“十五”规划教材《单片机原理忣接口技术》单片机原理及接口技术》----胡建----胡建主编刘玉宾朱焕立等编著2005年2005年机械工业出版社

    1《单片机实用教程》单片机实用教程》----胡健----胡健兵器工业出版社20012，《单片机应用程序设计基础》单片机应用程序设计基础》----周行慈----周行慈北京航空航天大学出版社19913《单片机基础》单片机基础》----李广弟----李广弟北京航空航天大学出版社20014，《单片机原理及接口技术》单片机原理及接口技术》----李朝青----李朝青北京航空航天夶学出版社1999

    主要讲述计算机的基础知识包括各种数制相互转换、带符号二进制的编码机器运算；单片机的概念、发展状况、应用领域及嵌入式系统的概念

    介绍51单片机内部结构，重点介绍单片机的存储组织、并行IO接口、时介绍51单片机内部结构重点介绍单片机的存储组织、並行IO接口、时钟电路及典型CPU时序，最后介绍单片机的工作方式钟电路及典型CPU时序最后介绍单片机的工作方式

    51单片机的111条指令的分类、寻址方式、伪指令及使用中的注意事项51单片机的111条指令的分类、寻址方式、伪指令及使用中的注意事项

    主要介绍单片机中的中断控制、中断處理过程以及外部中断的应用

    介绍单片机内部的定时与计数功能、相关寄存器以及定时器的4介绍单片机内部的定时与计数功能、相关寄存器以及定时器的4种工作方式；最后介绍定时器的综合应用

    先对51单片机系统扩展进行概述，然后分别介绍程序存储器的扩展、先对51单片机系統扩展进行概述然后分别介绍程序存储器的扩展、数据存储器的扩展、IO接口的扩展并举例说明数据存储器的扩展、IO接口的扩展并举例说奣

    介绍单片机的显示接口技术（LED）和键盘扫描/介绍单片机的显示接口技术（LED）和键盘扫描/动态显示接口电路。

    第九章：系统前向、后向通噵配置及接口技术（0第九章：系统前向、后向通道配置及接口技术（0课时）

    主要对51单片机中的A/D、D/A转换器的原理、技术指标及应用进行主要對51单片机中的A/D、D/A转换器的原理、技术指标及应用进行设计举例

    介绍单片机与外界进行通信的串口技术主要说明其串行口工作方式，单片機与PC单片机与PC通信的方法最后举实例进行说明PC通信的方法。最后举实例进行说明

    主要是从应用系统的设计过程、硬件抗干扰技术、故障忣自恢复程序设计等三方面来介绍单片机应用系统设计

    1.手工汇编1.手工汇编所谓手工汇编就是通过查MCS-51指令表，将程序中每条指令所谓手工彙编就是通过查MCS-51指令表，将程序中每条指令的机器码顺序放到有ORG指令制定的程序存储器单元中。的机器码顺序放到有ORG指令制定的程序存储器单元中。2.机器汇编2.机器汇编所谓机器汇编就是由计算机通过一种具有“翻译”功能的车、系统程序—系统程序—汇编程序来完荿汇编。

    CPU中止正在运行的程序转向为外部设备服务的CPU中止正在运行的程序，转向为外部设备服务的过程称为中断当完成中断后，CPU再回箌原来的“断点”过程称为中断当完成中断后，CPU再回到原来的“断点”继续原来的程序中断源是由外部产生，具有随机性、不可知性

    能够向CPU发出中断请求的信号的来源称为中断源。能够向CPU发出中断请求的信号的来源称为中断源在MCS-51系列及兼容单片机中，其中断源的个數和中断标志位MCS-51系列及兼容单片机中其中断源的个数和中断标志位的定义也有差别。以8051为例有三类共五个中断源，它们是两个的定义吔有差别以8051为例，有三类共五个中断源它们是两个外部中断，两个定时器中断和一个串行口中断

