1、电瓶特性
　　单片机一般使用TTL（晶体管-晶体管逻辑电平）
　　TTL电瓶高电平是5v，低电平是0v。5v为1，0v位0.这被称作TTL。
　　TTL组成的电路的电平是个电压范围，规定输出高电平&2.4v,输出低电平&0.4v。室温下，一般输出高电平是3.5v，输出的低电平是0.2v。最小的输入高电平和低电平位&=2.0v和&=0.8v。
　　计算机串口用的是MAX232电平，高电平是-12v，低电平是+12v。
　　计算机串口和TTL通信需要进行电平转换。依赖电平转换芯片。
2、io口介绍
　　io为输入输出接口
　　分为总线型和非总线型。总线型的拥有四组io口，非总线型的拥有两组io口。
3、单片机最小组成系统
　　电源、单片机、晶振（cpu执行频率）、复位电路（进行程序复位） &复位引脚通常会接一个电容和按钮，电容是为了通电的一瞬间进行程序复位。按钮则是为了手动复位。
4、工作频率
　　晶振决定了cpu的工作频率，接到cpu的两个时钟引脚上。XTAL1，XTAL2
5、引脚功能
　　vcc接正极5v电源，vss接地。xtal1和xtal2接外部晶振。RST为复位信号输入引脚，单片机运行时，此引脚加上持续两个周期的高电平时，就可以完成复位操作。Vpd为备用电源输入端，当主电源vcc发生故障，降低到某一规定时，将+5v电源自动接入RST端，为内部RAM提供备用电源。
　　EA为内外部程序存储器的选择端，89c52单片机内部有8kb程序存储空间，当EA为高电平的时候，单片机访问内部程序存储空间，为低电平的时候访问外部程序存储空间，一般来讲内部程序存储空间已够用，直接接高电平即可。Vpp为编程电压输入端，需要输入12v的电压才能把程序烧写进去，现在已经不需要了，通过串口就可以进行下载，直接接高电平即可。ALE为地址所存允许信号，访问外部存储器的时候用的，现在基本用不到。PROG对片内EPROM的单片机编写程序时，此引脚做编程脉冲输入。现在使用的都是flashROM，以前使用EPROM的时候用得到，现在基本已用不到。PSEN当单片机访问外部程序存储器时，此引脚为读取外部存储选通信号，现在也很少用到。
　　P1 P2 P3作为输入输出双向口，p0口拥有三种状态，高电平、低电平、高阻态。P3口有第二个功能，也可以配置特殊功能寄存器来实现。
　　P3.0:RXD串行口输入　　P3.1：TXD串行口输出　　P3.2：INT0外部中断0输入　　P3.3INT1外部中断1输入　　P3.4：T0定时器0外部输入　　P3.5：T1定时器1外部输入　　P3.6：WR外部写控制　　P3.7：RD外部读控制
　　此处掌握P3.0 P3.1，P3.6 P3.7已很少使用。P3.2 3.3 3.4 3.5可以通过配置特殊功能寄存器来实现。
　　计算机执行某程序时，发生了紧急或特殊请求，cpu暂停某程序的执行，转而去处理上述的事件或请求，处理完毕后再重新执行某程序的过程叫中断。
　　和中断相关的特殊功能寄存器：
　　EX0 外部中断0 & IT0 低电平触发方式 EA 总中断 & &中断服务程序的方法后面需要加上 interrupt &0
　　51单片机系列一共有5个中断源
　　外部中断源2个，INT0和INT1 分别由P3.2、P3.3端口线引入，低电平或下降沿引起，下降沿是一个高电平变为一个低电平。这两个外部中断源标志和她们的触发方式控制位由特殊功能寄存器TCON的低4位控制。TCON的高4位是控制定时器0和定时器1的，TR位是控制定时计数器的启动，TF位是定时计数器+1累加器的溢出的标志位。
　　内部中断源3个，T0、T1分别为定时器/计数器 0和1中断，分别由T0和T1回零溢出引起。TI/RI串行I/O口中断，串行端口完成一帧字符发送/接受后引起(TI/RI中断标志位不会主动清0，需要我们在中断程序里清0，这样才不会反复的触发中断)，这三个内部中断源的控制位分别锁存在特殊功能寄存器TCON和SCON中。
　　TCON的8位分别为（从第七位到第零位）
　　TF1（定时器+1时溢出的标志）
　　TR1（控制定时器的启动）
　　TF0（定时器+1时溢出的标志）
　　TR0（控制定时器的启动）
　　IE1（外部中断申请标志位）
　　IT1（外部中断请求的触发方式选择位，为0在INT0/INT1端申请中断的信号为低电平有效，为1在INT0/INT1端申请中断的信号为负跳变有效，也就是下降沿，高电平和低电平必须持续一个周期）
　　IE0（外部中断申请标志位）
　　IT0（外部中断请求的触发方式选择位，为0在INT0/INT1端申请中断的信号为低电平有效，为1在INT0/INT1端申请中断的信号为负跳变有效， 也就是下降沿，高电平和低电平必须持续一个周期）
　　地址为88H，可以被8整除，可以进行位寻址。为什么被8整除的可以位寻址，个人猜想跟所有能被8整除的二进制后三位都是0有关系，要么这三个0用来表示位，要么就是没有道理就是这么干。
　　中断允许控制寄存器IE（A8H）：CPU对中断系统所有中断以及某个中断源的开放和屏蔽是由中断允许寄存器IE控制的。8位从高位到低位分别为：
