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1、精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除单片机原理及接口技术教材习题全部解答第1章 绪论1-1解答：第一台计算机的研制目的是为了计算复杂的数学难题。它的特点是：计算机字长为12位，运算速度为5 000次/s，使用18 800个电子管，1 500个继电器，占地面积为150 m2，重达30 t，其造价为100多万美元。它的诞生，标志着人类文明进入了一个新的历史阶段。1-2解答：单片微型计算机简称单片机。一个完整的单片机芯片至少有中央处理器（CPU）、随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、定时/计数器及I/O接口等部件。1-3解答：单片机的发展大致经历了四个阶段：第一阶段（197019
2、74年），为4位单片机阶段；第二阶段（19741978年），为低中档8位单片机阶段；第三阶段（19781983年），为高档8位单片机阶段；第四阶段（1983年至今），为8位单片机巩固发展阶段及16位单片机、32位单片机推出阶段。1-4解答：Intel公司的MCS-48系列、MCS-51系列、MCS-96系列产品；Motorola公司的6801、6802、6803、6805、68HC11系列产品；Zilog公司的Z8、Super8系列产品；Atmel公司的AT89系列产品；Fairchild公司的F8和3870系列产品；TI公司的TMS7000系列产品；NS公司的NS8070系列产品；NEC公司
3、的COM87（PD7800）系列产品；National公司的MN6800系列产品；Hitachi公司的HD6301、HD63L05、HD6305。1-5解答：（1）8031/8051/8751三种型号，称为8051子系列。8031片内没有ROM，使用时需在片外接EPROM。8051片内含有4KB的掩模ROM，其中的程序是生产厂家制作芯片时烧制的。8751片内含有4KB的EPROM，用户可以先用紫外线擦除器擦除，然后再利用开发机或编程器写入新的程序。（2）8032A/8052A/8752A是8031/8051/8751的增强型，称为8052子系列。其中片内ROM和RAM的容量比8051子系列各增
4、加一倍，另外，增加了一个定时/计数器和一个中断源。（3）80C31/80C51/87C51BH是8051子系列的CHMOS工艺芯片，80C32/80C52/87C52是8052子系列的CHMOS工艺芯片，两者芯片内的配置和功能兼容。1-6解答：8052子系列片内ROM和RAM的容量比8051子系列各增加一倍，另外，增加了一个定时/计数器和一个中断源。1-7解答：AT89系列单片机是美国Atmel公司的8位Flash单片机产品。它的最大特点是在片内含有Flash存储器，在系统的开发过程中可以十分容易地进行程序的修改，使开发调试更为方便。AT89系列单片机以8031为内核，是与8051系列单片机兼
5、容的系列。1-8解答：高档型单片机有AT89S51、AT89S52、AT89S53和AT89S8252等型号，其中AT89S51有4KB可下载Flash存储器，AT89S52、AT89S8252有8KB可下载Flash存储器，AT89S53有12KB可下载Flash存储器。第2章 MCS-51系列单片机的结构及原理2-1解答：MCS-51单片机由8个部件组成：中央处理器（CPU），片内数据存储器（RAM），片内程序存储器（ROM/EPROM），输入/输出接口（I/O口，分为P0口、P1口、P2口和P3口），可编程串行口，定时/计数器，中断系统及特殊功能寄存器（SFR）。中央处理器（CPU）：单
6、片机的核心部分，它的作用是读入和分析每条指令，根据每条指令的功能要求，控制各个部件执行相应的操作。片内数据存储器（RAM）：存放各项操作的临时数据。片内程序存储器（ROM/EPROM）：存放单片机运行所需的程序。输入/输出接口（I/O口）：单片机与外设相互沟通的桥梁。可编程串行口：可以实现与其它单片机或PC机之间的数据传送。定时/计数器：具有可编程功能，可以完成对外部事件的计数，也可以完成定时功能。中断系统：可以实现分时操作、实时处理、故障处理等功能。特殊功能寄存器（SFR）：反映单片机的运行状态，包含了单片机在运行中的各种状态字和控制字，以及各种初始值。2-2解答：引脚是片内外程序存储器的选
7、择信号。当端保持高电平时，访问内部程序存储器，但在PC（程序计数器）值超过0FFFH（对于8051/8751/80C51）或1FFFH（对于8052）时，将自动转向访问外部程序存储器。当端保持低电平时，不管是否有内部程序存储器，则只访问外部程序存储器。由于8031片内没有程序存储器，所以在使用8031时，引脚必须接低电平。2-3解答：在MCS-51单片机中，除P3口具有第二功能外，还有3条控制线具有第二功能。P3口的第二功能：P3.0RXD：串行数据接收端P3.1TXD：串行数据发送端P3.2：外部中断0申请输入端P3.3：外部中断1申请输入端P3.4T0：定时器0计数输入端P3.5T1：定时
8、器1计数输入端P3.6：外部RAM写选通P3.7：外部RAM读选通3条控制线的第二功能：ALE：片内EPROM编程脉冲。片内具有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。RESETVPD：备用电源。VCC掉电期间，此引脚可接备用电源，以保持内部RAM数据不丢失。VPP：片内EPROM编程电源。在对片内具有EPROM的芯片进行编程时，此引脚用于施加21V编程电源。2-4解答：MCS-51单片机的内部存储空间分为数据存储器和程序存储器。内部数据存储器：共256字节单元，包括低128个单元和高128个单元。低128字节又分成3个区域：工作寄存器区（00H1FH），位寻址区（20H2
