单片机接口技术

第二章MCS—51内部结构和时序

1、特殊功能寄存器

累加器ACC —累加器A在大部分的算术运算中存放某个操作数和运算结果。

寄存器B—寄存器B主要用于与累加器A配合执行乘法和除法指令的操作。

程序状态字PSW——8位寄存器，用来存放程序状态信息。某些指令的执行结果会自动影响PSW的有关状态标志位，有些状态位可用指令来设置。

ＣＹ：进位标志位；ＡＣ：半进位标；ＦＯ：用户标志位；ＲＳ１．ＲＳ０：工作寄存器组选择；ＯＶ：溢出标志；P ：奇偶标志。

2、堆栈：符合先进后出或后进先出的RAM区；MCS-51堆栈的最大容量：128字节（8031/8051）；堆栈指示器SP：8位二进制计数器；作用：存放栈顶/栈底地址；初始化后，SP=07H；堆栈区在内部RAM

3、数据指针DPTR：二进制16位计数器；作用：存放外部RAM/ROM地址。DPH/DPL

4、8051片内RAM容量：有128字节；可分为3个区：工作寄存区、位寻址区、便笺区。

5、8051由以下五部分组成：1）CPU：ALU—算数逻辑计算；定时控制部件；专用寄存器组—PC/A/BPSW/SP/DPTR；2）存储器：片内ROM、片外ROM、片内RAM、片外RAM；3）I/O端口：并行口、串行口；4）定时/计数器：T0/T1有定时和计数两种模式；5）中断电路：T0、T1、INT0和INT1（外部中断输入引脚）、串口中断。

6、8051ALE的作用：锁存P0口低8位地址；ALE上脉冲频率在不访问片外RAM/ROM时为晶振6分频（fosc/6）；ALE上系列脉冲可作为外部时钟源使用。

7、8051XTAL1作用：接晶振；XTAL2：接收fosc频率脉冲；PSEN：片外ROM的选通线RD/WR：片外RAM的选通线；RST：令CPU处于待命状态。

8、程序计数器PC，是一个由16个触发器组成的计数器，能自动加1，用来存放将要执行指令的地址。

9、MCS—51单片机的引脚功能：

1）电源线和时钟信号线共4根

VCC，GND——电源和地+5V电源供电，

X1——时钟振荡器输入端，内部振荡器输入端；

X2——时钟振荡器输出端，内部振荡器输出端；

2）控制线4根

RST——复位信号，晶振工作后2个机器周期的高电平复位CPU.

ALE——地址锁存信号访问外部存储器时该信号锁存低8位地址；无RAM时，ALE为晶振6分频；

PSEN——外部程序存储器读从程序存储器中取指令或读取数据时，该信号有效。EA——程序存储器有效地址，EA=1从内部开始执行程序；EA=0从外部开始执行程序；3）I/O口线32根---- MCS-51系列单片机

P0、P1、P2、P3共32位，对应着芯片的32根引脚。

第三章指令系统

1、指令的三种表示形式：二进制形式：能直接为CPU执行；16进制形式：书写，阅读和送入机器；汇编形式：编程使用。

2、指令按功能可分五类：数据传送指令、算术运算、逻辑和移位、控制转移、位操作指令

3、MCS—51的七种寻址方式：直接寻址：指令码中含有操作数地址；立即寻址：指令码中含有操作数本身；寄存器寻址：指令码中含有操作数所在寄存器号；寄存器间址：指令码中含有操作数地址所在寄存起号；变址寻址：操作数地址=基地址+地址偏移量；相对寻址：用于相对转移指令，指令码中含有相对地址偏移量；位寻址：触发器的地址，0或1。

4、变址寻址和相对寻址的地址偏移量有

何异同？

5、

6、

第五章半导体存储器

一、半导体存储器具有体积小、重量轻速度快和价格便宜等优点。按功能可分为两类：

1、RAM存储器

特点：1）正常工作时既能读又能写2）存放实时数据，程序和运算结果

分类：1）双极型RAM 特点：速度快，集成度低，功耗大等；

2）MOS型RAM：静态RAM（依靠触发器存储二进制信息）优点是无需刷新，

缺点是容量小；动态RAM（依靠电容存储二进制信息）优点是容量大和集程度

高，缺点是需要刷新

2、ROM存储器

特点：1）正常工作时只能读不能写；2）存放程序/常数。

分类：1）掩膜ROM（一次性编程）：编程在掩膜工艺时进行；可靠性高成本低；适合大批量生产。

2）PROM（一次性编程）：可以在实验室编程；可靠性高成本低；适合大批量生产。

3）EPROM（可多次编程）：紫外光/电脉冲擦洗的PROM；可靠性高；适合批量生产。

二、半导体存储器的技术指标

1、存储容量：表示方法：存储容量=字数X字长

2、最大存取时间：对存储芯片读写一次所需的最大时间

3、功耗：维持功耗：未选中工作芯片所消耗的功率；操作功耗：被选中的芯片所消耗的功率

4、可靠性和工作寿命：可靠性：抗击电磁场温度和湿度的能力；寿命：几千小时

5、集成度：晶体管数目/每片；表示：位/片

★★三、单译码编制存储器由哪几部分组成？地址线和字线间的关系？

通常由四部分组成：1、地址寄存器和译码器：对地址线上地址译码，产生字选择线，选

中某存储单元工作；2、存储阵列：由基本存储电路组成存储单元，存储单元组成存储阵列；

3、三态输出缓冲器：8位寄存器，暂存从存储阵列中读出或写入的信号；

4、控制电路：控制存储器的读/写过程若地址线有n条，则字线有2^ n条。

四、今有存储容量512*4、1K*4、2K*8、4K*1、4K*4、16K*1、32K*4、64KB、128K*8，512KB和4MB的存储器，这些存储器分别需要多少条地址线和数据线？

512*4：地址线9条，数据线4条；1K*4：10、4；2K*8:11、8；4K*1:12、1；4K*4:12、4；16K*1:14、1；32K*4:15、4；64KB:16、8；128K*8:17、8；512KB:19、8；4MB:22、8

五、

六、62128的存储容量是多少？若它采用6管静态MOS

存储电路，则它共有多少基本存储电路？存储阵列至少要

多少MOS管？

存储容量是16KB

基本存储电路个数：16*1024*8=131072

所需MOS管：131072*6=786432

七、设计一个32KB的外部RAM存储器，若采用2114，

试问需要多少块？若用2116，多少块？

2114的存储容量是1K*4，故需两块芯片才能为CPU提供

1KB主存储器。故32KB容量主存需要2114：32*2=64块。2116（16K*1）需8块才能组成16KB主存。故需2116:2*8=16块。

八、

【半导体存储器将沿着提高集成度、提高存取速度、降低工作电压三方面高速发展】【半导体存储器内部有两种基本结构：单译码编址、双译码编址】

【2764在编程时PGM引脚应接50ms的负脉冲，Vpp应接21V，读出校验时OE要接负脉冲】