华中科技大学_微机原理--真题复习资料

整个 8251A 分为五个组成部分，接收器、发送器、调制控制、读/写控制以及 I/O 缓冲器。其中 I/O 缓冲器使 8251A 与系统数据总线连接起来；接收器的功能是接收在 RxD 脚上的串行数据并按规定把它转换为并行数据，存 放在数据总线缓冲器中；发送器负责在不同的通信方式下按照不同的步骤发送数据；读写控制对 CPU 输出的控制 信号进行译码以实现不同的读写功能，并实现对 MODEM 的控制。 7.简述取指令阶段的具体操作过程。 开始执行程序前,首先应把要执行的程序的第一条指令的地址送给 CPU 中的程序计数器 PC 取指令的任务是： 根据程序计数器 PC 中的值从程序存储器读出现行指令，送到指令寄存器。 PC 送地址经过地址总线。指令， DR~IR~ID。都是通过 DB 数据总线。再发出相应的控制命令，经控制总线。 （1）将 PC 的内容 00H 送到 AR； （2）PC+1，00H 变成 01H； （3）AR~AB； （4）CPU 发出读指令； （5）00H~DB； （6）DB~DR； （7）DR~IR~ID，经过译码，CPU 识别指令。 执行指令根据实际情况也是通过数据总线或地址总线或控制总线。 8.简述 8098 的硬件组成并给出简单的硬件结构框图 MCS-96 系列单片机的内部结构框图见图，它主要由寄存器算术逻辑单元 RALU、232B 寄存器阵列以及一些外 围子系统构成。外围子系统主要包括以下部分：高速输入/输出口（HIS/HSO）、带有采样/保持电路的 A/D 转换器、 脉宽调制输出器（PWM）、定时器、监视定时器、中断控制、I/O 口（串行口和 5 个并行口）及时钟脉冲发生器等 功能部件。
2）时钟:XTAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。 3）控制线:控制线共有 4 根： ⑴ ALE/PROG:地址锁存允许/片内 EPROM 编程脉冲 ① ALE 功能：用来锁存 P0 口送出的低 8 位地址 ② PROG 功能：片内有 EPROM 的芯片，在 EPROM 编程期间，此引脚输入编程脉冲。 ⑵ PSEN:外 ROM 读选通信号。 ⑶ RST/VPD:复位/备用电源。 ① RST（Reset）功能：复位信号输入端。 ② VPD 功能：在 Vcc 掉电情况下，接备用电源。 ⑷ EA/Vpp:内外 ROM 选择/片内 EPROM 编程电源。 ① EA 功能：内外 ROM 选择端。 ② Vpp 功能：片内有 EPROM 的芯片，在 EPROM 编程期间，施加编程电源 Vpp。 4）I/O 线：80C51 共有 4 个 8 位并行 I/O 端口：P0、P1、P2、P3 口，共 32 个引脚。P3 口还具有第二功能，用于特 殊信号输入输出和控制信号（属控制总线） 4. 简述单片机的典型应用 （1）在智能仪器仪表中的应用； （2）在机电一体化产品中的应用（2）在过程控制中的应用； （4）在计算机网 络及通信中的应用； （5）在家用电器中的应用； （6）单片机在医用设备领域中的应用；单片机在汽车设备，工商， 源自文库融，科研、教育，国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。 5．简述单片微型计算机的基本组成。 以微处理器为核心，加上由大规模集成电路制作的存储器(ROM 和 RAM)，输入/输出 (I/O)接口和系统总线组 成的。基本组成有三部分，即中央处理器 CPU (通常包括运算器和控制器)+存储器+输入/输出 (I/O) 接口。若将组 成计算机的基本部件集成在一块芯片上，则俗称为单片微型计算机机。 单片微处理机就是把（CPU、存储器和 I/O 接口电路）等部件都集成在电路芯片上，并具备一套功能完善的指令系统。
