2021上海電力大學(xué)F002單片機(jī)原理及應(yīng)用研究生考試大綱 正文
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上海電力學(xué)院2021年碩士研究生入學(xué)復(fù)試課程考試大綱
課程名稱單片機(jī)原理及應(yīng)用
參考書目1.程啟明,黃云峰,徐進(jìn),趙永熹.基于匯編與C語言的單片機(jī)原理及應(yīng)用.北京:中國水利水電出版社.2012.10
2.郭天祥.新概念51單片機(jī)C語言教程-入門、提高、開發(fā)、拓展全攻略.北京.電子工業(yè)出版社.2015.12
3.程啟明,徐進(jìn)黃云峰,楊艷華.單片機(jī)原理學(xué)習(xí)指導(dǎo)與實(shí)踐指導(dǎo).北京:中國水利水電出版社.2014.1
復(fù)習(xí)的總體要求
本課程要求如下：
（1）了解單片機(jī)的基本概念，掌握各類數(shù)制轉(zhuǎn)換及表達(dá)；掌握MCS51系列單片機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、引腳功能、內(nèi)部組成、相關(guān)資源。掌握MCS51系列單片機(jī)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)和尋址方式。
（2）熟練掌握MCS51系列單片機(jī)的指令系統(tǒng)，熟練掌握匯編編程或C51的類C語言編程，掌握程序設(shè)計(jì)的方法和程序設(shè)計(jì)的基本結(jié)構(gòu)。
（3）掌握MCS51系列單片機(jī)中定時(shí)／計(jì)數(shù)器、串行通訊以及中斷系統(tǒng)，掌握I/O接口技術(shù)的應(yīng)用。
（4）掌握MCS51系列單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展及應(yīng)用開發(fā)技術(shù)，了解單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)的方法。通過實(shí)例分析，了解單片機(jī)系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)方法。
復(fù)習(xí)內(nèi)容及知識(shí)點(diǎn)
一、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)
（一）學(xué)習(xí)的目的和要求
基本任務(wù)是學(xué)習(xí)常用數(shù)制及編碼，為后續(xù)章節(jié)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)知識(shí)。
（二）考核知識(shí)點(diǎn)
1、數(shù)制的基本概念；
2、數(shù)制轉(zhuǎn)換；
3、微型計(jì)算機(jī)概述；
4、計(jì)算機(jī)硬件發(fā)展簡史、工作原理、基本理論；
5、單片機(jī)的定義、工作原理。
（三）考核要求
（1）識(shí)記
1、二、十、十六進(jìn)制數(shù)的表示及相互轉(zhuǎn)換方法；
2、數(shù)的原碼、反碼和補(bǔ)碼表達(dá)及運(yùn)算；
3、BCD碼與ASCII碼。
二、MCS51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)
（一）學(xué)習(xí)的目的和要求
基本任務(wù)是學(xué)習(xí)MCS51系列單片機(jī)基本結(jié)構(gòu)和基本工作原理等知識(shí)，為后續(xù)內(nèi)容提供必要的概念基礎(chǔ)。
（二）考核知識(shí)點(diǎn)
1、MCS51單片機(jī)的硬件組成結(jié)構(gòu)；
2、MCS51單片機(jī)引腳功能；
3、MCS51單片機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)器；
4、MCS51單片機(jī)并行I/O口的結(jié)構(gòu)；
5、MCS51單片機(jī)時(shí)鐘與時(shí)序；
6、MCS51單片機(jī)復(fù)位和低功耗運(yùn)行方式。
（三）考核要求
（1）識(shí)記
1、MCS51系列（僅限8031、8051）功能結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)；
2、MCS51中央處理器CPU中專用寄存器及狀態(tài)寄存器標(biāo)志位的功能特點(diǎn)；
