【正文】 密控制功能也比較好。其單片機的特點是 LCD 驅(qū)動部分性能較好，低電壓、低功耗。支持 ISP、IAP，I/O 口驅(qū)動能力較強。 Motorola 是世界上最大的單片機生產(chǎn)廠家之一，品種全、選擇余地大、新產(chǎn)品多。具有優(yōu)越的數(shù)據(jù)處理性能，采用 RISC 結(jié)構(gòu)設(shè)計。是一種特低功耗的 Flash 微控制器。就是將微處理器（CPU） 、存儲器（存放程序或數(shù)據(jù)的 ROM 和 RAM） 、總線、定時器/ 計數(shù)器、輸入/ 輸出接口（I/O 口）和其他多種功能器件集成在一塊芯片上的微型計算機。單片機的主要特點有：（1）可靠性高（2）便于擴展（3）控制功能強（4）低電壓、低功耗（5）片內(nèi)存儲容量較小，除此之外，單片機還具有集成度高、體積小、性價比高、應(yīng)用廣泛、易于產(chǎn)品化等特點 解：當前單片機的主要產(chǎn)品有：Intel 的 8051 系列、Motorola 的 M68HC 系列、Philips（飛利浦）的 80C51 系列、臺灣義隆公司（ EMC）EM78 系列單片機、美國 Microchip 公司的PIC 單片機系列、 Atmel 公司的 AT90 系列單片機 Ubi 公司的 Scenix 單片機、日本愛普生科技公司的 Epson 單片機、Zilog 公司的 Z86 系列、美國國家半導體公司 NSCOP8 單片機、臺灣 Winbond（華邦）的 W78 系列等。主要用于三表及超低功耗場合。Microship 單片機是市場份額增長較快的單片機。其特點是噪聲低，抗干擾能力強，比較適合于工控領(lǐng)域及惡劣的環(huán)境。Scenix 單片機除傳統(tǒng)的 I/O 功能模塊如并行I/O、UART、SPI 、I 2C、A/D 、PWM、PLL 、DTMF 等，增加了新的 I/O 模塊（如USB、CAN、J 1850、 虛 擬 I/O 等 ） 。Z8 單片機是 Zilog 公司的主要產(chǎn)品，采用多累加器結(jié)構(gòu)，有較強的中斷處理能力。W78 系列與標準的 8051 兼容，W77 系列為增強型 51 系列，對 8051 的時序作了改進，在同樣時鐘頻率下，速度提高 倍。其特點是：片內(nèi)只包括了 8 位 CPU，64B 的RAM 和兩個并行口，需要外加一塊 3851 芯片（內(nèi)部具有 1KB 的 ROM、定時器/計數(shù)器和兩個并行口）才能組成一臺完整的單片機。片外尋址范圍為 4KB，芯片引腳為 40 個。其特點是，片內(nèi)包括了 8 位的 CPU，4KB 或 8KB 的 ROM，128B 或 256B 的 RAM，具有串/并行接口，2 個或 3個 16 位的定時器/計數(shù)器，有 5～7 個中斷源。16位機的工藝先進，集成度高，內(nèi)部功能強，運算速度快，而且允許用戶采用面向工業(yè)控制的專用語言，其特點是，片內(nèi)包括了 16 位的 CPU，8KB 的 ROM，232B 的 RAM，具有串/并行接口，4 個 16 位的定時器/ 計數(shù)器，有 8 個中斷源，具有看門狗（Watchdog） ，總線控制部件，增加了 D/A 和 A/D 轉(zhuǎn)換電路，片外尋址范圍可達 64KB。代表產(chǎn)品有Motorola 公司的 M68300 系列和 Hitachi（日立）公司的 SH 系列、ARM 等。MCS51 為主流產(chǎn)品。Microship 單片機是市場份額增長較快的單片機。主要用于三表及超低功耗場合。第 1 章 解：MCS51 為主流產(chǎn)品。 EM78 系列單片機采用高速 CMOS 工藝制造，低功耗設(shè)計為低功耗產(chǎn)品，價格較低。CPU 采用 RISC 結(jié)構(gòu)，運行速度快，價格低適于用量大、檔次低、價格敏感的產(chǎn)品。