嵌入式技术(单片机原理)基本概念梳理(保研/考研面试)

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嵌入式技术(单片机原理)基本概念梳理(保研/考研面试)

2024-07-09 15:33| 来源: 网络整理| 查看: 265

嵌入式技术基础(单片机原理),常见概念及知识点整理(保研面试用)。

目录

第1章 概论

第2章 MCS-51系列单片机的资源配置

第3章 MCS-51系列单片机的指令系统及汇编语言程序设计

第4章 单片机的C语言编程

第5章 MCS-51系列单片机片内接口及中断

第6章 MCS-51系列单片机的扩展技术

第7章 单片机应用系统接口技术

第1章 概论

       嵌入式系统可被定义为硬件和软件的组合,同时它还可包含一些其他的附加配件,由此设计出的系统可以用来实现某种特定的功能。

基本概念:

通用计算机、嵌入式计算机;嵌入式微处理器、嵌入式微控制器、嵌入式数字信号处理器、嵌入式片上系统;发展趋势:CPU改进、存储器、片内I/O、外围电路集成化、低功耗CMOS化;典型单片机(MCS-51系列)结构:1个8位中央处理器(CPU)、128B的片内数据存储器(内部RAM)、4KB的片内程序存储器(内部ROM)、4个8位并行I/O口、1个串行通信I/O口、18个特殊功能寄存器SFR、2个16位定时器/计数器、5个中断源。

单片机:就是将微处理器、一定容量的存储器、个数有限的I/O接口以及定时器/计数器等功能部件集成在一块芯片上的微型计算机,且具有一套完整的指令系统。

第2章 MCS-51系列单片机的资源配置

       单片机是在一块芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和多功能I/O口等计算机所需要的基本功能部件的大规模集成电路,又称MCU。

基本概念:

引脚:电源引脚Vss、Vcc;外接晶振引脚XTAL1、XTAL2;输入输出引脚P1.0~P3.7;控制线(4条):RST/V_PD、ALE/PROG非、PSEN非、EA非/V_PP;程序存储器和数据存储器的寻址方式及地址分配方式;特殊功能寄存器:ACC、B、PSW(CY、AC、F0、RS1、RS0、OV、P)、SP、DPTR、P0~P3、SCON、SBUF、IP、IE、TMOD、TCON、TH0、TL0、TH1、TL1、PCON;

第3章 MCS-51系列单片机的指令系统及汇编语言程序设计

        指令系统是计算机能识别并执行的全部指令的集合,其指令的功能和数量决定了计算机处理能力的强弱。

基本概念:

寻址方式: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;指令系统:数据传送类指令(内部及外部数据传送、程序存储器数据传送、数据交换、堆栈操作)、运算和移位指令(算术运算、逻辑运算、移位指令)、控制转移指令(无条件、条件转移、子程序调用和返回指令、空操作)、位操作指令(位传送、位清零、位置1、位取反、位逻辑、位控制转移);程序流程图、汇编伪指令、模块化程序设计方法;分支程序、循环程序、子程序;*实用程序:多字节BCD码加法、多字节BCD码求补、多字节BCD码减法、多字节BCD码数的乘法、多字节与单字节无符号数乘法、双字节二进制无符号数乘法、取绝对值、双字节二进制带符号数乘法、16位二进制数除以8位二进制数;ASCII码转换为16进制数、8位二进制数转换为双字节ASCII码、16位二进制小数转换为十进制小数;延时子程序、中值滤波子程序、算术平均值滤波子程序、限幅滤波子程序;

第4章 单片机的C语言编程

        MCS-51系列单片机支持3种高级语言,即PL/M、C和BASIC,其中C运用的较多,MCS-51系列的单片机使用的C语言称为C51。

基本概念:

程序存储区、数据存储区(内部:data、idata、bdata;外部:xdata、pdata);常见的数据类型:int、char、short、long等;函数的调用、库函数和宏定义等。

