1.设采样离散控制系统如图所示，已知a=1，K=1，T=1S,输入单位阶跃信号，试分析系统的过渡过程。
解：
离散系统的传递函数
a=1; K=1 ;T=1;
num=[K];
den=conv([1 0],[1 a]);
[num2 den2]=c2dm(num,den,T);
G0z=tf(num2,den2,T);
Gz=feedback(G0z,1)
结果：
Transfer function:
0.3679 z + 0.2642
-----------------
z^2 - z + 0.6321
Sampling time: 1
单位输入响应下的输出图像：
num3=[0.3679 0.2642];
den3=[1 -1 0.6321];
dstep(num3,den3)
axis([0 35 -0.1 1.5])
结果：
由图像可知，在单位阶跃信号的作用下，调整时间ts约为12s,超调量为40%，峰值时间tp=3s,振荡次数N=1.5,衰减比为2:1,稳态误差ess=0.
2.设采样离散控制系统如图所示，已知a=1，K=1，T=1S,输入单位阶跃信号、单位速度、单位加速度时的稳态误差。
解：
离散系统的传递函数：
a=1; K=1 ;T=1;
num=[K];
den=conv([1 0],[1 a]);
[num2 den2]=c2dm(num,den,T);
G0z=tf(num2,den2,T);
Gz=feedback(G0z,1)
结果：
Transfer function:
0.3679 z + 0.2642
-----------------
z^2 - z + 0.6321
Sampling time: 1
三种输入下的稳态误差：
syms z GZ Kp Kv Ka ess1 ess2 ess3
Gz=factor((0.3679*z+0.2642)/(z^2-1.368*z+0.3679));
Kp=limit(Gz,z,1);
ess1=1/(1+Kp)
Kv=limit((z-1)*Gz,z,1);
ess2=1/Kv
Ka=limit((z-1)^2*Gz,z,1);
ess3=1/Ka
结果：
ess1 =
-1/6320
ess2 =
Inf
ess3 =
Inf
3.已知采样离散系统的方程如下，是判断系统的稳定性。
(1)D(Z)=Z^Z-Z+0.632
解：
syms den p i n
den=[1 -1 0.632];
p=roots(den)
i=find(abs(p)>1);
n=length(i);
if n>0
disp('system is not stable')
else
disp('system is stable')
end
结果:
P =
0.5000 + 0.6181i
0.5000 - 0.6181i
system is stable
4.设采样离散控制系统如图所示，已知a=1，试求T=1s是，T=0.5两种采样周期下，保证系
统稳定的放大系数的取值范围，另外说明采样保持器对系统稳定性的影响。解：
当K=1时两种采样周期的闭环传递函数：
syms T i
num=1;
den=conv([1 0],[1 1]);
for i=[1 2]
if i<2
T=1;
else
T=0.5;
end
[num2 den2]=c2dm(num,den,T);
G0z=tf(num2,den2,T);
Gz=feedback(G0z,1)
end
结果：
Transfer function:
0.3679 z + 0.2642
-----------------
z^2 - z + 0.6321
Sampling time: 1
Transfer function:
0.1065 z + 0.0902
--------------------
z^2 - 1.5 z + 0.6967
Sampling time: 0.5
根轨迹图：
syms T i
num=1;
den=conv([1 0],[1 1]);
for i=[1 2]
if i<2
T=1;
else
T=0.5;
end
[num2 den2]=c2dm(num,den,T);
G0z=tf(num2,den2,T);
Gz=feedback(G0z,1)
end
num1=[0.3679 0.2642];den1=[1 -1 0.6321];
num2=[0.1065 0.0902];den2=[1 -1.5 0.6967];
for i=[1 2]
if i<2
num=num1;den=den1;
else
num=num2;den=den2;
end
[k,poles]= rlocfind(num,den)
title('?ù1ì?￡í?')
hold on
p=0:0.07:2*pi
x=sin(p)
y=cos(p)
plot(x,y,'g-')
end
由图像可得：
采样周期T增大，临界增益K 降低。
5.设采样离散控制系统如图所示，已知a=1，K=1，T=1S,试绘制系统的开环对数频率特性，并判断系统的稳定裕度。
解：
系统开环传递函数及伯德图：
a=1; K=1 ;T=1;
num=[K];
den=conv([1 0],[1 a]);
[num2 den2]=c2dm(num,den,T);
G0z=tf(num2,den2,T)
margin(G0z)
结果：
Transfer function:
0.3679 z + 0.2642
----------------------
z^2 - 1.368 z + 0.3679 Sampling time: 1
由图象可得：
幅值裕度为7.58dB,相角裕度为30.4度
第一章 2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。 第二章 6. 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fosc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） 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。 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(00H~lFH) 这是一个用寄存器直接寻址的区域，内部数据RAM区的0~31(00H~lFH),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R0~R7。 (2)位寻址区(20H~2FH) 从内部数据RAM区的32~47(20H~2FH)的16个字节单元，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(30H~7FH) 从内部数据RAM区的48~127(30H~7FH)，共80个字节单元，可以采用间接字节寻址 的方法访问。 15. 开机复位后，CPU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?
