1、(科教版)十一年级劳动 技术教学设计四四四 自动控制技术第二节 单片机的硬件继光高级中学 田良根一、 【教学设计思路】学情分析:本章的第一节教学活动中教师通过对应用实例的初步讨论和简单分析,使学生对基于单片机的自动控制有了比较具体而感性的认识。特别是教师全程演示了单片机开发全过程,使学生消除了对单片机开发应用的神秘感。无论是对自动控制电路的分析和理解还是对软件的控制作用都有了整体和比较全面的认识。其次,学生在信息技术课程中对常用数制及其转换也已基本掌握,对本节中关于程序、数据存储区、指令格式中的位址和机器码中的数值表达和换算等作了知识上的准备。以上这些为本节教学活动奠定了基础。同时,单片机奇妙
2、的智能控制功能如二路报警器工作的原理等也一定会给学生带来了很多疑问,这些激发了学生继续探索其内在原理的强烈求知欲。另外,通过课外作业的完成,使学生认识到了在现实生活中单片机自动控制的广泛运用,也促使学生产生许多利用单片机进行创造发明的内在愿望。由此产生强烈的教学需求,我们教师要利用学生的学习需求和兴趣,精心设计教学内容和教学过程来完成本节的各项教学目标。教学设计思路:首先,以学生比较熟悉和感兴趣的微电脑入手,通过多媒体分析PC机主板的构成引出微处理器(CPU)和单片机(MCU)的结构和区别,使学生初步了解单片机的内部结构。通过微处理器发展的简要历史介绍,使学生对单片机的发展历史有一定的了解,从
3、而引起学生对学习单片机历史意义和现实紧迫性的认识,使学生产生学习动力。其次,以演示实验PIC12F629两路门窗报警器为例引导学生进一步探讨PIC12F629单片机的结构、工作条件、输入、输出引脚、程序内存、数据存储器等相关概念和知识,使学生初步熟悉该单片机的一些基本知识,培养学生对事物的探究能力和兴趣。第三,为了使学生真正理解单片机学习中关于指令、程序、数据、特殊功能寄存器等概念。本着做中学和从单片机运用开发全过程学为指导思想;以跟我做、跟我学为单片机教学步骤。从一个最基本的单片机系统:点亮某一个口的发光二极管为例,作为一个学习任务,让学生跟我做:从自我构建电路、模仿在集成开发环境中建立程序
4、、编译程序、学会使用编程器下载指令码、到完成任务。以使学生从动手做初步体会PIC12F629单片机运用的全过程,为跟我学建立一个样本的感性经验。接着,在此基础上引导学生跟我学:从分析点亮发光二极管的指令和程序出发,介绍几条简单指令,结合数据存储器的分配图引导学生理解和掌握PIC12F629单片机的五个重要特殊功能寄存器的功能和用法。第四:巩固和应用。为使学生真正理解PIC12F629单片机的硬件和特殊功能寄存器的用法,让学生根据自己的想法和要求来设计基于该单片机的简单应用实例。带着问题激发学生自己做、自己学,培养学生主动学习、积极学习的好习惯和自学能力。本节内容安排3课时。二、 【教学目标】、
5、知识和技能(1) 了解单片机的由来和现状(2) 知道PIC12F629单片机各个引脚的功能和用法(3) 了解PIC12F629单片机内部结构、工作条件和大致工作过程(4) 知道特殊功能寄存器的意义和用法(5) 初步学会集成开发环境下的汇编语言输入、编辑、编译等操作(6) 初步学会用PICSTAR进行程序的编程和下载的操作(7) 知道几条基本指令的格式和意义(8) 理解PIC12F629的程序存储器和数据存储器分配结构示意图、过程与方法 通过微型计算机和单片机发展历史和有关资料搜索,了解单片机的相关信息 通过单片机二路门窗报警器的需求设计,学生能根据PIC12F629单片机的引脚功能,结合给定传