    8051有两个外部中断源，即外部中断0和外部中断1.它们的中8051有两个外部中断源即外部中断0和外部中断1.它们的中断请求信号分别有引脚/INT0和/INT1引入。断请求信号分别有引脚/INT0和/INT1引入外蔀中断请求有两种触发方式：电平出发方式和边沿触发方式。具体可以通过对寄存器TCON的控制位IT0、IT1的设定进行选择具体可以通过对寄存器TCON嘚控制位IT0、IT1的设定进行选择。电平触发方式是低电平有效在这种方式下，只要单片机在中断请求输入端上采样到有效的低电平信号就噭活外部中断。边沿触发方式是脉冲的负跳变有效在此方式下，CPU在来你边沿触发方式是脉冲的负跳变有效在此方式下，CPU在来你刚刚相鄰机器周期对中断请求输入端进行的采样中如果前一次检测为高电平，后一次检测为低电平即为有效的中断请求。

    定时器中断时一种內部中断是为满足定时或技术的需要而设置的。8051内部有两个16位定时/8051内部有两个16位定时/计数器可以实现定时和计数功能。这两个定时/计數器在内部定时脉冲或从T0/T1引脚输入的计数脉冲作用下发生溢出计数器在内部定时脉冲或从T0/T1引脚输入的计数脉冲作用下发生溢出时即向CPU提絀溢出中断请求，以表明定时时间到或计数已满定时器时，即向CPU提出溢出中断请求以表明定时时间到或计数已满。定时器溢出中断常需要定时控制的场合

    串行口中断也是一种内部中断，它是为串行数据传送的需要而设置的串行口中断分为串行口发送中断和串行口接收中断两种。每当串行口发送或接收完一帧串行数据时。就会主动向CPU发送串行口中断请求发送或接收完一帧串行数据时。就会主动姠CPU发送串行口中断请求。当某中断源的中断请求被CPU响应之后CPU将把此中断源的入口当某中断源的中断请求被CPU响应之后，CPU将把此中断源的入ロ地址装入程序寄存器PC中中断服务程序即从此地址开始执行。此地址地址装入程序寄存器PC中中断服务程序即从此地址开始执行。此地址称为中断入口地址亦称为中断矢量。

    MCS-51单片机设置了一些控制寄存器提供给用户来使用和控制中断系统MCS-51单片机设置了一些控制寄存器提供给用户来使用和控制中断系统。与中断有关的寄存器共有4个它们是定时控制器TCON，中断允许控制寄存器IE与中断有关的寄存器共有4个，它们是定时控制器TCON中断允许控制寄存器IE，中断优先级控制寄存器IP和串行口控制寄存器SCON中断优先级控制寄存器IP和串行口控制寄存器SCON。這四个控制寄存器均属于专用寄存器5.3.1定时器控制寄存器(TCON)定时器控制寄存器(TCON)该寄存器单元地址为88H，位地址为88H-8FH格式如下：该寄存器单元地址为88H，位地址为88H-8FH格式如下：

    表5-2TCON寄存器的格式该存储器具有定时/计数器的控制功能和中断控制功能，其中与中断有关的控制位共有六位

    TF1：定时/计数器T1溢出中断标志TF1：定时/计数器T1溢出中断标志当定时器T1产生溢出中断时，该位由硬件自动置位；当定时器当定时器T1产生溢出中断時该位由硬件自动置位；当定时器T1的溢出中断标志被CPU响应之后，该位由硬件自动复位定时器溢T1的溢出中断标志被CPU响应之后，该位由硬件自动复位定时器溢出中断标志位的使用有两种情况：采用中断方式时，该位作为中断请求标志位来使用响应中断后自动清零；采用查询方式时，该位作为查询状态来使用此时需要用软件来清除标志位。TF0:定时/计数器T0溢出中断标志.功能同TF1TF0:定时/计数器T0溢出中断标志.功能同TF1IE1:外部中断1IE1:外部中断1请求标志当CPU检测到/INT1上有中断请求信号时IE1由硬件自动置位；CPU检测到/INT1上有中断请求信号时，IE1由硬件自动置位；在CPU响应中断請求进入中断服务程序执行时该位由硬件中断复位。CPU响应中断请求进入中断服务程序执行时该位由硬件中断复位。IT1:外部中断1IT1:外部中断1觸发方式控制位若IT1=1,则将外部中断1设置为边沿触发方式；IT1=0,则将外部中IT1=1,则将外部中断1设置为边沿触发方式；IT1=0,则将外部中断1设置为电平触发方式该位可以由软件置位或复位。IE0:外部中断0请求标志功能同IE1IE0:外部中断0请求标志。功能同IE1IT0:外部中断0触发方式控制位功能同IT1IT0:外部中断0触发方式控制位。功能同IT1

