【单片机基础知识】
单片机,全称单片微控制器,是一种集成度高、体积小的微型计算机,主要由CPU、存储器和I/O口三部分构成。CPU作为单片机的核心,负责运算和控制功能。MCS-51系列单片机是常见的8位单片机,它拥有5个中断源,可以通过设置特殊功能寄存器IP来选择优先级,具有2个中断优先级。P0口可以同时作为地址和数据总线使用。
在程序执行过程中,单片机不断进行取指令和执行指令的操作,形成一个循环。中断请求信号有两种触发方式,即电平触发和脉冲触发。中断系统允许单片机在执行当前任务的同时,响应外部或内部的紧急事件。
MCS-51单片机的复位信号是高电平有效,复位信号需要保持一定时间(如4μs)才能确保复位成功。在程序存储器扩展中,例如使用2764芯片,需要13根地址线。定时器/计数器工作方式1为16位计数结构,可以实现较高的计数精度。
中断响应时,硬件会自动保存程序计数器(PC)的值,即断点,到堆栈中,然后将中断服务程序的入口地址加载到PC,开始执行中断服务程序。中断返回指令(RET或RETI)用于在中断处理完成后返回到中断发生前的断点处继续执行。
汇编语言是单片机编程的一种常见语言,其中标号有特定规则,如只能由字母开头,不能与汇编关键字冲突,且每个标号在同一程序中只能定义一次。在汇编语言中,堆栈通常用于保存断点和保护现场,通过PUSH和POP指令进行数据的进栈和出栈操作。
变址寻址是一种寻址方式,它结合了基址寄存器(如DPTR或PC)和变址寄存器(如A),以实现对内存中动态地址的操作,常用于查表和无条件转移等场景。
MCS-51单片机包含两个定时/计数器——定时器0(T0)和定时器1(T1),它们由TMOD、TCON寄存器来配置工作模式,以及TH0、TL0、TH1、TL1寄存器来存储计数值。这些定时/计数器可以应用于定时、计数以及波特率生成等多种功能。
在实际应用中,掌握单片机的基础知识和编程技巧对于设计和实现嵌入式系统至关重要。通过填空题和选择题的练习,可以加深对这些基本概念的理解和应用能力。