6、感器能设计电路图,并能在面包板上完成电路的制作 通过单片机简单应用作品的设计过程,了解按照单片工作要求对简单电路的设计和编程的思路、情感态度与价值观(1) 通过关于计算机和单片机发展历史的生动而全面的阐述,感受科学技术的发展对我们生活的影响和知识的力量(2) 通过二路门窗报警器的设计和完成,形成学生科学、严谨、细致、耐心的工作态度(3) 通过单片机创新小作品的构思和设计,形成学生的创新意识和与他人沟通交流能力三、 【教学重点和难点】教学重点、熟悉PIC12F629单片机的8个引脚功能并知道它们的用法、四个特殊功能寄存器的意义和用法、源程序的输入、编辑、汇编和烧写方法、理解数据存储器页选的意义和
7、方法教学难点、数据存储器中的特殊功能寄存器的理解和使用、集成开发环境下程序的编辑、编译和下载三、 【教学器材】教具:教学多媒体设备、多媒体课件、计算机、picstar编程器、MPLAB V6版本集成开发软件、接插式示教面包板及相关元件、电源等学具:已安装好集成开发环境MPLAB V7.6版的计算机(P以上两人一台) 、 接插式电路板、门磁传感器、PIC12F629单片机、少量的电子元器件、直流电源等五、 【教学流程】 单片机认识单片机定义PIC 单片机特点及外部引脚认识PIC12F629 结构PIC12F629 内部结构框图程序存储器认识数据存储器认识PIC12F629 硬件资源单片机二路门磁
8、报警器为例单片机引脚使用:输入、输出口的电路设定输入、输出口对应的特殊功能寄存器 GPIO 讨论GPIO输入、输出口的定义: 特殊功能寄存器 TRISIO 讨论 TRISO、STATUSPIC 单片机的页选方法数据存储器访问指令的解读常见单片机及分类PIC16F629 单片机的工作条件和功能学生巩固练习六、 【教学过程】第一课时:一、单片机的认识说明:单片机是由计算机技术中分离出来的,它的结构与微电脑密不可分。通过呈现和分析学生比较熟悉的 PC 机组成而引入单片机的结构定义,可以使学生比较容易理解和认识单片机的组成。另外,现有的单片机型号和种类繁多,知道单片机的几种分类法有利于学生整体、有序地
9、理解和把握众多的单片机。 1、单片机的定义人们采用超大规模集成电路技术把微处理器(CPU)和随机存取数据存储器(RAM) 、只读程序存储器(ROM) 、输入输出电路(I/O 口) 、定时计数器、串行通信口(SCI) 、时钟电路、脉宽调制电路(PWM) 、模拟多路转换器及 A/D 转换器等电路集成到一块芯片上,构成一个完善的最小计算机系统。这些电路能在软件的控制下单独、准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务,这就是单片微型计算机,通常简称为单片机,或者写为 MCU(Micro_Controller Unit) 。说明:现在的单片机由于功能不断强大其集成的外部功能部件越来越多,作为刚入门的
10、学生它们对单片机组成的认识是一个随着学习和实践逐步深入的过程。因此,除了给与文字上的定义外,课本中给出了一个最简单单片机构成的方框图,以帮助学生记忆,见下图。教师可作简单讲解。2、 常见单片机及其分类目前,市场上常见单片机有:Intel 的 8051 系列、Motorola 的 M68HC 系列、Atmel 的AT89、AT90S 系列、台湾 Winbond(华邦)W78 系列、荷兰 Philips 的 P80C51 系列、美国 Microchip公司的 PIC 系列、英国 ARM 公司的 32 位单片机系列、韩国三星公司的 KS57C 系列、日本等等。分类:(1)按照数据总线的位数可把常见单
11、片机分成 8 位单片机、16 位单片机和 32 位单片机。程序存储器ROM时钟OSC中央处理器CPU数据存储器RAM输入/输出接口I/O定时器/计数器CTC终端最简单片机的组成(2)按照总线结构可分为单总线的冯.诺曼结构单片机和独立双总线的哈佛结构单片机。 (3)按照指令集的大小可分为复杂指令集 CISC 单片机和精简指令集 RISC 单片机。二、PIC 单片机的认识说明:首先,PIC 单片机的认识从它在业界的发展到产品系列的简介和它的结构优点给学生一个初步概念,其次,以 PIC12F629 易学单片机作为入门芯片先介绍其外部引脚的功能和用法,最后,深入该单片机内部认识其内部几个重要部件进行讲