一选择题 （n ）1．MCS—51单片机是高档16位单片机。 （y ）2．MCS—51的产品8051与8031的区别是：8031片内无ROM。 （n ）3．单片机的CPU从功能上可分为运算器和存贮器。 （y ）4．MCS-51的指令寄存器是一个8位寄存器，用于暂存待执行指令，等待译码。 （n ）5．MCS—51的指令寄存器是对指令寄存器中的指令进行译码，将指令转变为执行此指令所需要的电信号。 （y ）6．8051的累加器ACC是一个8位的寄存器，简称为A，用来存一个操作数或中间结果。 （y ）7．8051的程序状态字寄存器PSW是一个8位的专用寄存器，用于存程序运行中的各种状态信息。 （n ）8．MCS—51的程序存贮器用于存放运算中间结果。（y ）9．MCS—51的数据存贮器在物理上和逻辑上都分为两个地址空间：一个是片内的256字节的RAM，另一个是片外最大可扩充64K字节的RAM。 （y ）10．单片机的复位有上电自动复位和按钮手动复位两种，当单片机运行出错或进入死循环时，可按复位键重新启动。 （n ）11．CPU的时钟周期为振荡器频率的倒数。 （n ）12．单片机的一个机器周期是指完成某一个规定操作所需的时间，一般情况下，一个机器周期等于一个时钟周期组成。（y ）13．单片机的指令周期是执行一条指令所需要的时间。一般由若干个机器周期组成。 （n ）14．单片机系统扩展时使用的锁存器，是用于锁存高8位地址。 （n ）15．MCS—51单片机上电复位后，片内数据存储器的内容均为00H。 （y ）16．当8051单片机的晶振频率为12MHZ时，ALE地址锁存信号端的输出频率为2MHZ的方脉冲。 （y ）17．8051单片机片内RAM从00H～1FH的32个单元，不仅可以作工作寄存器使用，而且可作为RAM来读写。 （n ）18．MCS—51单片机的片内存贮器称为程序存贮器。（n ）19．MCS—51单片机的数据存贮器是指外部存贮器。（y ）20．MCS—51单片机的特殊功能寄存器集中布置在片内数据存贮器的一个区域中。 （y ）21．微机控制系统的抗干扰问题是关系到微机应用成败的大问题. 二、单项选择题 1．MCS—51单片机的CPU主要的组成部分为a 。 A．运算器、控制器B．加法器、寄存器C．运算器、加法器D．运算器、译码器 2．单片机能直接运行的程序叫c 。 源程序B。汇编程序C。目标程序D。编译程序3．单片机中的程序计数器PC用来c 。 A．存放指令B．存放正在执行的指令地址C．存放下一条指令地址 D．存放上一条指令地址 4．单片机上电复位后，PC的内容和SP的内容为b 。A．0000H，00H B。0000H，07H C。0003H，07H D。0800H，08H 5．单片机8031的ALE引脚是b 。 输出高电平B。输出矩形脉冲，频率为fosc的1/6 C．输出低电平D。输出矩形脉冲，频率为fosc的1/2 6．单片机8031的引脚a 。 A．必须接地B。必须接+5V C。可悬空D。以上三种视需要而定7．访问外部存贮器或其它接口芯片时，作数据线和低8位地址线的是A 。 A．P0口B。P1口C。P2口D。P0口和P2口 8．PSW中的RS1和RS0用来a 。 选择工作寄存器区号B。指示复位C。选择定时器D。选择工作方式 9．上电复位后，PSW的值为d 。 A．1 B。07H C。FFH D。0 10．单片机上电复位后，堆栈区的最大允许范围是b 个单元。A．64 B。120 C。128 D。256 11．单片机上电复位后，堆栈区的最大允许范围是内部RAM的d 。 A．00H—FFH B。00H—07H C。07H—7FH D。08H—7FH 12．堆栈指针SP在内部RAM中的直接地址是c 。 A．00H B。07H C。81H D。FFH 的P0口，当使用外部存贮存器时它是一个d 。 A．传输高8位地址口A．传输低8位地址口 C．传输高8位数据口D．传输低8位地址/数据口 14．P0口作数据线和低8位地址线时b 。 A．应外接上拉电阻B．不能作I/O口C．能作I/O口D．应外接高电平 15．对于8031单片机，其内部RAM d 。 A．只能位寻址B．只能字节寻址C．既可位寻址又可字节寻址D．少部分只能位寻址 16．寻址方式就是c 的方式。 A．查找指令操作码B．查找指令C．查找指令操作数 D．查找指令操作码和操作数 17．8031 单片机若晶振频率为fosc=12MHz，则一个机器周期等于c μS。 A．1/12 B．1/2 C．1 D．2 18．MCS—51单片机的数据指针DPTR是一个16位的专用地址指针寄存器，主要用来b 。 A．存放指令B．存放16位地址，作间址寄存器使用C．存放
第2章：2、CIP-51有哪些存储空间？各个存储空间的功能及寻址范围是什么？ 有程序存储器、内部数据存储器、外部数据存储器、特殊功能寄存器和位寻址区五个独立的地址空间。 ●程序存储器：存放程序和常数，容量为64KB，地址范围0000H-0FFFFH ●内部数据存储器：用于通用寄存器和存放数据的临时存储器，容量为256B， 地址范围00H-0FFH ●外部数据存储器：用于存放数据，容量为64KB（有4KB在芯片内部），地 址为0000-0FFFFH ●特殊功能寄存器（SFR）：提供对片内资源和外设的访问和控制，以及与外 设的数据交换，C8051F020有122个，离散分布在地址80H-0FFH中。 ●位地址空间：存放位变量，进行布尔运算，容量为256位，有内部RAM的 20H-2FH（16字节，128位）和部分SFR（字节地址可以被8整除的）组成，地址范围为00H-0FFH 3、CIP-51的内部RAM空间有多少字节？