9.11
第一章
1.1.1 分类
1.按字长分类：4、8、16、32、64位机
2.结构类型：单片机、单板机、微型计算机
3.用途：个人计算机、工作站/服务器、网络计算机。
4.体积：台式机、便携式。
1.1.2性能指标
由计算机系统的结构、指令系统、硬件组成、软件配置等多方面决定。
（1）主频：指微型计算机CPU的时钟频率，主频决定计算机的速度。
（2）字长：指微型计算机内部一次处理的二进制的位数，字长越长，运算精度越高，功能越强。
（3）存储器的容量：分为内存储器（内存或主存）和外存储器。
内存：CPU直接访问的存储器，需要执行的程序和需要存储的数据放在其中。
外存：硬盘
（4）存储周期：主存储器完成一次读写所需要的时间，存储时间越短，计算机运算速度越高。（与珠村器指标有关）
（5）运算速度：衡量计算机性能的重要指标。指微型计算机每秒所能执行指令
的条数。
1.2.1微型计算机系统微型计算机
微型计算机（主机）
包括：微处理器、存储器、输入输出接口、系统总线（连接）
（1）存储器
存储器是微型机的存储和记忆装置，用来存储数据、程序、中间结果和最终结果的数字信息。分为随机存储器（RAM）和只读存储器(ROM)。
读操作是CPU将内存单元的内容读入CPU内部
写操作是CPU将信息传送到内存单元保存起来
（2）系统总线
分为地址总线（AB）、数据总线(DB)、控制总线(CB)。
1）地址总线：地址总线的位数决定了CPU可直接寻址的内存容量。（三态单向总线）
2）数据总线：用来传输数据和信息的。数据总线的条数和所用微处理器的字长相等（三态双向总线）
3）控制总线：传送各类控制信号。
每条控制总线最多传送两个控制信号。
控制信号分为两类：1.CPU发出（如读命令、写命令、中断响应等）
2.存储器和外部设备的状态信息，（如中断请求、
复位、总线请求）
控制总线宽度根据系统需要确定，传送方向就具体控制信号而定。
（3）微处理器：算术逻辑部件、控制部件、寄存器组三部分组成
1.2.2微处理器
1.微处理器
(1)微处理器简称MPU，它是一个中央处理器CPU。
(2)CPU是微型计算机的核心部件，它将运算器、控制器、寄存器通过内部总线连接在一起，并集成在一个独立芯片上。(具有解释指令、执行指令、和与外界交换数据的能力)。
1）运算器
由运算逻辑单元、累加器、标识寄存器及相应控制逻辑组合而成的电路。（在控制
信号下可完成加减乘除等运算）
2）控制器（计算机控制中心。指令寄存器、指令译码器、操作控制器组成）它对指令进行分析、处理以及产生控制信号。同时产生控制部件所需的
定时脉冲信号，是计算机各部件协调的工作。
控制器只会是通过程序进行的，程序放在存储器中，它依次从存储器中
取出指令。控制器根据指令的要求，对CPU内部和外部发出相应的控制信息。
3）寄存器（专用寄存器固定通用寄存器依据需要规定用途）
用来存放参加处理和运算的操作数，以及存放数据处理的中间结果和最
终结果
（3）性能指标
1）主频：微处理器的时钟频率。
2）外频：微处理器外部总线工作频率。
3）制造工艺：管子之间最小线距来衡量位处理器的继承密度。
4）工作电压：微处理器正常工作所需电压。（热量）
5）地址线宽度：决定了为处理器可以访问的物理地址空间。
6）数据线宽度：决定了微处理器与外围部件内存以及输入/输出设备之间依次数据传输的信息量。
7）内部协办处理器：包含它的话，可以加快特定类型的数值计算。
8）超标量结构：在一个时钟周期内微处理器可以执行一条以上的指令，即至少包括两条指令流水线。
9）L1/L2高速缓存：一级二级高速缓存。可以提高为处理器的运行效率。
回写结构缓存：读写操作均有效，速度较快
通写结构缓存：及对读操作有效。
1.2.3单片机、单板机、多板机（了解）
1.3微型计算机基础知识
8位微型计算机地址总线16位，最大寻址范围2^16=64KB
16位计算机的地址总线20位，最大寻址范围2^20=1MB
32位——4GB 36位——64GB
1.3.1计算机数制及其相互转换
二进制、八进制、十进制、十六进制之间相互转换。B、O、D、H（2、8、10、16）
数制：一定规律的计数规则
基数：一个正整数，它等于相邻数位上权的比
系数：一个数的一组数字或符号中各个位数上的数字
权：用数字或符号表示一个数时它所具有的位值
1.3.2计算机数值表示及其运算
（1）原码、补码（取反加1）、反码。(简单要掌握)
（2）加减乘除运算。
（3）补码加减法运算
1.3.3数的定点和浮点表示
（1）定点数：指小数点在数值中的位置固定不变。用这种方法表示的数称为定点数。
1）纯小数：小数点固定在符号位之后。范围-（1-2^(-n））≤X≤1-2^(-n)
2）纯整数：小数点固定在最低位之后。-（2^n-1）≤X≤2^n-1
（2）浮点数：指小数点在数值中的位置不是固定不变，实际位置将随阶码而浮动，用这种方法表示的数叫做浮点数。
一个浮点数a由两个数m和e来表示：a = m ×b^e。在任意一个这样的系统中，我们选择一个基数b（记数系统的基）和精度p（即使用多少位来存储）。
m（即尾数）是形如±d.ddd...ddd的p位数（每一位是一个介于0到b-1之间
的整数，包括0和b-1)。
编码格式：
阶符±阶码e 数符±尾数m
阶符和数符都是一位，0表示正1表示负。
1.3.4溢出概念
计算机表示的数的范围是一定，如果超出这个范围，计算机就会发生溢出。（上溢和下溢）。
1.4常用编码及表示
用某种文字符号或数码串来表示一对应数字、信号和状态的过程，叫做编码。
（1）BCD码表示0-9，加减计算时，记得调整加六（压缩、非压缩）
（2）ASCII
注意：B、D、H：2、10、16.
