《单片机应用技术》答案

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1、11. 单片机的含义是什么？其有哪些主要特点？答：（1）单片机是指将 CPU、存储器、定时/计数器、I/O 接口电路和必要的外设集成在一块芯片上的微型计算机，其构成一个既小巧又很完善的计算机硬件系统，实现微机的基本功能，早期称其为单片微型计算机 SCM，简称单片机。 （2）体积小巧、可靠性高、控制功能强、易于扩展、低电压、低功耗、性能价格比优异。2. 简述单片机程序存储器和数据存储器的区别与类别。答：（1）区别：程序存储器用来存放单片机的应用程序及运行中的常数数据，数据存储器用于暂存运行期间的数据、现场采集的原始数据、中间结果、运算结果、缓冲和标志位等临时数据。（2）程序存储器类别：1）掩膜

2、ROM、2）可编程只读存储器 PROM、3）紫外线擦除可编程只读存储器 EPROM、4）电擦除可编程 E2PROM、5）快闪存储器（3）数据存储器类别：RAM 按器件制造工艺不同分为两类，分别为双极型 RAM 和 MOS 型RAM。MOS 随机存储器按信息存储的方式又分为静态 RAM 和动态 RAM 两种3. 简述单片机应用系统开发的基本方法。答：（1）在线仿真开发（2）离线仿真开发（3）ISP 开发4. 将下列二进制和十六进制数转换为十进制数。（1）11011B （2）0.01B （3）10111011B （4）EBH答：（1）27 （2）0.25 （3）187 （4）2355. 将下列十进

3、制数转换为二进制和十六进制数。（1）255 （2）127 （3）0.90625 （4）5.1875答：（1）11111111B、FFH （2）01111111B、7FH （3）0.11101B、0.E8H （4）101.0011B、5.3H6. 机器数、真值、原码、反码和补码如何表示? 答：（1）在计算机中使用的连同符号位一起数字化的数，称为机器数，机器数所表示的真实值则称为真值。（2）对有符号数，机器数常用的表示方法有原码、反码、补码三种。1）原码最高位为符号位，“0”表示正， “1”表示负，其余位表示数值的大小；2）反码规定正数的反码与其原码相同；负数的反码是对其原码逐位取反，但符号位除外

4、。3）正数的补码与其原码相同；负数的补码是在其反码的末位加 1。7. 设计器字长为 8 位，求下列数值的二、十六进制原码、反码和补码。（1）+0 （2）-0 （3）+33 （4）-33 （5）-127答：（1）+0 原 = +0反 =+0补 =00000000 B=00H（2）-0原 = 00000000 B-0反 = 11111111 B-0补 = 00000000 B（3）+33 原 = +33反 =+33补 =00100001 B=21H2（4）-33原 = 10100001 B=A1H-33反 = 11011110 B=DEH-33补 = 11011111 B=DEH（5）-127原

5、= 11111111 B=FFH-127反 = 10000000 B=80H-127补 = 10000001 B=81H8. 把下列数看成无符号数时，对应的十进制数为多少?若把其看成有符号数的补码，对应的十进制数是多少?（1）10100001 B （2）10000000B答：看做无符号数时：（1）161（2）128；看做有符号数时：（1）-33（2）-127 9. 若要访问片外 32KB 的存储空间，假设每个存储单元是一个字节，计算需要多少根地址线。答：15 根。10. MCS-51 型单片机由哪些单元组成？各自的功能是什么？答：（1）8 位的 CPU CPU 是 89C51 单片机的核心，完

6、成运算和控制功能，一次能处理 8 位二进制数或代码；（2）256B 的内部 RAM 内部 RAM 能作为寄存器供用户使用的只是前 128 个单元，用于存放可读写的临时数据，其中后 128 个单元被专用寄存器占用；（3）4KB 的内部 Flash ROM 简称内部 ROM，存放程序、原始数据或表格数据；（4）2 个 16 位的定时/计数器 T0/T1 89C51 共有 2 个 16 位的定时/计数器，以实现定时或计数功能，并以其定时或计数结果对计算机进行控制；（5）4 个 8 位并行 I/O 口 分别为 P0、P1 、P2、P3，实现数据的并行输入输出；（6）1 个全双工的串行口 实现单片机和其