它们在应用中有什么专门用途？堆栈一般应设置在什么位置？ ●内部RAM有256字节 ●低128B中的00H-1FH用于通用寄存器，20H-2FH既可以字节寻址也可以 位寻址，30H-7FH作一般存储器用；高128B因为与SFR地址重叠，故只能间接寻址，也作一般存储器用 ●理论上堆栈可以设在内部数据存储器的任何位置，复位时堆栈指针SP为 07H，但为了避开通用寄存器和位地址空间，一般设在30H-0FFH。 5、读写内部RAM与外部RAM的数据时，使用的指令有什么区别？读程序存储器的数据的指令又有什么不同？ 读写内部RAM用MOV指令；读写外部RAM用MOVX指令；读程序存储器用MOVC指令，写程序存储器用MOVX指令，但为与写外部RAM相区分，需要对相应SFR的相关位进行设置。 6、若（PSW)=0x10，则当前的R0~R7在内部RAM中有哪些单元？ 由（PSW）=0x10可知RS1RS0=10，故通用寄存器R0-R7在内部RAM的0x10-0x17单元。（PSW的格式P22） 第一次作业存在的问题： 第一题：5个存储空间，有的同学写的不全，漏SFR和位寻址区；有的同学对位寻址区的寻址范围写的不对，应为0x00-0xff而非0x20-0x2f。
单片机原理及接口技术课后习题答案李朝青 课后习题答案2009-11-22 15:13 阅读696 评论9 字号：大中小第五章 1、什么是中断和中断系统？其主要功能是什么？ 答：当CPU正在处理某件事情的时候，外部发生的某一件事件请求CPU迅速去处理，于是，CPU暂时中止当前的工作，转去处理所发生的事件，中断服务处理完该事件以后，再回到原来被终止的地方，继续原来的工作。这种过程称为中断，实现这种功能的部件称为中断系统。功能： （1）使计算机具有实时处理能力，能对外界异步发生的事件作出及时的处理 （2）完全消除了CPU在查询方式中的等待现象，大大提高了CPU的工作效率 （3）实现实时控制 2、试编写一段对中断系统初始化的程序，使之允许INT0，INT1，TO，串行口中断，且使T0中断为高优先级中断。 解：MOV IE,#097H MOV IP,#02H 3、在单片机中，中断能实现哪些功能？ 答：有三种功能：分时操作，实时处理，故障处理 4、89C51共有哪些中断源？对其中端请求如何进行控制？ 答：（1）89C51有如下中断源 ①:外部中断0请求，低电平有效 ②:外部中断1请求，低电平有效 ③T0：定时器、计数器0溢出中断请求 ④T1：定时器、计数器1溢出中断请求 ⑤TX/RX：串行接口中断请求 （2）通过对特殊功能寄存器TCON、SCON、IE、IP的各位进行置位或复位等操作，可实现各种中断控制功能 5、什么是中断优先级？中断优先处理的原则是什么？ 答：中断优先级是CPU相应中断的先后顺序。原则： （1）先响应优先级高的中断请求，再响应优先级低的 （2）如果一个中断请求已经被响应，同级的其它中断请求将被禁止
单片机原理与接口技术习题答案 习题与思考题1 1-1 微型计算机通常由哪些部分组成？各有哪些功能？ 答：微型计算机通常由控制器、运算器、存储器、输入/输出接口电路、输入设备和输出设备组成。控制器的功能是负责从内部存储器中取出指令并对指令进行分析、判断、并根据指令发出控制信号，使计算机有条不紊的协调工作；运算器主要完成算数运算和逻辑运算；存储器用于存储程序和数据；输入/输出接口电路完成CPU与外设之间相连；输入和输出设备用于和计算机进行信息交流的输入和输出。 1-2 单片微型计算机与一般微型计算机相比较有哪些区别？有哪些特点？ 答：与通用微型计算机相比，单片机的硬件上，具有严格分工的存储器ROM和RAM和I/O端口引脚具有复用功能；软件上，采用面向控制的指令系统和硬件功能具有广泛的通用性，以及品种规格的系列化。单片机还具备体积小、价格低、性能强大、速度快、用途广、灵活性强、可靠性高等特点。 1-3 简述计算机的工作过程。 答：计算机的工作是由微处理器以一定的时序来不断的取指令、指令译码和执行指令的过程。 1-4 单片机的几个重要指标的定义。 答：单片机的重要指标包括位数、存储器、I/O口、速度、工作电压、功耗和温度。 1-5 单片微型计算机主要应用在哪些方面？ 答：单片机的主要应用领域有智能化产品、智能化仪表、智能化测控系统、智能化接口等方面。 1-6 为什么说单片微型计算机有较高的性能价格比和抗干扰能力？ 答：因为单片微型计算机主要面向特定应用而设计，设计者在硬件和软件上都高效率地设计，量体裁衣、去除冗余，力争在同样的硅片面积上实现更高的性能，具备较高的性能、价格比；单片机嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中，而不是存贮于磁盘等载体中，另外单片机体积小，可以放入屏蔽设备中，从而使其具有较高的抗干扰能力。 1-7 简述单片机嵌入式系统的定义和特点。 答：单片机嵌入式系统是嵌入到对象体系中的专用计算机系统；其特点是面向特定应用、与各个行业的具体应用相结合、硬件和软件高效率、软件固化在存储器芯片或单片机本身和不具备自举开发能力。 习题与思考题2 2-1 MCS-51单片机内部包含哪些主要功能部件？它们的作用是什么？ 答：MCS-51单片机在一块芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定时/计数器、多功能I/O口和中断控制等基本功能部件。 单片机的核心部分是CPU，CPU是单片机的大脑和心脏。 程序存储器用于存放编好的程序或表格常数。数据存储器用于存放中间运算结果、数据暂存和缓冲、标志位等。 定时/计数器实质上是加法计数器，当它对具有固定时间间隔的内部机器周期进行计数时，它是定时器；当它对外部事件进行计数时，它是计数器。 I/O接口的主要功能包括：缓冲与锁存数据、地址译码、信息格式转换、传递状态（外设状态）和发布命令等。 中断控制可以解决CPU与外设之间速度匹配的问题，使单片机可以及时处理系统中许多随机的参数和信息，同时，它也提高了其处理故障与应变能力的能力。 2-2 MCS-51单片机的核心器件是什么？它由哪些部分组成？各部分的主要功能是什么？ 答：单片机的核心部分是CPU，可以说CPU是单片机的大脑和心脏。它由运算器、控制器和布尔（位）处理器组成。 运算器是用于对数据进行算术运算和逻辑操作的执行部件。