ASCII:0~9:30H A~F：37H A~Z与a~z相差20H
BCD码：当结果10进制和大于9或大于等于16时，必须加6调整。
9.12
第二章8086/8088微处理器及其结构
第一节内部结构
一、微处理器简介
字长：16位/准16位
时钟频率：标准主频5MHz
数据地址总线复用
内存容量：20位地址总线，可直接寻址1MB存储空间
端口地址：16位I/O地址总线，可直接寻址64KB个端口
中断功能：可处理内部软件和外部硬件中断，中断源可达256个
两种工作模式：支持单片CPU和多片CPU系统工作。
1.信息处理时采用执行指令和取指令并行进行
2.内存采用分段的管理方式
3.微处理器和协处理器可以工作在同一系统中
二、微处理器内部结构
（1）分为两个逻辑单元：1）执行部件EU。2）总线接口部件BIU两个单元相互独立，分别完成各自操作
两个单元可以并行执行（执行指令、取指令），实现指令取指和执行的流水线操作
（2）BIU
功能：总线接口单元是微处理器内存与存储器和I/O接口传送信息的通道。BIU负责从内存中将指令送到指令队列中、负责数据从内存或I/O口送到执行单元EU、负责将执行单元的运行结果送到内存或I/O接口。
当执行单元执行转移类指令时，指令队列立刻被清除总线接口单元又重新开始从内存中取转移目标处的指令代码送入指令队列。
地址加法器：产生20位地址。
指令指针寄存器IP：用于存放要执行的指令的偏移地址，不能作为一般寄存器使用。
（3）EU
功能
负责译码和执行指令
三、8086流水线
（1）总线接口部件BIU和执行部件EU并不是同步工作的，两者的动作管理遵循如下原则：
每当8086的指令队列中有2个空字节，BIU就会自动把指令取到指令队列中。
而同时EU从指令队列取出一条指令，并用几个时钟周期去分析、执行指令。
当指令队列已满，而且EU对BIU又无总线访问请求时，BIU便进入空闲状态。
在执行转移、调用和返回指令时，指令队列中的原有内容被自动清除。
四、8086微处理器的寄存器结构
1用来暂时存放参加运算的操作数和运算过程中的中间结果，减少程序执行的过程中访问存储器的个数。
可供编程时用的有14个16位寄存器，用途分为三类：通用寄存器、控制寄存器、段寄存器。
通用寄存器
分为：数据寄存器、地址指针和变址寄存器1）数据寄存器
（2）控制寄存器
8086位处理器的控制寄存器主要有：指令指针寄存器IP 状态标识寄存器FLAG 1）指令指针寄存器IP：16位寄存器，存放EU要执行的下一条指令的偏移地址，用以控制程序中指令的执行顺序。（即程序运行过程中，IP始终指向下一次要取出的指令偏移地址。或称IP和CS一起指向下一条指令的物理地址。）
物理地址=CS（段基址）×16【起始地址】＋IP（偏移地址）在十六位进制CS+0
2）状态标识寄存器：一个16位寄存器，共9个有效标志，6个状态标志，3个控制标
识。
（3）段寄存器
由于8086微处理器可直接寻址的存储器空间是1MB，直接寻址需要20位地址码，而所有内部寄存器是16位的，用这些寄存器只能寻址64KB的空间。（采用储存器分段技术来实现用16位地址寻访1MB存储空间。）
1）代码段寄存器CS（Code Segment）：存放当前正在运行的程序代码所在段的段基值，表示当前使用的指令代码可以从该段寄存器指定的存储器段中取得，相应的偏移值则由IP提供。
2）数据段寄存器DS（Data Segment）：指出当前程序使用的数据所存放段的最低地址，即存放数据段的段基值。
3）堆栈段寄存器SS（Stack Segment）：指出当前堆栈的底部地址，即存放堆栈段的段基值。
4）附加段寄存器ES（Extra Segment）：指出当前程序使用附加数据段的段基址，该段是串操作指令中目的串所在的段。
8086/8088区别
1）8088指令队列长度仅有4个字节（8086有6个），只要出现一个空闲字节，BIU就会自动访问存储器，去新的指令来补充指令队列的空缺。（CPU限制）2）8088CPU的BIU通过总线控制电路与外部交换数据的数据总线宽度是8位，总线控制电路与专用寄存器之间的数据总线宽度也是8位，而EU内部总线是16位。(8086是16位的，8088是8位的。这与二者的外部数据总线的根数是相同的为了兼容性)
引脚不同
(1) AD15～AD0的定义不同：在8086中都定义为地址/数据复用总线；而在8088中，
由于只需用8条数据总线，因此，对应予8086的AD15～AD8这8条引脚，只作地址线使用。
(2)34号引脚的定义不同：在8086中定义为BHE信号；而在8088中定义为SS0，它与
DT/R，IO/M一起用作最小方式下的周期状态信号。
(3)28号引脚的相位不同：在8086中为M/IO；而在8088中被倒相，改为IO/M，以便
与8080/8085系统的总线结构兼容。
第二节80868088微处理器外部结构
简介：
（1）8086/8088内部结构基本相同，外部都是采用40引脚双列直插式封装（DIP），它们
都采用外部数据总线与地址总线分时复用的方法用以减少芯片引脚，
（2）40条引脚的功能可分为三类：数据总线、地址总线、控制总线。
（3）它们有两种模式：最大模式、最小模式。最小模式系统中只有一个微处理器，系统的所有控制信号全部由8086/8088提供。最大模式中有多个微处理器，系统中所有控制信号全部由总线控制器提供。
（4）8086,16根数据线，20根地址线。8088,8根数据线，20根地址线。
（5）微处理器具备：1）能够接收发送数据2）能够对接收的数据和发送的数据进行相应的处理3）能够对指令进行寄存、译码并执行指令操作4）能够暂存少量数据5）能够提供系统所需的定时和控制信号6）能够响应I/O设备发出的中断请求。
（6）8086/8088与8位机相比1）处理信息时，采用执行指令和取指令并行进行2）8080采用串行串行工作方式，而8086/8088取指令和执行指令可同时进行。
2.2.18086/8088在最小模式中引脚定义
1.AD15——AD0（Address Date Bus）地址/数据线。
（1）数据总线16根，传送数据为双向三态输入/输出，T1时CPU这些引脚输出存储器或I/O端口的地址，T2——T4，用来传输数据。
（2）在中断响应及系统总线“保持响应”周期时，AD15——AD0被设置成高组
态。
（3）8088：AD7——AD0 8条地址/数据线,A15——A8只用来输出地址。
2.A19/S6——A16/S3地址状态线(Address/status)
（1）4根线时分时复用的，单向输出传送地址和状态。
（2）T1时刻A19/S6——A16/S3作为地址线输出地址信号，与AD15——AD0一起构成20位物理地址，可访问1MB。T2——T4时刻A19/S6——A16/S3作为状态线输出。
（3）S6恒等于0，以表示8086/8088当前连接总线上。
（4）S5表示中断允许标志位的状态：1表明CPU可以响应可屏蔽的中断请求，0表示禁止一切可屏蔽的中断。
S4、S3代码组合对应状态
控制总线
3.NMI（Non-Maskble Interrupt）不可屏蔽中断请求信号
（1）不受IF状态影响也不能用软件进行屏蔽，中断类型为2.（经常处理电源掉电等紧急情况）。
