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添加时间:2019年06月12日 作者:单片机接口模块 来源:单片机接口模块
单片机的最小系统？内部的主要结构？
答：最小系统：电源、晶振（为系统提供基本的时钟信号）、复位电路；内部结构：ROM/RAM、计时器、中断、I/O串并行口、总线扩展控制。
RAM和ROM的区别？
答：ROM（只读存储器）：它的信息一次写入后只能被读出，而不能被操作者修改或者删除。一般用于存放固定的程序或数据表格。但是，“只读”这个概念有时候可以被一些新特性的器件颠覆。
单片机接口模块单片机的最小系统内部的主要结构
RAM（随机存储器）：它就是我们平时说的内存，主要用来存放各种现场的输入/输出数据、中间计算结果，以及与外部存储器交换信息，或者作堆栈（特点：先进后出，后进先出）用。它的存储单元根据具体需要可以读出或者改写。
单片机接口模块单片机的最小系统内部的主要结构
两者区别：RAM只能用于暂时存放程序与数据。一旦电源关闭或发生断电，RAM中的数据就会丢失。而ROM中的数据在电源关闭或者断电后仍然会保留下来。
简而言之：相同点它们都是用来存储数据的
不同点存储数据的方式与数据能不能在二次加工不同
单片机I/O口有什么作用？I/0口的驱动能力？上拉电阻与下拉电阻的作用？
答：I/O口最主要的功能用来与外部器件实现数据信息的交互、速度匹配、数据传送方式和增强单片机的负载能力。它在两者之间扮演桥梁的作用，单片机拥有着串行与并行接口。每个种类的单片机的不同并行口也有着各自不同的功能。
单片机接口模块单片机的最小系统内部的主要结构
单片机输出低电平时，将允许外部器件，向单片机引脚内灌入电流，这个电流，称为“灌电流”，外部电路称为“灌电流负载”。
单片机输出高电平时，则允许外部器件，从单片机的引脚拉出电流，这个电流，称为“拉电流”，外部电路称为“拉电流负载”。
单片机接口模块单片机的最小系统内部的主要结构
单片机输出驱动能力的问题：每个单个的引脚，输出低电平的时候，允许外部电路，向引脚灌入的最大电流为 10 mA；每个 8 位的接口（P1、P2 以及 P3），允许向引脚灌入的总电流最大为 15 mA，而 P0 的能力强一些，允许向引脚灌入的最大总电流为26 mA；全部的四个接口所允许的灌电流之和，最大为 71 mA。而当这些引脚“输出高电平”的时候，单片机的“拉电流”能力呢？可以说是太差了，竟然不到 1 mA。
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结论就是：单片机输出低电平的时候，驱动能力尚可，而输出高电平的时候，就没有输出电流的能力。
综上所述：灌电流负载，是合理的；而“拉电流负载”和“上拉电阻”会产生很大的无效电流，并且功耗大。
设计单片机的负载电路，应该采用“灌电流负载”的电路形式，以避免无谓的电流消耗。
在数字电路中，只有二种状态，要么是高电平，要么是低电平，在通电初期，这些输出状态是不确定的，为了使电路确定状态，必需使用上拉电阻或下拉电阻，使一个原来不确定电平变高的叫上拉电阻，否则就是下拉电阻，上拉电阻就是从电源上接一只电阻到这个状态口上就可以了，（就是把高的电压加到这个点上去，这个点的电位就高了）下拉电阻的接法，从这个状态口接一只电阻到负极（或数字接地），因电路形式与类别不同，当输入端有信号，这种变化会反应到输出口，从输出口得到了一个状态，本来应该完成任务了，但这会儿输入口已没信号了，可输出端还是这个状态（这个人习惯不好，开门后总是不关门，加一只弹簧，（电阻）让它自己关门，）这时候也要用到上下拉电阻，这里有复位的作用。
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常见的时钟电路有哪些？为什么要使用PLL？
答：先了解一下什么是时钟电路？
时钟电路就是产生像时钟一样准确运动的振荡电路，任何工作都按时间顺序。用于产生这个时间的电路就是时钟电路。
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组成：晶体振荡器、晶震控制芯片和电容组成。
现在流行的串行时钟电路有：DS1302、DS1307、PCF8485等
它们的特点：接口简单、价格低廉、使用方便。
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DS1302：具有涓细电流充电能力的电路，主要特点：采用串行数据传输，可为掉电保护电源提供可编程的充电功能，并且可以关闭充电功能。采用普通32.768KHz晶振。
PLL（PhaseLocked Loop）:锁相环电路。用来统一整合时脉讯号，使高频器件正常工作。如：内存的存取资料等。PLL用于振荡器中的反馈技术。许多电子设备要正常工作，通常需要外部的输入信号与内部的振荡信号同步。一般的晶振由于工艺与成本原因，做不到很高的频率，而在需要高频应用时，有相应的器件VCO，实现转成高频，但不稳定，故利用锁相环路就可以实现稳定且高频的时脉冲讯号。