　　EA：CPU中断允许（总允许）位，0全部禁用中断，1时允许中断。
　　第六位空
　　第五位空
　　ES：串行口中断允许位：0禁止中断，1允许中断
　　ET1：定时/计数器T1中断允许位，0时禁止中断，1允许中断
　　EX1：外部中断1允许位，0时禁止中断，1允许中断
　　ET0：定时/计数器T0中断允许位，0时禁止中断，1允许中断
　　EX0：外部中断0允许位，0时禁止中断，1允许中断
&　　这5个中断源分别有2个优先级，低优先级的中断，在执行过程中，如果高优先级的中断请求过来，那么则会处理高级中断请求，请求完毕后再返回低级中断请求。通过寄存器IP来设置
　　IP（B8H） — — — PS（串行口中断优先级控制，1高优先级，0低优先级）　　PT1（T1中断优先级控制，1高优先级，0低优先级）　　PX1（INT1优先级控制，1高优先级，0低优先级）　　PT0（T0中断优先级控制，1高优先级，0低优先级）　　PX0（INT0优先级控制，1高优先级，0低优先级）
　　如果相同优先级同时发送中断请求（低概率），顺序为：
　　0、外部中断0 &
　　1、T0溢出中断 &
　　2、外部中断1
　　3、T1溢出中断
　　4、串行口中断
　　中断程序的方法后面要加interrupt 0，0就是代表优先级，依次为01234
　　中断响应条件：总中断、中断源的中断允许位为1，如果时外部中断的话，需要中断模式选择。
　　51单片机有2个16位的定时器/计数器：T0 T1，每经过一个机器周期，寄存器+1，
　　定时器控制寄存器TCON（0x88）
　　TF1：定时器1溢出标志，溢出的时候，此位为1
　　TR1：定时器1运行控制位，置1开始计时，0停止计时
　　TF0：定时器0溢出标志，溢出的时候，此位为1
　　TR0：定时器0运行控制位，置1开始计时，0停止计时
　　定时器工作模式寄存器TMOD，地址0x89，前四位控制定时器T1，后四位控制定时器T0
　　GATE：门空位
　　C/T：0工作在定时模式下，1为计数模式下
　　GATE：门空位
　　C/T：0工作在定时模式下，1为计数模式下
　　M1，M0 组成工作模式：00模式0 、01模式1（16位计数器，定时器1初始值存放寄存器TH1，TL1，定时器0一样）、10模式2、11模式3
7、串口通信
　　通信方式分为并行通信和串行通信
　　并行通信指数据的各位同时在多根数据线上发送或接受。如P0-7同时发送/接受数据给外界。
　　串行通信是指用一条数据线将数据一位一位的依次传输，每一位数据占据一个固定的时间长度，所谓的双工，就是指一根线接受，一根线发送。
　　通信分为异步通信和同步通信：
　　异步通信是指通信的发送于接受设备使用各自的时钟控制数据的发送和接受过程。为了双发的收发协调，要求发送和接受设备的时钟尽可能一致。异步通信是指以字符（构成的帧）为单位进行传输，字符与字符的间隔是任意的，但是每个字符中的各位是以固定的时间传送的。
　　同步通信时要建立发送方时钟对接收方时钟的直接控制，使双发达到完全同步。这样传输位字符时无间隔。一位一位的一直发。
　　数据的发送方向可分为三种：单工：单向发送，半双工：收发不可同时进行，全双工：收发可同时进行。
　　上面说的时钟指的就是比特率，比特率是每秒传输二进制代码的位数，单位是位/秒（bps），也叫波特率。传输与接受的波特率需要设置成一样。
　　串口控制寄存器SCON（98H）：用于设置串行口的工作方式、监视串行口的工作状态、控制发送与接收的状态等，它是一个既可以字节寻址又可以位寻址的8位特殊功能寄存器。
　　SM0,SM1：0,0 工作方式0（移位寄存器。基本用不到，扩展io口用的。）&　　fosc/12 波特率，fosc晶振频率
　　　　　　　　0，1 工作方式1（10位异步收发器，8位是数据位，还有一位是起始位，一位停止位。发送数据的波特率是可变的。） （2SMD/32）×（T1溢出率）
　　　　　　　　1，0 工作方式2 &（11位异步收发器，9位数据位，其中有一位是校验位，波特率是fosc/64或fosc/32）（2SMD/64）×fosc
　　　　　　　　1，1 工作方式3（11位异步收发器，9位数据位，其中有一位是校验位，波特率可变）（2SMD/32）×（T1溢出率）
　　SM2：多机通信 0双机 1多机
　　REN：接收控制 0禁止 1允许
　　TB8：发送数据第9位
　　RB8：接收数据第9位
　　TI：发送中断标志，发送完一帧后，TI置1，表示发送一结束，可以软件查询TI，也可以向cpu申请中断。再次发送下一个需要置0，必须由软件置0.
　　RI：接受中断标志，原理同上。
　　TI和RI的中断地址是同一个地址0023H，因此再中断程序中必须由软件查询TI和RI的状态才能确定是接收还是发送中断。
　　电源控制寄存器PCON
　　D7：SMOD　　再串行口工作方式123中是波特率加倍位，产生高波特率时启用，平时不用。比如11.0592晶振产生的57600波特率就要设置成SMOD=1
　　D6、D5、D4 空
　　D3：GF1
　　D2：GF0
　　D1：PD