12、解。把程序存储器和数据存储器等重要知识的理解和掌握建立在该单片机的整体结构图上。这是对教材中的补充。1、 PIC 系列单片机特点PIC(Peripheral Interface Controller)是美国 Microchip Technology(微芯科技)公司生产的 8 位单片机系列产品型号的前缀。PIC 系列单片机是一种具有分散(多任务)功能的、面对控制应用的一种微处理器。按照 PIC 单片机指令字的长度,可以把 PIC 单片机产品分为初级、中级、高级产品三大系列。PIC12F629 的指令字长是 14 位,因此是中级产品。2 PIC12F629 单片机外部引脚的初步认识(1)单片机管脚
13、序号的定义和认识:管脚朝下,黑标记点下方为第号脚位,逆时针依次为、号引脚。(2)单片机工作电源端口的认识:号引脚为电源正极,号引脚为电源负极。宽电压范围:2.0 伏5.5 伏。(3)、引脚既可作为输入也可作为输出。同时它们还有第二功能可接外部振荡器构成外部时钟,但本教材中使用时钟振荡器 4MHZ,精度为1%。(4)号引脚只能作为输入,、的第一功能引脚既可作为输入也可作为输出,但它们的第二功能引脚却可以作为比较器来使用。3.闪存程序存储器: 程序存储器器组织结构图容量 1k14 位,可以很方便地进行在线擦除和烧写,耐写次数 100000 次。对 1k 容量中的地址空间 0000h03FFh 要求
14、学生复习十六进制到十进制的换算如下:316+1516+1516=768+240+15=1023。从 0 到 1023 总共有 1024 个空间 即 1k。举例说明 14 位即指令码的宽度是 14 位二进制。如:以 MOVLW 08H 指令为例其 14 位指令码15234678PIC12F629VssGP0/CIN+GP1/CIN-GP2/COUTGP3GP4/OSC2GP5/OSC1VddPIC12F629 单片机的 8 引脚PDIP 封装形式和脚位示意图即机器码是 11 00xx 0000 1000。其意义是把立即数 08H 送到累加器 W 中去。在此强调单片机内部的指令译码器只认识机器码,
15、即放进程序存储器内的是指令码或称其为 14 位二进制的机器码。引导学生看懂组织结构示意图,程序存储器的入口地址有两个:一个是单片机上电等方式的复位地址,即 000H,这是应用程序的起源地址;另一个是内核及外围设备中断服务程序的入口地址,即 0004h。在 000h003h 单元内要加放转向主程序的指令,以便避开 0004h 存储器单元,也就是说用户的主程序最好从 005h 这个单元开始。教学辅助资料:PIC12F629 程序存储器组织结构图PIC12F629 单片机具备一个 13 位的程序计数器,可用来寻址 8k14 的程序存储器空间。对于PIC12F629 来说,只有第一个 1k14(000
16、0h-03FFh)存储单元是物理实现的。访问超出上述界限的存储单元,将在 1k14 空间内产生循环。复位矢量位于 0000h,而中断矢量位于 0004h.000h中断矢量执行 CALL,RETURN,RETFIERETLW 指令时用到堆栈PC12:01 级堆栈2 级堆栈复位矢量8 级堆栈片上程序存储器0004h0005hh03FFhh1FFFh0400h虚拟存储地址物理地址13 位宽PIC12F629 的数据存储器结构图数据地址数据地址间接寻址(1)TMR0PCLFSRGPIOINTCONSTATUSPCLATH00h01h02h03h04h05h01h02h03h04h05h06h09hhT