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什么是时脉：指同步电路中时钟的基础频率，它以（若千次周期每秒）来度量，单位是（Hz）
总之：PLL可以同步频率，相位正交。倍频、变频。
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单片机的寻址方式有哪些？
答：80C51有七种寻址方式：
1、立即寻址，寻址空间为ROM；
2、直接寻址，寻址空间为片内RAM的低128B和特殊功能寄存器；
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3、寄存器寻址，寻址空间为A、B、DPTR、CY、通用工作寄存器等；
4、寄存器间接寻址，片内RAM低128B、片外RAM；
5、相对寻址，寻址空间为ROM；
6、变址寻址，寻址空间为ROM；
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7、位寻址，寻址空间为片内RAM低128B的位寻址区的128个位，其字节地址为20H~2FH；以及部分可以位寻址的特殊功能寄存器。
参考：AT89C51单片机能直接认识和执行的机器指令有255条，有7种寻址方式，即立即寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、变址寻址、相对寻址和位寻址。
1. 直接寻址：
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指令中直接给出参与操作的数据的地址，该地址一般用direct表示。
汇编指令：MOV A,direct
该指令的功能是将片内RAM地址direct单元中的内容（参与操作的数据）传送到累加器A中，双字节指令。
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2. 立即寻址：
指令中直接给出参与操作的数据，称立即数，用data表示。在汇编语言中，为标明立即数，为data加前缀”#”。立即数可以是8位和16位二进制数，分别用#data和#data16表示。
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汇编语言指令：MOV A,#data
该指令将立即数data传送到累加器A中，双字节指令。
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3. 寄存器寻址：
参与操作的数据存放在寄存器中，汇编指令中直接以寄存器名来表示参与操作的数据地址，寄存器包括工作寄存器R0～R7、累加器A、AB、数据指针DPTR和位运算寄存器C。
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汇编语言指令：MOV A,Rn ;n=0~7
该指令将Rn中的内容传送到累加器A中，单字节指令。
4. 寄存器间接寻址：
寄存器间接寻址为二次寻址，第一次寻址得到寄存器的内容为(Ri)或(DPTR)，第二次寻址是将第一次寻址得到的寄存器内容作为地址，并在其中存、取参与操作的数据。汇编语言中，寄存器前缀@是寄存器间接寻址的标志，有@Ri、@DPTR等。
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汇编语言指令：MOV A,@Ri ;i=0、1
该指令是将Ri中的内容作为地址，再将该地址中的内容传送到累加器A中，单字节指令。
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5. 变址寻址：
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间接寻址由两个寄存器提供。若由A、PC提供，在汇编语言指令中寻址地址表示为@A+PC；若由A和DPTR提供，在汇编语言指令中寻址地址为@A+DPTR。其中，PC或DPTR被称为基址寄存器，A被称为变址寄存器，基址与变址相加为16位无符号加法。若变址寄存器A中内容加基址寄存器DPTR(或PC)中内容时，低8位有进位，则该进位直接加到高位，不影响进位标志。因变址寻址指令多用于查表，故常称为查表指令。
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汇编语言指令：MOVC A,@A+DPTR
该指令将DPTR中的内容加上A中的内容作为地址，再将该地址中的内容传送到累加器A中，单字节指令。
