专题六 MCS-51系列单片机基本时序和复位电路（教案）-山东省职教高考《单片机技术与应用》（高教版） 专题复习讲练测

专题六 MCS-51系列单片机基本时序和复位电路（教案）-《单片机技术与应用》高教版-专题复习讲练测 [考纲要求] 1.能够准确理解和解读单片机的引脚图。 2.掌握各引脚的具体功能和在单片机系统中的应用。 3.理解不同周期的定义和应用。 4.能够计算和分析单片机在特定运行状态下的时序特征。 5.理解复位电路在系统启动时的具体功能。 6.能够分析和解释复位电路对单片机系统稳定性的影响。 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 一、单片机引脚图 MCS-51 系列单片机引脚大多用双列直插封装形，引脚图如图2-6 所示。 二、引脚说明 MCS-51 系列单片机共有40个脚，各引脚能如下： （1）电源引脚 1）40脚Vcc为电源引脚，接+5V电源 2）20脚GND 为接地引脚。 （2）并行I/O 口引脚 1）32脚~39脚: P口(P0.0~P0.7)。 2）1脚~8脚:P1 口 (P1.0~P1.7)。 3）21 脚~28 脚: P2 口 (P2.0.~P2.7)。 4）10脚~17 脚: P3口 (P3.0~P3.7)。 （3）时钟引脚 18 脚、19 脚:XTAL1、XTAJ2，接外部石英晶体振荡器，也可引入外部时钟。 （4）控制信号引脚 1）9脚:该引脚有两个功能，一是复位信号引脚 RST;二是备用电源引脚 Vpo，一旦 Vcc电位突然下降或断电，可保护片内 RAM 中的信息不被丢失，使复电后能正常工作。 2）30脚:该引脚有两个功能，ALE 为地址锁存允许信号;对于 EPROM 型单片机，PROG在EPROM编程时用于输人编脉冲 3）29脚PSEN为外部序存的读选通信号。 4）31 脚该引脚有两个功能，EA是外部序存储器访许信号，EA =1，访问内部程序存储器;EA=0，访问外部程序存储器。V用于输入编程电压。 三、振荡周期 振荡周期是指为单片机提供定时信号的振荡源的周期，又称为晶振周期或时钟周期，用 P表示，它是振荡器 OSC 振荡频率的倒数。 四、状态周期 状态周期用 S 表示，它是振周的 2 倍，其前周期对应的节拍为 P1，后周期对应的节拍称 P2。 五、机器周期 MCS -51 系列单片机采用定时控制方式，因此它有固定的机器周期，MCS -5 系列单片机的1 个机器周期等于6 个状周(即 12 个周)并次表为 S1~ S6，分别记作 S1P1、S1P2、.·、S6P1、S6P2。1个机器周期 =6个状态周期 =12 个振荡周期 六、指令周期 CPU 执行一条指令所用的时间称为指令周期，指令周期是以机器周期为单位的。现介绍MCS -51 系列单片机的几种典型指令。 （1）单字节单周期指令 单字节单周期指令的指令长度为一个字节，即占用一个内存单元;指令的执行时间为一个机器周期，即该指令的指令周期为一个机器周期。 （2）双字节单周期指令 双字节单周期指令的指令长度为两个字节，即占用两个内存单元;指令的执行时间为一个机器周期，即该指令的指令周期为一个机器周期。 （3）单字节双周期指令 单字节双周期指令的指令长度为一个字节，即占用一个内存单元;指令的执行时间为两个机器周期，即该指令的指令周期为两个机器周期。 时序单位关系图如图 2-7 。 七、单片机的复位电路 复位是单片机的一种重要工作方式，是指单片机进人工作状态的初始化操作。单片机上电时首先要复位，另外，当程序运行错误或者由于错误操作而使单片机进入死锁状态时，也可通过复位进行重新启动，所以要求系统的复位电路必须准确可靠。 MCS -51 系列单片机是高电平复位，为了实现单片机的复位，在时钟电路工作后，必须在单片机的 RST 脚(9 脚)至少维持两个机器周期以上的高电平。例如，若时钟频率为12 MH,机器周期为 1 s，则在单片机的 RST 脚持 2 s 以上时间高电就复位状态。 [真题练讲] 1.(2019年山东省统一考试)单片机的状态周期包含哪些周期？ A. 取指周期 B. 执行周期 C. 振荡周期 D. A和B 答案：D 解析：状态周期包含取指周期和执行周期。 2.(2019年山东省统一考试)RST引脚的主要作用是？ A. 连接外部晶振 B. 实现单片机的复位功能 C. 控制数据输入输出 D. 提供电源管理 答案：B 解析：RST引脚用来实现单片机的复位功能。 3.