专题六 MCS-51系列单片机基本时序和复位电路（课件）-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 《单片机技术与应用》（高教版） 专题复习讲练测 1 01. 考纲解读 02. 知识点梳理 03. 考题讲解 04. 课内练习 05. 归纳小结 目录 CONTENTS 一.考纲解读 常见考点： 1.引脚图与解读：引脚图是单片机物理连接的图示，显示了各引脚的位置和功能。 2.振荡周期：定义单片机内部振荡器完成一个完整振荡所需的时间，影响单片机的时钟频率。 3.指令周期：包括指令获取、执行和写回等阶段，直接影响单片机执行指令的速度和效率。 4.复位电路的组成：通常包括复位源和复位控制电路，通过RST引脚接收外部复位信号并执行相应的复位操作。 一.考纲解读 1.能够准确理解和解读单片机的引脚图。 2.能够计算和分析单片机在特定运行状态下的时序特征。 3. 能够分析和解释复位电路对单片机系统稳定性的影响。 考试要求 考试要求： 易考题型： 一.考纲解读 选择题 能够准确理解和解读单片机的引脚图。 应用题 能够计算和分析单片机在特定运行状态下的时序特征。 填空题 能够分析和解释复位电路对单片机系统稳定性的影响。 知识点思维导图 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 二.知识点梳理和重点概念复习 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。 知识点梳理： 二.知识点梳理和重点概念复习 (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 知识点梳理： 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。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 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 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 二.知识点梳理和重点概念复习 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。 知识点梳理： （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 。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 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。 二.知识点梳理和重点概念复习 重点概念复习： 二.知识点梳理和重点概念复习 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。 1.控制信号引脚用于单片机和外部设备之间的什么通信？ A. 电源管理 B. 数据传输 C. 时钟同步 D. 信号调制 答案：B 解析：控制信号引脚用于单片机与外部设备之间的控制和通信。 三.常考习题练习与讲解 选择题 2.单片机的状态周期包括什么？ A. 振荡周期和执行周期 B. 机器周期和执行周期 C. 取指周期和执行周期 D. 机器周期和振荡周期 答案：C 解析：状态周期包含取指周期和执行周期。 三.常考习题练习与讲解 选择题 3.复位按钮按下后，RST引脚会被拉到什么状态？ A. 高电平 B. 低电平 C. 无法确定 D. 需要外部电源 答案：B 解析：复位按钮按下后，RST引脚会被拉低，触发单片机的复位操作。 三.常考习题练习与讲解 选择题 4.单片机的指令周期是指什么？ A. 执行一条指令所需的时间 B. 取指和执行周期的总和 C. 单片机的时钟周期 D. 系统振荡的周期 答案：A 解析：指令周期是单片机执行一条指令所需的时间，包括取指周期和执行周期 三.常考习题练习与讲解 选择题 5.单片机的VCC引脚通常用来提供： 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。 三.常考习题练习与讲解 选择题 6.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。 三.常考习题练习与讲解 选择题 7.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。 三.常考习题练习与讲解 选择题 8. 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。 三.常考习题练习与讲解 选择题 1.单片机复位电路中的电容的作用是 __________ 。 答案：提供复位延时 解析：电容用来提供复位信号的延时，以确保复位信号稳定和可靠。 三.常考习题练习与讲解 填空题 2. MCS-51单片机的晶振频率一般以 __________ 为单位表示。 