单片机原理及接口技术课后习题答案李朝青

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1、第一章1.单片机具有哪些特点（1）片内存储容量越来越大。（2 抗干扰性好，可靠性高。（3）芯片引线齐全，容易扩展。（4）运行速度高，控制功能强。（5）单片机内部的数据信息保存时间很长，有的芯片可以达到 100 年以上。2. 89C51 单片机内包含哪些主要逻辑功能部件？答：80C51 系列单片机在片内集成了以下主要逻辑功能部件：(l)CPU(中央处理器):8 位(2)片内 RAM:128B(3)特殊功能寄存器:21 个(4)程序存储器:4KB(5)并行 I/O 口:8 位，4 个(6)串行接口:全双工，1 个(7)定时器/计数器:16 位，2 个(8)片内时钟电路:1 个3.什么是微处理器(C

2、PU)、微机和单片机？答：微处理器本身不是计算机，但它是小型计算机或微机的控制和处理部分。微机则是具有完整运算及控制功能的计算机，除了微处理器外还包括存储器、接口适配器以及输入输出设备等。单片机是将微处理器、一定容量的 RAM、ROM 以及 I/O 口、定时器等电路集成在一块芯片上，构成的单片微型计算机。4. 微型计算机怎样执行一个程序？答：通过 CPU 指令，提到内存当中，再逐一执行。5.什么是嵌入式系统？他有哪些类型？为什么说单片机是典型的嵌入式系统？答; 嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物，这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、

3、高度分散、不断创新的知识集成系统。它有嵌入式微处理器、嵌入式微控制器、嵌入式 DSP 处理器、嵌入式片上系统等。嵌入式系统的出现最初是基于单片机的。它从体系结构到指令系统都是按照嵌入式应用特点专门设计的，能最好的满足面对控制对象，应运系统的嵌入、现场的可靠运行以及非凡的控制品质要求。因此，她是典型的嵌入式系统。第二章1.89C51 单片机内包含哪些主要逻辑功能部件？答：80C51 系列单片机在片内集成了以下主要逻辑功能部件：(l)CPU(中央处理器):8 位 (2)片内 RAM:128B(3)特殊功能寄存器:21 个(4)程序存储器:4KB(5)并行 I/O 口:8 位，4 个(6)串行接口:

4、全双工，1 个(7)定时器/计数器:16 位，2 个(8)片内时钟电路:1 个2.89C51 的 EA 端有何用途？答：/EA 端接高电平时，CPU 只访问片内 并执行内部程序，存储器。/EA 端接低电平时，CPU 只访问外部 ROM，并执行片外程序存储器中的指令。/EA 端保持高电平时，CPU 执行内部存储器中的指令。3. 89C51 的存储器分哪几个空间?如何区别不同空间的寻址?答：ROM（片内 ROM 和片外 ROM 统一编址）（使用 MOVC）（数据传送指令）（16bits地址）（64KB） 片外 RAM（MOVX）（16bits 地址）（64KB） 片内 RAM（MOV）（8bit

5、s 地址）（256B）4. 简述 89C51 片内 RAM 的空间分配。答：片内 RAM 有 256B 低 128B 是真正的 RAM 区 高 128B 是 SFR（特殊功能寄存器）区 5. 简述布尔处理存储器的空间分配，片内 RAM 中包含哪些可位寻址单元。答：片内 RAM 区从 00HFFH（256B） 其中 20H2FH（字节地址）是位寻址区 对应的位地址是 00H7FH6. 如何简捷地判断 89C51 正在工作?答：用示波器观察 8051 的 XTAL2 端是否有脉冲信号输出（判断震荡电路工作是否正常？） ALE（地址锁存允许）（Address Latch Enable）输出是 fos

6、c 的 6 分频 用示波器观察 ALE 是否有脉冲输出（判断 8051 芯片的好坏？） 观察 PSEN（判断 8051 能够到 EPROM 或 ROM 中读取指令码？） 因为/PSEN 接外部 EPROM（ROM）的/OE 端子 OE=Output Enable（输出允许） 7. 89C51 如何确定和改变当前工作寄存器组?答：PSW（程序状态字）（Program Status Word）中的 RS1 和 RS0 可以给出 4 中组合 用来从 4 组工作寄存器组中进行选择 PSW 属于 SFR（Special Function Register）（特殊功能寄存器） 8. 89C51 P0 口用

7、作通用/口输入时，若通过 TTL“OC”门输入数据，应注意什么?为什么?答：9. 读端口锁存器和“读引脚”有何不同？各使用哪种指令？答：读锁存器（ANL P0,A）就是相当于从存储器中拿数据，而读引脚是从外部拿数据（如 MOV A,P1 这条指令就是读引脚的，意思就是把端口 p1 输入数据送给 A）传送类 MOV，判位转移 JB、JNB、这些都属于读引脚，平时实验时经常用这些指令于外部通信，判断外部键盘等；字节交换 XCH、XCHD 算术及逻辑运算 ORL、CPL、ANL、ADD、ADDC、SUBB、INC、DEC 控制转移 CJNE、DJNZ 都属于读锁存器。10. 89C51 P0P3 口

8、结构有何不同?用作通用/口输入数据时，应注意什么?答：P0 口内部没有上拉电阻，可以用做 16 位地址的低 8 位；P3 有第二功能；P2 口可以用做 16 位地址的高 8 位；需要上拉电阻。OC 门电路无法输出高低电平，只有靠上拉电阻才能实现11. 89C51 单片机的信号有何功能?在使用 8031 时，信号引脚应如何处理?答：(1)80C51 单片机的 EA 信号的功能EA 为片外程序存储器访问允许信号，低电平有效;在编程时，其上施加 21V 的编程电压EA 引脚接高电平时，程序从片内程序存储器开始执行，即访问片内存储器;EA 引脚接低电平时，迫使系统全部执行片外程序存储器程序。(2)在使