端口有較強的負載能力，可以直接驅(qū)動 LED。運算器可以完成算術(shù)運算和邏輯運算，其操作順序在控制器控制下進行。數(shù)據(jù)存儲器（RAM）用于存儲數(shù)據(jù)?？蓪崿F(xiàn)對 5 個中斷源的管理?？煞譃榇泻筒⑿?I/O 接口。在無片外擴展的存儲器的系統(tǒng)中，這 4 個端口的每一位都可以作為雙向通用 I/O 端口使用。在不訪問片外存儲器時，8051 自動在 ALE/ P上輸出頻率為 fosc/6 的脈沖序列。（3） PSN：片外ＲＯＭ選通線，在執(zhí)行訪問片外ＲＯＭ的指令ＭＯＶＣ時，8051 自動在上產(chǎn)生一個負脈沖，用于為片外ＲＯＭ芯片的選通。程序：一系列指令的有序集合稱為程序。（2）在物理和邏輯上的地址空間存儲器上設(shè)有４個存儲器空間：片內(nèi)程序存儲器、片外程序存儲器、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器、片外數(shù)據(jù)存儲器。它的特點是按照“先進后出”的存取數(shù)據(jù)。 解：８０５１單片機的４個Ｉ／Ｏ口在結(jié)構(gòu)上是基本相同的，但又各具特點。各自特點如下：（1）P0 口為雙向 8 位三態(tài) I/O 口，它既可作為通用 I/O 口，又可作為外部擴展時的數(shù)據(jù)總線及低 8 位地址總線的分時復用口。每個引腳可驅(qū)動 4個 TTL 負載。（4）P3 口為 8 位準雙向 I/O 口，內(nèi)部具有上拉電阻，它是雙功能復用口，每個引腳可驅(qū)動 4 個 TTL 負載。專門用來寄存片外 RAM 及擴展 I/O 口進行數(shù)據(jù)存取時的地址。（AC ）：輔助進位標志位，又稱為半進位標志位。（空缺位）：此位未定義。ＣＰＵ通過對程序狀態(tài)字ＰＳＷ中ＲＳ１和ＲＳ０的設(shè)置來確定和改變當前工作寄存器組。它是４個通用工作寄存器組，每個組包含８個８位寄存器，編號為Ｒ０——Ｒ７。 解：程序存儲器通過 EA/Vpp 引腳選擇。時鐘周期又稱為節(jié)拍（用 P 表示） 。執(zhí)行一條指令所需要的時間稱為指令周期，指令周期是時序中的最大單位。執(zhí)行一條指令需要的最長時間為4?s。8051 的指令系統(tǒng)具有以下特點：（1）存儲效率高、執(zhí)行速度快，可以進行直接地址到直接地址的數(shù)據(jù)傳送，能把一個并行 I/O 口中的內(nèi)容傳送到內(nèi)部 RAM 單元中而不必經(jīng)過累加器 A 或工作寄存器 Rn。（3）在算術(shù)運算指令中設(shè)有乘法和除法指令（4）指令系統(tǒng)中一些對 I/O 口進行操作的指令具有“讀——修改——寫”的功能。布爾操作類指令有 17 條，包括布爾傳送指令、布爾狀態(tài)控制指令、布爾邏輯操作指令、布爾條件轉(zhuǎn)移指令。在計算機中，遇到十進制調(diào)整指令時，中間結(jié)果的修正是由 ALU 硬件中的十進制修正電路自動進行的。MOV C，bitMOV bit，CCLR bit SETB bit CPL bit ANL C，bit ANLC，/bit JB bit，rel JNB bit，rel 解: 在實際應(yīng)用中，可從尋址范圍和指令長度兩個方面來選擇長跳轉(zhuǎn)指令 LJMP 和短跳轉(zhuǎn)指令 AJMP、長調(diào)用指令 LCALL 和短調(diào)用指令 ACALL。 解: 指令的轉(zhuǎn)移范圍不同。使用A+PC 基址變址尋址時，PC 仍是下條指令首地址，而 A 則是從下條指令首地址到常數(shù)表格中的被訪問字節(jié)的偏移量。這種過程為中斷，實現(xiàn)這種服務(wù)的部件稱為中斷系統(tǒng)。 解: 中斷優(yōu)先級是 CPU 響應(yīng)中斷的先后順序。單片機內(nèi)部自然優(yōu)先級順序（由高到低）為:外部中斷 0→定時器 0 中斷→外部中斷 l→定時器 1 中斷→串行接口中斷。