　　D0：IDL
8、IIC通信
　　目前通常用的串行总线主要有IIC总线，SPI总线和SCI总线
　　IIC总线以同步串行2线的方式进行通信（一条时钟线，一条数据线） 主从方式
　　SPI总线以同步串行3线的方式进行通信（一条时钟线，一条数据输入线，一条数据输出线）
　　SCI总线以异步方式进行通信（一条数据输入线，一条数据输出线）
　　SCL位高电平期间，数据线上的数据必须保持稳定，只有SCL信号为低电平期间，SDA状态才允许变化。
　　SCL线为高电平期间，SDA线由高电平向低电平的变化表示起始信号。SCL为高电平期间，SDA线由低电平向高电平的变化表示终止信号。
　　每个字节必须保证长度是8位。数据传送时，先传送最高位，每一个被传送的字节后面必须都跟随一位应答位。
阅读(...) 评论()关于51单片机输入/输出口电压和电流以及加驱动电路的问题？
大家好！在这里问大家几个菜鸟级的问题：1、51单片机的输入、输出的高低电平对应的模拟电压一般多大，电流呢？2、特别希望能给介绍一下51单片机的输入/输出口的某一位（比如P1.0)作为输出来驱动一个电路时用三极管的驱动原理。我的理解是既然用三极管来驱动，那肯定是单片机的输出信号比较弱而需要借助三极管来放大这个信号，那么显然这个三极管要工作在放大区，也就是Ube=0.5--0.7V左右（对于NPN型），这样显然就应该考虑单片机这个时候的输出电压在不在这个数值区间上，是吧？那么当电平符合条件了（即满足基极电位在0.5--0.7V 之间）电流是否这个时候又该怎么考虑呢？象这样的情况希望高手能给予详细的解答。3、我要用51单片机来驱动一个24V左右的电磁阀，请问这个驱动电路如何来考虑？
09-02-16 &
高电平5V，低电平0V，电流很小，记不清楚，好像只有几mA三极管的确是放大作用，输出一般是通过光耦来连接驱动电路，避免干扰建议你用ULN2803来驱动，最多驱动八个电磁阀，很简单
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高电平5V，低电平0V，电流很小，记不清楚，好像只有几mA三极管的确是放大作用，输出一般是通过光耦来连接驱动电路，避免干扰建议你用ULN2803来驱动，最多驱动八个电磁阀，很简单
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高电平5V，低电平0V，电流很小，记不清楚，好像只有几mA三极管的确是放大作用，输出一般是通过光耦来连接驱动电路，避免干扰建议你用ULN2803来驱动，最多驱动八个电磁阀，很简单
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高电平5V，低电平0V，电流很小，记不清楚，好像只有几mA三极管的确是放大作用，输出一般是通过光耦来连接驱动电路，避免干扰建议你用ULN2803来驱动，最多驱动八个电磁阀，很简单
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高电平5V，低电平0V，电流很小，记不清楚，好像只有几mA三极管的确是放大作用，输出一般是通过光耦来连接驱动电路，避免干扰建议你用ULN2803来驱动，最多驱动八个电磁阀，很简单
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1 51单片机的高低电平符合 ttl电平标准 2 单片机驱动三极管要加限流电阻 3 可以用继电器控制 或者光耦
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1、51单片机的输入、输出的高低电平对应的模拟电压一般多大，电流呢？答：高电平5伏，低电平0伏。电流很小，几十毫安。2、特别希望能给介绍一下51单片机的输入/输出口的某一位（比如P1.0)作为输出来驱动一个电路时用三极管的驱动原理。我的理解是既然用三极管来驱动，那肯定是单片机的输出信号比较弱而需要借助三极管来放大这个信号，那么显然这个三极管要工作在放大区，也就是Ube=0.5--0.7V左右（对于NPN型），这样显然就应该考虑单片机这个时候的输出电压在不在这个数值区间上，是吧？那么当电平符合条件了（即满足基极电位在0.5--0.7V 之间）电流是否这个时候又该怎么考虑呢？象这样的情况希望高手能给予详细的解答。答：三极管要用共发射极接法，在发射极和地之间接个电阻，使基极电位升高。输出引脚和基极之间要接电阻，限制输出电流。3、我要用51单片机来驱动一个24V左右的电磁阀，请问这个驱动电路如何来考虑？ 答：可以采用放大电路实现。
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5V单片机的高电平为3V左右，低电平为2.4V以下3、要加驱动电路，一般用三极管，也要看你的电流大小
请登录后再发表评论!【电气基础】单片机学习问题大合集，都搞懂了你就厉害了
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。