对（中断源）的开放和屏蔽。 （19）异步串行通信通常一字符或者字节为单位组成字符帧传送，字符帧有发送端一帧一帧地传送，接收端通过传 输线一帧一帧地接收，字符帧由四部分组成，分别为（起始位、数据位、奇偶校验位、停止位） 。 （20）在满足串行口接收中断标准位（RI（SCON.0）＝0）的条件下，置允许接收位（REN（SCON.4）＝1）就会 启动接收一帧数据进入输入移位寄存器，并装载到接收缓冲器（SBUF）中，同时使（RI＝1） 。当发出读 SBUF 命 令（MOV A，SBUF）时，即是从接收缓冲器 SBUF 中取出数据，并通过 8051 内部 总线送入 CPU。 （21）微型计算机的基本组成由微处理器、存储器、I/O 接口电路和系统总线构成。 （22）P0 口为 8 位双向 I/O 端口能带（8）个 TTL 门电路，P1、P2、P3 为（8 位准双向 I/O 端口） ，负载能力为（4） 个 TTL 门电路。 （23）位操作指令对内部 RAM 中的位寻址区（20H~2FH）和某些可位寻址的（特殊功能寄存器 SFR）进行位操作。 （24）MCS-51 的指令分为（数据传送类指令、算术运算类指令、逻辑运算类指令、程序控制类指令、位（布尔） 操作类指令）5 类。 （25）该信号高电平有效，在输入端保持（2 个）机器周期高电平后，就可以完成复位操作。 （26）8098 单片机的 CPU 寄存器都是 16 位的，而外部数据总线却是 8 位，8098 单片机又称 准 16 位机。 （27）8155 有两个 8 位并行 I/O 和一个 6 位并行 I/O，256 个字节的静态随机存取存储器 RAM，一个 14 位的定时 器/计数器以及控制逻辑电路。8155 由（I/O，RAM，定时器/计数器）三部分构成。 二、简答题 1.MCS-96 系列单片机的性能： （1）16 位 CPU，具有高速处理能力，没有累加器，采用寄存器——寄存器结构，具有 232 字节的寄存器阵列； （2）具有高效的指令系统，大大提高了编程效率； （3） 4/8 通道的 10 位 A/D 转换器； （4）脉宽调制 PWM 输出装置； （5）全双工的串行口，并有专门的波特率发生器； （6）高速的 I/O 系统； （7）5 个 8 位的 I/O 端口； （8）可编程的 8 个优先级中断源； （9）16 位监视定时器； （10）可动态配置的总线； （11）ROM/EPROM 的内容可加密； （12）2 个 16 位的定时器/计数器，4 个 16 位的软件定时器。 应用范围：应用于自动控制系统、测试系统、智能仪器、外设控制器、家用电器等。 2.MCS-51 单片机的内部结构其基本特性如下： （1）8 位 CPU，含片内振荡器； （2）4KB 的程序存储器 ROM； （3）128B 的数据存储器 RAM； （4）64KB 的外部程序存储器寻址能力； （5）64KB 的外部数据存储器寻址能力； （6）32 根输入输出(I/O)线； （7）2 个 16 位定时/计数器； （8）1 个全双工异步串行口； （9）21 个特殊功能寄存器； （10）5 个中断源，2 个优先级； （11）具有位寻址功能。 3. 8051 单片机的引脚及相关功能; 40 个引脚按引脚功能大致可分为 4 个种类：电源、时钟、控制和 I/O 引脚。 1）电源: （1）VCC - 芯片电源，接+5V；（2）VSS - 接地端；
华中科技大学 微机原理与接口技术 一、知识点 1．进制转换；KB、MB、GB、TB；原码、反码、补码； 2．8051 知识点 （1）8051 内部 CPU 也是由运算器、控制器和寄存器（或存储器）三个部分电路组成？？？ （2）8051 有 4KB ROM 存储器，地址范围 0000H-OFFFH。无论 8031 还是 8051，都可以外接外部 ROM，但片内 和片外之和不能超过 64KB。 （3）8051 的 5 个中断源有内部和外部之分，外部中断源有 2 个，INT0 和 INT1，内部中断源有 3 个，T0、T1 和串 行口中断。中断按照功能通常分为： （1）实现中断响应和中断返回、（2）实现优先权排队（3）实现中断嵌套。 （（1）屏蔽中断（2）非屏蔽中断。（3）软件中断）？？？） （定时器中断、串口中断和外部中断？） 上电复位时，同级中断源的优先级别从高至低为 外部中断源 0 、 定时器 0 、 外部中断 1 、 定时器 1 和 串 行口 ，若 IP=00010100B，则优先级别最高者为 外部中断 1 、最低者为 定时器 1 。 （4）机器在加电或按钮复位后，总是到 初始状态 处执行程序。 （5）机器周期是固定不变的，由 6 个时钟周期 T 组成，分为 6 个状态周期（12 个振荡周期） 。