单片机课后习题答案 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: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flash Rom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）（8bits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00H~FFH（256B） 其中20H~2FH（字节地址）是位寻址区对应的位地址是00H~7FH 6. 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fosc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） 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（ANLP0,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
1.设采样离散控制系统如图所示，已知a=1，K=1，T=1S,输入单位阶跃信号，试分析系统的过渡过程。 解： 离散系统的传递函数 a=1; K=1 ;T=1; num=[K]; den=conv([1 0],[1 a]); [num2 den2]=c2dm(num,den,T); G0z=tf(num2,den2,T); Gz=feedback(G0z,1) 结果： Transfer function: 0.3679 z + 0.2642 ----------------- z^2 - z + 0.6321 Sampling time: 1 单位输入响应下的输出图像： num3=[0.3679 0.2642]; den3=[1 -1 0.6321]; dstep(num3,den3) axis([0 35 -0.1 1.5]) 结果： 由图像可知，在单位阶跃信号的作用下，调整时间ts约为12s,超调量为40%，峰值时间tp=3s,振荡次数N=1.5,衰减比为2:1,稳态误差ess=0. 2.设采样离散控制系统如图所示，已知a=1，K=1，T=1S,输入单位阶跃信号、单位速度、单位加速度时的稳态误差。 解： 离散系统的传递函数： a=1; K=1 ;T=1; num=[K]; den=conv([1 0],[1 a]); [num2 den2]=c2dm(num,den,T); G0z=tf(num2,den2,T);
Gz=feedback(G0z,1) 结果： Transfer function: 0.3679 z + 0.2642 ----------------- z^2 - z + 0.6321 Sampling time: 1 三种输入下的稳态误差： syms z GZ Kp Kv Ka ess1 ess2 ess3 Gz=factor((0.3679*z+0.2642)/(z^2-1.368*z+0.3679)); Kp=limit(Gz,z,1); ess1=1/(1+Kp) Kv=limit((z-1)*Gz,z,1); ess2=1/Kv Ka=limit((z-1)^2*Gz,z,1); ess3=1/Ka 结果： ess1 = -1/6320 ess2 = Inf ess3 = Inf 3.已知采样离散系统的方程如下，是判断系统的稳定性。 (1)D(Z)=Z^Z-Z+0.632 解： syms den p i n den=[1 -1 0.632]; p=roots(den) i=find(abs(p)>1); n=length(i); if n>0 disp('system is not stable') else disp('system is stable') end 结果: P = 0.5000 + 0.6181i 0.5000 - 0.6181i system is stable 4.设采样离散控制系统如图所示，已知a=1，试求T=1s是，T=0.5两种采样周期下，保证系