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。
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。
机械工程师（MechanicalEngineers）
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。
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。
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。
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。
机械工程师（MechanicalEngineers）
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。
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；
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；
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：
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。
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。
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。
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。
汇编语言指令：MOV A,Rn=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。
汇编语言指令：MOV A,@Ri=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。
5. 变址寻址：
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。
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。
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。
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
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
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。
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。
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。
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
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?
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。
看门狗相关问题:
看门狗的原理?
答：工作原理：在系统运行以后就启动看门狗计数器，此时看门狗就开始自动计时，如果达到一定的时间还不去给它进行清零，看门狗计数器就会溢出从而引起看门狗中断，造成系统的复位。
为什么会溢出呢？
因为看门狗是一个计数器，而计数器位数有限。能够装的数值也就有限（比如8位的最多装256个数，16位的最多装65536个数），从开启看门狗那刻起，它就开始不停的数机器周期，数一个机器周期就计数器加1，加到计数器盛不下了（这就是溢出）就产生一个复位信号，重启系统。
看门狗分为软件看门狗和硬件看门狗,在什么情况下软件看门狗失效?
答：硬件看门狗是利用一个定时器电路，其定时输出连接到电路的复位端，程序在一定时间范围内对定时器清零，因此程序正常工作时，定时器总不能溢出，也就不能产生复位信号。如果程序出现故障，不在定时周期内复位看门狗，就使得看门狗定时器溢出产生复位信号并重启系统。
软件看门狗原理上一样，只是将硬件电路上的定时器用处理器的内部定时器代替，这样可以简化硬件电路设计，但是在可靠性方面不如硬件定时器。
1、系统内部定时器自身发生故障看门狗就会失效（当然可以通过双定时器相互监视，成本高）；
2、中断系统故障导致定时器中断失效。
3、整个程序死机。主程序出现异常。
什么时候喂狗？怎么喂狗?喂狗的注意事项?