④ ④ T1：定時器/計數(shù)器 1 溢出中斷請求。 解: 單片機一旦響應(yīng)中斷請求, 就由硬件完成以下功能:  （1） 根據(jù)響應(yīng)的中斷源的中斷優(yōu)先級, 使相應(yīng)的優(yōu)先級狀態(tài)觸發(fā)器置 1；（2） 執(zhí)行硬件中斷服務(wù)子程序調(diào)用, 并把當前程序計數(shù)器 PC 的內(nèi)容壓入堆棧，保護斷點，尋找中斷源； （3） 清除相應(yīng)的中斷請求標志位（串行口中斷請求標志 RI 和 TI 除外） ； （4） 把被響應(yīng)的中斷源所對應(yīng)的中斷服務(wù)程序的入口地址（中斷矢量）送入 PC, 從而轉(zhuǎn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)程序。CPU 響應(yīng)中斷請求后，就立即轉(zhuǎn)入執(zhí)行中斷服務(wù)程序。(3)由中斷優(yōu)先級控制寄存器 IP 控制中斷優(yōu)先級，相應(yīng)位置 1，則設(shè)為高級中斷，置0 則為低級。(3)申請中斷的中斷源的中斷允許位為 1，即該中斷沒有被屏蔽。 滿足以上條件，則 CPU 響應(yīng)響應(yīng)中斷元的中斷請求。④ 無同級或更高級中斷正在被服務(wù)。 解: 有兩種方式:電平觸發(fā)和邊沿觸發(fā)。如果在相繼的兩個機器周期采樣過程中，一個機器周期采樣到外部中斷請求為高電平，接著下一個機器周期采樣到外部中斷請求為低電平，則使 IEl(IEO)置 1，申請中斷。 解: 將 3 個中斷源的中斷請求經(jīng)過與門連接到 MCS51 的外部中斷 0 的輸入引腳 0INT上。 解: 作定時器用時，計數(shù)脈沖來自單片機內(nèi)部，其頻率為振蕩頻率的 1/12。 解: (1) 工作方式 O: 13 位定時器/計數(shù)器工作方式。工作方式 1 由 TH0 作為高 8 位，TL0 為低 8 位，在計數(shù)過程中，當全部 16 位計數(shù)器溢出時，則計數(shù)器溢出標志位 TF0 置位。如此反復。其中，TL0 既可以作計數(shù)器使用，也可以作為定時器使用，定時器/ 計數(shù)器 0 的各控制位和引腳信號全歸它使用。TMOD 用于控制定時器/計數(shù)器 T0 和 T1 的工作方式，M1M0 為工作方式選擇位。一個定時器 /計數(shù)器同一時刻或者作定時用，或者作計數(shù)用，不能同時既作定時又作計數(shù)用。此時，只要 TR0=1，則接通模擬開關(guān)，使計數(shù)器進行加法計數(shù)，定時器/計數(shù)器啟動工作。定時器/計數(shù)器的定時器/計數(shù)器范圍為：工作方式 0：13 位定時器/計數(shù)器方式，因此，最多可以計到 213，也就是 8 192 次。 解：選用定時器/計數(shù)器 T0 作定時器， 輸出為 引腳， 2 ms 的方波可由 1 ms 的高低電平相間隔而成， 因而只要每隔 1 ms 對 取反一次即可得到這個方波。在串行通信中，傳送的信號可能是二進制、八進制或十進制等。 解: 異步通信中，接收器和發(fā)送器有各自的時鐘，數(shù)據(jù)常以字符為單位組成字符幀傳送，用一幀來表示一個字符，其字符幀的數(shù)據(jù)格式為：在一幀格式中，先是一個起始位“0”（低電平） ，然后是 5～8 個數(shù)據(jù)位，規(guī)定低位在前，高位在后，接下來是 1 位奇偶校驗位（可以省略） ，最后是 1～2 位的停止位“1” （高電平） 。 解:隨著傳輸距離的增加，誤碼率增加，出現(xiàn)重傳增加，數(shù)據(jù)傳輸速率降低。當發(fā)讀 SBUF 命令時(執(zhí)行MOV A，SBUF指令)，便從接收緩沖器 SBUF 讀取信息通過 80C5l 內(nèi)部總線送 CPU。