采用 6MHz 的晶 体振荡器，则每个机器周期为 2us。 （6）8051 的 111 条指令按照指令字节数和机器周期数可分为 6 类，分别对应 6 种基本时序。这六类指令是：单字 节单周期指令、单字节双周期指令、单字节四周期指令、双字节单周期指令、双字节双周期指令和三字节双周期指 令。 8051 在物理结构上只有四存储空间， 它们分别是 片内程序存储器 、 片外程序存储器 、 片内数据存储器 、 片外数据存储器 ；但在逻辑结构上只有三个存储空间，它们分别是 片内外统一编址的 0000H~FFFFH 64KB 程 序存储器 、 片内 256B 的数据存储器 和 片外 64KB 的数据存储器 。 在访问这三个不同的逻辑空间时， 应采用 （不 同的）指令。 （7）指令系统工使用 7 种寻址方式，它们是：立即寻址；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。 （8）满量程为 10V 的 8 位 DAC 芯片的分辨率为：10/(28-1)=39mv； 一个同样量程的 16 位 DAC 的分辨率高达：10/(216-1)=153uv D/A 转换器能分辨的最小输出模拟增量，取决于输入数字量的二进制位数。一个 n 位的 DAC 所能分辨的最小 电压增量定义为满量程值的 2-n 倍。例如：满量程为 10V 的 8 位 DAC 芯片的分辨率为 10V×2-8=39mV；一个同样量 程的 16 位 DAC 的分辨率高达 10V×2-16=153µV 。 （9）当 P1 口作为输入口时，必须先向对应的锁存器写入 1（高电平） 。 （10）在满足串行口接收中断标志位 RI〔SCON．0〕＝0 的条件下，置允许接收位 REN(SCON．4)＝1 就会启动接 收一帧数据进入输入移位寄存器，并装载到接收 SBUF 中，同时使 RI＝l。当发读 SBUF 命令时(执行 MOV A， SBUF 指令)，即是由接收缓冲器(SBUF)取出信息通过 8051 内部总线送 CPU。 （11）当 EA 引脚接高电平时，CPU 只访问 片内 EPROM/ROM （12）在高 128 字节 RAM 区，80H-FFH 地址为特殊功能寄存器 SFR 区，SFR 是用于对片内各功能模块进行管理、 控制、 监视的控制寄存器和状态寄存器，是一个具有特殊功能的 RAM 区。 （13）MCS-51 为用户提供了四个专用寄存器，来控制单片机的中断系统，这四个专用寄存器分别是（定时器控制 寄存器（TCON） 、串行口控制寄存器（SCON） 、中断允许控制寄存器（IE） 、中断优先级控制寄存器（IP） ） 。 （14）ALU 由加法器和其他逻辑电路等组成，它的功能是：完成各种算术运算和逻辑运算。 （15）MCS-51 单片机的堆栈，是在片内 RAM 中开辟的一个专用区，通常指定内部的数据存储器地址（07H-7FH） 中的一部分连续存储区作为堆栈。 （16）数据指针 DPTR 是一个（16）位的地址寄存器，作为间接寄存器使用。 （17）ALE 端可以驱动（8）个 TTL 负载。 （18）MCS-51 单片机中，特殊功能寄存器 IE 为（中断允许控制寄存器） ，通过向 IE 写入（中断控制字） ，控制 CPU
80C51 内部结构主要包括中央处理器 CPU (算术逻辑部件 ALU、控制器等) 、只读存储器 ROM、 随机存取存 储器 RAM、定时器/计数器、并行 I/O 口 P0～P3、串行口、中断系统以及定时控制逻辑电路等。 6．简述 8051 单片机定时器/计数器的工作方式和功能： 8051 单片机内部有 2 个可编程的 16 位定时器/计数器 T0、 T1； T0 由 TH0 和 TL0 构成， T1 由 TH1 和 TL1 构成。 定时器 T0 有四种工作方式：方式 0、方式 1、方式 2 和方式 3 定时器 T1 有三种工作方式：方式 0、方式 1、方式 2 M1M0 00 01 10 11 7．简述 8251 的主要组成部分。 工作方式 方式 0 方式 1 方式 2 方式 3 功能 13 位定时器计数器 16 位定时器计数器 8 位计数器，初值自动装入 两个 8 位计数器，仅适用 T0