答：在实际的单片机应用系统中，到底选用哪种型号的看门狗，采用何种喂狗方式和看门狗连接方式以及在编程中喂狗命令应该放在程序中什么位置，这要根据现场干扰源的特点、已采用的干扰措施、单片机硬件资源和软件结构特点以及对单片机系统的可靠性等具体情况而定。
看门狗一般应用到程序的那些位置
答： 一些重要的程序，必须让它一直跑着；而且还要时时关心它的状态——不能让它出现死锁现象。（当然，如果一个主程序会出现死锁，肯定是设计或者编程上的失误。首要做的事是Debug。）但如果时间紧迫可以用软件看门狗，暂时应急。
喂狗命令放置位置：
定时中断服务子程序中；
复位相关问题:
复位时单片机有什么动作?
答：主要做的就是初始化每个寄存器，包括最重要的PC指针，不包括RAM，然后单片机从复位地址开始执行程序。
必须使RST引脚（9）加上持续两个机器周期（即24个振荡周期）的高电平。单片机就执行复位操作。如果RST持续为高电平，单片机就处于循环复位状态。
单片机有哪些复位源，什么情况下会导致各个复位源
答：6个复位源
TM4C123GH6PM微控制器有6个复位源：
（1）上电复位（POR）；
（2）外部复位输入引脚有效（RST）；
（3）掉电检测可以用于由以下任一事件引起：① 低于BOR0，触发值是BOR0的 最高电压值；② 低于BOR1，触发值是BOR1的最高 电压值。
（4）软件启动复位（利用软件复位寄存器）；
（5）违反看门狗复位条件；
（6）MOSC故障。
STM8S共有9个复位源：
NRST引脚产生的外部复位
上电复位(POR)
掉电复位(BOR)
独立看门狗复位
窗口看门狗复位
非法操作码复位
EMS复位：当一些关键的寄存器被破坏或错误加载时产生的复位
所有的复位源最终都作用于NRST管脚，并在复位过程中保持低电平。复位入口向量在内存映射中位于固定的地址6000h。
复位的两种启动方式?
答：1、上电复位：要求接通电源后，自动实现复位操作。
2、按钮复位：要求接通电源后，单片机自动复位，并且在单片机运行期间，使用开关也可以实现复位。
复位存在哪些问题?
答：采用上电复位：复位信号上电过程中有掉电现象，可能会造成逻辑方面的错误导致相关芯片复位时间不够、二次复位等、从而不能够正常工作起来。原因：产生的复位信号给了几个芯片用，导致这个复位信号的负载压力比较大，驱动能力不够从而往下调电，此现象常常出现在RC复位上。
复位信号上电前有毛刺与复位信号上电时有毛刺，可能会造成逻辑方面的错误导致相关芯片复位时间不够。方案：加大上拉电阻的阻值。
复位电路有哪些?那种比较好?
答：单片机复位电路主要有四种类型:
(1)微分型复位电路：
(2)积分型复位电路：
(3)比较器型复位电路：
比较器型复位电路的基本原理。上电复位时,由于组成了一个RC低通网络,所以比较器的正相输入端的电压比负相端输入电压延迟一定时间.而比较器的负相端网络的时间常数远远小于正相端RC网络的时间常数,因此在正端电压还没有超过负端电压时,比较器输出低电平,经反相器后产生高电平.复位脉冲的宽度主要取决于正常电压上升的速度.由于负端电压放电回路时间常数较大,因此对电源电压的波动不敏感.但是容易产生以下二种不利现象：
1)电源二次开关间隔太短时,复位不可靠：
2)当电源电压中有浪涌现象时,可能在浪涌消失后不能产生复位脉冲。
为此,将改进比较器重定电路,可以利用数字逻辑的方法和比较器配合,设计的比较器重定电路。此电路稍加改进即可作为上电复位和看门狗复位电路共同复位的电路,大大提高了复位的可靠性。
(4)看门狗型复位电路.