17、1CONTMR1HPIR1TMR1L间接寻址(1)CMCON通用寄存器64Bytes存储区 0OPTION_REGPCLSTATUS0Ah0Bh0Ch0Dh0Eh0Fh10h11h18h19h1Ah1Fh20h5Fh60h7FhFSRTRISIOPIE1INTCONPCLATH80h01h02h03h04h05h81h82h83h84h85h86h89h8Ah8Bh8Ch8DhPCON 8EhOSCCALWPUIOC其它特殊功能寄存器8Fh90h91h94h95h96h97h98h99h9FhA0hDFh访问20h5FhE0hFFhDFh存储区 1注:未用的数据存储单元读做 0(1):非实际存
18、在的寄存器4、随机数据存储器 :数据存储器结构组织图(见上)数据存储器结构组织图:要求学生能看懂 PIC12F629 单片机的数据存储区。数据存储器地址范围 第一页:00h7Fh. 第二页:80hDFh.通用寄存器地址范围 20h5Fh 共 64 个 由用户自由安排和存放随机数据的地方 以后变量定义的范围在此区域。说明:特殊功能寄存器的数量很多,也很重要。而且都有专用的名字和用途,多数特殊功能寄存器当中的每一位又有专用的用途。对于初学者来说,一时难以记忆和掌握如此多的寄存器名称和用途。我们不妨依据轻重缓急,对它们进行大幅精简,暂时回避那些本教材中没有用到的寄存器,以便让学生集中精力,首先掌握几
19、个最常用的特殊功能寄存器。特殊功能寄存器 SFR 主要涉及 PIC 内核结构、外围功能模块的配置和数据通信方式的定义,是单片机赖以正常运行的工作平台。PIC12F629 特殊功能寄存器中可以依据其不同的用途分为两类:一类是与 CPU 内核相关的寄存器;另一类是与外围模块相关的寄存器。要求学生认识上图中的带红颜色的几个特殊功能寄存器的名称并知道它们的具体地址:03hSTATUS 05hGPIO 85hTRISIO 19hCMCON 强调该单片机的数据存储区是分页存储的。第二课时二、PIC 单片机的特殊功能寄存器说明:特殊功能寄存器在单片机中有的专门用于控制 CPU 内核的性能配置,有的用于控制各
20、种外围设备模块的操作,能否理解和掌握它们关系到能否学会单片机开发和应用的关键和重点,但是由于比较抽象和记忆的内容比较多,一直是单片机学习和教学中的难点。本教学设计通过简单有趣的二路门磁报警器实例引入。从外部电路对单片机口的需求引出输入、输出口的使用方法;从口的状态到与内部寄存器的联系引出 GPIO 特殊功能寄存器及其用法;又从外部电路对口的要求引出口的输入、输出的设定从而引出特殊功能寄存器 TRISIO 及其用法。使学生对特殊功能寄存器的理解和掌握容易和具体。、 实例引入:单片机二路门窗报警器。 具体电路见下图所示电路分析和介绍:L1 和 L2 是两个干簧管,分别与 R1 和 R2 串联构成分
21、压电路,其分压点分别接入单片机的、脚,构成输入电路。平时,门窗关闭时、脚输入电压很低,当有一个或两个门窗被推开则、或脚或两个脚都为较高电压(接近于电源电压) 。输出为、脚,正常没有警情时,它们的电压为 0000(接近于 0 伏)。当有其中一个被打开则输出 0000 或0001,而当都打开时则输出 1001。效果演示:教师可自制教具为学生演示该二路门窗报警器的实际效果,以激发学生的学习兴趣。(程序清单见附录)VCC1 GP5/OSC1/CLKIN2GP4/OSC2/CLKOUT3 GP3/MCLR4VSS 8GP0 7GP1 6GP2/T0CKI/INT 5U1 PIC12F629/SPR110