(2023年湖南省统一考试）复位电路中的上拉电阻的作用是？ A. 保持引脚在高电平状态 B. 提供复位延时 C. 控制系统时钟 D. 防止电流波动 答案：A 解析：上拉电阻在复位电路中用来保持引脚在高电平状态。 4.(2018年山东省统一考试)复位电路中的电容的作用是？ A. 提供稳定的电源电压 B. 提供复位延时 C. 控制系统时序 D. 保护芯片免受静电影响 答案：B 解析：电容在复位电路中主要用来提供复位信号的延时。 5.(2019年辽宁省统一考试)MCS-51单片机的晶振频率一般以什么单位表示？ A. 毫秒 B. 赫兹 C. 波特 D. 安培 答案：B 解析：晶振频率通常以赫兹（Hz）为单位，表示每秒的振荡次数。 [限时练讲] 1.单片机的VCC引脚主要用来提供什么？ A. 时钟信号 B. 电源 C. 数据输入 D. 地址总线 答案：B 解析：VCC引脚是单片机的电源输入引脚。 2.P0口和P2口属于单片机的哪种类型的口？ A. 串行I/O口 B. 并行I/O口 C. 模拟输入口 D. 模拟输出口 答案：B 解析：P0口和P2口是MCS-51单片机的并行I/O口。 3.单片机的外部晶振连接到哪个引脚？ A. P0口 B. T0引脚 C. 时钟引脚 D. EA引脚 答案：C 解析：外部晶振连接到单片机的时钟引脚，用于提供系统的时钟信号。 4.T0引脚和T1引脚主要用于什么功能？ A. 输入输出控制 B. 定时和计数 C. 数据传输 D. 电源管理 答案：B 解析：T0和T1引脚是单片机的定时器引脚，用于定时和计数功能。 5.EA引脚的作用是？ A. 控制系统复位 B. 连接外部程序存储器 C. 提供时钟信号 D. 控制外设通信 答案：B 解析：EA引脚控制单片机是否从外部程序存储器启动。 6.振荡周期是指单片机的什么周期？ A. 指令周期 B. 机器周期 C. 状态周期 D. 时钟周期 答案：D 解析：振荡周期是外部晶振一个完整的振荡周期所需的时间。 7.机器周期包括以下哪些周期？ A. 取指周期 B. 执行周期 C. 状态周期 D. A和B 答案：D 解析：机器周期包括取指周期和执行周期。 8.机器周期和状态周期之间的关系是什么？ 解析： 机器周期是执行一条完整指令所需的时间，由指令周期和时序周期组成；状态周期是单片机在某一特定状态下的时间周期，两者紧密相关，状态周期影响机器周期的具体实现。 9.单片机复位电路的作用是什么？它如何确保单片机正常启动？ 解析： 复位电路用于在单片机启动时初始化其状态和寄存器，确保系统从可预测的状态开始运行。它通过接收外部复位信号（通常是RST引脚），将单片机恢复到初始状态，清除可能存在的不确定性。 10.控制信号引脚在单片机中的具体功能是什么？举例说明其作用。 解析： 控制信号引脚用于控制单片机的运行模式、数据流动和时序，例如时钟信号控制单片机的时序操作，复位信号用于在需要时将单片机恢复到初始状态。 11.单片机的并列I/O口引脚既可以作为输入又可以作为输出，如何实现其功能切换？ 解析： 并列I/O口引脚通过编程设置来实现输入或输出功能的切换。通过特定的控制寄存器和指令，可以配置每个引脚的工作模式，使其适应不同的数据传输需求。 12.单片机的时钟引脚为何至关重要？它如何影响单片机的整体性能？ 解析： 时钟引脚提供单片机运行的基本时钟信号，控制其内部操作的时序和频率。一个稳定和准确的时钟信号能够确保单片机正常运行，并影响其整体的运算速度和数据处理能力。 [学法建议] 重点复习知识点： 1. MCS-51 系列单片机引脚大多用双列直插封装形。 2. 振荡周期是指为单片机提供定时信号的振荡源的周期，又称为晶振周期或时钟周期，用 P表示，它是振荡器 OSC 振荡频率的倒数。 3. 状态周期用 S 表示，它是振周的 2 倍，其前周期对应的节拍为 P1，后周期对应的节拍称 P2。 4. MCS -51 系列单片机采用定时控制方式，因此它有固定的机器周期，MCS -5 系列单片机的1 个机器周期等于6 个状周(即 12 个周)并次表为 S1~ S6。 5. 单字节单周期指令的指令长度为一个字节，即占用一个内存单元;指令的执行时间为一个机器周期，即该指令的指令周期为一个机器周期。 阅读相关教材和课堂笔记，梳理重点知识点和关键概念。制作复习提纲或思维导图，以帮助理清知识框架和内部逻辑。进行练习题和例题的练习，加深对知识的理解和应用。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$