4.INTR（Interrupt Request）可屏蔽中断请求信号线
（1）IF为1时，表示外设提出了中断请求，8086在每个指令周期最后一个T状态去检测信号，一旦检测到信号有效，当IF（中断允许位）=1，则CPU在执
行完当前指令后响应中断。
（2）用STI指令，使标识允许标志位IF=1，用CLI指令，使IF=0，实现中断屏蔽。
5.CLK（Clock)系统时钟信号线
（1）系统时钟一般由8284时钟发生器产生，8086为5~15MHz;8088为5MHz，时钟信号比为33%。
6.RESET（Reset）系统复位信号线
（1）高电平有效，CPU接收到复位信号时，停止现行操作，并初始化段寄存器、标志位寄存器、指令指针、指令队列，CS=FFFFH，标识寄存器为清0，指令队列变空，其它段寄存器为0000H。
（2）复位脉冲宽度不得小于4个时钟周期，接通电源时不能小于50us。
7.READY（Ready）“准备好”信号线
（1）“准备好”信号是由被访问的存储器或I/O端口发来的响应信号，高电平有效。
（2）CPU在每个周期的T3时刻检测READY信号线，当READY为高电平时，表示被访问的内存或I/O设备已准备好，CPU可以进行数据传输。若=0，在T3结束时CPU插入几个T等待状态，直到READY信号有效，才进入T4状态。
8.非TEST（Test）等待测试信号线
（1）用于最大模式中，且只有在执行WAIT指令时才使用。当CPU执行
Wait指令时，每隔5个时钟周期对该引脚的输入进行一次测试，若为高电平，CPU 将停止取消条指令而进入等待状态，重复执行Wait指令，直到其变成低电平，继续执行上一直令。等待期间允许外部中断。
9.非INTA（Interrupt Acknowledge）中断效应信号
（1）输出，低电平有效。它是CPU对外部发来的中断请求信号INTR的响应信号。
（2）在中断响应总总线周期T2/T3/TW状态，发出两个连续负脉冲。第一个负脉冲是通知外设接口，它发出的中断请求以获得允许，准备好中断类型码；外设接口收到第二个负脉冲后，将中断类型码放在数据总线上，从而使CPU读到该中断请求的详细信息。
10.ALE（Address Latch Enable）地址锁存允许信号
（1）用作8282/8283地址锁存起的片选信号，在T1状态，ALE 有效，表示地址/数据总线上传送的是地址信息，将它锁存到8282/8283中。这是由于地址数据/总线分时复用所需要的，ALE信号不能浮空（就是逻辑器件的输入引脚不接任何电平。由于逻辑器件的内部结构，当它输入引脚悬空时，相当于该引脚接了高电平）。
11.非DEN（Data Enable）最小系统下作为数据允许信号线
（1）作为数据收发器使用时，DEN为收发器提供一个控制信号，当其有效时，表示CPU当前准备发送或接收一个数据。在DMA方式时，被置为高组态。
12.DT/非R（Data Transmit/Receive）数据发送/接收控制信号线
（1）三态，输出。该信号控制8286/8287数据总线收发器的传送方向。
（2）当其为高电平，CPU向内存或I/O端口发送数据；当其为低电平，CPU从内存或I/O端口接收数据。在DMA方式时，DT/非R被设为高组态。
13.M/非IO（Memory/Input and Output）存储器输入输出信号线
（1）当其为高电平，表明CPU正与存储器之间进行数据传送。当其为低电平时，表示CPU与输入/输出设备之间进行数据传送。一般在前一个总线周期的T4状态，其为有效电平，直到本周期的T4状态为止。在DMA方式时M/非IO被设置为高阻状态。
14.WR（Write）允许写信号线
（1）低电平：CPU进行I/O口写操作。高电平：CPU进行存储器的写操作。
（2）在写总线周期的T2/T3/TW状态，其为低电平，在DMA方式时，该信号被设置为高阻状态。
15.HLDA(Hold Acknowledge)总线保持响应信号
（1）CPU一旦测试到HLOD总线请求信号有效，如果CPU允许让出总线，在当前总线周期结束时，与T4状态发出HLDA信号，表示响应这一信号请求，并立即让出总线使用权，将3总线设置成高阻状态。总线请求不见获得总线控制权后，总线使用完毕后使HOLD无效。
16.HPLD（Hold Request）总线保持请求信号线
（1）输入，当8086/8088最小模式系统中CPU之外的其他共享总线的部件要求占用总线时，通过信号向CPU发出一个高电平的总线保持请求信号。
17.RD（Read）读选通信号
（1）当其为低电平时，M/非IO为低电平时，表示CPU当前正在进行I/O端口的读操作。M/非IO为高电平时，表示CPU当前正在进行存储器读操作。在DMA方式时，该信号被设置为高组态。在读总线周期的T2/T3/TW状态，非RD为低电平。在保持响应周期，被设置为高阻状态。
18.MN/非MX（Minimum/Maximum Mode Control）最小最大模式控制信号线
（1）当其为高电平时，最小模式。低电平：最大模式。
19.34引脚8086BHE/S7（8088非SSO）
（1）高8位数据总线有效/状态分时复用线，三态、输出，在总线周期T1状态时输出，S7在T2~T4时输出。当非BHE/S7引脚上输出非BHE信号时，表示总线高8
单片机原理及其接口技术实验指导书 实验1 Keil C51的使用（汇编语言） 一.实验目的： 初步掌握Keil C51（汇编语言）和ZY15MCU12BD型综合单片机实验箱的操作和使用，能够输入和运行简单的程序。 二.实验设备： ZY15MCU12BD型综合单片机实验箱一台、具有一个RS232串行口并安装Keil C51的计算机一台。 三.实验原理及环境： 在计算机上已安装Keil C51软件。这个软件既可以与硬件（ZY15MCU12BD型综合单片机实验箱）连接，在硬件（单片机）上运行程序；也可以不与硬件连接，仅在计算机上以虚拟仿真的方法运行程序。如果程序有对硬件的驱动，就需要与硬件连接；如果没有硬件动作，仅有软件操作，就可以使用虚拟仿真。 四：实验内容： 1.掌握软件的开发过程： 1）建立一个工程项目选择芯片确定选项。 2）加入C 源文件或汇编源文件。 3）用项目管理器生成各种应用文件。 4）检查并修改源文件中的错误。 5）编译连接通过后进行软件模拟仿真。 6）编译连接通过后进行硬件仿真。 2.按以上步骤实现在P1.0输出一个频率为1Hz的方波。 3.在2的基础上，实现同时在P1.0和P1.1上各输出一个频率同为1Hz但电平状态相反的方波。 五：程序清单： ORG 0000H AGAIN：CPL P1.0 MOV R0，#10 ;延时0.5秒 LOOP1：MOV R1，#100 LOOP2：MOV R2，#250 DJNZ R2，$ DJNZ R1，LOOP2 DJNZ R0，LOOP1 SJMP AGAIN END 六：实验步骤： 1.建立一个工程项目选择芯片确定选项 如图1-1所示：①Project→②New Project→③输入工程名test→④保存工程文件（鼠标点击保存按钮）