一）填空题 1. 十进制数14对应的二进制数表示为（1110B），十六进制数表 示为（0EH）。十进制数-100的补码为（9CH），+100的补码为（64H）。 2. 在一个非零的无符号二进制整数的末尾加两个0后，形成一个新的无符号二进制整数，则新数是原数的（4）倍。 3. 8位无符号二进制数能表示的最大十进制数是（255）。带符号二进制数11001101转换成十进制数是（-51）。 4. 可以将各种不同类型数据转换为计算机能处理的形式并输送到计算机中去的设备统称为（输入设备）。 5. 已知字符D的ASCII码是十六进制数44，则字符T的ASCII码是十进制数（84）。 6. 若某存储器容量为640KB，则表示该存储器共有（655360）个存储单元。 7. 在计算机中，二进制数的单位从小到大依次为（位）、（字节）和（字），对应的英文名称分别是（bit）、（Byte）和（Word）。 8. 设二进制数A=10101101，B=01110110，则逻辑运算A∨B=（11111111），A ∧B=（00100100），A⊕B=（11011011）。 9. 机器数01101110的真值是（+110），机器数01011001的真值是（+89），机器数10011101的真值是（+157或-115），机器数10001101的真值是（+206或-50）。（二）单项选择题 1. 用8位二进制补码数所能表示的十进制数范围是（D） （A）-127 ~ +127 （B）-128 ~ +128 （C）-127 ~ +128 （D）-128 ~ +127 2. 下列等式中，正确的是（B） （A）1 KB = 1024×1024 B （B）1 MB = 1024×1024 B （C）1 KB = 1024 M B （D）1 MB = 1024 B 3. 程序与软件的区别是（C） （A）程序小而软件大（B）程序便宜而软件昂贵 （C）软件包括程序（D）程序包括软件 4. 存储器中，每个存储单元都被赋予惟一的编号，这个编号称为（A） （A）地址（B）字节（C）列号（D）容量 5. 8位二进制数所能表示的最大无符号数是（B） （A）255 （B）256 （C）128 （D）127 6. 下列4个无符号数中，最小的数是（B） （A）11011001（二进制）（B）37（八进制） （C）75（十进制）（D）24（十六进制） 7. 下列字符中，ASCII码最小的是（B） （A）a （B）A （C）x （D）X 8. 下列字符中，ASCII码最大的是（C） （A）a （B）A （C）x （D）X 9. 有一个数152，它与十六进制数6A相等，那么该数是（B） （A）二进制数（B）八进制数（C）十进制数（D）十六进制数 第2章80C51单片机的硬件结构 （一）填空题
一、填空题 已知x的补码数10110111B，x的真值是___201D。 进制转换：134D＝__10000110B；＝______86H。 32K存储容量对应的地址范围从0000H－7FFFH_。 CPU与内存或I/O接口相连的系统总线通常由_控制总线__、数据总线__、地址总线___等三种信号组成。MCS-51单片机上电复位时PC=_0000_H,SP=_07_H；工作寄存器缺省采用第___________组，这组寄存器的地址范围是从______H~_____H。 MCS-51单片机系列有__5__个中断源，可分为___2__个优先级。上电复位时外部中断0__中断源的优先级别最高。 MCS-51单片机内部RAM共分为______2__个功能区，其高端128个字节的地址空间称为特殊功能寄存器_区，其中仅有________个字节有实际意义。 8255可编程芯片通常作为_并行接口_______扩展之用；8253可编程芯片通常作为_定时器_______扩展之用。8155可编程芯片通常作为_并行接口计数器和存储器______扩展之用；8279可编程芯片通常作为_键盘/显示控制器________扩展之用。 MCS-51 的并行I/O口信息有____读引脚________和____读锁存_________两种读取方法，读一改一写操作是针对并行I/O口内的锁存器进行的。 74LS273通常用来作为简单______输出__________接口扩展；而74LS244则常用来作为简单________输入_______接口扩展。 不带输入数据锁存器的D/A转换器，CPU必须通过______锁存或寄存__器件与D/A转换器传送数据；无三态输出功能的A/D转换器，应当通过_____三态___器件与CPU传送数据。 若用并行口来扩展一个有36只按键的行列式键盘，最少需__12_根I/O线。 74LS138是具有3个输入的译码器芯片，其输出作为片选信号时，最多可以选中___八_块芯片。 MCS-51单片机访问外存储器时利用_____ALE_______信号锁存来自_____P0_____口的低八位地址信号。在MCS-51系统中，当晶振频率采用12MHz时，一个机器周期等于_1__微秒。 8051的T0作为计数器用时，其计数频率不能超过晶振频率的___二十四分之一__。 二、选择题 通常所说的主机是指（ C ）。 （A）硬件和软件（B）CPU和磁盘存储器 （C）CPU和主存（D）运算器和控制器
《单片机应用技术》习题答案 第一章概述 １、什么就是总线?总线主要有哪几部分组成?各部分得作用就是什么？ 总线就是连接计算机各部件之间得一组公共得信号线。一般情况下,可分为系统总线与外总线。 系统总线应包括:地址总线(AＢ）控制总线(CB）数据总线(ＤB) 地址总线(AB):CPＵ根据指令得功能需要访问某一存储器单元或外部设备时,其地址信息由地址总线输出,然后经地址译码单元处理。地址总线为１６位时,可寻址范围为2１6=６4K,地址总线得位数决定了所寻址存储器容量或外设数量得范围。在任一时刻,地址总线上得地址信息就是惟一对应某一存储单元或外部设备。 控制总线(CＢ)：由CPU产生得控制信号就是通过控制总线向存储器或外部设备发出控制命令得,以使在传送信息时协调一致得工作。CPU还可以接收由外部设备发来得中断请求信号与状态信号,所以控制总线可以就是输入、输出或双向得。 数据总线(DB）:CPＵ就是通过数据总线与存储单元或外部设备交换数据信息得，故数据总线应为双向总线。