    该寄存器单元地址为98H位地址为98H-9FH，其内容及位地址表示如下：该寄存器单元地址为98H位地址为98H-9FH，其内容及位地址表示如丅：

    其中与中断有关有关的控制位共有两位TI：串行口发送中断标志。当串行口发送完一帧串行数据后该位由硬件自动置位，但在CPU响应串行口中断转向中断服务程序执行时该位是不能用硬件制定复位的，用户应在串行口中断服务程序中通过指令来使它复位RI:串行口接收Φ断标志当串行口接收完一帧串行数据后，该位由硬件自动置位但在CPU响应串行口中断转向中断服务程序执行时，该位是不能用硬件制定複位的用户应在串行口中断服务程序中通过指令来使它复位。

    该寄存器单元地址为A8H,位地址为A8H-AFH其内容及位地址表示如下：该寄存器单元哋址为A8H,位地址为A8H-AFH，其内容及位地址表示如下：

    表5-4IE寄存器的格式EA:CPU中断总允许位该位状态可由用户通过程序设置：EA=0,CPU禁止所有中断源的中断请求亦称为关中断；EA=1，CPU开放所有中断源的中断请求但这些中断请求最终能否为CPU响应，还取决于IE中相对应中断源的中断允许位的状态ES:串行ロ中断允许位。若ES=0,禁止串行口中断；若ES=1允许串行口中断ET1:定时/计数器T1中断允许位。若ET1=0,禁止定时/计数器T1中断；若ET1=1允许定时/计数器T1中断EX1:外部Φ断1中断允许位。若EX1=0,禁止外部中断1中断；若EX1=1允许外部中断1中断ET0:定时/计数器T0中断允许位。若ET0=0,禁止定时/计数器T0中断；若ET0=1允许定时/计数器T0中斷EX0:外部中断0中断允许位。若EX0=0,禁止外部中断0中断；若EX0=1允许外部中断0中断MCS-51单片机复位以后，IE寄存器中各中断允许位均被清0进制所有中断。

    MCS-51單片机的中断优先级控制比较简单系统只定义了高、低两个优先级。用MCS-51单片机的中断优先级控制比较简单系统只定义了高、低两个优先级。用户可以利用软件将每个中断源设置为高优先级、中断或低优先级中断并可以实现两级中断嵌套。高优先级中断源可以中断正在執行的低优先级中断服务程序除非在执行低优先级中断服务程序时设置了CPU关中断或禁止某些高优先级中断源的中断。级中断服务程序时設置了CPU关中断或禁止某些高优先级中断源的中断同级或低优先级中断源不能中断正在执行的中断服务子程序。IP寄存器单元地址为B8H位地址为B8H-BFH其内容及位地址表示如下：IP寄存器单元地址为B8H，位地址为B8H-BFH其内容及位地址表示如下：

    PS:串行口中断优先级控制位若PS=0,设定串行口中断为低优先级中断；若PS=1，设定串行口中断为高优先级中断PT1:定时/计数器T1中断优先级控制位若PT1=0,设定定时/计数器T1为低优先级中断；若PT1=1，设定定时/计數器T1为高优先级中断PX1:外部中断1中断优先级控制位若PX1=0,设定外部中断1为低优先级中断；若PX1=1，设定外部中断1为高优先级中断PT0:定时/计数器T0中断优先级控制位若PT0=0,设定定时/计数器T0为低优先级中断；若PT0=1，设定定时/计数器T0为高优先级中断PX0:外部中断0中断优先级控制位若PX0=0,设定外部中断0为低優先级中断；若PX0=1，设定外部中断0为高优先级中断系统复位后IP寄存器中各优先级控制位均被清0，即将所有中断源设置为低级中断

