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【XDLab每日一题】MCU专题（4.7--4.11）

2014-4-12 10:18:53 5662

0 本帖最后由西电奋斗者于 2014-4-14 19:38 编辑活动简介：“每日一题”是XDLab推出的一项重要活动，每天早上8点我们会在QQ群：XDLab_1和XDLab_2内公布今天的“每日一题”的题目。大家可以根据自己的理解对题目进行回答，也可以相互讨论，我们鼓励大家积极发言。然后当天晚上的时候我们会给出一个参考答案。在周日的时候，我们会将这一周的7个“每日一题”的题目以及参考答案汇总整理，上传至QQ群共享中，同时我们还会准备一定数量的纸质版放在店内供大家免费领取，先到先得。活动目的在于通过“每日一题”让大家每天进步一点点，增强大家的基础知识，提高大家对电子制作的兴趣。我们鼓励大家积极发言，如果不懂、是菜鸟，请积极发问；如果懂、是大神，请慷慨解囊。由于水平有限，如果您发现参考答案中有错误或者有需要补充的，请将您的答案或者建议发送至：xidianlab@126.com。同时如果您有什么好的问题，也可以将问题发送至邮箱：xidianlab@126.com。由XDLab发到群里，供大家一起讨论。考虑到部分同学不能及时的了解到QQ群内的动态，我们也会将每天的题目同步更新到人人网、微信平台、电子发烧友论坛上，欢迎大家持续关注。（1）人人主页：西电实验室（2）微信公众账号：xdlwelcome 扫描二维码，即可关注 https://bbs.elecfans.com/jishu_424062_1_1.htm 1 本帖子中包含更多资源您需要登录才可以下载或查看，没有帐号？注册 x
2014-4-12 10:18:53　　评论淘帖0 举报相关推荐 • 【XDLab每日一题】MCU专题（4.21--4.25） 3071 • 【XDLab每日一题】MCU专题（3.31--4.4） 5367 • 【XDLab每日一题】MCU专题（3.24--3.28） 4326 • 【XDLab每日一题】 2914 • 【XDLab每日一题】电子设计专题 2439 • 【XDLab每日一题】（5.19—5.23） 7983 • 【XDLab每日一题】（5.12—5.17） 3438 • XDLab每日一题（十二月） 10036 • 什么是CPU, MCU, GPU，APU？（硬件每日一题） 1 • 【XDLab每日一题】2014上半年总结 4781 5 个讨论

时间：2014.04.07

问题：单片机的寄存器的种类和作用是什么？

解答：

寄存器是有限存贮容量的高速存贮部件，它们可用来暂存指令、数据和地址。寄存器可分为数据寄存器、地址寄存器、通用目的寄存器、浮点寄存器、常数寄存器、向量寄存器、特殊目的寄存器、指令寄存器、索引寄存器等多种类型，按位元数可分为8位、32位寄存器等。

以51单片机为例：51单片机有21个特殊功能寄存器（52有26个不连续的分布在128个字节的sfr存储空间中地址空间为80H-FFH，在这片SFR空间中，包含有128个位地址空间，地址也是80H-FFH，但只有83个有效位地址，而且可对11个特殊功能寄存器的某些位作位寻址操作。在51单片机内部有一个CPU用来运算、控制，有四个并行I/O口，分别是P0、P1、P2、P3，有ROM，用来存放程序，有RAM，用来存放中间结果，此外还有定时/计数器，串行I/O口，中断系统，以及一个内部的时钟电路。在单片机中有一些独立的存储单元是用来控制这些器件的，被称之为特殊功能寄存器（SFR）。这样的特殊功能寄存器51单片机共有21个并且都是可寻址的列表如下(其中带*号的为52系列所增加的特殊功能寄存器）

在51单片机内部有一个CPU用来运算、控制，有四个并行I/O口，分别是P0、P1、P2、P3，有ROM，用来存放程序，有RAM，用来存放中间结果，此外还有定时/计数器，串行I/O口，中断系统，以及一个内部的时钟电路。在单片机中有一些独立的存储单元是用来控制这些器件的，被称之为特殊功能寄存器（SFR）。这样的特殊功能寄存器51单片机共有21个并且都是可寻址的列表如下(其中带*号的为52系列所增加的特殊功能寄存器）