复习题及答案 （一）选择题（在每个小题四个备选答案中选出一个正确答案，填在题的括号中） 1、80C51基本型单片机内部程序存储器容量为（C）。 （A）16K （B）8K （C）4K （D）2K 2、在80C51单片机应用系统中，可以作为时钟输出的是（C）引脚。 （A）（B）RST （C）ALE （D） 3、在80C51的4个并行口中，能作为通用I/O口和高8位地址总线的是（C）。 （A）P0 （B）P1 （C）P2 （D）P3 4、当优先级的设置相同时，若以下几个中断同时发生，（D）中断优先响应。 （A）（B）T1 （C）串口（D）T0 5、在80C51中，要访问SFR使用的寻址方式为（A）。 （A）直接寻址（B）寄存器寻址（C）变址寻址（D）寄存器间接寻址 6、以下的4条指令中，不合法的指令为（D）。 （A）INC A （B）DEC A （C）I NC DPTR （D）SWAP ACC 7、当需要扩展一片8K的RAM时，应选用的存储器为（B）。 （A）2764 （B）6264 （C）6116 （D）62128 8、若想扩展键盘和显示，并希望增加256字节的RAM时，应选择（A）芯片。 （A）8155 （B）8255 （C）8279 （D）74LS164 9、80C51单片机要进行10位帧格式的串行通讯时，串行口应工作在（B ）。 （A）方式0 （B）方式1 （C）方式2 （D）方式3 10、80C51复位初始化时未改变SP的内容，第一个入栈的单元地址为（A）。 （A）08H （B）80H （C）00H （D）07H 二、填空题 1、计算机的经典结构由存储器、运算器、控制器、输入设备、输出设备组 成。 2、80C51单片机基本型内部RAM有128个字节单元，这些单元可以分为三个用途不同 的区域，一是工作寄存器区，二是位寻址区，三是通用数据区区。 3、在8051单片机中，由 2 个振荡周期组成1个状态周期，由 6 个状态周期组成1 个机器周期。 4、8051的堆栈是向地址的高端生成的。入栈时SP先加1，再压入数据。 5、对于80C51无嵌套的单级中断，响应时间至少 3 个机器周期，最多8个机器周期。 三、简答题 简述80C51单片机的I/O口的功能和特点； 答：P0：地址总线低8位/数据总线和一般I/O口 P1：一般I/O口 P2：地址总线高8位和一般I/O口 P3：第二功能和一般I/O口 4个口作为一般I/O时均为准双向口。 5、简述80C51单片机指令系统的特点及寻址方式。
0924]《单片机原理与接口技术》 作业一 [单选题]MCS―51单片机一个机器周期由（）个振荡周期构成；A：2 B：4 C：8 D：12 参考答案：D [多选题]电子计算机的硬件系统主要组成部分有（）A：CPU B：存储器 C：输入设备 D：输出设备 参考答案：ABCD [单选题]MCS-51单片机是（）位机。 A：4 B：8 C：16 D：32 参考答案：B [单选题]使用MCS51汇编语言指令时，标号以（）开始。 A：标点符号 B：数字 C：英文字符 D：中文字符 参考答案：C
[多选题]CPU的主要组成部分有（） A：运算器 B：控制器 C：程序存储器 D：数据存储器 参考答案：AB [判断题]MCS-51单片机复位后，RS1、RS0为0、0，此时使用0组工作寄存器。 参考答案：正确 [判断题]MCS-51单片机复位后，部特殊功能寄存器均被清零。 参考答案：错误 [填空题] 1.十六进制数30H等于十进制数（）； 2.十六进制数20H的压缩BCD码为（）； 3.与十进制数40相等的十六进制数为( )； 4.十六进制数037H对应的压缩BCD码可表示为( )； 5.字符"A”的ASCII码为（）； 6.字符"D”的ASCII码为（）； 7.字符"1”的ASCII码为（）； 8.字符"5”的ASCII码为（）； 9.位09H所在的单元地址是（）字节的（）位； 10.编写程序时使用的程序设计语言有（）、（）、（）三种； 11.MCS―51单片机有四个工作寄存器区，由PSW状态字中的（）、（）两位的状态来 决定； 12.定时器的工作方式（）为16位为定时/计数方式； 13.串行通讯分为（）和（）两种基本方式； 14.串行通讯工作方式1和方式3的波特率有SMOD值和（）控制。 参考答案：
单片机原理与接口技术习题答案 习题与思考题1 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。 1-4 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。 习题与思考题2 2-2 MCS-51单片机的EA、ALE和PSEN端的功能是什么？ 答：ALE——ALE为地址锁存允许信号，在访问外部存储器时，ALE用来锁存P0送出的低8位地址信号。 PSEN——外部程序存储器的读选通信号。当访问外部ROM时，PSEN产生负脉冲作为外部ROM的 选通信号；在访问外部RAM或片内ROM时，不会产生有效的PSEN信号。PSEN可驱动8个LSTTL 门输入端。 EA——访问外部程序存储器控制信号。对8051和8751，它们的片内有4KB的程序存储器。当EA为 高电平时，CPU访问程序存储器有两种情况：一是访问的地址空间在0～4K范围内，CPU访问片内 程序存储器；二是访问的地址超出4K时，CPU将自动执行外部程序存储器的程序。对于8031，EA 必须接地，只能访问外部ROM。 2-3 程序计数器（PC）有多少位？它的主要功能是什么？ 答：程序计数器有16位，它的功能和一般微型计算机的相同，用来存放下一条要执行的指令的地址。当按照PC 所指的地址从存储器中取出一条指令后，PC会自动加l，即指向下一条指令。 2-5 MCS-51单片机如何实现工作寄存器组R0~R7的选择？ 答：每个工作寄存器组都可被选为CPU的当前工作寄存器，用户可以通过改变程序状态字寄存器（PSW）中的RS1、RS0两位来任选一个寄存器组为当前工作寄存器。 RS1RS0寄存器组R0R1R2R3R4R5R6R7 000组00H01H02H03H04H05H06H07H 011组08H09H0AH0BH0CH0DH0EH0FH 102组10H11H12H13H14H15H16H17H 113组18H19H1AH1BH1CH1DH1EH1FH 2-6 单片机复位后，各特殊功能寄存器中的初始化状态是什么？ 答： 特殊功能寄存器初始状态特殊功能寄存器初始状态ACC00H TMOD00H PC0000H TCON00H PSW00H TL000H SP07H TH000H DPTR0000H TL100H P0~P30FFH TH100H IP xx000000B B00H IE0x000000B SCON00H PCON0xxx0000B SBUF不定
