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51单片机基础(1)

时间:11-26 来源:互联网 点击:
1.什么是单片机?其主要特点有那些?
  • 单片微型计算机(Single-Chip Microcomputer),简称单片机。就是将微处理器(CPU)、存储器(存放程序或数据的ROM和RAM)、总线、定时器/计数器、输入/输出接口(I/O口)和其它多种功能器件集成在一块芯片上的微型计算机。
  • 单片机的主要特点有:(1)可靠性高(2)便于扩展(3)控制功能强(4)低电压、低功耗(5)片内存储容量较小,除此之外,单片机还具有集成度高、体积小、性价比高、应用广泛、易于产品化等特点。

2.MCS-51系列单片机在片内集成了哪些主要逻辑功能部件?各个逻辑部件的主要功能是什么?

  • MCS-51单片机在片内集成了中央处理器(CPU)、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时器/计数器、并行I/O接口、串行I/O接口和中断系统等几大单元。
  • CPU是整个单片机的核心部件,由运算器和控制器组成。运算器可以完成算术运算和逻辑运算,其操作顺序在控制器控制下进行。控制器是由程序计数器PC(Program Counter)、指令寄存器IR(Instruction Register)、指令译码器ID(Instruction Decoder)、定时控制逻辑和振荡器OSC等电路组成。CPU根据PC中的地址将欲执行指令的指令码从存储器中取出,存放在IR中,ID对IR中的指令码进行译码,定时控制逻辑在OSC配合下对ID译码后的信号进行分时,以产生执行本条指令所需的全部信号。
  • 程序存储器(ROM)用于存储程序、常数、表格等。
  • 数据存储器(RAM)用于存储数据。
  • I/O接口是MCS-51单片机对外部实现控制和信息交换的必经之路,用于信息传送过程中的速度匹配和增加它的负载能力。可分为串行和并行I/O接口。

  • 8051内部有两个16位可编程序的定时器/计数器T0和T1,均为二进制加1计数器。可用于定时和对外部输入脉冲的计数。
  • 8051的中断系统主要由中断允许控制器IE和中断优先级控制器IP等电路组成。可实现对5个中断源的管理。8051的中断系统主要由中断允许控制器IE和中断优先级控制器IP等电路组成。其中,IE用于控制5个中断源中哪些中断请求被允许向CPU提出,哪些中断源的中断请求被禁止;IP用于控制5个中断源的中断请求的优先权级别。

3.MCS-51系列单片机的引脚中有多少根I/O线?它们与单片机对外的地址总线和数据总线之间有什么关系?其地址总线和数据总线各有多少位?对外可寻址的地址空间有多大?

  • MCS-51单片机有4个I/O端口,每个端口都是8位双向口,共占32根引脚。每个端口都包括一个锁存器(即专用寄存器P0~P3)、一个输入驱动器和输入缓冲器。通常把4个端口称为P0~P3。在无片外扩展的存储器的系统中,这4个端口的每一位都可以作为双向通用I/O端口使用。在具有片外扩展存储器的系统中,P2口作为高8位地址线,P0口分时作为低8位地址线和双向数据总线。

4.8051单片机的控制总线信号有哪些?各有何作用?

  • 控制线一共有6条。
  • (1)ALE/ #PROG:地址锁存允许/编程线,配合P0口引脚的第二功能使用。在访问片外存储器时,8051CPU在P0.7~P0.0引脚上输出片外存储器低8位地址的同时在ALE/ 上输出一个高电位脉冲,用于把这个片外存储器低8位地址锁存到外部专用地址锁存器,以便空出P0.7~P0.0引脚线去传送随后而来的片外存储器读写数据。在不访问片外存储器时,8051自动在ALE/ #PROG上输出频率为fosc/6的脉冲序列。该脉冲序列可用作外部时钟源或作为定时脉冲源使用。
  • (2)#EA/Vpp:允许访问片外存储器/编程电源线,可以控制8051使用片内ROM还是使用片外ROM。若 #EA=0,则允许使用片内ROM;若 #EA=1则允许使用片外ROM。
  • (3)#PSEN :片外ROM选通线,在执行访问片外ROM的指令MOVC时,8051自动在#PSEN上产生一个负脉冲,用于片外ROM芯片的选通。其他情况下#PSEN线均为高电平封锁状态。
  • (4)RST/VPD:复位/备用电源线,可以使8051处于复位工作状态,高电平有效。
  • (5)P3.6/#WR:P3.6引脚的第二功能,片外数据存储器“写选通控制”输出。
  • (6)P3.7/#RD:P3.7引脚的第二功能,片外数据存储器“读选通控制”输出。

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