答案：赫兹 解析：晶振频率通常用赫兹（Hz）作为单位，表示每秒振荡的次数。 三.常考习题练习与讲解 填空题 3. 在MCS-51单片机中，控制信号引脚用于外部设备和 __________ 之间的通信。 答案：单片机 解析：控制信号引脚用于单片机与外部设备之间的控制和通信。 三.常考习题练习与讲解 填空题 4.单片机的状态周期是由取指周期和 __________ 组成的。 答案：执行周期 解析：状态周期包含取指周期和执行周期，是单片机执行一条指令所需的总时间。 三.常考习题练习与讲解 填空题 5. 单片机复位电路中的按钮按下后，RST引脚会被 __________ 。 答案：拉低 解析：复位按钮按下后，RST引脚会被拉低，触发单片机的复位操作。 三.常考习题练习与讲解 填空题 1. 复位电路中的电容主要提供稳定的电源电压。（ ） 答案：错误 解析：电容在复位电路中主要提供复位信号的延时。 三.常考习题练习与讲解 判断题 2. MCS-51单片机的晶振频率以赫兹为单位表示。（ ） 答案：正确 解析：晶振频率通常以赫兹（Hz）为单位，表示每秒的振荡次数。 三.常考习题练习与讲解 判断题 3.控制信号引脚用于单片机和外部设备之间的通信和数据传输。（ ） 答案：正确 解析：控制信号引脚负责单片机与外部设备之间的控制和通信。 三.常考习题练习与讲解 判断题 4.单片机的状态周期包含振荡周期和执行周期。（ ） 答案：错误 解析：状态周期包含取指周期和执行周期，而不是振荡周期。 三.常考习题练习与讲解 判断题 5.复位按钮按下后，RST引脚会被拉高。（ ） 答案：错误 解析：复位按钮按下后，RST引脚会被拉低，触发单片机的复位操作。 三.常考习题练习与讲解 判断题 6.单片机的指令周期是指执行一条指令所需的时间。（ ） 答案：正确 解析：指令周期是单片机执行一条指令所需的时间，包括取指周期和执行周期。 三.常考习题练习与讲解 判断题 1.机器周期和状态周期有何区别？ 答案：机器周期是单片机执行一条指令所需的总时间，包括取指周期和执行周期。状态周期是机器周期的一部分，仅包括指令的执行阶段。 四.课内练习与讲解 2.为什么单片机需要外部晶振？它与时钟引脚的关系是什么？ 答案：外部晶振提供单片机需要的稳定时钟信号，连接到单片机的时钟引脚用于同步各个操作和指令执行。 四.课内练习与讲解 3. 单片机的指令周期是如何定义的？ 答案：指令周期是单片机执行一条指令所需的时间，它包括了取指周期和执行周期。 四.课内练习与讲解 4.单片机的时钟引脚连接的是什么？它的作用是什么？ 答案：时钟引脚连接外部晶振或时钟源，用来提供单片机系统的时钟信号。 四.课内练习与讲解 5.什么是单片机的状态周期？它包括哪些时间段？ 答案：状态周期是单片机执行一条指令所需的总时间，包括取指周期和执行周期。 四.课内练习与讲解 6.机器周期和状态周期之间的主要区别是什么？ 答案：机器周期包括了取指周期和执行周期，而状态周期仅包括了执行一条指令的时间。 四.课内练习与讲解 7.RST引脚如何实现单片机的复位功能？ 答案：RST引脚接收外部复位信号，当信号触发时，单片机将复位到初始状态。 四.课内练习与讲解 8.为什么单片机需要外部晶振？它与时钟引脚的关系是什么？ 答案：外部晶振提供稳定的时钟信号，时钟引脚连接晶振并驱动单片机的运行节奏。 四.课内练习与讲解 9.单片机的指令周期如何定义？ 答案：指令周期是单片机执行一条指令所需的时间，包括取指周期和执行周期。 四.课内练习与讲解 10.单片机引脚图的作用是什么？简要描述其内容。 答案： 单片机引脚图展示了单片机的物理连接方式和功能分布。它包括电源引脚（VCC、GND）、并列I/O口引脚、时钟引脚以及控制信号引脚，帮助工程师正确连接和使用单片机。 四.课内练习与讲解 11.单片机的振荡周期和指令周期有何区别？ 答案： 振荡周期是指单片机内部振荡器完成一个完整的振荡所需的时间，决定了单片机的基本时钟频率；而指令周期则是单片机执行一条指令所需的时间，包括指令的获取、执行和写回等阶段。 四.课内练习与讲解 五.课程小结 在本节课中，我们了解了数控铣床和加工中心的输入装置、数控系统、伺服系统、辅助控制装置以及机床本体的结构。我们深入掌握了数控铣床和加工中心的工作原理、分类及特点，包括其自动化程度、加工精度、加工效率等方面。通过学习这些知识点，我们可以更好地理解数控铣床和加工中心的运行原理和特点，为日后的实际应用提供基础。 在今天的课堂中，我们深入探讨了单片机的引脚与功能、基本时序和复位电路。通过学习引脚图及其解读，我们理解了每个引脚的具体作用，如电源引脚的供电功能、并列I/O口引脚的输入输出控制，以及时钟引脚和控制信号引脚在时序和数据流控制中的重要性。同时，我们详细讨论了振荡周期、状态周期、机器周期和指令周期的定义及其相互关系，这些是理解单片机内部运行机制的基础。最后，我们深入分析了复位电路的原理和作用，它在单片机启动时确保系统从可预测状态开始运行。 五.课程小结 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。 感谢观看 $$