22、0k R2100kVCC12NSL1GHGA7 B1C2 D6LT3 BI4LE5A 13B 12C 11D 10E 9F 15G 14U2451112NSL2GHGabfcgdeDPYLEDgn1234567abcdefgDS1DPY_7-SEGR410kR310k1、 PIC 单片机输入、输出引脚的外部电路定义。输入引脚:何谓输入,如图所示、引脚定义为输入,当外部输入电压接近电源电压时,被单片机读入为“1” 。而当外部输入电压接近于 0 伏时,被单片机读入为“0” 。因此,当单片机某个端口被定义为输入口时,单片机一定是把端口的电平高低状态以二进制数据 1 和 0 读进单片机内部。输出引脚:
23、当单片机内部向外部电路送“1”时,则置该口为高电平(接近于电源电压) 。而当单片机内部向外部电路送“0”时,则置该口为低电平(接近于 0 伏电压) 。因此,当单片机某个端口被定义为输出时,单片机一定是把内部数据 1 和 0 以高低电平的方式反映到该端口上。Pic 单片机的驱动电流吸入和输出电流最大值分别达到 25mA 和 20Ma,能够直接驱动发光二极管 LED、光电耦合器或者微型继电器等。2、 与输入、输出相关的内部特殊功能寄存器 GPIO(地址: 05h) 。如上所述当单片机的某个口作为输入,并读取外部电路的电平高低时,读到的电压值只有两个,高或低。高用二进制数字 1 表示,低用二进制数字
24、 0 表示,且这些数字会读进单片机内部,在 pic单片机内部有一个特殊功能存储器专门用来存放读进的数据。同样,要向某个口输出高电平或低电平,则只要向该特殊功能寄存器相应的位送入数据 1 或 0 即可。该特殊功能寄存器就是 GPIO(05H) 。具体对应关系可用图向学生交待清楚。根据数据存储器结构组织图可让学生找到该寄存器的位置和地址号。15234678PIC12F629VssGP0/CIN+GP1/CIN-GP2/COUTGP3GP4/OSC2GP5/OSC1VddGPIO 特殊功能寄存器地址:05hGP1GP2GP5 GP4 GP3 GP0X XDCBA复习巩固理解:(1)若二路门磁传感器都
25、断开则 GPIO 的读入值为:X X X 1 1 X X X(2)此时的输出为二进制 1001,那么 GPIO 的输出值为:X X 1 X X 0 0 1Bit5 RP1 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0Bit6Bit7GPIO(05H) X)4、与输入、输出口定义相关的特殊功能寄存器 TRISIO(地址: 85h) 。Pic 单片机的脚只能作为输入端口,而、既能能够作输入也可以作为输出。如上所述,输入和输出单片机所做的操作时不一样的。因此,对这些口必须事先给与设定它们的功能,端口究竟是输入还是输出在 PIC 单片机中专门有一个特殊功能寄存器叫 TRISIO,地址在 85h。教
26、师可以引导学生查阅数据存储器结构图找到该寄存器的位置。具体用法可以用下图说明。GP3GP4GP500 GP0GP1GP2TRISIO(85H)-GPIO 的方向寄存器 Bit0R/WR/W Bit7 R/WR-1R/WR/WBit7当某一位为 0 时,则该位对应的端口定义为输出;当某一位为 1 时,则该位对应的端口定义为输入。Bit715234678PIC12F629VssGP0/CIN+GP1/CIN-GP2/COUTGP3GP4/OSC2GP5/OSC1VddDCBA复习巩固理解:引导学生分析并上述二路门窗防盗报警器的输入、输出端口,同时,写出其TRISIO 的值。X X 0 1 1 0
27、0 05、状态寄存器 STATUS(地址:03h 或 83h)状态寄存器的内容用来记录算术逻辑单元 ALU 的运算状态和算术特征、CPU 的特殊运行状态、以及 RAM 数据存储器的页选等信息。下图给与说明。IRP RP1 RP0 TOPD Z DC CBit0Bit7保留位始终为 0算术或逻辑运算结果为0 则 Z=1算术或逻辑运算结果为1 则 Z=0半进位或借位标志:1-低四位向高位发生了进位,0-低四位向高位没有发生进位。进位、借位标志位:1-结果的最高位发生了进位,0-结果的最高位没有发生进位。三、PIC 单片机数据存储器的选区问题1、几条指令的解读BCF STATUS,RP0 执行后 S
