【正文】 力較強。具有優(yōu)越的數(shù)據(jù)處理性能，采用 RISC 結(jié)構(gòu)設(shè)計。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。主要用于三表及超低功耗場合。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。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。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。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。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。Microship 單片機是市場份額增長較快的單片機。第 1 章 解：MCS51 為主流產(chǎn)品。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。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?？蓪崿F(xiàn)對 5 個中斷源的管理。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。（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。（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。 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。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。（空缺位）：此位未定義。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。時鐘周期又稱為節(jié)拍（用 P 表示） 。執(zhí)行一條指令需要的最長時間為4?s。（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。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。 解: 指令的轉(zhuǎn)移范圍不同。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)。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。 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(dāng)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(biāo)志位（串行口中斷請求標(biāo)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。(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。 滿足以上條件，則 CPU 響應(yīng)響應(yīng)中斷元的中斷請求。 解: 有兩種方式:電平觸發(fā)和邊沿觸發(fā)。 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: (1) 工作方式 O: 13 位定時器/計數(shù)器工作方式。如此反復(fù)。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。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。 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。 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） 。當(dāng)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。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(yù)置初值 解： 當(dāng)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)。 ⑦ 從機收到復(fù)位命令后回到監(jiān)聽地址狀態(tài)（SM2=1） 。（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。由于 P0 口既做地址線又做數(shù)據(jù)線，分時復(fù)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。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。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)。其特點是接口電路復(fù)雜，硬件開銷大。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。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。要求各種外設(shè)不能同時工作，外設(shè)處于被動狀態(tài)。 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。（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。 