【正文】 力較強(qiáng)。具有優(yōu)越的數(shù)據(jù)處理性能，采用 RISC 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。就是將微處理器（CPU） 、存儲(chǔ)器（存放程序或數(shù)據(jù)的 ROM 和 RAM） 、總線、定時(shí)器/ 計(jì)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(jì)算機(jī)。主要用于三表及超低功耗場(chǎng)合。其特點(diǎn)是噪聲低，抗干擾能力強(qiáng)，比較適合于工控領(lǐng)域及惡劣的環(huán)境。Z8 單片機(jī)是 Zilog 公司的主要產(chǎn)品，采用多累加器結(jié)構(gòu)，有較強(qiáng)的中斷處理能力。其特點(diǎn)是：片內(nèi)只包括了 8 位 CPU，64B 的RAM 和兩個(gè)并行口，需要外加一塊 3851 芯片（內(nèi)部具有 1KB 的 ROM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和兩個(gè)并行口）才能組成一臺(tái)完整的單片機(jī)。其特點(diǎn)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(gè)或 3個(gè) 16 位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，有 5～7 個(gè)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(jī)是市場(chǎng)份額增長(zhǎng)較快的單片機(jī)。第 1 章 解：MCS51 為主流產(chǎn)品。CPU 采用 RISC 結(jié)構(gòu)，運(yùn)行速度快，價(jià)格低適于用量大、檔次低、價(jià)格敏感的產(chǎn)品。運(yùn)算器可以完成算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算，其操作順序在控制器控制下進(jìn)行?？蓪?shí)現(xiàn)對(duì) 5 個(gè)中斷源的管理。在無(wú)片外擴(kuò)展的存儲(chǔ)器的系統(tǒng)中，這 4 個(gè)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(wèn)片外ＲＯＭ的指令ＭＯＶＣ時(shí)，8051 自動(dòng)在上產(chǎn)生一個(gè)負(fù)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(chǔ)器上設(shè)有４個(gè)存儲(chǔ)器空間：片內(nèi)程序存儲(chǔ)器、片外程序存儲(chǔ)器、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 解：８０５１單片機(jī)的４個(gè)Ｉ／Ｏ口在結(jié)構(gòu)上是基本相同的，但又各具特點(diǎn)。每個(gè)引腳可驅(qū)動(dòng) 4個(gè) TTL 負(fù)載。專門用來(lái)寄存片外 RAM 及擴(kuò)展 I/O 口進(jìn)行數(shù)據(jù)存取時(shí)的地址。（空缺位）：此位未定義。它是４個(gè)通用工作寄存器組，每個(gè)組包含８?jìng)€(gè)８位寄存器，編號(hào)為Ｒ０——Ｒ７。時(shí)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(zhǎng)時(shí)間為4?s。（3）在算術(shù)運(yùn)算指令中設(shè)有乘法和除法指令（4）指令系統(tǒng)中一些對(duì) I/O 口進(jìn)行操作的指令具有“讀——修改——寫”的功能。在計(jì)算機(jī)中，遇到十進(jìn)制調(diào)整指令時(shí)，中間結(jié)果的修正是由 ALU 硬件中的十進(jìn)制修正電路自動(dòng)進(jìn)行的。 解: 指令的轉(zhuǎn)移范圍不同。這種過(guò)程為中斷，實(shí)現(xiàn)這種服務(wù)的部件稱為中斷系統(tǒng)。單片機(jī)內(nèi)部自然優(yōu)先級(jí)順序（由高到低）為:外部中斷 0→定時(shí)器 0 中斷→外部中斷 l→定時(shí)器 1 中斷→串行接口中斷。 解: 單片機(jī)一旦響應(yīng)中斷請(qǐng)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(jí), 使相應(yīng)的優(yōu)先級(jí)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(jì)數(shù)器 PC 的內(nèi)容壓入堆棧，保護(hù)斷點(diǎn)，尋找中斷源； （3） 清除相應(yīng)的中斷請(qǐng)求標(biāo)志位（串行口中斷請(qǐng)求標(biāo)志 RI 和 TI 除外） ； （4） 把被響應(yīng)的中斷源所對(duì)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(jí)控制寄存器 IP 控制中斷優(yōu)先級(jí)，相應(yīng)位置 1，則設(shè)為高級(jí)中斷，置0 則為低級(jí)。 滿足以上條件，則 CPU 響應(yīng)響應(yīng)中斷元的中斷請(qǐng)求。 解: 有兩種方式:電平觸發(fā)和邊沿觸發(fā)。 解: 將 3 個(gè)中斷源的中斷請(qǐng)求經(jīng)過(guò)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(shí)器/計(jì)數(shù)器工作方式。如此反復(fù)。TMOD 用于控制定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 T0 和 T1 的工作方式，M1M0 為工作方式選擇位。此時(shí)，只要 TR0=1，則接通模擬開(kāi)關(guān)，使計(jì)數(shù)器進(jìn)行加法計(jì)數(shù)，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器啟動(dòng)工作。 解：選用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 T0 作定時(shí)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(duì) 取反一次即可得到這個(gè)方波。 解: 異步通信中，接收器和發(fā)送器有各自的時(shí)鐘，數(shù)據(jù)常以字符為單位組成字符幀傳送，用一幀來(lái)表示一個(gè)字符，其字符幀的數(shù)據(jù)格式為：在一幀格式中，先是一個(gè)起始位“0”（低電平） ，然后是 5～8 個(gè)數(shù)據(jù)位，規(guī)定低位在前，高位在后，接下來(lái)是 1 位奇偶校驗(yàn)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(shí)(執(zhí)行MOV A，SBUF指令)，便從接收緩沖器 SBUF 讀取信息通過(guò) 80C5l 內(nèi)部總線送 CPU。