3、信號(hào)引腳功能、并行I/O口結(jié)構(gòu)及應(yīng)用要點(diǎn)；
4、MCS51存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，包括程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、特殊功能寄存器的地址空間及地址空間的分配；
5、時(shí)鐘周期、機(jī)器周期、指令周期的分配和時(shí)序的基本概念；
6、復(fù)位工作方式和低功耗方式的特點(diǎn)；
7、總線的概念及分類。
（2）領(lǐng)會(huì)
1、微型計(jì)算機(jī)的硬件組成結(jié)構(gòu)；
2、MCS51中央處理器CPU中時(shí)鐘電路及時(shí)序和取指／執(zhí)行時(shí)序圖；
3、并行I/O口內(nèi)部結(jié)構(gòu)及讀、寫操作，及并行I/O口的負(fù)載能力；
4、復(fù)位操作的功能和復(fù)位后CPU內(nèi)部的狀態(tài)；
5、節(jié)電運(yùn)行方式；
6、片內(nèi)振蕩器原理與結(jié)構(gòu)
7、MCS51片內(nèi)RAM與ROM的分配、SFR特殊功能寄存器的分配、定義和功能。
（3）應(yīng)用
1、MCS51單片機(jī)內(nèi)部寄存器的分配和正確使用；
2、MCS51單片機(jī)4個(gè)并行I/O口的分工和正確使用；
3、MCS51存儲(chǔ)器和布爾（位）處理器。
三、MCS51單片機(jī)指令系統(tǒng)
（一）學(xué)習(xí)的目的和要求
基本任務(wù)是學(xué)習(xí)尋址方式和指令系統(tǒng)，以便于程序設(shè)計(jì)。
（二）考核知識(shí)點(diǎn)
1、MCS51尋址方式的種類、各尋址方式訪問的地址空間及應(yīng)用；
2、MCS51匯編語言的指令格式及MCS51指令系統(tǒng)的特點(diǎn)；
3、數(shù)據(jù)傳送類指令的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用；
4、算術(shù)運(yùn)算類指令的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用；
5、邏輯運(yùn)算及循環(huán)位移類指令的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用；
6、控制轉(zhuǎn)移類指令的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用；
7、布爾（位）處理類指令的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用。
（三）考核要求
（1）識(shí)記
1、MCS51尋址方式的種類及定義；
2、MCS51匯編語言的指令格式；
3、數(shù)據(jù)傳送指令的指令格式；
4、算術(shù)運(yùn)算類指令的指令格式；
5、邏輯運(yùn)算及循環(huán)位移類指令的指令格式；
6、控制轉(zhuǎn)移類指令的指令格式；
7、布爾（位）處理類指令的類型及指令格式。
（2）領(lǐng)會(huì)
1、各種尋址方式訪問的地址空間及應(yīng)用；
2、數(shù)據(jù)傳送類指令的應(yīng)用，及執(zhí)行后存儲(chǔ)器、內(nèi)存單元內(nèi)容的變化；
3、算術(shù)運(yùn)算類指令的應(yīng)用及對(duì)標(biāo)志位的影響；
4、二－十進(jìn)制高速指令應(yīng)用的場合、執(zhí)行的條件、執(zhí)行后的結(jié)果；
5、邏輯運(yùn)算及循環(huán)位移類指令的應(yīng)用及對(duì)標(biāo)志位的影響；
6、并行I/O口邏輯運(yùn)算的應(yīng)用；
7、控制轉(zhuǎn)移類指令的應(yīng)用及對(duì)SP、PC的影響；
8、相對(duì)偏移量的概念及計(jì)算；
9、比較轉(zhuǎn)移指令和循環(huán)轉(zhuǎn)移指令的功能及應(yīng)用；
10、布爾（位）處理類指令的特點(diǎn)及應(yīng)用。
（3）應(yīng)用
1、綜合存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的映像，進(jìn)一步分析訪問各存儲(chǔ)器地址空間的尋址方式；
2、對(duì)給定的程序段進(jìn)行分析，確定其完成的功能及各種狀態(tài)的變化；
3、編制一個(gè)程序段，實(shí)現(xiàn)某個(gè)指定的功能或期望的結(jié)果；
