2023考研大纲：上海电力大学2023年考研复试科目 F002单片机原理及应用 考试大纲

上海电力学院2023年硕士研究生入学复试课程考试大纲

课程名称

单片机原理

及应用

参考书目

程启明, 黄云峰, 徐进, 赵永熹. 基于汇编与C语言的单片机原理及应用. 北京: 中国水利水电出版社

.

2012.10

郭天祥. 新概念51单片机C语言教程-入门、提高、开发、拓展全攻略. 北京. 电子工业出版社. 2015.12

程启明,

徐进

黄云峰,

杨艳华.

基于汇编与C语言的单片机实践与学习指导

. 北京: 中国水利水电出版社

.

2019.7

复习的总体要求

本课程要求如下：

（

1

）

了解单片机的基本概念，

掌握各类数制转换及表达；

掌握MCS51系列单片机系统结构

、

引脚功能

、

内部组成

、

相关资源。掌握MCS51系列单片机存储器结构和寻址方式。

（

2

）

熟练掌握MCS51系列单片机的指令系统，熟练掌握汇编编程

或

C51的类C语言编程

，掌握

程序设计的方法和程序设计的基本结构。

（

3

）

掌握MCS51系列单片机中

定

时／计数器

、

串行通讯以及中断系统，掌握I/O接口技术的应用。

（

4

）

掌握MCS51系列单片机系统扩展及应用开发技术，了解单片机系统设计开发的方法。通过实例分析，了解单片机系统综合设计方法。

复习内容及知识点

一、计算机基础知识

（一）学习的目的和要求

基本任务是学习

常用数制及编码，

为后续章节

学习

奠定基础知识。

（二）考核知识点

1

、

数制的基本

概念

；

2、

数制转换；

3

、

微型计算机概述；

4、计算机硬件发展简史、工作原理、基本理论；

5、单片机的定义、工作原理。

（三）考核要求

（1

）识记

1

、二、十、十六进制数的表示及相互转换方法；

2、数的原码、反码和补码表达及运算；

3、BCD码与ASCII码。

二

、MCS51单片机

的硬件结构

（一）学习的目的和要求

基本任务是学习MCS51系列单片机基本结构和基本工作原理等知识，为后续

内容

提供必要的概念基础。

（二）考核知识点

1、MCS51单片机的硬件组成结构

；

2、MCS51单片机引脚功能

；

3、

MCS51单片机内部存储器

；

4、

MCS51单片机并行

I/O

口的结构

；

5

、MCS51单片机时钟与时序

；

6

、MCS51单片机复位和低功耗运行方式

。

（三）考核要求

（1

）识记

1

、

MCS51系列（仅限8031

、

80

51

）功能结构、特点；

2

、

MCS51中央处理器CPU中专用寄存器及状态寄存器标志位的功能特点；

3、信号引脚功能、并行

I/O

口结构及应用要点；

4、MCS51存储器结构，

包括

程序存储器、数据存储器、特殊功能寄存器的地址空间及地址空间的分配；

5、时钟周期、机器周期

、

指令周期的分配和时序的基本概念；

6、复位工作方式和低功耗方式的特点；

7

、

总线的概念及分类

。

（2）领会

1

、

微型计算机的硬件组成结构

；

2、MCS

5

1中央处理器CPU中时钟电路及时序和取指／执行时序图

；

3

、

并行

I/O口

内部结构及读

、

写操作，及并行

I/O

口的负载能力

；

4、

复位操作的功能和复位后CPU内部的状态

；

5、节电运行方式

；

6

、

片内振荡器原理与结构

7、MCS51片内RAM与ROM的分配、SFR

特殊功能寄存器

的分配、定义和功能。

（3

）应用

1、

MCS51单片机内部寄存器的分配和正确使用

；

2、MCS51单片机 4个并行

I/O

口的分工和正确使用

；

3、MCS51存储器和布尔（位）处理器

。

三

、MCS51

单片机指令系统

（一）学习的目的和要求

基本任务是学习寻址方式和指令系统，以便于程序设计。

（二）考核知识点

1

、

MCS51寻址方式的种类、各寻址方式访问的地址空间及应用

；

2

、

MCS51汇编语言的指令格式及MCS51指令系统的特点

；

3、数据传送类指令的类型、特点及应用

；

4、算术运算类指令的类型、特点及应用

；

5、逻辑运算及循环位移类指令的类型、特点及应用

；

6、控制转移类指令的类型、特点及应用

；

7

、

布尔（位）处理类指令的类型、特点及应用

。

（三）考核要求

（1

）识记

1

、

MCS51寻址方式的种类及定义

；

2、MCS51汇编语言的指令格式

；

3、数据传送指令的指令格式

；

4

、

算术运算类指令的指令格式

；

5

、

逻辑运算及循环位移类指令的指令格式

；

6

、

控制转移类指令的指令格式

；

7、布尔（位）处理类指令的类型及指令格式

。

（2）领会

1

、

各种寻址方式访问的地址空间及应用

；

2

、

数据传送类指令的应用，及执行后存储器、

内存

单元内容的变化

；

3、算术运算类指令的应用及对标志位的影响

；

4、二

－

十进制高速指令应用的场合、执行的条件

、

执行后的结果

；