在ＣPU进行读操作时,存储单元或外设得数据信息通过数据总线传送给ＣPU;在CPU进行写操作时,CＰＵ把数据通过数据总线传送给存储单元或外设 2．什么就是接口电路? CPU与接口电路连接一般应具有哪些信号线?外部设备与接口电路连接一般应具有哪些信号线? CＰU通过接口电路与外部输入、输出设备交换信息, 一般情况下,外部设备种类、数量较多,而且各种参量（如运行速度、数据格式及物理量)也不尽相同。CPU为了实现选取目标外部设备并与其交换信息,必须借助接口电路。一般情况下,接口电路通过地址总线、控制总线与数据总线与CPU连接；通过数据线(Ｄ)、控制线(C)与状态线(S)与外部设备连接。 3、存储器得作用就是什么?只读存储器与随机存储器有什么不同? 存储器具有记忆功能,用来存放数据与程序。计算机中得存储器主要有随机存储器(ＲAM)与只读存储器(RＯＭ)两种。随机存储器一般用来存放程序运行过程中得中间数据,计算机掉电时数据不再保存。只读存储器一般用来存放程序，计算机掉电时信息不会丢失。 4 什么就是单片机?单片机与微机相比有何特点? 单片机（Ｓingle-Chip-Microputeｒ）又称单片微控制器，其基本结构就是将微型计算机得基本功能部件:中央处理机（CPＵ）、存储器、输入接口、输出接口、定时器/计数器、中断系统等全部集成在一个半导体芯片上,因此,单片机其体积小、功耗低、价格低廉,且具有逻辑判断、定时计数、程序控制等多种功能。 单片机结构上得设计,在硬件、指令系统及I/Ｏ能力等方面都有独到之处,具有较强而有效得控制功能。虽然单片机只就是一个芯片，但无论从组成还就是从其逻辑功能上来瞧,都具有微机系统得含义。另一方面,单片机毕竟就是一个芯片,只有外加所需得输入、输出设备,才可以构成实用得单片机应用系统。 ５、单片机主要应用于哪些领域？ （１）智能仪器。智能仪器就是含有微处理器得测量仪器。单片机广泛应用于各种仪器仪表,使仪器仪表智能化取得了令人瞩目得进展。
第五章中断系统作业 1. 外部中断1所对应的中断入口地址为（）H。 2. 对中断进行查询时，查询的中断标志位共有、_ _、、 _ 和_ 、_ _ 六个中断标志位。 3．在MCS-51中，需要外加电路实现中断撤除的是:（） (A) 定时中断 (B) 脉冲方式的外部中断 (C) 外部串行中断 (D) 电平方式的外部中断 4．下列说法正确的是：（） (A) 同一级别的中断请求按时间的先后顺序顺序响应。（） (B) 同一时间同一级别的多中断请求，将形成阻塞，系统无法响应。（） (C) 低优先级中断请求不能中断高优先级中断请求，但是高优先级中断请求 能中断低优先级中断请求。（） (D) 同级中断不能嵌套。（） 5．在一般情况下8051单片机允许同级中断嵌套。（） 6．各中断源对应的中断服务程序的入口地址是否能任意设定? （） 7．89C51单片机五个中断源中优先级是高的是外部中断0，优先级是低的是串行口中断。（） 8．各中断源发出的中断申请信号，都会标记在MCS－51系统中的（）中。 （A）TMOD （B）TCON/SCON （C）IE （D）IP 9. 要使MCS-51能够响应定时器T１中断、串行接口中断，它的中断允许寄存器 IE的内容应是（） （A）98H （B）84H （C）42 （D）22H 10．编写出外部中断1为负跳沿触发的中断初始化程序。 11.什么是中断？其主要功能是什么？ 12. 什么是中断源？MCS-51有哪些中断源？各有什么特点？ 13. 什么是中断嵌套？ 14．中断服务子程序与普通子程序有哪些相同和不同之处？ 15. 中断请求撤除的有哪三种方式？ 16. 特殊功能寄存器TCON有哪三大作用？ 17. 把教材的P82页的图4.24改为中断实现，用负跳变方式，中断0（INT0）显示“L2”，中断1（INT1）显示“H3”。（可参考第四章的电子教案中的例子）
1.1 计算机经过了哪些主要发展阶段？ 解：单片机的发展大致经历了四个阶段： 第一阶段（1970—1974年），为4位单片机阶段； 第二阶段（1974—1978年），为低中档8位单片机阶段； 第三阶段（1978—1983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。 1.2 写出下列机器数的真值： （1）01101110 （2）10001101 （3）01011001 （4）11001110 解：（1）01101110的真值=+110 （2）10001101的真值=+141或-115 （3）01011001的真值=+89 （4）11001110的真值=+206或-50 说明：机器数是指计算机中使用的二进制数，机器数的值称为真值。机器数可表示为无符号数也可表示为带符号数，其中计算机中的带符号数一般为补码形式。10001101若为无符号数。则其真值为+141；若为带符号数，由于最高位（符号位）为1.所以为负数（补码形式），则其真值为-115。 1.4 写出下列二进制数的原码、反码和补码（设字长为8位）。 （1）010111 （2）101011 （3）-101000 （4）-111111 解：（1） [x]原=00010111 [x]反= 00010111 [x]补= 00010111 （2）[x]原=00101011 [x]反= 00101011 [x]补= 00101011 （3）[x]原=10101000 [x]反= 11010111 [x]补= 11011000 （4）[x]原=10111111 [x]反= 11000000 [x]补=11000001 1.5 已知X=10110110，Y=11001111，求X 和Y 的逻辑与、逻辑或和逻辑异或。 