范文范例学习指导 第1章微机运算基础 习题和思考题 1.请完成以下计算： 174．66D=(10101110.10101)B＝（AE. A8）H 10101110101.01011B＝（1397.344）D＝（575.58）H 4BCH＝（010*********）B＝（）BCD 2.设字长为8位，X＝（2A）16，当X分别为原码、补码、反码和无符号数的时候，其真值 是多少？ 答：当X表示原码时，其真值为：＋101010 当X表示补码时，其真值为：＋101010 当X表示反码时，其真值为：＋101010 当X表示无符号数数时，其真值为：00101010 3.设字长为8位，用补码形式完成下列计算，要求有运算结果并讨论是否发生溢出？ 120＋18 －33－37 －90－70 50＋84 答：120＋18 其补码形式分别为：（120）补＝01111000 （18）补＝00010010 01111000 ＋ 00010010 10001010 由于C s=0 ，C p=1，因此有溢出，结果错误 －33－37 其补码形式为：（－33）补＝11011111 （－37）补＝11011011 11011111 ＋11011011 10111010 由于C s=1， C p=1，所以没有溢出，结果正确 －90－70 其补码形式为：（－90）补＝10011100 （－70）补＝10111010 10011100 ＋10111010 01010110 由于C s=1， C p=0，所以有溢出，结果错误 50＋84
其补码形式为：（50）补＝00110010 （84）补＝01010100 00110010 ＋01010100 10000110 由于C s=0， C p=1，所以有溢出，结果错误 4.请写出下列字符串的ASCII码值。 My name is Zhang san. 4D 79 6E 61 6D 65 69 73 5A 68 61 6E 67 73 61 6E 2E 第2章 80X86微机系统 习题与思考题 1.微型计算机主要由哪些基本部件组成？各部件的主要功能是什么？ 答：微型计算机主要由输入设备、运算器、控制器、存储器和输出设备组成。 各部件的功能分别是：1、输入设备通过输入接口电路将程序和数据输入内存；2、运算器是进行算术运算和逻辑运算的部件，它是指令的执行部件；3、控制器是计算机的指挥中心，它负责对指令进行译码，产生出整个指令系统所需要的全部操作的控制信号，控制运算器、存储器、输入/输出接口等部件完成指令规定的操作；4、存储器用来存放程序、原始操作数、运算的中间结果数据和最终结果数据； 5、输出设备是CPU通过相应的输出接口电路将程序运行的结果及程序、数据送到的设备； 2.微处理器的发展过程是什么？ 答：微型计算机的发展过程是： 第一代（1946～1957）——采用电子管为逻辑部件，以超声波汞延迟线、阴极射线管、磁芯和磁鼓等为存储手段；软件上采用机器语言，后期采用汇编语言。 第二代（1957～1965）——采用晶体管为逻辑部件，用磁芯、磁盘作内存和外存；软件上广泛采用高级语言，并出现了早期的操作系统。 第三代（1965～1971）——采用中小规模集成电路为主要部件，以磁芯、磁盘作内存和外存；软件上广泛使用操作系统，产生了分时、实时等操作系统和计算机网络。 第四代（1971～至今）——采用大规模集成电路（LSI）、超大规模集成电路（VLSI）为主要部件，以半导体存储器和磁盘为内、外存储器；在软件方法上产生了结构化程序设计和面向对象程序设计的思想。 3.简述80486微处理器的基本结构。 书12页 4.80486微处理器的工作模式有几种？当CS内容为1000H，IP内容为7896H，求在实地址 模式下的物理地址为多少？ 答：实模式和保护模式及虚拟8086模式。当CS内容为1000H，IP内容为7896H，在实地
北京联合大学信息学院实验报告 课程名称：微型计算机原理学号： 姓名： 2012 年 6 月 9 日
目录 实验1 EMU8086模拟器的使用 (3) 实验2 数据传送指令的使用 (5) 实验3 多位十六进制加法运算实验 (9) 实验5 循环程序实验 (11) 实验6 由1 到100 求和实验 (13) 实验7 求表中正数_负数_0 的个数实验 (14) 实验8 数据排列实验（冒泡排序） (16) 实验9 系统功能调用（大小写转换） (18) 实验10 阶乘（递归运算） (20) 实验11 ProteusIO工程文件的建立 (21) 实验12 IO口读写实验(245、373) (22) 实验13 8255 接口实验 (24) 实验14 声光报警 (25) 实验总结 (28)
实验1 EMU8086模拟器的使用 一实验要求 利用EMU8086模拟器环境，完成创建源程序文件，运行调试，实验结果的查看二实验目的： 熟悉EMU8086实验环境 三EMU8086环境： 1 模拟器编辑窗口 2 模拟器调试窗口
四实验内容 实验内容1：新建文件。 运行emu8086 1. 新建文件：单击“新建”按钮，选择COM模板，在模拟器编辑窗口中输入如下程序代码： MOV AX, 1020H MOV BX, 2030H MOV AX, BX ADD AX, BX MOV [BX], AX MOV [2032H], AX HLT 2. 编译：单击“编译”按钮，对程序段进行编译； 3. 保存：编译通过，单击“完成”按钮，将其以文件名“EXP1”保存在本地磁盘上。 4. 仿真：单击“仿真”按钮，打开模拟器调试窗口和源文件窗口。 5.在模拟器调试窗口中的寄存器组区，查看数据寄存器AX,BX,CX,DX；段寄存器CS,ES,SS,DS；指令指针寄存器IP；指针寄存器SP,BP；变址寄存器SI,DI；标志寄存器的值。 6.单击“单步前”按钮，单步执行程序，并观察每次单步执行后，相关寄存器值的变化。 7.单击“重载”按钮，将程序重载，并调整指令运行步进时延为400毫秒，单击“全速”按钮，运行程序， 8.程序运行之后，在程序调试窗口中，选择[view]/[memory]，查看模拟器环境中，内存单元0700：0100开始的连续10个单元的内容 9.将“存储器”中的地址改为0700:2030，查看开始的四个字节的内容，并思考其内容与程序
习题1 1.什么是汇编语言，汇编程序，和机器语言？ 答：机器语言是用二进制代码表示的计算机能直接识别和执行的一种机器指令的集合。 汇编语言是面向及其的程序设计语言。在汇编语言中，用助记符代替操作码，用地址符号或标号代替地址码。这种用符号代替机器语言的二进制码，就把机器语言编程了汇编语言。 使用汇编语言编写的程序，机器不能直接识别，要由一种程序将汇编语言翻译成机器语言，这种起翻译作用的程序叫汇编程序。 2.微型计算机系统有哪些特点？具有这些特点的根本原因是什么？ 答：微型计算机的特点：功能强，可靠性高，价格低廉，适应性强、系统设计灵活，周期短、见效快，体积小、重量轻、耗电省，维护方便。 这些特点是由于微型计算机广泛采用了集成度相当高的器件和部件，建立在微细加工工艺基础之上。 3.微型计算机系统由哪些功能部件组成？试说明“存储程序控制”的概念。 答：微型计算机系统的硬件主要由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成。 “存储程序控制”的概念可简要地概括为以下几点： ①计算机（指硬件）应由运算器、存储器、控制器和输入/输出设备五大基本部件组成。 ②在计算机内部采用二进制来表示程序和数据。 ③将编好的程序和原始数据事先存入存储器中，然后再启动计算机工作，使计算机在不需要人工干预的情况下，自动、高速的从存储器中取出指令加以执行，这就是存储程序的基本含义。 ④五大部件以运算器为中心进行组织。 4.请说明微型计算机系统的工作过程。 答：微型计算机的基本工作过程是执行程序的过程，也就是CPU自动从程序存