看门狗型复位电路主要利用CPU正常工作时,定时复位计数器,使得计数器的值不超过某一设定的值;当CPU不能正常工作时,由于计数器不能被复位,因此其计数会超过某一值,从而产生复位脉冲,使得CPU恢复正常工作状态。此复位电路的可靠性主要取决于软件设计,即将定时向复位电路发出脉冲的程序放在何处是最优的设计。一般设计，将此段程序放在定时器中断服务子程序中。然而，有时这种设计仍然会引起程序走飞或工作不正常。原因主要是：当程序"走飞"发生时，定时器初始化以及开中断之后的话,这种"走飞"情况就有可能不能由Watchdog复位电路校正回来.因为定时器中断一真在产生,即使程序不正常,Watchdog也能被正常复位.为此提出定时器加预设的设计方法.即在初始化时压入堆栈一个地址,在此地址内执行的是一条关中断和一条死循环语句.在所有不被程序代码占用的地址尽可能地用子程序返回指令RET代替.这样,当程序走飞后,其进入陷阱的可能性将大大增加.而一旦进入陷阱,定时器停止工作并且关闭中断,从而使Watchdog复位电路会产生一个复位脉冲将CPU复位.当然这种技术用于实时性较强的控制或处理软件中有一定的困难。
由此可见,四种复位电路中,看门狗型复位电路较其他三中复位电路更加适合。
堆栈相关问题:
堆栈的原理？过程怎么操作？
答：单片机RAM中，常常会指定一个专门的区域来存放某些特别的数据，它遵循先进后出、后进先出的原则。这个RAM区就是堆栈。堆栈是一种数据结构（数据项按序排列：堆，顺序随意。栈，后进先出）。使用一个称作堆栈指针的专用寄存器指示前的操作位置，堆栈指针总是指向栈顶。
操作过程：
1） 堆栈的建立（初始化）
2） 参数入栈（push）
3） 参数出栈（pop）(后进先出)
堆栈应用在什么地方？存在什么问题？怎么解决？
答：在80C51单片机中，堆栈在子程序调用和中断时会把断点地址自动进栈和出栈。进栈和出栈的指令(PUSH、POP)操作可用于保护现场和恢复现场。由于子程序调用和中断都允许嵌套，并可以多级嵌套，而现场的保护也往往使用堆栈，所以一定要注意给堆栈以一定的深度，以免造成堆栈内容的破坏而引起程序执行的“跑飞”。
堆栈指针SP在80C51中存放当前的堆栈栈顶所指存储单元地址的一个8位寄存器。80C51单片机的堆栈是向上生成的，即进栈时SP的内容是增加的；出栈时SP的内容是减少的。
系统复位后。80C51的SP内容为07H。若不重新定义，则以07H为栈底，压栈的内容从08H单元开始存放。但工作寄存器R0～R7有4组，占有内部RAM地址为00H～1FH，位寻址区占有内部RAM地址为20H～2FH。若程序中使用了工作寄存器1～3组或位寻址区，则必须通过软件对SP的内容重新定义，使堆栈区设定在片内数据RAM区中的某一区域内(如30H)，堆栈深度不能超过片内RAM空间。
学习堆栈的作用？
答：在片内RAM中，常常要指定一个专门的区域来存放某些特别的数据,它遵循顺序存取和后进先出(LIFO/FILO)的原则,这个RAM区叫堆栈。
1.子程序调用和中断服务时CPU自动将当前PC值压栈保存，返回时自动将PC值弹栈。
2.保护现场/恢复现场
3.数据传输
也就是说，堆栈是进入中断的时候用到的，单片机一旦遇到中断请求，就会去处理中断，处理完后再回来处理主程序，这样就涉及到了一个问题，单片机要保存中断之前的信息，以便处理完后能够回到主程序中，单片机会在响应中断前，把单片机现在的指针地址（也就是处理完要返回的地址），以及一些必要的数据压入堆栈（没有这些数据，单片机处理完中断后就无法确定主程序的状态）。
中断相关问题:
中断的响应过程?优先级?