5、逻辑运算及循环位移类指令的应用及对标志位的影响

；

6

、

并行

I/O

口逻辑运算的应用

；

7

、

控制转移类指令的应用及对SP

、

PC的影响

；

8

、

相对偏移量的概念及计算

；

9

、

比较转移指令和循环转移指令的功能及应用

；

10

、

布尔（位）处理类指令的特点及应用

。

（3）应用

1

、

综合存储器结构的

映像

，进一步分析访问各存储器地址空间的寻址方式；

2、对给定的程序段进行分析，确定其完成的功能及各种状态的变化

；

3

、编

制一个程序段，实现某个指定的功能

或

期望的结果

；

4、传送、算术、逻辑、控制和布尔运算，这五大类汇编语言指令的运用。

四

、MCS51单片机

汇编语言程序设计

（一）学习的目的和要求

基本学习任务是学习汇编程序所要求的语法规定，包括一些常用的伪指令，程序设计的基本方法，能够设计一般的应用程序。

（二）考核知识点

1、汇编语言程序设计的基本概念

、

方法与步骤

；

2、常用伪指令的格式及应用

；

3、程序设计基本结构及应用

；

4、根据程序的逻辑结构和算法，设计程序流程图

；

5、MCS51源程序的基本格式及应用

；

6

、

常用功能模块程序段设计

。

（三）考核要求

（1

）识记

1、汇编语言程序设计的基本概念、方法与步骤

；

2、常用伪指令的格式及应用

；

3、程序设计基本结构种类

；

4

、

MCS51源程序的基本格式

。

（2）领会

1、顺序程序、分支程序、循环程序的设计方法及应用；

2

、子

程序的编制和调用方法（参数的传递只要求使用单片机芯片中的寄存器

和

RAM进行）；

3、根据程序的逻辑结构和算法，设计程序流程图。

（3

）应用

1、正确运用指令，采用汇编语言设计简单程序段，包括：数据传送、算术逻辑运算

、

码制

/

数制转换

、

查表程序、定时程序、极值、排序及检索程序；

2、分析判断简单程序段功能和运行结果。

五、C51程序设计（类C语言编程）

（一）学习的目的和要求

基本学习任务是学习

K

eil

uV

ision4的使用方法，对标准C的基本语法的掌握，重点掌握C51的扩展功能，掌握C51程序的编写方法。

（二）考核知识点

1、

K

eil C51的编程语言基础

；

2、

K

eil C51程序设计方法

；

3、

K

eil C51程序设计的函数和中断函数的编写

；

4、根据程序的逻辑结构和算法，设计程序流程图

，

并用C

51实现；

5、

常用功能模块函数设计

。

（三）考核要求

（1

）识记

1、C

51

语言程序设计的基本概念、方法与步骤

；

2、C

51

常用语句的语法

；

3、C

51

程序函数和中断函数的编写

；

4

、C51程序的应用。

（2）领会

1、在C

51语言环境下，

顺序程序、分支程序、循环程序的设计方法及应用；

2

、各类主子函数的编写

和调用方法；中断处理子函数的编写和应用

；

3、根据程序的逻辑结构和算法，设计程序流程图。

（3

）应用

1、C

51编写基本功能的语句与函数，熟悉与了解中断函数、定时函数、串行、并行通信函数的编写

；

2、分析判断程序函数功能和运行结果。

六、MCS51单片机的中断与定时

（

一

）学习的目的和要求

基本任务是学习单片机中断与内部计数器

/

定时器的使用方法。

（二）考核知识点

1

、

中断的基本概念、方式及中断技术的优点

；

2、MCS51的中断源、中断控制及中断优先级

；

3、响应中断的条件和过程，及各中断源的向量地址

；

4

、

外部中断的触发方式

；

5

、

中断响应过程及中断服务

子

程序编程要点

；

6

、

MCS51的定时

/

计数器的基本原理

；

7

、

控制定时

/

计数器的特殊功能寄存器TM

O

D和TC

O

N

；

8、定时

/

计数器的工作方式

；

9

、

定时

/

计数器应用编程

。

（三）考核要求

（1

）识记

1、中断的基本概念

、

方式及中断技术的特点

；

2

、

MCS51的中断源的种类及各中断源的向量地址

；

3、外部中断的触发方式

；

4

、

MCS51中断优先级设置

；

5

、

MCS51中断响应的条件和响应过程

；

6

、

MCS51的定时

/

计数器的基本原理

；

7

、定时

/

计数器的工作方式

。

（2）领会

1

、

MCS51中断设置与控制

；

2、中断服务程序编写要点

；

3

、

定时及中断控制寄存器的应用

；

4

、方式0、

方式1、方式2的应用

。

（3）应用

1

、针对各中断源编写中断初始化程序及相应的中断服务程序

；

2

、

定时

/

计数器初值的计算及应用编程

；

3、按给定要求编写或分析定时

/

计数器程序段

；

4

、

方波输出

、计时与计数；

简单波形的输入捕捉

、

频率和周期的测量

。

七、

单片机

并行

存储器扩展

（一）学习的目的和要求

基本学习任务是学习半导体存储器的类型以及与单片机系统的连接。