7、他设备之间的串行数据传送；（7）5 个中断源 包括 2 个外部中断，2 个定时/计数中断，1 个串行口发送/ 接收中断；（8）片内时钟振荡电路 89C51 芯片允许的晶振频率一般为 124MHz。11. MCS-51 型单片机控制线有几根？每一根控制线的作用是什么？答：控制线有 4 条，功能如下：（1）ALE/ 地址锁存控制信号。PROG（2） 外部程序存储器读选通信号。SEN（3） /Vpp 访问程序存储控制信号。A（4）RST/Vpd RST 是复位信号输入端12. 何为单片机最小应用系统？答：单片机最小应用系统是指能使单片机独立工作运行的尽可能少的电路连接。13. 时钟电路的作用是什么？

8、3答：时钟电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号，唯一的时钟信号控制下的时序可以保证单片机各部件的同步工作。14. 简述 89C51 的 4 个并行 I/O 端口的功能。答：89C51 的并行 I/O 口为单片机与外部器件或设备进行信息交换提供了多功能的输入/输出通道，是单片机扩展外部功能、构成单片机应用系统的重要物理基础。4 个 I/O 口都具有字节寻址和位寻址功能，每一位均可作为双向的通用 I/O 功能使用，具体如下：（1）P0 口为双功能 8 位并行 I/O 口。可作通用数据 I/O 端口使用；在访问片外扩展的存储器时，又可作地址/数据总线分时传输低 8 位地址和 8 位数据。（2）P1

9、 口为单一功能的并行 I/O 口，只用作通用的数据 I/O 端口。（3）P2 口为双功能 8 位并行 I/O 口。可作通用数据 I/O 端口使用，又可在访问片外扩展的存储器时用作高 8 位地址总线。（4）P3 口为双功能 8 位并行 I/O 口，第一功能是通用数据 I/O 端口，还有第二功能。15. P3 口的第二功能是什么？答：引脚 名称 功能注释 引脚 名称 功能注释P3.0 RXD 串行数据接收 P3.4 T0 定时/计数器 0 外部输入P3.1 TXD 串行数据发送 P3.5 T1 定时/计数器 1 外部输入P3.2 0INT外部中断 0 申请 P3.6 WR外部 RAM 写选通P3.

10、3 1外部中断 1 申请 P3.7 D外部 RAM 读选通16. 编写程序实现监视开关 K1，如果开关 K1 合上，L1 灭，开关 K1 打开，L1 亮。答：ORG 0000H START：JB P3.0,L1 SETB P1.0 SJMP START L1：CLR P1.0 SJMP START END17、MCS-51 型单片机片内 RAM 的组成是如何划分的，各有什么功能？答：（1）00H1FH 为工作寄存器组区，共分 4组，每组占用8个 RAM 字节单元，每个单元作为一个工作寄存器，每组的8个单元分别定义为8个工作寄存器 R0R7。（2）20H2FH 为可位寻址区域，这 16个字节的每

11、一位都有一个地址，编址为00H7FH 。位寻址区也可以用作字节寻址的一般数据缓冲区使用。（3）30H7FH 为堆栈、数据缓冲区。18. MCS89C51 单片机有多少个特殊功能寄存器？其分布在何地址范围？答：DPTR 是16位数据指针寄存器，它由两个 8位特殊功能寄存器 DPL（数据指针低8位）和DPH（数据指针高8位）组成，DPTR 用于保存16位地址，作间址寄存器用，可寻址外部数据存储器，也可寻址程序存储器。419. DPTR 是什么寄存器？其作用是什么？其是由哪几个寄存器组成？答：DPTR 是16位数据指针寄存器，它由两个 8位特殊功能寄存器 DPL（数据指针低8位）和DPH（数据指针高