28、TATUS 寄存器的 RP0 位清零。状态寄存器 STATUSMOVLW 07H 执 MOVWF CMCON 行后 引脚的第二功能比较模式关闭。CMCON 的值CMCON 寄存器(07H)BSF STATUS,RP0 ;指令执行后 STATUS 状态寄存器的 RP0 位置 1。1MOVLW 08H 执行后MOVWF TRISIO TRISIO 的值2、 PIC12F629 单片机数据存储器选区问题的由来存储区选择位:0 存储区 0(00h7Fh)1 存储区 1(80hFFh)(80hFFh)0 0 RP0 TOPD Z DC CBit0Bit700 0 0 00 1 1 1Bit0Bit7IR
29、P RP1 RP0 TOPD Z DC C Bit0Bit710000 000TRISIO(85H)-GPIO 的方向寄存器 Bit0Bit7Bit7PIC12F629 单片机的指令码是 14 位的,假如执行一条访问数据存储器地址指令如: MOVWF TRISIO 其指令码的格式如下图所示分析:指令操作码占了 6 位,目标寄存器占 1 位,被访问的数据存储器地址占 7 位。7 位地址能表达的范围是 00H7FH,而 TRISIO 寄存器的地址是 85 H,超出了指令码的寻址范围。即仅凭上述这条指令无法找到 TRISIO 寄存器的位置。000000 1 XXX XXXX3、PIC12F629 单
30、片机数据存储器选区问题的解决呈现该单片机的数据存储器结构简图如下所示:以指令码中的 7 位二进制数的最大寻址空间 00h7Fh 为一个区,PIC12F629 单片机中的数据存储器分成二个区,第 0 区和第 1 区。指令码的 7 位地址仅表示区内的地址。如第 1 区的寄存器 TRISIO 映射到第 0 区即为 05h(0000101B) 。STATUS状态寄存器(地址: 03h 或 83h)RP0=0 RP0=1 数据存储器实际地址的形成。如再增加一个区号的选择,就可以找到该寄存器的实际地址,对于 PIC12F629 单片机我们用操作码(6 位)目标寄存器 f (1 位)被访问的数据存储器的单元
31、地址(7 位)目标寄存器 f (1 位)GPIO00h05h7Fh存储区 080hhTRISIO 85h存储区 1IRP RP1 TORP0 ZPD DC CBit7 Bit00 0 0 0 1 0 1来自指令码中的低 7 位存储体选择单元选择区 001区 1STATUS 状态寄存器的 RP0 位的值来作为区号,当 RP0=0 时选 0 区;当 RP0=1 时选 1 区。如上图所示。因此,在执行 MOVWF TRISIO 指令前一定要加一条 BSF STATUS,RP0 的指令。形成以下三条指令: BSF STATUS, RP0MOVLW 08MOVWF TRISIO实际地址的形成见上图粗红线
32、所示。课后习题:(1) 数据的字节长度是评价计算机性能的一个非常重要的技术指标,计算机的字节长度一般取_的整数倍。A2 B. 4 C. 8 D. 16(2) 微型计算机的问世和发展过程伴随着电子技术的日新月异,自 20 世纪 70 年代初小型计算机问世以来,至今已经历了_个发展时代。A2 B. 3 C. 5 D. 4(3) 计算机的处理能力与下列各因素有关,但_除外。A总线 B.速度 C.存储器容量 D. 字长(4) 在下列存储器中,_是随机存储器。A. ROM B.EEPROM C. RAM D. PROM(5) 计算机的核心部分是_。A. CRT B. ALU C. RAM D. CPU(