4、傳送、算術(shù)、邏輯、控制和布爾運(yùn)算，這五大類匯編語言指令的運(yùn)用。
四、MCS51單片機(jī)匯編語言程序設(shè)計(jì)
（一）學(xué)習(xí)的目的和要求
基本學(xué)習(xí)任務(wù)是學(xué)習(xí)匯編程序所要求的語法規(guī)定，包括一些常用的偽指令，程序設(shè)計(jì)的基本方法，能夠設(shè)計(jì)一般的應(yīng)用程序。
（二）考核知識(shí)點(diǎn)
1、匯編語言程序設(shè)計(jì)的基本概念、方法與步驟；
2、常用偽指令的格式及應(yīng)用；
3、程序設(shè)計(jì)基本結(jié)構(gòu)及應(yīng)用；
4、根據(jù)程序的邏輯結(jié)構(gòu)和算法，設(shè)計(jì)程序流程圖；
5、MCS51源程序的基本格式及應(yīng)用；
6、常用功能模塊程序段設(shè)計(jì)。
（三）考核要求
（1）識(shí)記
1、匯編語言程序設(shè)計(jì)的基本概念、方法與步驟；
2、常用偽指令的格式及應(yīng)用；
3、程序設(shè)計(jì)基本結(jié)構(gòu)種類；
4、MCS51源程序的基本格式。
（2）領(lǐng)會(huì)
1、順序程序、分支程序、循環(huán)程序的設(shè)計(jì)方法及應(yīng)用；
2、子程序的編制和調(diào)用方法（參數(shù)的傳遞只要求使用單片機(jī)芯片中的寄存器和RAM進(jìn)行）；
3、根據(jù)程序的邏輯結(jié)構(gòu)和算法，設(shè)計(jì)程序流程圖。
（3）應(yīng)用
1、正確運(yùn)用指令，采用匯編語言設(shè)計(jì)簡單程序段，包括：數(shù)據(jù)傳送、算術(shù)邏輯運(yùn)算、碼制/數(shù)制轉(zhuǎn)換、查表程序、定時(shí)程序、極值、排序及檢索程序；
2、分析判斷簡單程序段功能和運(yùn)行結(jié)果。
五、C51程序設(shè)計(jì)（類C語言編程）
（一）學(xué)習(xí)的目的和要求
基本學(xué)習(xí)任務(wù)是學(xué)習(xí)KeiluVision4的使用方法，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)C的基本語法的掌握，重點(diǎn)掌握C51的擴(kuò)展功能，掌握C51程序的編寫方法。
（二）考核知識(shí)點(diǎn)
1、KeilC51的編程語言基礎(chǔ)；
2、KeilC51程序設(shè)計(jì)方法；
3、KeilC51程序設(shè)計(jì)的函數(shù)和中斷函數(shù)的編寫；
4、根據(jù)程序的邏輯結(jié)構(gòu)和算法，設(shè)計(jì)程序流程圖，并用C51實(shí)現(xiàn)；
5、常用功能模塊函數(shù)設(shè)計(jì)。
（三）考核要求
（1）識(shí)記
1、C51語言程序設(shè)計(jì)的基本概念、方法與步驟；
2、C51常用語句的語法；
3、C51程序函數(shù)和中斷函數(shù)的編寫；
4、C51程序的應(yīng)用。
（2）領(lǐng)會(huì)
1、在C51語言環(huán)境下，順序程序、分支程序、循環(huán)程序的設(shè)計(jì)方法及應(yīng)用；
2、各類主子函數(shù)的編寫和調(diào)用方法；中斷處理子函數(shù)的編寫和應(yīng)用；
3、根據(jù)程序的邏輯結(jié)構(gòu)和算法，設(shè)計(jì)程序流程圖。
（3）應(yīng)用
1、C51編寫基本功能的語句與函數(shù)，熟悉與了解中斷函數(shù)、定時(shí)函數(shù)、串行、并行通信函數(shù)的編寫；
2、分析判斷程序函數(shù)功能和運(yùn)行結(jié)果。
六、MCS51單片機(jī)的中斷與定時(shí)
（一）學(xué)習(xí)的目的和要求
基本任務(wù)是學(xué)習(xí)單片機(jī)中斷與內(nèi)部計(jì)數(shù)器/定時(shí)器的使用方法。
（二）考核知識(shí)點(diǎn)
1、中斷的基本概念、方式及中斷技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)；
2、MCS51的中斷源、中斷控制及中斷優(yōu)先級(jí)；
3、響應(yīng)中斷的條件和過程，及各中斷源的向量地址；
4、外部中斷的觸發(fā)方式；
5、中斷響應(yīng)過程及中斷服務(wù)子程序編程要點(diǎn)；
6、MCS51的定時(shí)/計(jì)數(shù)器的基本原理；
7、控制定時(shí)/計(jì)數(shù)器的特殊功能寄存器TMOD和TCON；