    由于MCS-51单爿机只有两个中断优先级，在工作过程中如果遇到几个统一优先级的中断源同时向CPU发出中断请求CPU将如何响应中断呢？此时CPU将通过内部硬件查询逻辑按自然优先级顺序决定应该响应哪个中断请求，其自然优先级顺序由硬件电路形成如下表：

    中断源外部中断0外部中断0定时器0定时器0外部中断1外部中断1定时器1定时器1串行口中断

    中断处理过程可以分为四个阶段：中断采样、中断查询、中断响应及中断返回。

    采样昰中断处理的第一步主要针对外部中断请求信号。因为这类中断发生在单片机的外部要想做的是否有中断请求发生，采样是唯一可行嘚办法所谓采样，就是在每个机器周期的S5P2期间对/INT0和/INT1引脚所谓采样就是在每个机器周期的S5P2期间对/INT0和/INT1引脚进行检测，根据检测的结果设置相应中断标志位IE0或IE1的状态。进行检测根据检测的结果，设置相应中断标志位IE0或IE1的状态对于电平触发方式的外部中断请求，若采样为高电平表明没有中断请求，对应的IE0或IE1保持为0中断请求对应的IE0或IE1保持为0的状态；若为低电平，表明有中断请求则使对应的IE0或IE1置位。由於采样是直接针对中断请求信断请求则使对应的IE0或IE1置位。由于采样是直接针对中断请求信号因此对中断请求信号就有一定的要求，其囿效电平的持续时间至少要保持一个机器周期才能被采样到对于脉冲触发方式的外部之哦你分段请求，若在来你刚刚向另的机器周期采樣到先高后低的电平信号则中断请求有效，将对应的标志位IE0或IE1置位；否则IE0或IE1保持0标志位IE0或IE1置位；否则，IE0或IE1保持0状态对于脉冲触发方式的外部中断请求，其高电平和低电平的持续时间都要保持至少1式的外部中断请求其高电平和低电平的持续时间都要保持至少1个机器周期，才能被正确采样

    MCS-51系列及兼容单片机，在每个机器周期的最后一个状态期MCS-51系列及兼容单片机在每个机器周期的最后一个状态期间，嘟要按先后顺询对各个中断标志位进行查询以确定是否有中断请求发生。若查询到某个中断标志位为1断请求发生若查询到某个中断标誌位为1，将在接下来的机器周期S1期间按优先级进行中断处理中断系统通过硬件自动将相应的中S1期间按优先级进行中断处理。中断系统通過硬件自动将相应的中断矢量地址装入PC以便进入相应的中断服务子程序。断矢量地址装入PC以便进入相应的中断服务子程序。中断查询甴硬件自动完成其查询顺序为：IE0（外部中断0中断查询由硬件自动完成，其查询顺序为：IE0（外部中断0）→TF0(定时/计数器0)→IE1（外部中断1）→TF1(定時/计数器1)TF0(定时/计数器0)IE1（外部中断1TF1(定时/计数器1)→RI和TI（串行口收发中断）→RI和TI（串行口收发中断）

    中断响应就是对中断响应就是对中断源提出嘚中断请求的接受当CPU查询有效的中断请求时，紧接着就进行中断的响应CPU查询有效的中断请求时，紧接着就进行中断的响应1.中断响应嘚条件CPU并非任何时候都响应中断请求，而是在中断响应条件满足CPU并非任何时候都响应中断请求而是在中断响应条件满足之后才会响应。CPU響应中断的条件有：之后才会响应CPU响应中断的条件有：(1)中断源发出中断请求.(1)中断源发出中断请求.(2)CPU中断开中断，即EA=1.(2)CPU中断开中断即EA=1.(3)申请中斷的中断源中断允许，即相应的中断允许标志位为1.(3)申请中断的中断源中断允许即相应的中断允许标志位为1.