答：1、响应过程：
1）根据响应的中断源的中断优先级，使相应的优先级状态触发器置1；
2） 执行硬件中断服务子程序调用，并把当前程序计数器PC的内容压入堆栈，保护断点，寻找中断源。
3） 清除相应的中断请求标志位（串行口中断请求标志RI和TI除外）；
4） 把被响应的中断源所对应的中断服务程序的入口地址（中断矢量）送入PC，从而转入相应的中断服务程序。
5） 中断返回，程序返回断点处进行执行。
2、优先级：中断的优先级有两个：查询优先级与执行优先级
查询优先级：查询优先级是不可以更改和设置的
1）系统默认的优先级（逻辑上）：
外部中断0 & 定时器中断0 & 外部中断1 & 定时器中断1 & 串行中断
2）由IP寄存器来决定优先级。当IP对应位置为1时，该中断级别提高。同为1是按默认级别
中断嵌套的好处与坏处?
答：中断嵌套：CPU在处理级别较低的中断过程中，出现了级别较高的中断请求。CPU停止执行低级别中断，执行高级别的中断处理程序后，再接着执行低级别的未被处理完的中断程序。
使用中断嵌套可以使高优先级别的中断得到及时的响应和处理。
1） CPU与外部设备并行工作
2） 能够处理例外事件
3） 实现实时处理
4） 实现人机联系
5） 实现用户程序与操作系统的联系
6） 实现多道程序并行执行
7） 在多处理机系统中，实现处理机之间的联系
坏处：高级别的中断一直持续的话会影响低级别中断的处理。
中断向量表的理解
答：中断源的识别标志，可用来形成相应的中断服务程序的入口地址或存放中断服务程序的首地址称为中断向量。把所有的中断向量集中起来，按中断类型号从小到大的顺序存放到存储器的某一区域内，这个存放中断向量的存储区叫做中断向量表，即中断服务程序入口地址表。
中断在单片机中起到什么作用?
答：中断能实现快速的CPU与慢速的外设同步工作，实现数据传送、故障检测与处理、人机联系、多机系统、多道程序分时操作、实时信息处理等。
什么是临界段，哪些情况下会存在临界段的问题，如何进行临界段保护。
答：1.临界段代码，也叫临界区，是指那些必须完整连续运行，不可被打断的代码段。
2. ①读取或者修改变量（特别是用于任务间通信的全局变量）的代码，一般来说这是最常见的临界代码。
②调用公共函数的代码，特别是不可重入的函数，如果多个任务都访问这个函数，结果是可想而知的。总之，对于临界段要做到执行时间越短越好，否则会影响系统的实时性。
3.中断处理程序和任务都会访问的临界段代码，需要使用关中断的方法加以保护；仅由任务访问的临界段代码，可以通过给调度器上锁的方法来保护。
什么是可重入型函数，使用时需要注意哪些问题
答：可重入函数
不为连续的调用持有静态数据。
不返回指向静态数据的指针；所有数据都由函数的调用者提供。
使用本地数据，或者通过制作全局数据的本地拷贝来保护全局数据。
如果必须访问全局变量，记住利用互斥信号量来保护全局变量。
绝不调用任何不可重入函数。
注意事项：
1 ：编写可重入函数时，应注意局部变量的使用（如编写C/C++ 语言的可重入函数时，应使用auto 即缺省态局部变量或寄存器变量）
说明：编写C/C++语言的可重入函数时，不应使用static局部变量，否则必须经过特殊处理，才能使函数具有可重入性。
2 ：编写可重入函数时，若使用全局变量，则应通过关中断、信号量（即P 、V 操作）等手段对其加以保护
说明：若对所使用的全局变量不加以保护，则此函数就不具有可重入性，即当多个进程调用此函数时，很有可能使有关全局变量变为不可知状态。
专用词汇解释：
VCC：C=circuit 表示电路的意思, 即接入电路的电压；
VDD：D=device 表示器件的意思, 即器件 内部的工作电压；
对于数字电路来说，VCC是电路的供电电压,VDD是芯片的工作电压（通常Vcc&Vdd），VSS是接地点；有些IC既有VDD引脚又有VCC引脚，说明这种器件自身带有电压转换功能。
VEE：发射极电源电压, Emitter Voltage, 一般用于 ECL 电路的负电源电压.
VSS：S=series 表示公共连接的意思，通常是指电路公共接地端电压。
VPP：不同芯片对Vpp的定义稍有不同,比如电压峰峰值,单片机中Vpp多数定义为编程电压
在场效应管（或COMS器件）中，VDD为漏极，VSS为源极，VDD和VSS指的是元件引脚，而不表示供电电压。一般来说VCC=模拟电源,VDD=数字电源,VSS=数字地,VEE=负电源
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