8、定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式；
9、定時(shí)/計(jì)數(shù)器應(yīng)用編程。
（三）考核要求
（1）識(shí)記
1、中斷的基本概念、方式及中斷技術(shù)的特點(diǎn)；
2、MCS51的中斷源的種類及各中斷源的向量地址；
3、外部中斷的觸發(fā)方式；
4、MCS51中斷優(yōu)先級(jí)設(shè)置；
5、MCS51中斷響應(yīng)的條件和響應(yīng)過程；
6、MCS51的定時(shí)/計(jì)數(shù)器的基本原理；
7、定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式。
（2）領(lǐng)會(huì)
1、MCS51中斷設(shè)置與控制；
2、中斷服務(wù)程序編寫要點(diǎn)；
3、定時(shí)及中斷控制寄存器的應(yīng)用；
4、方式0、方式1、方式2的應(yīng)用。
（3）應(yīng)用
1、針對(duì)各中斷源編寫中斷初始化程序及相應(yīng)的中斷服務(wù)程序；
2、定時(shí)/計(jì)數(shù)器初值的計(jì)算及應(yīng)用編程；
3、按給定要求編寫或分析定時(shí)/計(jì)數(shù)器程序段；
4、方波輸出、計(jì)時(shí)與計(jì)數(shù)；簡單波形的輸入捕捉、頻率和周期的測(cè)量。
七、單片機(jī)并行存儲(chǔ)器擴(kuò)展
（一）學(xué)習(xí)的目的和要求
基本學(xué)習(xí)任務(wù)是學(xué)習(xí)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的類型以及與單片機(jī)系統(tǒng)的連接。
（二）考核知識(shí)點(diǎn)
1、MCS51單片機(jī)總線及硬件系統(tǒng)擴(kuò)展；
2、編址技術(shù)；
3、系統(tǒng)地址空間的分配和譯碼；
4、系統(tǒng)外部程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器及存儲(chǔ)器綜合擴(kuò)展；
（三）考核要求
（1）識(shí)記
1、系統(tǒng)擴(kuò)展結(jié)構(gòu)與擴(kuò)展存儲(chǔ)器編址及映像（部分譯碼、全譯碼）
2、應(yīng)用系統(tǒng)分析和系統(tǒng)配置
3、系統(tǒng)地址空間的分配和譯碼
（2）領(lǐng)會(huì)
1、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器（RAM、ROM）與單片機(jī)系統(tǒng)連接時(shí)應(yīng)考慮的問題；
2、單片機(jī)擴(kuò)展及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
（3）應(yīng)用
1、外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展，典型芯片與單片機(jī)系統(tǒng)的連接包括（2716、2732、2764、27128、6116、6264、2864等常用RAM和ROM芯片）；
2、外部存儲(chǔ)器混合擴(kuò)展。
八、單片機(jī)并行I／O擴(kuò)展及應(yīng)用
（一）學(xué)習(xí)的目的和要求
學(xué)習(xí)單片機(jī)系統(tǒng)常用芯片的接口技術(shù)，以便于和系統(tǒng)連接。
（二）考核知識(shí)點(diǎn)
1、單片機(jī)簡單I/O擴(kuò)展；
2、采用8255、8155擴(kuò)展并行I/O接口；
3、采用8279擴(kuò)展鍵盤/顯示器接口；
4、單片機(jī)按鍵及消抖動(dòng)；
5、單片機(jī)LED顯示方法。
（三）考核要求
（1）識(shí)記
1、輸入/輸出兩種尋址方式；
2、單片機(jī)簡單的I/O口擴(kuò)展（74LS244、74LS377）；
3、可編程接口芯片8255、8155的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、引腳功能、命令字和狀態(tài)字的含義。
（2）領(lǐng)會(huì)
1、單片機(jī)與外部設(shè)備之間傳送信息的特點(diǎn)和類型；程序傳送（無條件傳送、查詢式傳送）方式、中斷方式；
2、8255、8155基本輸入輸出方式的應(yīng)用；
3、單片機(jī)鍵盤接口技術(shù)（獨(dú)立式、行列式鍵盤）；