9、用 80C31 时,EA 信号引脚的处理方法因为 80C31 没有片内的程序存储器，所以在使用它时必定要有外部的程序存储器，EA 信号引脚应接低电平。12. 89C51 单片机有哪些信号需要芯片引脚以第 2 功能的方式提供?答： 第一功能 第二功能串行口：P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）中断：P3.2 INT0 外部中断 0P3.3 INT1 外部中断 1定时器/计数器（T0、T1）：P3.4 T0（定时器/计数器 0 的外部输入）P3.5 T1（定时器/计数器 1 的外部输入）数据存储器选通： P3.6 WR（外部存储器写选通，低电平有效，输出）P3.7 RD（外

10、部存储器读选通，低电平有效，输出）定时器/计数器（T2）：P1.0 T2（定时器 T2 的计数端）P1.1 T2EX（定时器 T2 的外部输入端）13. 内部 RAM 低 128 字节单元划分为哪 3 个主要部分?各部分主要功能是什么?答：片内 RAM 低 128 单元的划分及主要功能:(l)工作寄存器组(00HlFH)这是一个用寄存器直接寻址的区域，内部数据 RAM 区的 031(00HlFH),共 32 个单元。它是 4 个通用工作寄存器组，每个组包含 8 个 8 位寄存器，编号为 R0R7。(2)位寻址区(20H2FH)从内部数据 RAM 区的 3247(20H2FH)的 16 个字节单

11、元，共包含 128 位，是可位寻址的 RAM 区。这 16 个字节单元，既可进行字节寻址，又可实现位寻址。(3)字节寻址区(30H7FH)从内部数据 RAM 区的 48127(30H7FH)，共 80 个字节单元，可以采用间接字节寻址的方法访问。14. 使单片机复位有几种方法?复位后机器的初始状态如何?答：(1)单片机复位方法单片机复位方法有:上电自动复位、按键电平复位和外部脉冲三种方式，如题图2-1 所示。题图 2-1(2)复位后的初始状态复位后机器的初始状态,即各寄存器的状态:PC 之外,复位操作还对其他一些特殊功能寄存器有影响,它们的复位状态如题表 2-1 所例15. 开机复位后，CPU

12、 使用的是哪组工作寄存器?它们的地址是什么?CPU 如何确定和改变当前工作寄存器组?答：一般开机复位后都是选择第一组通用工作寄存器作为工作寄存器的，一共有 4 组，分别为 0.1.2.3 连续位于 00h 到 1FH 地址，然后在机器中有个程序状态字 PSW，它的第四和第三位 RS1，RS0 是用来选择工作寄存器组的，可能不同机器地址稍有不同。他们俩的值和寄存器组的关系：RS1/RS0 0/0 0/1 1/0 1/1使用的工作寄存器 0 1 2 3地址 00-07 08-0F 10-17 18-1F写程序的时候就是通过定义程序状态字来选择使用不同的寄存器组。也可以直接对RS1 和 RS0 赋值

13、。（最后一问同题 7）16. 程序状态寄存器 PSW 的作用是什么?常用标志有哪些位?作用是什么?答：PSW 是一个 SFR（特殊功能寄存器） 位于片内 RAM 的高 128B 具体地址 D0H（00HFFH）（片内 RAM 的编址）（8bits 编址方法） PSW=Program Status Word（程序状态字） PSW 的常用标志位有哪些？ CY=Carry（进位标志位） AC=Auxiliary Carry（辅助进位标志位）（半进位标志位） F0 用户标志位 RS1，RS0，用来选择当前工作寄存器组（R0R7）（4 选 1） OV=Overflow（溢出标志位） P=Parity（奇

14、偶校验位）17. 位地址 7CH 与字节地址 7CH 如何区别?位地址 7CH 具体在片内 RAM 中的什么位置?答：用不同的寻址方式来加以区分，即访问 128 个位地址用位寻址方式，访问低 128字节单元用字节寻址和间接寻址。具体地址为 2F 的第五位，即为 7C。18. 89C51 单片机的时钟周期与振荡周期之间有什么关系?什么叫机器周期和指令周期？答：时钟信号的周期称为机器状态周期，是振荡周期的两倍。一个机器周期是指 CPU访问存储器一次所需的时间。指令周期是执行一条指令所需的时间。19. 一个机器周期的时序如何划分?答：一个机器周期=12 个震荡周期=6 个时钟周期（状态周期） S1P

15、1，S1P2，S2P1，S2P2，S3P1，S3P2，S4P1，S4P2，S5P1，S5P2，S6P1，S6P2 其中 s=state（状态），p=phase（相位）20. 什么叫堆栈?堆栈指针 SP 的作用是什么?89C51 单片机堆栈的容量不能超过多少字节?答：堆栈都是一种数据项按序排列的数据结构，只能在一端(称为栈顶(top)对数据项进行插入和删除。要点：堆：顺序随意栈：后进先出(Last-In/First-Out)在调用子程序时需要保存调用函数的 CPU 寄存器 PC 指针,PC 指针是被 CALL 指令自动压入 SP 所指向的片内存储器,CPU 寄存器要由用户用 PUSH 指令自行保存,因此 SP的作用就是一个指针,当进行中断调用,子函数调用时将现场数据压入 SP 所指向的存储器,SP 自动增加 1 或 2,当中断结束 RETI,调用返回 RET,POP 时将 SP 数据弹出,SP 自动减 1