在 8051 串行口的四種工作方式中，方式 0 和 2 的波特率是固定的，而方式 1 和 3 的波特率 是 可 變 的 ， 由 定 時 器 T1 的 溢 出 率 （ T1 溢 出 信 號 的 頻 率 ） 控 制 。定時器 T1 作為波特率發(fā)生器，相應(yīng)公式如下： 波特率=（2 SMOD/32）定時器 T1 溢出率 T1 溢出率=T1 計數(shù)率/產(chǎn)生溢出所需的周期數(shù) =（f osc/12）/（2 K?TC） 式中：K——定時器 T1 的位數(shù)TC——定時器 T1 的預置初值 解： 當一片 80C51(主機)與多片 80C51(從機)通信時，① 主機的 SM2 位置 0，所有從機的 SM2 位置 1，處于接收地址幀狀態(tài)。 ④ 從機發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束后，要發(fā)送一幀校驗和，并置第 9 位（TB8）為 1，作為從機數(shù)據(jù)傳送結(jié)束的標志。 ⑦ 從機收到復位命令后回到監(jiān)聽地址狀態(tài)（SM2=1） 。（1）選擇合適的通信標準。（5）采取降低發(fā)送端數(shù)據(jù)速率的方法可以減少接收端接收數(shù)據(jù)益處的錯誤。單片機所有的外部擴展都是通過三總線進行的。由于 P0 口既做地址線又做數(shù)據(jù)線，分時復用，所以，P0 口提供的低 8 位地址是由 P0 口經(jīng)鎖存器提供的。P0 口提供的數(shù)據(jù)總線上要連接多個擴展的外圍芯片，而某一時刻只能有一個有效的數(shù)據(jù)傳輸通道。每條控制信號都是單向的，但是由多條不同的控制信號組合而成的控制總線則是雙向的。在信息傳送過程中，接口起著數(shù)據(jù)鎖存、數(shù)據(jù)緩沖、輸入/輸出、聯(lián)絡(luò)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、中斷管理、時序控制、可編程、電器特征匹配等作用。條件傳送方式（查詢方式） 的特點是接口電路簡單，CPU 利用率低（程序循環(huán)等待） ，接口需向 CPU 提供查詢狀態(tài)。其特點是 CPU 的利用率高，外設(shè)具有申請 CPU 中斷的主動權(quán)， CPU 和外設(shè)之間處于并行工作狀態(tài)。其特點是接口電路復雜，硬件開銷大。存儲器的每個單元均有自己的地址，對于 I/O 接口，則需要對接口中的每個端口進行編址。其優(yōu)點是無需專門的 I/O 指令，對端口操作的指令類型多，從而簡化了指令系統(tǒng)的設(shè)計。統(tǒng)一編址又稱“存儲器映射方式”。適用于存儲器與存儲器之間、存儲器與外設(shè)之間的大批量數(shù)據(jù)傳送的場合。適用于 CPU 的任務(wù)較忙、傳送速度要求不高的場合，尤其適合實時控制中的緊急事件處理。要求各種外設(shè)不能同時工作，外設(shè)處于被動狀態(tài)。 程序方式：指用輸入/輸出指令，來控制信息傳輸?shù)姆绞剑且环N軟件控制方式，根據(jù)程序控制的方法不同，又可以分為無條件傳送方式和條件傳送方式。 解：接口（也稱為 I/O 接口）是指連接 CPU 與外部輸入/ 輸出設(shè)備之間的部件，這些部件是 CPU 與外設(shè)之間進行信息傳送的媒介。欲使 CPU 與某個外部芯片交換數(shù)據(jù)，則 CPU 必須先通過地址總線發(fā)出該芯片的地址，使 該 芯 片 的 片 選 信 號 有 效 ， 則 此 時 P0 口 數(shù) 據(jù) 總 線 上 的 數(shù) 據(jù) 只 能 在 CPU 和 該芯 片 之 間 進 行 傳 送。（2）數(shù)據(jù)總線（DB）數(shù)據(jù)總線是由 P0 口提供的，寬度為 8 位。地址總線是單向的，只能由單片機向外發(fā)出。 解：