4、單片機(jī)LED顯示接口技術(shù)（靜態(tài)、動(dòng)態(tài)顯示以動(dòng)態(tài)為重點(diǎn)）。
（3）應(yīng)用
1、MCS51配置8255、8155擴(kuò)展并行I/O接口及8255、8155初始化編程；
2、單片機(jī)I/O口的直接應(yīng)用；
3、鍵盤接口程序和LED顯示程序。
九、MCS51單片機(jī)串行通信
（－）學(xué)習(xí)的目的和要求
基本任務(wù)是學(xué)習(xí)單片機(jī)與外部設(shè)備傳送信息的類型及傳送方式，為后續(xù)內(nèi)容準(zhǔn)備基礎(chǔ)知識(shí)。
（二）考核知識(shí)點(diǎn)
1、串行通信基本知識(shí)；
2、串行口及控制寄存器；
3、工作方式及初始化編程。
（三）考核要求
（1）識(shí)記
1、異步串行傳送的基本概念（波特率、傳送格式）；
2、串行口寄存器結(jié)構(gòu)及個(gè)標(biāo)志位功能；
3、串行口工作方式0、1、2、3；
4、RS－232C標(biāo)準(zhǔn)。
（2）領(lǐng)會(huì)
1、多機(jī)通信方法；
2、串行接口電路。
（3）應(yīng)用
1、串行口初始化編程；
2、串行通信程序段分析。
十、單片機(jī)A/D及D/A轉(zhuǎn)換器接口
（一）學(xué)習(xí)的目的和要求
本章的基本任務(wù)是學(xué)習(xí)單片機(jī)和數(shù)/模及模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的接口技術(shù)，以便于構(gòu)成對(duì)模擬量處理的系統(tǒng)。
（二）考核知識(shí)點(diǎn)
1、D/A轉(zhuǎn)換器原理及應(yīng)用；
2、A/D轉(zhuǎn)換器原理及應(yīng)用。
（三）考核要求
（1）識(shí)記
1、D/A轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)性能（分辨率、建立時(shí)間、接口形式）；
2、DAC0832內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)、引腳功能及單緩沖方式的應(yīng)用；
3、ADC0809內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)、引腳功能、定時(shí)采集方式的應(yīng)用。
（2）領(lǐng)會(huì)
1、A/D分類及特點(diǎn)；
2、D/A原理及特點(diǎn)。
（3）應(yīng)用
1、采用DAC0832接口電路輸出函數(shù)波形；
2、采用ADC0809接口電路對(duì)輸入信號(hào)（如電壓等）的測(cè)量。
十一、單片機(jī)應(yīng)用
（一）學(xué)習(xí)的目的和要求
單片機(jī)的綜合應(yīng)用；針對(duì)我國高校雙語教學(xué)的現(xiàn)狀，結(jié)合我校“單片機(jī)”雙語教學(xué)的實(shí)踐，考核學(xué)生在教學(xué)和實(shí)踐中對(duì)英語使用程度的把握、以及雙語在工程設(shè)計(jì)中的研究與實(shí)踐；為學(xué)生在研究生階段的學(xué)習(xí)與深造，奠定良好的語言基礎(chǔ)。
（二）考核知識(shí)點(diǎn)
1、單片機(jī)的開發(fā)、應(yīng)用過程及實(shí)例典型應(yīng)用系統(tǒng)；
2、以英語為載體，對(duì)前述單片機(jī)教學(xué)內(nèi)容和知識(shí)點(diǎn)的簡易表述和簡單應(yīng)用。
（三）考核要求
（1）識(shí)記
1、單片機(jī)的開發(fā)、應(yīng)用過程及實(shí)例典型應(yīng)用系統(tǒng)；
2、以英語為載體，能夠回答與表述簡單的單片機(jī)基本概念；閱讀、分析與解釋結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、簡易的單片機(jī)程序。
附：有關(guān)說明
1、本課程在試卷中對(duì)不同能力層次要求的分?jǐn)?shù)比例為：識(shí)記題目占30％，領(lǐng)會(huì)題目占40％，應(yīng)用題目占30％。試卷中不同難度試題的分?jǐn)?shù)比例為：容易題目占20％，較易題目占30％，較難題目占30％，難題目占20％。
2、本課程考試命題可采用的題型有：填空、名詞解釋、選擇題、問答題、閱讀程序題、簡單編程題、作圖題、綜合應(yīng)用題等。
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