《微机原理2章思考与习培训教材》由会员分享,可在线阅读,更多相关《微机原理2章思考与习培训教材(13页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、第2章 思考题与习题,1、80C51单片机各引脚的作用是什么? 2、80C51程序计数器的符号是什么?程序计数器有几位? 3、什么是程序状态字?它的符号是什么?它各位的含义是什么? 4、什么是振荡周期、时钟周期、机器周期和指令周期?如采用12MHz晶振,它们的周期各是什么值? 5、80C51在功能、工艺、程序存储器的配置上有哪些种类? 6、80C51的存储器组织采用何种结构?存储器地址空间如何划分?各地址空间的地址范围和容量如何?在使用上有何特点? 7、80C51的P0P3口在结构上有何不同?在使用上有何特点? 8、80C51复位后单片机的状态如何?复位方法有几种? 9、80C51的片内、片外
2、存储器如何选择? 10、80C51的当前工作寄存器组如何选择? 11、80C51的控制总线信号有哪些?各信号的作用如何? 12、80C51的程序存储器低端的几个特殊单元的用途如何?,1、80C51单片机各引脚的作用是什么?,I/O口线 P0 、 P1 、 P2 、 P3 共32条,电 源 Vcc、 Vss 共2条,时 钟 XTAL1、 XTAL2 共2条,数据/地址复用口,I/O口,第二功能口,高8位地址总线,2、80C51程序计数器的符号是什么?程序计数器有几位?,程序计数器PC(Program Counter)。PC是一个16位的计数器, 它的作用:是控制程序的执行顺序。 其内容:为将要执
3、行指令的首地址,总指向下一条指令所在首地址(PC当前值),寻址范围达64 K 其功能:PC有自动加1功能,从而实现程序的顺序执行。 其操作:PC没有地址,是不可寻址的,因此用户无法对它进行读写,但可以通过转移、调用、返回、中断、复位等指令改变其内容,以实现程序的转移。 其归属:因地址不在SFR(专用寄存器)之内,一般不计作专用寄存器。,4、什么是振荡周期、状态周期、机器周期和指令周期?如采用12MHz晶振,它们的周期各是什么值?,晶振周期:晶振的振荡周期,又称时钟周期,为最小的时序单位。 状态周期:振荡频率经单片机内的二分频器分频后提供给片内CPU的时钟周期。因此,一个状态周期包含2个晶振周期
4、。 机器周期(MC):1个机器周期由6个状态周期及12个晶振周期组成。是计算机执行一种基本操作的时间单位。 指令周期:执行一条指令所需的时间。一个指令周期由14个机器周期组成,依据指令不同而不同。 例:单片机外接晶振频率12MHZ时的各种时序换算: 晶振周期=1/fosc=1/12MHZ=0.0833us 状态周期=2/fosc=2/12MHZ=0.167us 机器周期=12/fosc=12/12MHZ=1us 指令周期=(14)机器周期=14us 。,5、80C51在功能、工艺、程序存储器的配置上有哪些种类?,功能上有两种:基本型和增强型 工艺上有两种:HMOS工艺和CHMOS工艺 配置上有
5、四种:没有(无ROM)、掩膜ROM、EPROM、FlashROM和,6、80C51的存储器组织采用何种结构?存储器地址空间如何划分?各地址空间的地址范围和容量如何?在使用上有何特点?,80C51的存储器在物理结构为哈佛结构,它将程序存储器和数据存储器分开. 从物理地址空间看,80C51单片机有四个存储器地址空间,即片内数据存储器(简称片内RAM)、片内程序存储器(片内ROM)、片外数据存储器(片外RAM)和片外程序存储器(片外ROM)。 但从使用的角度来看,80C51的存储器又分为三个逻辑空间,如图2-5所示。 1、片内外统一寻址的64KB程序存储器空间,地址范围为0000HFFFFH(访问用