解：10000110X Y ?= 11111111X Y += 01111001X Y ⊕= 1.6 已知X 和Y ，试计算下列各题的[]X Y +补和[]-X Y 补（设字长为8位）。 （1）X=1011 Y=0011 （2）X=1011 Y=0101 （3）X=1001 Y=-0100 （4）X=-1000 Y=0101 （5）X=-1100 Y=-0100 解：（1）X 补码=00001011 Y 补码=00000011 [X+Y]补=00001110 [X-Y]补=00001000 （2）X 补码=00001011 Y 补码=00000101 [X+Y]补=00010000 [X-Y]补=00000110 （3）X 补码=00001001 Y 补码=11111100 [X+Y]补=00010000 [X-Y]补=00000110
１．在MCS-51中，有７种寻址方式，它们分别为立即数寻、寄存器寻址、直接寻址、寄存器间接寻址、相对寻址、变址寻址和位寻址。 ２．汇编语言的指令格式为标号：操作码操作数注释。 ３．数据传送类指令执行完毕，源操作数的内容不会（会/不会）丢失。 ４．8051内部RAM从20H至2FH既可位寻址，又可间接寻址，位地址空间从00H到7FH。 ５．MCS-51单片机指令系统中，指令长度有一字节、二字节和（三）字节，指令执行时间有一个机器周期、两个机器周期和四机器周期，乘法指令需四机器周期。６．MOV A，20H中，20H的寻址方式称之为_直接___；SETB 20H的寻址方式为位寻址。 ７．关于堆栈类操作的两条指令分别是_PUSH（入栈）指令_ 、POP(出栈)指令；堆栈操作只能是寄存器间接寻址寻址。 ８．访问8031片外数据存储器MOVX指令采用的是寄存器间接寻址寻址方式。访问片外序存储器MOVC指令采用的是变址寻址方式。 ９．设（A）＝55H，（R5）＝AAH，则执行ANL A，R5指令后的结果是（A）= 00H，（R5）= AAH；则执行ORL A，R5指令后的结果是（A）= FFH ，（R5）= AAF；则执行XRL A，R5指令后的结果是（A）= FFH，（R5）= AAH 。 10.伪指令不产生(产生/不产生)可执行目标代码。汇编语言程序结束的指令为END。11．DA指令跟在ADD,ADDC指令的后面，用与二进制数与BCD码的调整。若 （A）=0AH ，执行DA A指令后，（A）= 15。 单项选择题 1.JMP跳转范围是:(D. -128~127B) ２．MCS—51系列单片机最长的一条指令需 B. 4个机器周期。 ３．MOV A，@R0这条指令中@R0的寻址方式称为:(B. 寄存器间接寻址) ４．在CPU内部，反映程序运行状态或反映运算结果的特征寄存器是:B. PSW ５．下列指令中正确的是:B. JBC TF0，L1 ６．下列指令中错误的是:A. SETB 50H.0 7．将累加器的值压入堆栈的正确指令是：B. PUSH A 8.下列那条减法指令是错误的:C. SUBBC 9. 指令CJNE A ，#00H ，LOOP 影响PSW的哪一位:C.CY 10. 在MUL AB指令中，若积超过255，则C. OV=1 11．在相对寻址方式中，寻址的结果体现在A.PC中 12．在相对寻址方式中，"相对"两字是指相对于 C.当前指令的末地址 13．在寄存器间接寻址方式中，指定寄存器中存放的是B.操作数地址 14．对程序存储器的读操作，只能使用D．MOVC指令 15．必须进行十进制调整的十进制运算C．只有加法 16．执行返回指令时，返回的断点是C．调用指令下一条指令的首地址 17．下列指令中与进位标志位CY 无关的指令有D．无条件转移指令 18．可以为访问程序存储器提供或构成地址的有D．PC、A、DPTR和SP 19．以下各项中不能用来对内部数据存储器进行访问的是A．数据指针DPTR 20．若原来工作寄存器0组为当前寄存器组，现要改1组为当前寄存器组，不能使用指令C．MOV PSW.3,C 21．不能为程序存储器提供和构成地址的有：D．PSW 22．MCS-51汇编语言指令格式中，唯一不可缺少的部分是：B．操作码 23．MCS—51的立即寻址方式中，立即数前面：D．应加前缀“#”号 24．下列完成8031单片机内部数据传送的指令是：D．MOV direct,direct （25）．MCS—51的立即寻址的指令中，立即数就是：A．放在寄存器R0中的内容26．单片机中PUSH和POP指令常用来：C．保护现场，恢复现场 27．MCS—51寻址方式中，操作数Ri加前缀“@”号的寻址方式是：A．寄存器间接寻址 28．MCS—51寻址方式中，位寻址的寻址空间是： Ｄ．片内RAM的20H～2FH字节中的所有位和部分专用寄存器SFR的位 29．MCS—51寻址方式中，直接寻址的寻址空间是B．专用寄存器SFR 30．执行指令MOVX A，@DPTR时，WR、RD脚的电平为：C．WR高电平，RD低电平 31．主程序执行完ACALL后返回主程序后，堆栈指针SP的值：A．不变 32．单片机中使用MOVX A，@R1指令寻址数据存贮器1050H单元。B．不能 33．下列指令判断若P1口最低位为高电平就转LP，否则就执行下一句的是:D．JNZ P1.0，LP 34．指令JB OEOH，LP中的OEOH是指：D．一个单元的地址 35．下列指令中比较转移指令是指：B．CJNE Rn，#data，rel