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6. 相对寻址：
相对寻址是以相对寻址指令的下一条指令的程序计数器PC的内容为基值，加上指令机器代码中的“相对地址”，形成新的PC值（要转移的指令地址）的寻址方式。指令机器代码中“相对地址”指的是用一个带符号的8位二进制补码表示的偏移字节数，其取值范围为-128～+127，负数表示向后转移，正数表示向前转移。
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若(PC)表示该指令在ROM中的首地址，该指令字节数为2，执行时分两步操作：(PC)←(PC)+2，(PC)←(PC)+相对地址。第一步完成后，PC中的值为该指令的下一条指令的首地址；第二步完成后，PC中的内容(PC)为转移的目标地址。所以，转移的目标地址范围是该相对寻址指令的下一条指令首址加上-128～—+127字节的地址。
汇编语言指令：SJMP rel
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汇编语言相对寻址指令中的”rel”往往是一个标号地址，表示ROM中某转移目标地址。汇编软件对该汇编语言指令进行汇编时，自动算出“相对地址”并填入机器代码中，应将”rel”理解为“带有相对意义的转移目标地址”。
Rel=(PC)+相对寻址指令字节数+相对地址
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其中，(PC)为该指令所在ROM中的首地址。
7. 位寻址：
参与操作的数据为“位”，而不是字节，是对片内数据存储器RAM和SFR中可位寻址单元的位进行操作的寻址方式。
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汇编语言指令：ANL C,bit
该指令将bit（位地址）中的内容（0或1）与C中的内容进行与操作，再将结果传送到PSW中的进位标志C中。
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什么是时钟周期？机器周期？指令周期？它们之间的关系？
答：1、时钟周期又叫做振荡周期；单片机内部时钟电路产生（或外部时钟电路送入）的信号周期，单片机的时序信号是以时钟周期信号为基础而形成的，在它的基础上形成了机器周期、指令周期和各种时序信号。定义为时钟脉冲的倒数（可以这样理解：时钟周期就是单片机外接晶振的倒数，例如：12M的晶振，它的时钟周期就是1/12us），是计算机中最基本的、最小的时间单位。在一个时钟周期内，CPU仅完成一个最基本的动作。
2、计算机中，为了便于管理，常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段，每一个阶段完成一项工作。例如：取指令、存储器读、存储器写等，这每一项工作称为一个基本操作。完成一项基本操作所需要的时间成为机器周期。一般情况，一个机器周期由若干个S周期（状态周期）组成。机器周期是单片机的基本操作周期，每个机器周期包含S1、S2、……S6这6个状态，每个状态包含两拍P1和P2，每个拍为一个时钟周期（振荡周期）。因此，一个机器周期包含12个时钟周期。依次可表示为S1P1、S1P2、S2P1、S2P2……、S6P1、S6P2。
3、指令周期：计算机从取一条指令开始，到执行完该指令所需要的时间称为指令周期。不同的指令，指令长度不同，指令周期也不一样。但指令周期以机器周期为单位，指令不同，所需的机器指令也不同。
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51单片机指令根据指令长度与执行周期分为：
1） 单字节单周期指令
2） 单字节双周期指令
3） 双字节单周期指令
4） 双字节双周期指令
5） 三字节双周期指令
6） 一字节四周期指令
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总结：时钟周期是最小单位，机器周期需要1个或者多个时钟周期，指令周期需要1个或者多个机器周期；机器周期是指完成一个基本操作的时间。指令周期是CPU的关键指标，指取出并执行一条指令的时间。一般以机器周期为单位，分单指令执行周期、双指令执行周期等。机器周期是完成一个基本操作的时间单元。时钟周期是CPU的晶振的工作频率的倒数。
单片机有哪些接口，各模块有哪些特性及应用环境?
单片机接口模块单片机的最小系统内部的主要结构
答：接口电路——用于衔接外设与总线，实现存储空间扩展、I/O口线扩展、类型转换（电平转换、串并转换、A/D转换）、功能模块、通信扩展、总线扩展等。
外围设备——工作设备，连接在接口电路上，主要有输出设备和输入设备。
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