符号	地址	功能介绍
B	F0H	B寄存器
ACC	E0H	累加器
PSW	D0H	程序状态字
TH2*	CDH	定时器\|计数器2（高八位）
TL2*	CCH	定时器\|计数器2（低八位）
RCAP2H*	CBH	外部输入（P1.1）计数器/自动再装入模式时初值寄存器高八位
RCAP2L*		外部输入（P1.1）计数器/自动再装入模式时初值寄存器低八位
T2CON*	C8H	T2定时器\|\|计数器控制器
IP	B8H	中断优先级控制寄存器
P3	B0H	P3口锁存器
IE	A8H	中断允许控制寄存器
P2	A0H	P2口锁存器
SBUF	99H	串行口锁存器
SCON	98H	串行口控制寄存器
P1	90H	P1口锁存器
TH1	8DH	定时器\|计数器（高8位）
TH0	8CH	定时器\|计数器（低8位）
TL1	8BH	定时器/计数器0（高8位）
TL0	8AH	定时器/计数器0（低8位）
TMOD	89H	T0、T1定时器/计数器方式控制寄存器
TCON	88H	T0、T1定时器/计数器控制寄存器
DPH	83H	数据地址指针（高8位）
DPL	82H	数据地址指针（低8位）
SP	81H	堆栈指针
P0	80H	P0口锁存器
PCON	87H	电源控制寄存器

（以上例举了52单片机所有的26个特殊功能寄存器，具体功能可在使用时详细查阅资料）

这些寄存器是我们使用51单片机时会遇到的所有寄存器，我们要能具体的了解它们

2014-4-12 10:20:58 评论

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时贺原

0 时间：2014.04.08 问题：芯片制作工艺流程解答： 1.芯片制作完整过程包括芯片设计、晶片制作、封装制作、成本测试等几个环节，其中晶片片制作过程尤为的复杂。下面图示让我们共同来了解一下芯片制作的过程，尤其是晶片制作部分。首先是芯片设计，根据设计的需求，生成的“图样” 1，芯片的原料晶圆晶圆的成分是硅，硅是由石英沙所精练出来的，晶圆便是硅元素加以纯化（99.999%），接着是将些纯硅制成电子发烧友棒，成为制造集成电路的石英半导体的材料，将其切片就是芯片制作具体需要的晶圆。晶圆越薄，成产的成本越低，但对工艺就要求的越高。 2.晶圆涂膜晶圆涂膜能抵抗氧化以及耐温能力，其材料为光阻的一种， 3.晶圆光刻显影、蚀刻该过程使用了对紫外光敏感的化学物质，即遇紫外光则变软。通过控制遮光物的位置可以得到芯片的外形。在电子发烧友片涂上光致抗蚀剂，使得其遇紫外光就会溶解。这是可以用上第一份遮光物，使得紫外光直射的部分被溶解，这溶解部分接着可用溶剂将其冲走。这样剩下的部分就与遮光物的形状一样了，而这效果正是我们所要的。这样就得到我们所需要的二氧化硅层。 4.搀加杂质将晶圆中植入离子，生成相应的P、N类半导体。具体工艺是是从硅片上暴露的区域开始，放入化学离子混合液中。这一工艺将改变搀杂区的导电方式，使每个晶体管可以通、断、或携带数据。简单的芯片可以只用一层，但复杂的芯片通常有很多层，这时候将这一流程不断的重复，不同层可通过开启窗口联接起来。这一点类似所层PCB板的制作制作原理。更为复杂的芯片可能需要多个二氧化硅层，这时候通过重复光刻以及上面流程来实现，形成一个立体的结构。 5.晶圆测试经过上面的几道工艺之后，晶圆上就形成了一个个格状的晶粒。通过针测的方式对每个晶粒进行电气特性检测。一般每个芯片的拥有的晶粒数量是庞大的，组织一次针测试模式是非常复杂的过程，这要求了在生产的时候尽量是同等芯片规格构造的型号的大批量的生产。数量越大相对成本就会越低，这也是为什么主流芯片器件造价低的一个因素。 6.封装将制造完成晶圆固定，绑定引脚，按照需求去制作成各种不同的封装形式，这就是同种芯片内核可以有不同的封装形式的原因。比如：DIP、QFP、PLCC、QFN 等等。这里主要是由用户的应用习惯、应用环境、市场形式等外围因素来决定的。 7.测试、包装经过上述工艺流程以后，芯片制作就已经全部完成了，这一步骤是将芯片进行测试、剔除不良品，以及包装。