第5章 MCS-51系列单片机片内接口及中断

        新型的51系列单片机内部还集成了A/D转换器、PWM输出口、I^2C BUS串行口、WatchDog等部件。

基本概念:

P1、P2、P3的单功能/双功能端口区分及功能;定时器/计数器的工作原理;定时器/计数器的工作方式:方式0(13位计数器)、方式1(16位计数器)、方式2(8位计数器)、方式3(8位计数器);中断源和中断向量:外部中断、定时中断、串行口中断;中断控制:中断允许寄存器IE、中断优先级控制寄存器IP、中断源寄存器TCON和SCON;中断处理过程:中断响应、中断处理、中断返回。

串行口的工作方式:

方式0(移位寄存器的输入输出方式),波特率固定=f_osc/12;方式1(波特率可变10位异步通信方式),非固定波特率;方式2(11位异步通信方式),波特率固定=1/64f_osc或1/32f_osc两种;方式3(11位异步通信方式),非固定波特率。

多机通信原理:串行口控制寄存器SCON中的SM2位为方式2、方式3的多机通信控制位。主机的RXD和TXD分别于从机的TXD和RXD连接。在一主多从结构的多机通信系统中,主、从机应设置成相同的方式,使用相同的波特率。

多机通信协议:多机通信时,主、从机双方都应符合一定的规范,因此需要人为地制订一些协议,这些协议是主、从机双方共同遵守地规定。

第6章 MCS-51系列单片机的扩展技术

外部程序存储器的扩展技术:

        51于其他微机一样,在访问外部存储器时,首先通过地址总线给出地址信号,选中一个存储单元作为访问对象,然后由控制总线发出选通信号,在选通信号的作用下,外部程序存储器把给定单元的内容(指令或常数)送至数据总线,单片机通过对数据总线的采样,得到该单元的内容,以完成一次外部程序存储器的访问过程。

线选法扩展电路、译码器扩展电路;外部数据存储器的扩展、8255的扩展(详见微机原理);

第7章 单片机应用系统接口技术

基本概念:

共阴/共阳LED显示器、静态显示、动态显示、LCD显示器;独立式按键、矩阵式键盘;按键识别、键盘编码、去抖动;编程扫描、定时扫描、中断扫描;逐次逼近型A/D转换器、双斜积分型A/D转换器、并行比较型A/D转换器(详见微型计算机控制技术);权电阻型D/A转换器、R-2R网络型D/A转换器(详见微型计算机控制技术);

其他:产生正弦、矩形、方波的编程思路,红外传感测距、电机等控制编程思路。

 保研信息系列文链接如下:

1. (3.20~5.5)2022年自动化保研信息汇总(夏令营)_heyuanzaibei的博客-CSDN博客_自动化保研

2. (5.6~5.18)2022年自动化保研信息+分析汇总(夏令营)_heyuanzaibei的博客-CSDN博客

3. (5.18~5.25)2022年自动化保研信息+分析汇总(夏令营)_河源在北的博客-CSDN博客_保研 自动化

4. (5.22~6.8)2022年自动化保研信息+分析汇总(夏令营)_heyuanzaibei的博客-CSDN博客

5. (6.9~6.15)2022年自动化保研信息+分析汇总(夏令营)_heyuanzaibei的博客-CSDN博客

6. (7.5~7.20)2022年自动化保研信息+分析汇总(预推免)_河源在北的博客-CSDN博客

7. (8.10~8.17)2022年自动化保研信息汇总(预推免)_河源在北的博客-CSDN博客_自动化预推免

保研面试文链接如下:

自动控制原理概念梳理(保研面试用)_河源在北的博客-CSDN博客

嵌入式技术(单片机原理)基本概念梳理(保研/考研面试)_河源在北的博客-CSDN博客

微机原理概念梳理(考研/保研面试)_河源在北的博客-CSDN博客

持续更新中。。。



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