器的值, 有些指令则读引脚上的值。读锁存器指令是从锁存器中读取一个值并进行处理, 把处理后的值(原值或已修改后的值)重新写入锁存器中。这类指令称为读-修改-写指令。 对于读-修改-写指令。直接读锁存器而不是读端口引脚, 是因为从引脚上读出的数据不一定能真正反映锁存器的状态。 寻址方式 立即数寻址 直接寻址 寄存器寻址 寄存器间接寻址 变址寻址 相对寻址 位寻址 程序存储器ROM 片内RAM低128B、特殊功能寄存器 工作寄存器R0-R7、A、B、C、DPTR 片内RAM低128B、片外RAM 程序存储器（@A+PC,@A+DPTR） 程序存储器256B范围（PC+偏移量） 片内RAM的20H-2FH字节地址、部分SFR 寻址空间 5.SFR：直接寻址，位寻址，寄存器寻址；片外RAM：寄存器间接寻址 11、只能采用寄存器间接寻址（用MOVX指令）

12、低128字节：直接寻址，位寻址，寄存器间接寻址，寄存器寻址（R0~R7） 高128字节：直接寻址，位寻址，寄存器寻址 13、采用变址寻址（用MOVC指令）

14、压缩BCD码在进行加法运算时应逢十进一，而计算机只将其当作十六进制数处理，此时得到的结果不正确。用DA A指令调整（加06H，60H，66H） 12.89C51共有哪些中断源？对其中端请求如何进行控制？ 答：（1）89C51有如下中断源

①:外部中断0请求，低电平有效 ②:外部中断1请求，低电平有效

③T0：定时器、计数器0溢出中断请求 ④T1：定时器、计数器1溢出中断请求 ⑤TX/RX：串行接口中断请求

（2）通过对特殊功能寄存器TCON、SCON、IE、IP的各位进行置位或复位等操作，可实现各种中断控制功能

13.什么是中断优先级？中断优先处理的原则是什么？ 答：中断优先级是CPU相应中断的先后顺序。原则：

（1） 先响应优先级高的中断请求，再响应优先级低的

（2） 如果一个中断请求已经被响应，同级的其它中断请求将被禁止

（3） 如果同级的多个请求同时出现，则CPU通过内部硬件查询电路，按查询顺序

确定应该响应哪个中断请求

查询顺序：外部中断0定时器0中断→外部中断1→定时器1中断→串行接口中断 14.说明外部中断请求的查询和响应过程。

答：当CPU执行主程序第K条指令，外设向CPU发出中断请求，CPU接到中断请求信号并在本条指令执行完后，中断主程序的执行并保存断点地址，然后转去响应中断。CPU在每个S5P2期间顺序采样每个中断源，CPU在下一个机器周期S6期间按优先级顺序查询中断标志，如果查询到某个中断标志为1，将在接下来的机器周期S1期间按优先级进行中断处理，中断系统通过硬件自动将相应的中断矢量地址装入PC，以便进入相应的中断服务程序。中断服务完毕后，CPU返回到主程序第K+1条指令继续执行。 15.89C51在什么条件下可响应中断？ 答：

（1） 有中断源发出中断请求

（2） 中断中允许位EA=1.即CPU开中断

（3） 申请中断的中断源的中断允许位为1，即中断没有被屏蔽 （4） 无同级或更高级中断正在服务 （5） 当前指令周期已经结束

（6） 若现行指令为RETI或访问IE或IP指令时，该指令以及紧接着的另一条指令

已执行完毕

16.简述89C51单片机的中断响应过程。

答：CPU在每个机器周期S5P2期间顺序采样每个中断源，CPU在下一个机器周期S6期间按优先级顺序查询中断标志，如查询到某个中断标志为1，将在接下来的机器周期S1期间按优先级进行中断处理，中断系统通过硬件自动将相应的中断矢量地址装入PC，以便进入相应的中断服务程序。一旦响应中断，89C51首先置位相应的中断“优先级生效”触发器，然

后由硬件执行一条长调用指令，把当前的PC值压入堆栈，以保护断点，再将相应的中断服务的入口地址送入PC，于是CPU接着从中断服务程序的入口处开始执行。对于有些中断源，CPU在响应中断后会自动清除中断标志。 17.在89C51内存中，应如何安排程序区？

答：主程序一般从0030H开始，主程序后一般是子程序及中断服务程序。在这个大家还要清除各个中断的中断矢量地址。

18.试述中断的作用及中断的全过程。

答：作用：对外部异步发生的事件作出及时的处理 过程：中断请求，中断响应，中断处理，中断返回

19.当正在执行某一个中断源的中断服务程序时，如果有新的中断请求出现，试问在什么情况下可响应新的中断请求？在什么情况下不能响应新的中断请求？ 答：（1）符合以下6个条件可响应新的中断请求：

a) 有中断源发出中断请求

b) 中断允许位EA=1，即CPU开中断

c) 申请中断的中断源的中断允许位为1，即中断没有被屏蔽 d) 无同级或更高级中断正在被服务 e) 当前的指令周期已结束

f) 若现行指令为RETI或访问IE或IP指令时，该指令以及紧接着的另一

条指令已被执行完

20.89C51单片机外部中断源有几种触发中断请求的方法？如何实现中断请求？ 答：有两种方式：电平触发和边沿触发

电平触发方式：CPU在每个机器周期的S5P2期间采样外部中断引脚的输入电平。若为低电平，使IE1(IE0)置“1”，申请中断；若为高电平，则IE1(IE0)清零。

边沿触发方式：CPU在每个机器周期S5P2期间采样外部中断请求引脚的输入电平。如果在相继的两个机器周期采样过程中，一个机器周期采样到外部中断请求为高电平，接着下一个机器周期采样到外部中断请求为低电平，则使IE1(IE0)置“1”申请中断；否则，IE1(IE0)置0。

21.定时器模式2有什么特点？适用于什么场合？ 答：（1） 模式2把TL0(或TL1)配置成一个可以自动重装载的8位定时器/计数器。TL0计数溢出时不仅使溢出中断标志位TF0置1，而且还自动把TH0中的内容重新装载到TL0中。TL0用作8位计数器，TH0用以保存初值。（2） 用于定时工作方式时间（TF0溢出周期）为，用于计数工作方式时，最大计数长度（TH0初值=0）为28=256个外部脉冲。这种工作方式可省去用户软件重装初值的语句，并可产生相当精确定时时间，特别适于作串行波特率发生器。 22.89C51定时器有哪几种工作模式？有何区别？

答：有四种工作模式：模式0，模式1，模式2，模式3

（1） 模式0：选择定时器的高8位和低5位组成一个13位定时器/计数器。TL低5位溢

出时向TH进位，TH溢出时向中断标志位TF进位，并申请中断。

定时时间t=(213-初值)×振荡周期×12；计数长度位213=8192个外部脉冲

（2） 模式1：与模式0的唯一差别是寄存器TH和TL以全部16位参与操作。定时时

间t=(216-初值)×振荡周期×12；计数长度位216=65536个外部脉冲

（3） 模式2：把TL0和TL1配置成一个自动重装载的8位定时器/计数器。TL用作8

位计数器，TH用以保存初值。TL计数溢出时不仅使TF0置1，而且还自动将TH中的内容重新装载到TL中。

定时时间t=(28-初值)×振荡周期×12；计数长度位28=256个外部脉冲