定時(shí)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(shí)器 T1 溢出率 T1 溢出率=T1 計(jì)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(shí)器 T1 的位數(shù)TC——定時(shí)器 T1 的預(yù)置初值 解： 當(dāng)一片 80C51(主機(jī))與多片 80C51(從機(jī))通信時(shí)，① 主機(jī)的 SM2 位置 0，所有從機(jī)的 SM2 位置 1，處于接收地址幀狀態(tài)。 ⑦ 從機(jī)收到復(fù)位命令后回到監(jiān)聽(tīng)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(cuò)誤。由于 P0 口既做地址線又做數(shù)據(jù)線，分時(shí)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(hào)都是單向的，但是由多條不同的控制信號(hào)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(diǎn)是接口電路簡(jiǎn)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(diǎn)是接口電路復(fù)雜，硬件開(kāi)銷大。其優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需專門的 I/O 指令，對(duì)端口操作的指令類型多，從而簡(jiǎn)化了指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。適用于存儲(chǔ)器與存儲(chǔ)器之間、存儲(chǔ)器與外設(shè)之間的大批量數(shù)據(jù)傳送的場(chǎng)合。要求各種外設(shè)不能同時(shí)工作，外設(shè)處于被動(dòng)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(jìn)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(shí)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(zhǎng)度計(jì)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(dòng)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(shí)MOV TH1，0F3H ；送時(shí)間常數(shù)MOV TL1，0F3HSETB TR1 ；啟動(dòng)定時(shí)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(duì)該字節(jié)進(jìn)行查錯(cuò)處理若 P=RB8 無(wú)錯(cuò)，否則有錯(cuò)JNB RB8，PER ；若 P=1，RB8=0，有錯(cuò)，轉(zhuǎn)出錯(cuò)處理LJMP RIG ；若 P=1，RB8=1，無(wú)錯(cuò)，轉(zhuǎn)保存數(shù)據(jù)PN： JB RB8，PER ；若 P=0，RB8=1，有錯(cuò)，轉(zhuǎn)出錯(cuò)處理RIG： MOV R0，A ；若 P=0，RB8=0，無(wú)錯(cuò)，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(cuò)標(biāo)志位 7FSJMP $PER： SETB 7F ；校驗(yàn)有錯(cuò)，置位 7FSJMP $END 第 4 章 解：MCS51 系列單片機(jī)具有很強(qiáng)的外部擴(kuò)展功能。 解： 在微機(jī)與單片機(jī)構(gòu)成的測(cè)控網(wǎng)絡(luò)信中，對(duì)于串行口數(shù)據(jù)傳輸接口的抗干擾能力，在不超過(guò)接口標(biāo)準(zhǔn)指定的適用范圍時(shí)，都具有一定的抗干擾能力，以保證信號(hào)傳輸?shù)目煽啃浴? ③ 所有從機(jī)收到地址幀后，都將接收的地址與本機(jī)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(gè)起始位“0” （低電平） ，然后是 5～8個(gè)數(shù)據(jù)位，規(guī)定低位在前，高位在后，接下來(lái)是 1 位奇偶校驗(yàn)位（可以省略） ，最后是1～2 位的停止位“1” 。 解: MCS51 單片機(jī)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(jìn)制數(shù)的信號(hào)數(shù)（或每秒傳送二進(jìn)制碼元的個(gè)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(qǐng)求信號(hào) INT0和 TCON 中的啟/ ?？刂莆?TR0 組合狀態(tài)控制定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的啟/停。T/C為定時(shí)方式/計(jì)數(shù)方式選擇位。 (4) 工作方式 3: 兩個(gè) 8 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（僅適用于 T0） 。在計(jì)數(shù)過(guò)程中，當(dāng) TL0 的低 5 位溢出時(shí)，都會(huì)向 TH0 進(jìn)位，而全部 13 位計(jì)數(shù)器溢出時(shí)，則計(jì)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(wú)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(wú)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(jī)片內(nèi)設(shè)有 2 個(gè)定時(shí)器／計(jì)數(shù)器：定時(shí)器／計(jì)數(shù)器 T0 和定時(shí)器／計(jì)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(qǐng)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(kāi)放總中斷。 解: (1)有中斷源發(fā)出中斷請(qǐng)求。 解: （1）由中斷源提出中斷請(qǐng)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(jí)的順序響應(yīng)中斷。② ② 外部中斷 1（ ）請(qǐng)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(wèn)外部程序存儲(chǔ)器指令，功能為程序存儲(chǔ)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(chǔ)器直接尋址 內(nèi)部 RAM 低 128 個(gè)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(chǔ)器相對(duì)尋址 PC+偏移量 程序存儲(chǔ)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(gè)單元的單元地址范圍00H～7FH 形式完全