（二）考核知识点

1、

MCS51单片机总线及硬件系统扩展

；

2

、

编址技术

；

3、

系统地址空间的分配和译码

；

4、

系统外部程序存储器、数据存储器及存储器综合扩展

；

（三）考核要求

（1

）识记

1、系统扩展结构与扩展存储器编址及映像（部分译码、全译码）

2

、

应用系统分析和系统配置

3、系统地址空间的分配和译码

（2）领会

1

、

半导体存储器（RAM

、

ROM）与单片机系统连接时应考虑的问题；

2

、

单片机扩展及系统结构

。

（3）应用

1、

外部程序和数据存储器扩展，典型芯片与单片机系统的连接包括（2716

、

2732

、

2764

、27128、

6116

、

6264

、

2

8

64

等

常用RAM和

ROM

芯片）

；

2、外部存储器混合扩展

。

八

、

单片机

并行I

／

O

扩展及应用

（一）学习的目的和要求

学习单片机系统常用芯片的接口技术，以便于和系统连接。

（

二）考核知识点

1、单片机简单

I/O

扩展

；

2、

采用8255

、8155

扩展并行I

/O

接口

；

3、

采用8279扩展键盘

/

显示器接口

；

4

、单片机按键及消抖动

；

5、

单片机LED显示方法

。

（三）考核要求

（1

）识记

1、输入

/

输出两种寻址方式；

2、单片机简单的I

/O

口扩展（74LS244

、

74LS377）；

3、可编程接口芯片8255

、8155

的内部逻辑结构特点、引脚

功

能、命令字和状态字的含义。

（2）领会

1、

单片

机

与外部设备之间传送信息的特点和类型；程序传送（无条件传送、查询式传送）方式、中断方式；

2

、

8255

、8155

基本输入输出方式的应用；

3、单片机键盘接口技术（独立式、行列式键盘）；

4

、

单片机LED显示接口技术（静态、动态显示以动态为重点）。

（

3）应用

1、

MCS

5

1配置8255

、8155

扩展并行

I/O

接口及8255

、8155

初始化编程

；

2

、单片机I

/O

口的直接应用

；

3、键盘接口程序和LED显示程序。

九

、MCS51

单片机串行通信

（－）学习的目的和要求

基本任务是学习单片机与外部设备传送信息的类型及传送方式，为后续

内容

准备基础知识。

（二）考核知识点

1

、

串行通信基本知识

；

2

、

串行口及控制寄存器

；

3

、

工作方式及初始化编程

。

（三）考核要求

（1

）识记

1

、

异步串行传送的基本概念（波特率、传送格式）

；

2、串行口寄存器结构及个标志位功能

；

3、串行口工作方式0

、1、2、

3

；

4

、

RS－232C标准

。

（2）领会

1、多机通信方法

；

2、串行接口电路

。

（3）应用

1、

串行口初始化编程

；

2

、

串行通信程序段分析

。

十、

单片机

A/D及D/A

转换器接口

（一）学习的目的和要求

本

章

的基本任务是学习单片机和数

/

模及模

/

数转换器的接口技术，以便于构成对模拟量处理的系统。

（

二）考核知识点

1、D

/

A转换器原理及应用

；

2

、A/D

转换器原理及应用

。

（三）考核要求

（1

）识记

1、

D

/

A转换器接口技术性能（分辨率、建立时间、接口形式）；

2

、

DAC

0

8

3

2内部逻辑结构、引脚功能及单缓冲方式的应用；

3、ADC

0

809内部逻辑结构、引脚功能、定时采集方式的应用。

（2）领会

1

、

A

/

D分类及特点

；

2、D

/

A原理及特点

。

（3）应用

1、采用DAC0832接口电路输出

函

数波形

；

2

、采用

ADC0809接口电路对输入信号

（如

电压等

）

的测量

。

十一

、单片机应用

学习的目的和要求

单片机的综合应用；

针对我国高校双语教学的现状，结合我校“单片机”双语教学的实践，考核学生在教学和实践中对英语使用程度的把握、以及双语在工程设计中的研究与实践；为学生在研究生阶段的学习与深造，奠定良好的语言基础。

（二）考核知识点

1

、

单片机的开发、应用过程及实例典型应用系统

；

2、以英语为载体，对前述单片机教学内容和知识点的简易表述和简单应用。

（三）考核要求

（1

）识记

1、单片机的开发、应用过程及实例典型应用系统

；

2、以英语为载体，能够回答与表述简单的单片机基本概念；阅读、分析与解释结构基础、简易的单片机程序。

附：

有关说明

1

、

本课程在试卷中对不同能力层次要求的分数比例为

：

识记题目占3

0％

，领会题目占40

％

，应

用题目占

30％

。试卷中不同难度试题的分数比例为：容易题目

占20％，较

易题目

占30％，

较

难题目占

30％，难题目占20％。

2

、

本课程考试命题可

采用的

题型有

：

填空、名词解释、选择题、问

答

题

、

阅读程序题

、

简单编程题、

作图

题、综合应用题等。