9、FH）和用户RAM区（30H7FH）。高128字节是供给特殊功能寄存器使用的，因此称之为特殊功能寄存器区。内部程序存储器：在8031片内无程序存储器，8051片内具有4KB掩模ROM，8751片内具有4KBEPROM。2-5解答：MCS-51单片机提供了4组工作寄存器，对于当前工作寄存器组的选择，是通过PSW中的RS1和RS0来进行选择。具体关系如下表：RS1RS0当前寄存器组00第0组工作寄存器01第1组工作寄存器10第2组工作寄存器11第3组工作寄存器2-6解答：内部RAM低128个单元按用途分成3个区域：工作寄存器区（00H1FH），位寻址区（20H2FH）和用户RAM区（30H7FH）
10、。2-7解答：DPTR是数据指针寄存器，是一个16位寄存器，用来存放16位存储器的地址，以便对外部数据存储器RAM中的数据进行操作。DPTR由高位字节DPH和低位字节DPL组成。2-8解答：所谓堆栈，顾名思义就是一种以“堆”的方式工作的“栈”。堆栈是在内存中专门开辟出来的按照“先进后出，后进先出”的原则进行存取的RAM区域。堆栈的用途是保护现场和断点地址。在8051单片机复位后，堆栈指针SP总是初始化到内部RAM地址07H。从08H开始就是8051的堆栈区，这个位置与工作寄存器组1的位置相同。因此，在实际应用中，通常要根据需要在程序初始化时对SP重新赋值，以改变堆栈的位置。2-9解答：程序状态
11、字寄存器PSW是8位寄存器，用于存放程序运行的状态信息。CY（PSW.7）：进位标志位。AC（PSW.6）：辅助进位标志位。F0（PSW.5）、F1（PSW.1）：用户标志位。RS1（PSW.4）、RS0（PSW.3）：工作寄存器组选择位。OV（PSW.2）：溢出标志位。P（PSW.0）：奇偶标志位。2-10解答：P0口由一个所存器、两个三态输入缓冲器、场效应管、控制与门、反相器和转换开关组成；作为输出口时，必须外接上拉电阻才能有高电平输出，作为输入口时，必须先向锁存器写“1”；作为普通I/O口使用或低8位地址/数据总线使用。P1口内没有转换开关，但有上拉电阻；只用作普通I/O口使用。P2口比
12、P1口多了一个转换控制开关；作为普通I/O口使用或高8位地址线使用。P3口比P1口增加了与非门和缓冲器；具有准双向I/O功能和第二功能。上述4个端口在作为输入口使用时，应注意必须先向端口写“1”。2-11解答：指令周期：执行一条指令所需要的时间。机器周期：CPU完成一个基本操作所需要的时间。状态：振荡脉冲经过二分频后，得到的单片机的时钟信号。拍：振荡脉冲的周期。当晶振频率为12MHz时，一个机器周期为1s；当晶振频率为8MHz时，一个机器周期为3s。2-12解答：在时钟电路工作后，只要在单片机的RESET引脚上出现24个时钟震荡脉冲（两个机器周期）以上的高电平，单片机就能实现复位。复位后，CP
13、U和系统都处于一个确定的初始状态，在这种状态下，所有的专用寄存器都被赋予默认值，除SP=07H，P0P3口为FFH外，其余寄存器均为0。2-13解答：8051单片机应用系统的电压检测电路监测到电源下降时，触发外部中断，在中断服务子程序中将外部RAM中的有用数据送入内部RAM保存。（内部RAM由备用电源供电）80C51单片机应用系统的电压检测电路监测到电源降低时，也出发外部中断，在中断服务子程序中，除了要将外部RAM中有用的数据保存以外，还要将特殊功能寄存器的有用内容保护起来，然后对电源控制寄存器PCON进行设置。2-14解答：单片机退出空闲状态有两种方法：中断退出和硬件复位退出。第3章 MCS
14、-51系列单片机的指令系统3-1解答：指令是规定计算机进行某种操作的命令，一台计算机所能执行的指令集合称为该计算机的指令系统。计算机内部只识别二进制数，因此，能别计算机直接识别、执行的指令时使用二进制编码表示的指令，这种指令别称为机器语言指令。以助记符表示的指令就是计算机的汇编语言指令。3-2解答：标号： 操作数 ；注释3-3解答：MCS-51系列单片机提供了7种寻址方式：（1）立即寻址：操作数在指令中直接给出，立即数前面有“#”。（2）直接寻址：在指令中直接给出操作数地址。对应片内低128个字节单元和特殊功能寄存器。（3）寄存器寻址：以寄存器的内容作为操作数。对应的寄存器有：R0R7、A、A
15、B寄存器和数据指针DPTR。（4）寄存器间接寻址：以寄存器的内容作为RAM地址，该地址中的内容才是操作数。对应片内RAM的低128个单元采用R0、R1作为间址寄存器，片外RAM低256个单元可用R0、R1作为间址寄存器，整个64KB空间可用DPTR作为间址寄存器。（5）变址寻址：以DPTR或PC作为基址寄存器，以累加器A作为变址寄存器，并以两者内容相加形成的16位地址作为操作数地址。对应片内、片外的ROM空间。（6）相对寻址：只在相对转移指令中使用。对应片内、片外的ROM空间。（7）位寻址：对可寻址的位单独进行操作。对应位寻址区20H2FH单元的128位和字节地址能被8整除的特殊功能寄存器的相应位。3-4解答：直接寻址方式。3-5解答：寄存器间接寻址方式。3-6解答：立即寻址方式，直接寻址方式，寄存器寻址方式，寄存器间接寻址方式，位寻址方式。3-7解答：变址寻址方式3-8解答：对于8052单片机内部RAM的高128B，必须采用寄存器间接寻址方式进行访问。3-9解答：外部数据传送指令有6条：MOVXA，DPTR