试题 1 一、填空题（25 分，每空 1 分） 1.AT89S51 单片机为8 位单片机 2.MCS-51 系列单片机的典型芯片分别为8031 、8051 、8751 。 3.AT89S51的异步通信口为全双工（单工/半双工/全双工） 4.AT89S51 有 2 级中断， 5 个中断源 5.AT89S51 内部数据存储器的地址范围是00H~7FH ，位地址空间的字节地址范围是20H~2FH ，对应的位地址范围是00H~7FH ，外部数据存储器的最大可扩展容量是64K 。 6.AT89S51 单片机指令系统的寻址方式有__寄存器寻址__、直接寻址_、寄存器间接寻址__、_立即寻址_、基址寄存器加变址寄存器寻址。 7.如果（A）=34H ，（R7）=0ABH ，执行XCH A, R7；结果（A）= 0ABH ，（R7）= 34H 。 8.82C55 可以扩展 3 个并行口，其中8 条口线具有位操作功能； 9.当单片机复位时PSW＝00 H，这时当前的工作寄存器区是0 区，R4 所对应的存储单元地址为04 H。 10.若 A 中的内容为67H，那么，P 标志位为 1 。 11.74LS138是具有 3 个输入的译码器芯片，其输出作为片选信号时，最多可以选中8 片芯片。 二、判断以下指令的正误：（5 分） ) ；√）
（1）MOV 28H，@R4；（× ）) ；√）
3) DEC DPTR ；×） （4）CLR R0 ；（× ） （5）MOV T0，#3CF0H；（× ） 三、简答题 1、如果(DPTR)=507BH ，(SP)=32H，(30H)=50H ，(31H)=5FH，(32H)=3CH,则执 行下列指令后： POP DPH; POP DPL; POP SP; 则： __3CH___；(DPL)= ___5FH___；(SP)= 50H (DPH)= _ 2、采用6MHz 的晶振，定时1ms，用定时器方式0 时的初值应为多少？（请给出计算过程）（6分） 解：∵采用6MHZ晶振∴机器周期为2us 13-X）×2×10- 13 -6 -3 （2 6=1×10-3 ∴X=7692（D）=1E0CH=1 1110 0000 1100 （B）， 化成方式0 要求格式为1111 0000 1100 B, 即0F00CH 综上可 知:TLX=0CH, THX=0F0H 3.分析下列程序的功能（ 5 分） PUSH ACC PUSH B POP ACC POP B 解: 该程序的功能是通过累加器ACC 与寄存器 B 数据交换。 五、简述MCS-51 系列单片机主从结构多机通信原理，设有一台主机
第2章： 2、CIP-51有哪些存储空间？各个存储空间的功能及寻址范围是什么？ 有程序存储器、内部数据存储器、外部数据存储器、特殊功能寄存器和位寻址区五个独立的地址空间。 ●程序存储器：存放程序和常数，容量为64KB，地址范围0000H-0FFFFH ●内部数据存储器：用于通用寄存器和存放数据的临时存储器，容量为256B，地址范围00H-0FFH ●外部数据存储器：用于存放数据，容量为64KB（有4KB在芯片内部），地址为0000-0FFFFH ●特殊功能寄存器（SFR）：提供对片内资源和外设的访问和控制，以及与外设的数据交换，C8051F020有 122个，离散分布在地址80H-0FFH中。 ●位地址空间：存放位变量，进行布尔运算，容量为256位，有内部RAM的20H-2FH（16字节，128位） 和部分SFR（字节地址可以被8整除的）组成，地址范围为00H-0FFH 3、CIP-51的内部RAM空间有多少字节？它们在应用中有什么专门用途？堆栈一般应设置在什么位置？ ●内部RAM有256字节 ●低128B中的00H-1FH用于通用寄存器，20H-2FH既可以字节寻址也可以位寻址，30H-7FH作一般存储 器用；高128B因为与SFR地址重叠，故只能间接寻址，也作一般存储器用 ●理论上堆栈可以设在内部数据存储器的任何位置，复位时堆栈指针SP为07H，但为了避开通用寄存器和 位地址空间，一般设在30H-0FFH。 5、读写内部RAM与外部RAM的数据时，使用的指令有什么区别？读程序存储器的数据的指令又有什么不同？读写内部RAM用MOV指令；读写外部RAM用MOVX指令；读程序存储器用MOVC指令，写程序存储器用MOVX指令，但为与写外部RAM相区分，需要对相应SFR的相关位进行设置。 6、若（PSW)=0x10，则当前的R0~R7在内部RAM中有哪些单元？ 由（PSW）=0x10可知RS1RS0=10，故通用寄存器R0-R7在内部RAM的0x10-0x17单元。（PSW的格式P22） 第一次作业存在的问题： 第一题：5个存储空间，有的同学写的不全，漏SFR和位寻址区；有的同学对位寻址区的寻址范围写的不对，应为0x00-0xff而非0x20-0x2f。 第三题：内部RAM每一部分的专门作用，尤其低128B要再分类说明；片内XRAM不算片内RAM；堆栈一般在0x30-0xff，而非0x30-0x7f。 第六题：部分同学不会做；要查询PSW的格式，RS1RS0的作用，P22表2-2 8、请叙述中断的响应过程。一个中断请求从提出到CPU响应最短要多长时间？如果CPU响应中断的条件全部具备，响应中断最长的时间是多少？在什么样的情况下会出现这个响应时间？ C8051F的每个系统时钟周期对中断标志采样并对优先级译码，如果允许中断响应，则置位相应的优先级状态触发器，然后执行一条硬件长调用指令，控制转移到相应的入口，清相应中断请求标志（有些需要在中断服务程序中清除，如RI、TI），接着PC压栈（但不保护PSW），将中断服务程序的入口地址送给PC，完成中断响应。最快需要5个系统时钟周期：1个中断检测周期，4个对ISR的调用周期（LCALL）。最慢发生在CPU正在执