6、指令MOVC)。 2、64KB的片外数据存储器空间,地址范围也为0000HFFFFH(访问用指令MOVX)。 3、80C51的片内数据存储器RAM只有128B,地址范围为00H7FH;80C52的片内数据存储器RAM为256B,地址范围为00HFFH(访问用指令MOV)。,7、80C51的P0P3口在结构上有何不同?在使用上有何特点?,相同点:80C51单片机有4个8位并行I/O端口,称为P0、P1、P2和P3口,每个端口都各有8条I/O口线,每条I/O口线都能独立地用作输入或输出。每个口都包含一个锁存器、一个输出驱动器和输入缓冲器。1、P口作通用I/O输入口时,在读引脚之前,要先将锁存器置1
7、,否则总是读到0或烧坏芯片。 2、CPU对P口的读操作有2种:读引脚和读改写锁存器。 不同点:大多数口线都有双重功能: 1、P0口具有双重功能: (1) 作为通用I/O,外接I/O设备。 P0口作通用I/O口的输出口使用时,必须外接上拉电阻。 (2) 作为地址/数据总线。在有片外扩展存储器的系统 中,低8位地址和数据由P0口分时传送。 2、P1口是唯一的单功能口: 作为输入/输出口,P1口的每一位都可作为输入/输出口。 3、P2口具有双重功能: (1) 作为输入/输出口。 (2) 作为高8位地址总线。在有片外扩展存储器的系统 中,高8位地址由P2口传送。 4、P3口具有双重功能: (1)作第一
8、功能使用时,其功能为输入/输出口。 (2)作第二功能使用时,每一位功能定义如表2.1所示。,8、80C51复位后单片机的状态如何?复位方法有几种?,80C51单片机的复位功能是把PC初始化为0000H,使CPU从0000H单元开始执行程序;复位操作同时使SFR寄存器进入初始化,大部分都被清零,但内部RAM的数据是不变的。 几个主要特殊功能寄存器复位状态归纳如下: PC=0000H: 程序计数器为零表明单片机复位后程序从0000H地址单元开始执行。 A=00H: 表明累加器已被清零。 PSW=00H: 表明选寄存器0组为工作寄存器组。 SP=07H: 表明堆栈指针指向片内RAM 07H单元,根据
9、堆栈操作的先加后压法则,第一个被压入的数据被写入08H单元中, 一般需重新设置SP值。 P0P3=FFH: P0P3口用作输入口时,必须先写入“1”。单片机在复位后,已使P0P3口每一端线为“1”,为这些端线用作输入口做好了准备。 上电自动复位 、按键手动复位,9、80C51的片内、片外存储器如何选择?,片内、片外程序存储器:通过EA引脚来选择;当EA接高电平时,CPU执行片内ROM指令,当PC值超过0FFFH时,将自动转去执行片外ROM指令;当EA接低电平时,CPU只执行片外ROM指令。 片内、片外数据存储器:通过操作指令来选择,片内由MOV,片外由MOVX来选择,10、80C51的当前工作
10、寄存器组如何选择?,当前寄存器组:由程序状态字寄存器PSW中RS1、RS0位的状态组合来决定。,11、80C51的控制总线信号有哪些?各信号的作用如何?,(1)ALE(30脚):地址锁存允许信号输出引脚/编程脉冲输入引脚。 说明:在系统扩展时,ALE用于控制把P0口输出的低8位地址锁存起来,以实现低位地址和数据的隔离。 (2)EA(31脚):外部程序存储器地址允许输入信号引脚/编程电压输入信号引脚。 说明:当EA接高电平时,CPU执行片内ROM指令,当PC值超过0FFFH时,将自动转去执行片外ROM指令;当EA接低电平时,CPU只执行片外ROM指令。 (3)PSEN(29脚):片外ROM读选通
11、信号。 说明:在读片外ROM时,为低电平(有效),以实现对片外ROM的读操作。,12、80C51的程序存储器低端的几个特殊单元的用途如何?,80C51的程序存储器低地址单元中有6个单元具有特殊功能,它们的具体用途如下。 1、0000H0002H:单片机复位后的程序入口地址 (3个单元)。 2、0003H000AH:外部中断0的中断服务程序入口地址 (8个单元)。 3、000BH0012H:定时器0的中断服务程序入口地址 (8个单元)。 4、0013H001AH:外部中断1的中断服务程序入口地址 (8个单元)。 5、001BH0022H:定时器1的中断服务程序入口地址 (8个单元)。 6、0023H002AH:串行口的中断服务程序入口地址 (8个单元)。,