33、6) 为了区分不同的单元,通常采用十六进制数对它们进行编号,如内存单元的地址。假设内存储器容量为 64KB,则其地址范围是_。A. 0000HFFFFH B. 000H1FFFH C. 0000H10000H D.0000H3FFFH(7) 计算:(00111100)2+(10010110)BCD+(24)10+(14)16=_。A. 160 B. 170 C. 180 D. 200(8) 如果一台微型计算机所配置的存储器首地址为 0000H,末地址为 3FFFH,那么存储容量为_KB。A4 B. 8 C. 14 D. 16(9) 不管是个人计算机还是单片机,核心 CPU 执行的程序内容是_。
34、A. 由二进制组成的机器码指令 B. 汇编语言指令 C. 高级语言指令 D.助记符指令(10) 假定 PIC 单片机的系统时钟振荡频率为 4MHZ,那么执行一条非转移类指令的真实时间应该是_us。A. 0.5 B. 2 C. 3 D. 1(11) 在 PIC 单片机系统配置和结构设计中,采用很有特色的哈佛总线结构,其根本意义就在于_。A. 减少 CPU 功耗 B.数据存储器和程序存储器总线分离 C. 提高端口的驱动能力 D. 可以方便进行再线测试(12) PIC 单片机与其它单片机相比,具有以下这些明显的优点,但_除外。A.哈佛总线结构 B. 精简指令 RISC 结构 C. 存储器大 D.驱动
35、能力强(13) 在 PIC 单片机中,作为数据流通和传送的桥梁,使用最频繁的寄存器是_。A. W B. STATUS C. RAM D. FSR(14) PIC 单片机的数据存储器,从其结构上分成 2 个存储区域。如果包括无效的数据单元在内,共有_字节单元空间。A. 1024 B. 256 C. 128 D. 512(15) 带有 Flash 存储器结构的程序存储器,常用来存放由用户预先编制好的程序和一些固定不变的数据,PIC12F629 单片机的程序存储器共有_位单元空间。A. 2K12 B. 4K14 C. 1K14 D. 8K16(16) RAM 数据存储器与程序存储器一样,在其地址空间
36、分为 2 个“体” ,每个“体”均为 1288位宽的存储单元。决定体选的主要是_寄存器中的相关位。A. PCL B. STATUS C. PCLATH D. FSR(17) PIC 单片机 I/O 端口驱动负载的能力较强,如果从每个输出引脚的驱动能力看,每个引脚可以驱动多达_mA 的负载。A. 1015 B. 2025 C. 1520 D. 2530(18) PIC 系列单片机是美国 Microchip 公司生产的,PIC 的含义是_A.可编程集成电路模块 B.外围接口电路模块 C.外围接口芯片模块 D.可编程芯片模块(19) 在 PIC12F629 单片机的数据存储器 RAM 中,总的地址空
37、间是 512 个字节,但真正用作为通用寄存器单元的个数为_字节。A. 128 B.256 C. 64 D. 512(20) 当进行算术运算时,如果在最高位出现进位和借位情况发生,那么得在状态寄存器 STATUS 的_位确切反映这种变化。A. Bit1 B. Bit0 C. Bit2 D. Bit7(21) 一般可以通过语句“BSF STATUS,RP0”和语句“BCF STATUS,RP1”结合的功能,来选择数据存储器的体_。A. 1 B. 0 C. 2 D. 3(22) 当 MPLAB 设置在缺省十六进制方式下,执行指令“MOVLW 10001001”后,W 文件寄存器的内容是_。 A. 8