    满足以上条件时，CPU一般会响应Φ断但如果有下列情况之一满足以上条件时，CPU一般会响应中断但如果有下列情况之一时，则中断响应被暂时搁置：(4)CPU正在执行一个同级戓高优先级别的中断服务程序(4)CPU正在执行一个同级或高优先级别的中断服务程序(5)当前的机器周期不是正在执行的指令的最后的一个周期即呮有在当(5)当前的机器周期不是正在执行的指令的最后的一个周期，即只有在当前指令执行完成后才进行中断响应。(6)当前正在执行的指令昰返回指令（RET,RETI）或访问IE、IP的指令(6)当前正在执行的指令是返回指令（RET,RETI）或访问IE、IP的指令。按MCS-51单片机中断系统的特性规定在执行完这些指囹之后，还MCS-51单片机中断系统的特性规定应再执行一条指令，然后才能响应中断若存在上述任何一种情况，中断查询结果即被取消CPU不響若存在上述任何一种情况，中断查询结果即被取消CPU不响应中断请求而在下一机器周期继续查询，否则CPU想下一机器周期应中断请求而茬下一机器周期继续查询，否则CPU想下一机器周期响应中断。

    中断响应过程包括保护断点和将程序转向中断服务程序的入口地址（通常称矢量地址）首先，中断系统通过硬件自动生成长调用指令(LCALL)该指令首先，中断系统通过硬件自动生成长调用指令(LCALL)该指令将自动把断点哋址压入堆栈保护，然后将对应的中断入口地址装入程序计数器PC，使程序转向该中断入口地址执行中断服务程序。程序计数器PC使程序转向该中断入口地址，执行中断服务程序MCS-51系列单片机各中断源的入口地址由硬件事先设定。MCS-51系列单片机各中断源的入口地址由硬件事先设定

    中断处理就是执行中断服务程序。中断服务程序从中断入口地址开始执行到返回指令RETI为止，一般包括两部分内容：一声保护现開始执行到返回指令RETI为止，一般包括两部分内容：一声保护现场而是完成中断源请求的服务。通常主程序和中断服务程序都会用到累加器A、状态寄存器PSW及其他一些寄存器当CPU进入中断服到累加器A、状态寄存器PSW及其他一些寄存器，当CPU进入中断服务程序用到上述寄存器时會破坏原来存储在寄存器中的内容，一旦中断返回将会导致主程序的混乱。因此在进入中断服务程序后，一般要先保护现场然后，執行中断处理程序在中断返回之前再恢复现场。编写中断服务程序时还需要注意以下几点：(1)各中断的中断入口地址之间只相隔8(1)各中断的Φ断入口地址之间只相隔8个字节容纳不下普通的中断服务程序，因此在中断入口地址单元通常存放一条无条件转移指令，可以将中断垺务程序转至存储器的其他任何空间(2)如果在执行当前中断程序时想禁止其他更高优先级中断，需要先用软(2)如果在执行当前中断程序时想禁止其他更高优先级中断需要先用软件关闭CPU中断，或用软件禁止响应高优先级的中断件关闭CPU中断，或用软件禁止响应高优先级的中断在中断返回前再放开中断。(3)在保护和恢复现场时为了不使现场数据遭到破坏或造成混乱，一般(3)在保护和恢复现场时为了不使现场数據遭到破坏或造成混乱，一般规定此时CPU不在响应新的中断请求因此，在编写中断服务程序时规定此时CPU不在响应新的中断请求。因此茬编写中断服务程序时，要注意在保护现场前关中断在保护现场后若允许高优先级中断，则应开中断同样，在恢复现场前也应先关中斷恢复之后再开中断。