放的第1个存储单元起，逐步取出指令、分析指令，并根据指令规定的操作类型和操作对象，执行指令规定的相关操作。如此重复，周而复始，直至执行完程序的所有指令，从而实现程序的基本功能。 5.试说明微处理器字长的意义。 答：微型机的字长是指由微处理器内部一次可以并行处理二进制代码的位数。它决定着计算机内部寄存器、ALU和数据总线的位数，反映了一台计算机的计算精度，直接影响着机器的硬件规模和造价。计算机的字长越大，其性能越优越。在完成同样精度的运算时，字长较长的微处理器比字长较短的微处理器运算速度快。 6.微机系统中采用的总线结构有几种类型？各有什么特点？ 答：微机主板常用总线有系统总线、I/O总线、ISA总线、IPCI总线、AGP总线、IEEE1394总线、USB总线等类型。 7.将下列十进制数转换成二进制数、八进制数、十六进制数。 ①（4.75）10=（0100.11）2=（4.6）8=（4.C）16 ②（2.25）10=（10.01）2=（2.2）8=（2.8）16 ③（1.875）10=（1.111）2=（1.7）8=（1.E）16 8.将下列二进制数转换成十进制数。 ①（1011.011）2=（11.375）10 ②（1101.01011）2=（13.58）10 ③（111.001）2=（7.2）10 9.将下列十进制数转换成8421BCD码。 ① 2006=（0010 0000 0000 0110）BCD ② 123.456=（0001 0010 0011.0100 0101 0110）BCD 10.求下列带符号十进制数的8位基2码补码。 ① [+127]补= 01111111
《微机原理与接口技术》习题答案 一、单项选择题 1、80486CPU进行算术和逻辑运算时，可处理的信息的长度为( D )。 A、32位 B、16位 C、8位 D、都可以 2、在下面关于微处理器的叙述中，错误的是( C ) 。 A、微处理器是用超大规模集成电路制成的具有运算和控制功能的芯片 B、一台计算机的CPU含有1个或多个微处理器 C、寄存器由具有特殊用途的部分内存单元组成，是内存的一部分 D、不同型号的CPU可能具有不同的机器指令 3、若用MB作为PC机主存容量的计量单位，1MB等于( B )字节。 A、210个字节 B、220个字节 C、230个字节 D、240个字节 4、运算器在执行两个用补码表示的整数加法时，判断其是否溢出的规则为( D )。 A、两个整数相加，若最高位（符号位）有进位，则一定发生溢出 B、两个整数相加，若结果的符号位为0，则一定发生溢出 C、两个整数相加，若结果的符号位为1，则一定发生溢出 D、两个同号的整数相加，若结果的符号位与加数的符号位相反，则一定发生溢出 5、运算器的主要功能是( C )。 A、算术运算 B、逻辑运算 C、算术运算与逻辑运算 D、函数运算 6、指令ADD CX，55H[BP]的源操作数的寻址方式是(D )。 A、寄存器寻址 B、直接寻址 C、寄存器间接寻址 D、寄存器相对寻址 7、设(SS)=3300H，(SP)=1140H，在堆栈中压入5个字数据后，又弹出两个字数据，则(SP)=(A ) A、113AH B、114AH C、1144H D、1140H 8、若SI=0053H，BP=0054H，执行SUB SI，BP后，则( C)。 A、CF=0，OF=0 B、CF=0，OF=1 C、CF=1，OF=0 D、CF=1，OF=1 9、已知(BP)=0100H，(DS)=7000H，(SS)=8000H，(80100H)=24H，(80101H)=5AH，(70100H)=01H，(70101H)=02H，指令MOV BX，[BP]执行后，(BX)=(D ) 。 A、0102H B、0201H C、245AH D、5A24H 10、实模式下80486CPU对指令的寻址由(A )决定。 A、CS，IP B、DS，IP C、SS，IP D、ES，IP 11、使用80486汇编语言的伪操作指令定义: VAL DB 2 DUP(1，2，3 DUP(3)，2 DUP(1，0)) 则
微机原理与接口技术_汇编语言,单片机设计简易电子琴微机原理与接口技术 课程设计报告 电子琴(八音盒) 目录 1 课题描 述 ..................................................................... . (1) 1.1 DICE-8086k试验系 统 ..................................................................... .. (1) 1.2 8255与8253结 构 ..................................................................... (1) 1.3功能说 明 ..................................................................... . (4) 2 设计过 程 ..................................................................... . (6) 2.1硬件设计...................................................................... . (6)
2.2软件设计...................................................................... . (6) 2.3系统原理说 明 ..................................................................... (7) 3 测 试 ..................................................................... ........................................................................ 9 总 结 ..................................................................... ........................................................................ 10 附录代 码 ..................................................................... . (11) 参考文 献 ..................................................................... (13) 1 课题描述 随着社会发展，计算机硬件技术越来越多的应用到生活中的各个领域，人们对软硬件技术结合开发出来的产品的要求越来越迫切，需求日益增加，如今用软硬件结合设计电子产品已经成为了一大时尚。本设计编写的一个用开关模拟电子琴的程