解： 主程序框圖如下： 程序如下：ORG 0040H MOV SCON，00H MOV SBUF，0FFH SETB CMOV 00H，CAA：ACALL DELAYCPL 00HMOV C，00HJC BBMOV SBUF，00HSJMP CCBB：MOV SBUF，0FFH串口初始化FFH送SBUF設(shè) 標(biāo) 志調(diào)延時程序標(biāo)志位取反 標(biāo)志為零標(biāo)志為 1FF 送SBUF 標(biāo)志為零OOH送SBUFCC：AJMP AADELAY： MOV R7，8D1：MOV R6，250D2：MOV R5，250D3：DJNZ R5，D3DJNZ R6，D2DJNZ R7，D1 RET END 解：采用查詢方式編寫發(fā)送程序如下： ORG 0000HLJMP STARTORG 0030HSTART： MOV SCON，80H ；設(shè)定方式 2 發(fā)送MOV PCON，80HMOV R0，20H ；給待發(fā)送數(shù)據(jù)塊地址指針 R0 置初值MOV R7，16 ；給數(shù)據(jù)塊長度計數(shù)器 R7 置初值LS： MOV A，R0 ；取一字節(jié)數(shù)據(jù)送 AMOV C，PMOV TB8，C ；P 隨 A 變，P →TB8MOV SBUF，A ；啟動發(fā)送JNB TI，$ ；查詢發(fā)送標(biāo)志，等待一字節(jié)發(fā)送完CLR TI ；清 TI 標(biāo)志位DJNZ R7，LSRETEND 解： 程序如下： ORG 0000HLJMP STARTORG 0100HSTART： MOV TMOD，20H ；設(shè)定 T1 為模式 2 定時MOV TH1，0F3H ；送時間常數(shù)MOV TL1，0F3HSETB TR1 ；啟動定時器 T1MOV SCON，0D0H ；串行接口設(shè)定為方式 3，并允許接收MOV R0，30HMOV R7，16JNB RI，$ ；查詢等待接收CLR RIMOV A，SUBF ；從串行接口中讀取數(shù)據(jù)JN BP，PN ；對該字節(jié)進行查錯處理若 P=RB8 無錯，否則有錯JNB RB8，PER ；若 P=1，RB8=0，有錯，轉(zhuǎn)出錯處理LJMP RIG ；若 P=1，RB8=1，無錯，轉(zhuǎn)保存數(shù)據(jù)PN： JB RB8，PER ；若 P=0，RB8=1，有錯，轉(zhuǎn)出錯處理RIG： MOV R0，A ；若 P=0，RB8=0，無錯，保存接收到的數(shù)據(jù)INC R0DJNZ R7，LOOP ；16 字節(jié)未接收完，則繼續(xù)CLR 7F ；正確接收完 16 位數(shù)據(jù)，清出錯標(biāo)志位 7FSJMP $PER： SETB 7F ；校驗有錯，置位 7FSJMP $END 第 4 章 解：MCS51 系列單片機具有很強的外部擴展功能。 解： 在微機與單片機構(gòu)成的測控網(wǎng)絡(luò)信中，對于串行口數(shù)據(jù)傳輸接口的抗干擾能力，在不超過接口標(biāo)準指定的適用范圍時，都具有一定的抗干擾能力，以保證信號傳輸?shù)目煽啃浴? ③ 所有從機收到地址幀后，都將接收的地址與本機的地址比較。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” 。 解: MCS51 單片機的串行接口由發(fā)送緩沖器 SBUF、發(fā)送控制器、接收緩沖器 SBUF、輸入移位寄存器、接收控制器、波特率發(fā)生器等部件組成。比特率定義為每秒傳送二進制數(shù)的信號數(shù)（或每秒傳送二進制碼元的個數(shù)），單位是 bps（bit per second）或?qū)懗?b/s（位/秒） 。若GATE=1，由外部中斷請求信號 INT0和 TCON 中的啟/ ?？刂莆?TR0 組合狀態(tài)控制定時器/計數(shù)器的啟/停。T/C為定時方式/計數(shù)方式選擇位。 (4) 工作方式 3: 兩個 8 位定時器/計數(shù)器（僅適用于 T0） 。在計數(shù)過程中，當(dāng) TL0 的低 5 位溢出時，都會向 TH0 進位，而全部 13 位計數(shù)器溢出時，則計數(shù)器溢出標(biāo)志位 TF0 置位。程序如下：X1 EQU 2022H ；定義中斷源 1 的入口地址X2 EQU 2100HH ；定義中斷源 2 的入口地址X3 EQU 2200H ；定義中斷源 3 的入口地址ORG 0000H LJMP START ORG 0003H LJMP INT00START: …… ……INT00: JB , LP1 ；查詢中斷源，若此中斷源無中斷則轉(zhuǎn) LP1LJMP 2200H ；轉(zhuǎn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)LP1: JB , LP2 ；查詢中斷源，若此中斷源無中斷則轉(zhuǎn) LP2LJMP 2100H ；轉(zhuǎn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)LP3: LJMP 2022H ；轉(zhuǎn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)…… X1: …… RETIX2: …… RETIX3: …… RETI 解: 80C51 單片機片內(nèi)設(shè)有 2 個定時器／計數(shù)器：定時器／計數(shù)器 T0 和定時器／計數(shù)器T1，T0 由 TH0、TL0 組成，T1 由 THTLl 組成。若為低電平，便置 IEl(IEO)為“1” ，申請中斷；若外部中斷引腳為高電平，則 IEl(IEO)清零。② 中斷總允許控制位 EA=l， CPU 開放總中斷。 解: (1)有中斷源發(fā)出中斷請求。 解: （1）由中斷源提出中斷請求，由中斷控制允許控制決定是否響應(yīng)中斷，如果允許響應(yīng)中斷，則 CPU 按設(shè)定好的優(yōu)先級的順序響應(yīng)中斷。② ② 外部中斷 1（ ）請求，低電平有效。②完全消除了 CPU 在查詢方式中的等待現(xiàn)象，大大提高了 CPU 的工作效率。 解:MOVC A , A+DPTR：訪問外部程序存儲器指令，功能為程序存儲器內(nèi)容送累加器。 解: 　尋址方式 使用的變量 　　　　尋址范圍立即尋址 程序存儲器直接尋址 內(nèi)部 RAM 低 128 個字節(jié)；特殊功能寄存器 SFR寄存器尋址 R0~R7；A、B、DPTR、C R0、RSP 內(nèi)部 RAM、堆棧指針 SP寄存器間接尋址R0、RDPTR 外部 RAM變址尋址 A+PC、A+DPTR 程序存儲器相對尋址 PC+偏移量 程序存儲器位尋址 內(nèi)部 RAM 低 128B 位尋址區(qū)可位尋址的特殊功能寄存器位雖然內(nèi)部 RAM 位尋址區(qū)的位地址范圍 00H～7FH 與低 128 個單元的單元地址范圍00H～7FH 形式完全