单片机发展概述与基本概念梳理

本资源是一份关于单片机基础知识的习题集，主要针对初学者进行教学。主要内容涵盖了单片机发展历史、与普通计算机的区别、存储器结构、CPU组成、特定型号单片机的特性、数字逻辑运算、计算机体系结构、电子计算机发展阶段、CPU工作原理以及编程语言理解等关键知识点。 1. 单片机发展史：习题提到单片机发展大致分为几个阶段，但具体阶段数并未给出，需要了解单片机从早期的简单单片机（如4位、8位）到现代嵌入式系统的演变历程，包括早期的MOS技术、CMOS技术等。 2. 单片机与普通计算机差异：单片机的特点在于高度集成，它集成了处理器、存储器和输入/输出接口等功能于一块芯片，这使得它们体积小、功耗低，适合于资源受限的应用场景。 3. 存储器结构与哈佛结构：单片机的存储器设计采用哈佛结构，这种结构的特点是程序存储器和数据存储器分开，提高了访问效率。 4. CPU构成：CPU包含运算器和控制器，其中位操作通常由寄存器中的标志位（如PSW）处理，用于控制数据处理过程。 5. 计算机发展史：第四代计算机采用的主要器件是集成电路（IC），特别是大规模集成电路（LSI）。 6. MCS-51系列单片机型号：习题列举了不同内存容量的MCS-51型号，如无ROM的型号、有4KB ROM的型号和有EPROM的型号，这些型号有助于理解不同配置对应用的影响。 7. 数字逻辑运算：涉及到补码的计算，例如-32的补码表示方法以及数值转换，以及原码表示的数值计算。 8. 片内RAM和堆栈：8031单片机的RAM特性，如高端部分的特殊用途区域（如堆栈区），以及堆栈的工作原理和操作。 9. 8031单片机初始化：如PC、SP的初始值，寄存器组选择以及寄存器地址范围。 10. 寄存器和状态寄存器：如PSW的使用和奇偶校验位（P位）的判断。 11. 计算机指令执行：CPU按照程序计数器（PC）的内容来确定执行顺序。 12. 堆栈操作：遵循后进先出（LIFO）原则，包括入栈和出栈操作。 13. I/O端口操作：使用特定端口（如P2、P0）进行信号传输，并区分输入和输出功能。 14. EA引脚和外部存储器：EA引脚的接法和8031的外部寻址能力，以及可扩展的存储空间大小。 15. 原码和被码：8位机中特定数值的真值表示，例如80H和7FH。 16. 自动执行和特殊寄存器：如程序存储寄存器（如DPTR），及其操作特点。 17. MCS-51寄存器长度：PC、SP和DPTR的位数，反映CPU内部结构的不同部分。 18. 电子计算机发展阶段和基本原理：冯·诺伊曼提出的存储程序原理至今仍是计算机运行的基础。 19. 计算机硬件和软件：涉及主机定义、CPU和主存关系，以及计算机能直接识别的编程语言类型。 通过解答这些习题，学习者可以深入理解单片机的基础知识，提升其在该领域的技能。