《单片机原理及接口技术》（第2版）人民邮电出版社 第2章 AT89S51单片机的片内硬件结构 思考题及习题2 1．在AT89S51单片机中，如果采用6MHz晶振，一个机器周期为。答：2μs 2．AT89S51单片机的机器周期等于个时钟振荡周期。答：12 3．内部RAM中，位地址为40H、88H的位，该位所在的字节地址分别为和。答：28H，88H 4．片内字节地址为2AH单元最低位的位地址是；片内字节地址为88H单元的最低位的位地址为。答：50H，A8H 5．若A中的内容为63H，那么，P标志位的值为。答：0 6．AT89S51单片机复位后，R4所对应的存储单元的地址为，因上电时PSW= 。这时当前的工作寄存器区是组工作寄存器区。答：04H，00H，0。 7. 内部RAM中，可作为工作寄存器区的单元地址为 H～ H。答：00H，1FH 8. 通过堆栈操作实现子程序调用时，首先要把的内容入栈，以进行断点保护。调用子程序返回指令时，再进行出栈保护，把保护的断点送回到，先弹出的是原来中的内容。答：PC, PC，PCH 9．AT89S51单片机程序存储器的寻址范围是由程序计数器PC的位数所决定的，因为AT89S51单片机的PC是16位的，因此其寻址的范围为 KB。答：64 10．判断下列说法是否正确？ A．使用AT89S51单片机且引脚EA=1时，仍可外扩64KB的程序存储器。错 B．区分片外程序存储器和片外数据存储器的最可靠的方法是看其位于地址范围的低端还是高端。错 C．在AT89S51单片机中，为使准双向的I/O口工作在输入方式，必须事先预置为1。对 D．PC可以看成是程序存储器的地址指针。对 11．判断下列说法是否正确？
第一章 1:什么是单片机? 单片机是一种面向工业的微处理器，它将CPU、RAM、ROM存储器、定时计数器、中断系 统、I/O 接口电路集成在一个芯片上，也叫单片微型计算机。 由于体积小、功能强、可靠性高、功耗更低，可以嵌入到任何工业设备和仪器仪表中，被作为嵌入式控制器，被广泛地应用在工业控制领域。 2 单片机有哪些特点？ 答: （1）单片机的存储器ROM和RAM是严格区分的。ROM称为程序存储器，只存放程序、固定常数及数据表格。RAM 则为数据存储器，用作工作区及存放用户数据。（2）采用面向控制的指令系统。（3）单片机的I/O 引脚通常是多功能的。（4）单片机的外部扩 展能力强。（5）单片机体积小，成本低，运用灵活，易于产品化。（6）面向控制，能有 针对性地解决从简单到复杂的各类控制任务，因而能获得最佳的性能价格比。（7）抗干扰 能力强，适用温度范围宽。（8）可以方便地实现多机和分布式控制，使整个控制系统的效 率和可靠性大为提高。 3 单片机的应用有哪些？ 答: （1）工业控制。单片机可以构成各种工业控制系统、数据采集系统等。如数控机床、自动生产线控制、电机控制、测控系统等。（2）仪器仪表。如智能仪表、医疗器械、数字示波器等。（3）计算机外部设备与智能接口。如图形终端机、传真机、复印机、打印机、绘图仪、磁盘/磁带机、智能终端机等。（4）商用产品。如自动售货机、电子收款机、电子秤等。（5）家用电器。如微波炉、电视机、空调、洗衣机、录像机、音响设备等。（6）消费类电子产 品。（7）通讯设备和网络设备。（8）儿童智能玩具。（9）汽车、建筑机械、飞机等大型 机械设备。（10）智能楼宇设备。（11）交通控制设4．常见的单片机有哪些类型？ 答: 1 ．AVR 单片机；2．Motorola 单片机；3．MicroChip 单片机；4．Scenix 单片机；5．EPSON 单片机；7．GMS90 单片机；8．华邦单片机9．Zilog 单片机；10．NS 单片机；11．AX1001 单片机 第二章 1,MCS-51 单片机内部包含哪些主要逻辑功能部件 答:（1）1 个8 位的微处理器CPU。（2）8KB 的片内程序存储器Flash ROM（51 子系列 的Flash ROM为4KB），用于烧录运行的程序、常数数据。（3）256B 的片内数据存储器 RAM（51 子系列的RAM 为128B），在程序运行时可以随时写入数据和读出，用于存放函 数相互传递的数据、接收的外部数据、中间结果、最后结果以及显示的数据等。（4）3 个
3、(10011.101)B＝1×24＋0×23＋0×22＋1×21＋1×20＋1×2－1＋0×2－2＋1×2－3 4、常用的ASCII码字符：0—9的ASCⅡ码30H—39H；A—Z的ASCⅡ码41H—5AH；a—z的ASCⅡ码61H—7AH。 5、十进制的15，压缩BCD码为0001 0101，非压缩BCD码为0000 0001 0000 0101。 6、正数：原，反，补相同；负数：原，反，补不同，但最高位为1。 负数: 原→反，符号位不变，尾数按位求反 原→补，符号位不变，尾数按位求反+1 补→原，符号位不变，尾数求反+1 反→原，符号位不变，尾数求反. 7、振荡周期: 也称时钟周期, 是指为单片机提供时钟脉冲信号的振荡源的周期。单片机外接晶振的倒数，例如12MHz的晶振，时钟周期是1/12μs。 状态周期: 每个状态周期为时钟周期的 2 倍, 是振荡周期经二分频后得到的。 机器周期: 一个机器周期包含 6 个状态周期S1~S6, 也就是12 个时钟周期。在一个机器周期内, CPU可以完成一个独立的操作。晶振是12MHz，一个机器周期就是1μs，晶振是6MHz，机器周期是2μs。 指令周期: 它是指CPU完成一条操作所需的全部时间。每条指令执行时间都是有一个或几个机器周期组成。MCS - 51 系统中, 有单周期指令、双周期指令和四周期指令。 8、单片机的控制口线包括 片外取指信号（片外程序存储器读）输出端，低电平有效。通过P0口读回指令或常数。控制的是片外程序存储器。在访问外部程序存储器时，该信号自动产生，每个机器周期输出2个脉冲。访问片外数据存储器时，不会有脉冲输出。 地址锁存信号。ALE低电平时，P0口出现数据信息；ALE高电平时，P0口出现地址信息。用下降沿锁存P0口的低8位地址到外部锁存器 程序存储器选择信号。=0时，选外部ROM，=1时，地址小于4k时，选内部ROM；地址大于4k时，选外部ROM。 RESET 复位信号：高电平复位CPU，低电平CPU工作 复位后，各个寄存器的状态如图所示。 9、数据存储器的容量小，仅256B。程序存储器容量大，为64KB。 10、8051 / 8751内部有4KB 的ROM / EPROM，地址：0000H ~ 0FFFH。52 子系列内部有8KB 的ROM / EPROM，地址：0000H ~ 1FFFH。 11、内部数据存储器RAM ，地址:00H ~ FFH，在共256个字节的片内RAM中，00H~1FH单元是通用寄存器区，20H~2FH单元是位寻址区，30H~0FFH单元是供用户使用的一般RAM区。