38、9H B. 1BH C. 98H D. 10001001B(23) 将 20H 单元中的最低位清 0,可以利用下面的_指令。A. BTFSC 20H,0 B. BTFSS 20H,0 C. BCF 20H,0 D. BSF 20H,0(24) PIC 单片机在数据存储器和程序存储器数据总线的设计上有其独特的地方,为单字节指令的流水线操作提供可能。它所采用的是_结构。A. 普林斯顿体系 B.普林斯顿和哈佛体系 C. 冯.诺伊曼体系 D.哈佛体系和哈佛结构 (25) 在 PIC 单片机中,系统时钟振荡周期是最基本的系统时序参数,根据其指令特性,1 个指令周期包含_个系统时钟周期。A. 3 B. 4
39、 C. 5 D. 6(26) 在 PIC 单片机中,若给定的时钟振荡器频率为最常用的 4MHZ,则对应单指令的执行时间是_us.A. 0.5 B. 2 C. 1.5 D. 1(27) PIC12F629 单片机数据存储器的内部数据总线和地址总线分别为_位。A. 8、8 B. 8、9 C. 10、8 D. 10、9(28) 一般单片机的输出不能直接点亮 LED 显示器,而 PIC 系列单片机却可以直接驱动。常规 LED显示器正常发光的工作电流约_mA。A. 15 B. 520 C. 2050 D. 50100七、 教学参考资料单片机发展简史单片机诞生于 20 世纪 70 年代末,是从计算机技术分
40、离出来成为一个独立发展的分支技术,经历了 SCM、MCU、SoC 三大阶段。 1.SCM 即单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)阶段,主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。“创新模式”获得成功,奠定了 SCM 与通用计算机完全不同的发展道路。在开创嵌入式系统独立发展道路上,Intel 公司功不可没。 2.MCU 即微控制器(Micro Controller Unit)阶段,主要的技术发展方向是:不断扩展满足嵌入式应用时,对象系统要求的各种外围电路与接口电路,突显其对象的智能化控制能力。它所涉及的领域都与对象系统相关,因此,发展 MCU 的重任不可避免
41、地落在电气、电子技术厂家。从这一角度来看,Intel 逐渐淡出 MCU 的发展也有其客观因素。在发展 MCU 方面,最著名的厂家当数 Philips公司。 Philips 公司以其在嵌入式应用方面的巨大优势,将 MCS-51 从单片微型计算机迅速发展到微控制器。因此,当我们回顾嵌入式系统发展道路时,不要忘记 Intel 和 Philips 的历史功绩。3.单片机是嵌入式系统的独立发展之路,向 MCU 阶段发展的重要因素,就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决;因此,专用单片机的发展自然形成了 SoC 化趋势。随着微电子技术、IC 设计、EDA 工具的发展,基于 SoC 的单片机应用系统设计会有较
42、大的发展。因此,对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。ENIAC(1946,180电 子 管 , 150千 瓦 , 重 30吨 ,50次 /秒 , .)一台 PC机的主板实物照片。第一台计算机ENIACApple 1976年 3月, Steve Wozniak和 Steve Jobs开发出微型计算机 Apple I, 4月 1日愚人节这天,两个 Steve成立了 Apple计算机公司。 Apple II是第一个带有彩色图形的个人计算机,售价为 1300美元。 Apple II及其系列改进机型风靡一时,这使 Apple成为微型机时代最成功的计算机公司。16Z80微 处 理 器Zilog公 司 于 1976年 开 发 的 Z80微 处 理 器 , 广 泛 用于 微 型 计 算 机 和 工 业 自 动 控 制 设 备 。 当 时 ,zilog、 Motrola和 Intel在 微 处 理 器 领 域 三 足 鼎立 。第一台用于工业控制的微处理器