2014-4-12 10:22:21 评论举报 2^# 时贺原

0 时间：2014.04.09 问题：单片机在选型时应该注意哪些事项？解答： 1、单片机的内部资源。如IO、定时器、UART、SPI、IIC、中断、AD、DA、LCD控制器、PWM发生器等。MSP430系列单片机中4系列中集成了LCD控制器，这使我们在操作液晶时更加容易。STC一些系列单片机中也集成了ADC。 2、ROM、RAM、EEPROM的大小。如，STC89C52RC的ROM空间只有8K，而STC12C5A60S2的ROM有60K，就意味着能运行更大的程序。 3、价格。量产时价格是一个极其重要的指标。 4、功耗。8051单片机的功耗往往比较大，而MSP430系列单片机的最大特点就是低功耗。 5、速度。MCU的速度是选型时很重要的一个指标。 6、加密性。科研成果保护是每一个科研人员最关心的事情，没有人希望自己的心里苦劳动被别人抄袭。而PIC、AVR、飞思卡尔单片机的加密性都是比较好的。

2014-4-12 10:22:53 评论举报 3^# 时贺原

0 问51单片机的驱动能力很弱，如何增大其驱动能力？解答：以绿豆芽51start单片机开发板上的资源为例 1、上拉电阻。接在P0口上的上拉电阻是P0口有了输出电流的能力，如果将上拉电阻接在其他的IO口上，也有增大电流的作用。 2、用三极管驱动。图中的9012三极管具有放大电流的作用。 3、使用驱动芯片。在驱动电机、继电器时常常使用达灵顿晶体管ULN2003或ULN2803增大驱动能力。这里的74HC573也有增大电流的作用。本帖子中包含更多资源您需要登录才可以下载或查看，没有帐号？注册 x

2014-4-12 10:27:57 评论举报 4^# 时贺原

0 时间：2014.04.11 问题：51单片机中data，idata，xdata，pdata的区别解答：从数据存储类型来说，8051系列有片内、片外程序存储器，片内、片外数据存储器，片内程序存储器还分直接寻址区和间接寻址类型，分别对应code、data、xdata、idata以及根据51系列特点而设定的pdata类型，使用不同的存储器，将使程序执行效率不同，在编写C51程序时，最好指定变量的存储类型，这样将有利于提高程序执行效率(此问题将在后面专门讲述)。与ANSI-C稍有不同，它只分SAMLL、COMPACT、LARGE模式，各种不同的模式对应不同的实际硬件系统，也将有不同的编译结果。在51系列中data,idata,xdata,pdata的区别: data:固定指前面0x00-0x7f的128个RAM，可以用acc直接读写的，速度最快，生成的代码也最小。 idata:固定指前面0x00-0xff的256个RAM,其中前128和data的128完全相同，只是因为访问的方式不同。idata是用类似C中的指针方式访问的。汇编中的语句为：mox ACC,@Rx.(不重要的补充：c中idata做指针式的访问效果很好) xdata:外部扩展RAM，一般指外部0x0000-0xffff空间，用DPTR访问。 pdata:外部扩展RAM的低256个字节，地址出现在A0-A7的上时读写，用movx ACC,@Rx读写。这个比较特殊，而且C51好象有对此BUG，建议少用。但也有他的优点，具体用法属于中级问题，这里不提。

2014-4-12 10:28:26 评论举报 5^# 时贺原