12、8位）组成，DPTR 用于保存16位地址，作间址寄存器用，可寻址外部数据存储器，也可寻址程序存储器。20. 程序状态字寄存器 PSW 的作用是什么？常用状态有哪些位？作用是什么？PSW 是一个 8 位特殊功能寄存器，用于存放程序的状态和指令的执行状态，供程序查询和判别用。PSW 字节地址为 D0H，其每一位还有位地址，各位位置如下：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0CY AC F0 RS1 RS0 OV 未用 P各位说明如下：CY：进位标志位。在执行加、减法指令时，如果运算结果的最高位（ D7 位）有进位或借位，CY位被置“1”，否则清“0”。AC：半进位标志位。在执行加、减法指令

13、时，其低半字节向高半字节有进位或借位时（ D3 位向D4 位） ，AC 位被置“1”，否则清“0”。AC 位主要被用于 BCD 码加法调整，详见 DA 指令。F0：用户自定义标志位。用户根据自己的需要对 F0 赋以一定含义，由用户置位、复位，作为软件标志。RS1 和 RS0：工作寄存器组选择位。它们的 0、1 组合状态用来确定当前工作寄存器组，前已详述。OV：溢出标志位。在补码运算，当运算结果超出-128+127 的范围时（溢出） ，OV 位被置“1” ，无溢出，OV 位为“0” 。P：奇偶校验标志位。每条指令执行完毕，A 中有奇数个 1，则 P=1，否则 P=0。该标志位用在串行通信中，常用

14、奇偶校验的方法检验数据传输的可靠性。21. 什么是堆栈？堆栈指示器 SP 的作用是什么？在堆栈中存取数据时的原则是什么？答：（1）堆栈是一个特殊的存储区，设在内部 RAM 中,用来暂存数据和地址，按“先进后出”的原则存取数据。堆栈有入栈和出栈两种操作，用 SP 作为堆栈指针。（2）系统复位后 SP 的内容为 07H,使得堆栈实际上从 08H 单元开始。如 果 需 要 改 变 ， 用 户 可以 通 过 指 令 在 00H-7FH 中 任 意 选 择 。 但 08H1FH 单元分别属于工作寄存器 13 区，如程序中要用到这些区,则最好把 SP 值改为 1FH 或更大的值，堆栈最好在内部 RAM 的

15、 30H7FH 单元中开辟。SP 的内容一经确定,堆栈的底部位置即确定，由于 SP 可用指令初始化为不同值，因此堆栈底部位置是不确定的，栈顶最大可为 7FH 单元。22. MCS-51 型单片机 ROM 空间中，0003H002BH 有什么用途？用户应怎样合理安排？答：0003H002AH，共 40 个单元，这 40 个单元被均匀地分为五段，作为五个中断源的中断地址区。程序存储器特殊功能存储单元如下表所示。地址 功能0000H 程序执行起始地址0003H000AH 外部中断 0 中断服务程序地址起止区000BH0012H 定时/计数器 0 中断服务程序地址起止区0013H001AH 外部中断

16、1 中断服务程序地址起止区001BH0022H 定时/计数器 1 中断服务程序地址起止区50023H002AH 串行口发送/接收中断服务程序地址起止区23. P0P3 口作为输入口时，有何要求？答：4 个端口都称为“准双向口” ，不是真正的双向口，必须将位锁存器置“1”后，才可以读入正确信息。24. 画出 MCS-51 型单片机时钟电路，并指出石英晶体和电容的取值范围。答：一般电容 C1 和 C2 取 30pF 左右，晶体振荡频率范围是 1.2MHz24MHz 。a）内部时钟 b）外部时钟25. 什么是机器周期？机器周期和时钟频率有何关系？当时钟频率为 6 MHz 时，机器周期是多少时间？答：单片机晶振芯片每秒振荡的次数称为时钟频率，振荡一次所需时间称为振荡周期。12 个振荡周期是一个机器周期。时钟频率为 6 MHz