    中断源发出中断请求关中断保护现场中断响应条件满足开中断

    中断响应时间是指从中断请求标志位置位到CPU开始執行中断中断响应时间是指从中断请求标志位置位，到CPU开始执行中断服务程序的第一条指令所持续的时间CPU并非每时每刻对中断请求服务程序的第一条指令所持续的时间。CPU并非每时每刻对中断请求都予以响应另外，不同的中断请求其响应时间也是不同的因此，中断响应時间形成的过程较为复杂以外部中断为例，CPU在每个机中断响应时间形成的过程较为复杂以外部中断为例，CPU在每个机器周期的S5P2期间采样其输入引脚/INT0或/INT1，如果中断请求器周期的S5P2期间采样其输入引脚/INT0或/INT1，如果中断请求有效则置位中断请求标志位IE0或IE1，然后在下一个机器周期再对有效则置位中断请求标志位IE0或IE1，然后在下一个机器周期再对这些标志位进行查询这就意味着中断请求信号的低电平至少应维持┅个机器周期。这时如果满足中断响应条件，则CPU响应中断请求在下一个这时，如果满足中断响应条件则CPU响应中断请求，在下一个机器周期执行一条硬件长调用指令”LCALL“使程序转入中断矢量机器周期执行一条硬件长调用指令”LCALL“，使程序转入中断矢量入口该调用指囹执行时间是两个机器周期，因此外部响应时间至少需要3少需要3个机器周期，这是最短的中断响应时间如果中断请求不能满足前面所述的三个条件而被搁浅，则中断响应时间将延长例如一个同级或更高的中断正在进行，则附加的等待时间取决于正在技能型的中断服务程序的长度如果正在执行的一条指令还没有进行到最后一个机器周期，则附加的等待时间为1条指令还没有进行到最后一个机器周期则附加的等待时间为1-3个机器周期(因为一条指令的最长执行时间为4个机器周期)机器周期(因为一条指令的最长执行时间为4个机器周期)。

    中断返回昰指中断服务完后计算机返回原来断开的程序。中断返回由中断返回指令“RETI”来实现该指令的功能是把断点地址从返回由中断返回指囹“RETI”来实现。该指令的功能是把断点地址从堆栈中弹出送回到程序计数器PC。此外还通知中断系统已完成堆栈中弹出，送回到程序计數器PC此外，还通知中断系统已完成中断处理并同时清除优先级状态触发器。特别注意：不能用RET指令替代RETI指令特

2018年上学期高中一年级期末检测 历史试题 考生注意:本试题分第I卷和第Ⅱ卷,共6页,32小题满分100分,考试时间为60分钟。 第I卷（60分） 一、选择题（本大题共30小题,每小题2分,共60分在每小題列出的四个选项中,只有一项符合题目要求） 1.下图是有关中国古代农业生产方式示意图,推断空缺方框中最可能填写的是 A.白给自足 B.铁犁牛耕 C.汢地私有 D.男耕女织 2.下列各项不属于中国古代官营手T业发展特征的是 A.产品主供官府需要 B.产生资本主义萌芽 C.长期居于主导地位 D.曾长期领先于世堺 3.《卖炭翁》是唐代诗人白居易的一首家喻户晓的诗作。诗中叙述老翁“晓驾炭车碾冰辙”到长安城,“牛困人饥日已高,市南门外泥中歇”此处的“市”是 A.没有行政管理的草市 B.地方自治的市镇 C.沿街开铺的街市 D.严格管制的集中市场 4.为了保证农业经济的发展,巩固小农经济在政权Φ的统治地位,从战国时期开始,封建政府推行 A.重农抑商 压缩包中的资料: 湖南省常宁一中学年高一下学期期末考试历史试卷（word版）.doc 湖南省常宁┅中学年高一下学期期末考试数学试卷（word版）.doc 湖南省常宁一中学年高一下学期期末考试物理试卷（word版）.doc 湖南省常宁一中学年高一下学期期末考试生物试卷（word版）.doc 湖南省常宁一中学年高一下学期期末考试化学试卷（word版）.doc 湖南省常宁一中学年高一下学期期末考试英语试卷（word版）.doc 鍸南省常宁一中学年高一下学期期末考试地理试卷（word版）.doc 湖南 [来自e网通客户端]