第1章单片机概述 1．除了单片机这一名称之外，单片机还可称为和。 答：微控制器，嵌入式控制器。 2．单片机与普通微型计算机的不同之处在于其将、、和3部分集成于一块芯片上。 答：CPU、存储器、I/O口。 3．8051与8751的区别是。 A．内部数据存储单元数目不同B．内部数据存储器的类型不同C．内部程序存储器的类型不同D．内部寄存器的数目不同 答：C。 4．在家用电器中使用单片机应属于微计算机的。 A．辅助设计应用；B．测量、控制应用；C．数值计算应用；D．数据处理应用答：B。 5．微处理器、微计算机、微处理机、CPU、单片机它们之间有何区别？ 答：微处理器、微处理机和CPU都是中央处理器的不同称谓；而微计算机、单片机都是一个完整的计算机系统，单片机特指集成在一个芯片上的用于测控目的的单片微计算机。 6．MCS-51系列单片机的基本型芯片分别为哪几种？它们的差别是什么？ 答：MCS-51系列单片机的基本型芯片分别是8031、8051和8751。它们的差别是在片内程序存储器上。8031无片内程序存储器，8051片内有4KB的程序存储器ROM，而8751片内集成有4KB的程序存储器EPROM。 7．为什么不应当把51系列单片机称为MCS-51系列单片机？ 答：因为MCS-51系列单片机中的“MCS”是Intel公司生产的单片机的系列符号，而51系列单片机是指世界各个厂家生产的所有与8051的内核结构、指令系统兼容的单片机。 8．AT89C51单片机相当于MCS-51系列单片机中的哪一种型号的产品？ 答：相当于MCS-51系列中的87C51，只不过是AT89C51芯片内的4KB Flash存储器取代了87C51片内的4KB的EPROM。
单选题 1.执行中断返回指令RETI，会从堆栈取出数作为地址送给（C ）。 1. A. DPTR 2. B. PSW 3. C. PC 4. D. Rn 2、从MCS-51单 片机外部数据 存储器取数据 时，可以采用指 令（D ）。 1. A. MOV A , R1 2. B. POP A 3. C. MOVC A , @A+DPTR 4. D. MOVX A , 3、指令MOV A, @R0 中源操作 数的寻址方式 为（B ）。 1. A. 寄存器寻 址
2. B. 寄存器间接寻址 3. C. 立即寻址 4. D. 直接寻址 4、MCS-51单片机是根据（A ）中的数值作为 地址读取指令。 1. A. PC 2. B. DPTR 3. C. SP 4. D. PSW 5、8051单片机使用2MHz的晶振，一个机器周期是（C ）微秒。 1. A. 1 2. B. 4
3. C. 6 4. D. 12 6、用于设置定时器/计数器工作方式的寄存器是（D ）。 1. A. PCON 2. B. TCON 3. C. SCON 4. D. TMOD 7、若需要从MCS-51单片机外部数据存储器取数据时，可以采用的指令为（A ）。 1. A. MOVX A, @R0 2. B. MOV A, @R1
3. C. MOVC A, @A + DPTR 4. D. POP A 8、MCS-51单片机复位操作会把PC初始化为( B )。 1. A. 0100H 2. B. 0000H 3. C. 0003H 4. D. 000BH 9、MCS―51单片机一个机器周期由（D）个振荡周期构成。 1. A. 1 2. B. 4 3. C. 6
新能源与动力工程学院课程设计报告 微机原理与单片机课程设计 专业电力工程与管理 班级 姓名 学号 指导教师 2015年7 月
兰州交通大学新能源与动力工程学院课程设计任务书课程名称：微机原理与单片机课程设计指导教师（签名）： 班级：电力工程与管理1201 姓名：学号：
指导教师评语及成绩 指导教师签字： 年月
目录 1设计原始资料........................................................... - 1 - 1.1具体题目 (1) 1.2要完成的内容 (1) 2系统设计............................................................... - 1 - 2.1系统功能 (1) 2.2系统框图 (1) 3硬件设计............................................................... - 2 - 3.1单片机最小系统电路.. (2) 3.2DS18B20测温电路 (2) 3.3报警电路 (3) 3.4四位数码管显示电路 (3) 3.5报警温度设定按键电路 (4) 3.6ISP程序下载接口电路 (4) 3.7电路原材料清单 (5) 3.8使用工具及仪表清单 (5) 4软件设计............................................................... - 5 - 4.1程序流程图. (6) 4.2开机数码管显示设置 (6) 4.3温度采集电路的设计 (7) 4.4LED显示报警电路的设计 (7) 5调试过程............................................................... - 8 - 5.1数码管显示乱码 (8) 5.2按键处理问题 (8) 5.3DS18B20时序问题 (8) 5.4装配与调试 (8) 总结 .................................................................... - 9 - 参考文献................................................................ - 10 - 附录 ................................................................... - 11 -
单片机原理及接口李朝青 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?
第二章 8086系统结构 一、 8086CPU 的内部结构 1.总线接口部件BIU （Bus Interface Unit ） 组成：20位地址加法器，专用寄存器组，6字节指令队列，总线控制电路。 作用：负责从内存指定单元中取出指令，送入指令流队列中排队；取出指令所需的操作 数送EU 单元去执行。 工作过程：由段寄存器与IP 形成20位物理地址送地址总线，由总线控制电路发出存储器“读”信号，按给定的地址从存储器中取出指令，送到指令队列中等待执行。 *当指令队列有2个或2个以上的字节空余时，BIU 自动将指令取到指令队列中。若遇到转移指令等，则将指令队列清空，BIU 重新取新地址中的指令代码，送入指令队列。 *指令指针IP 由BIU 自动修改，IP 总是指向下一条将要执行指令的地址。 2.指令执行部件EU （Exection Unit) 组成：算术逻辑单元（ALU ），标志寄存器（FR ），通用寄存器，EU 控制系统等。 作用：负责指令的执行，完成指令的操作。 工作过程：从队列中取得指令，进行译码，根据指令要求向EU 内部各部件发出控制命令，完成执行指令的功能。若执行指令需要访问存储器或I/O 端口，则EU 将操作数的偏移地址送给BIU ，由BIU 取得操作数送给EU 。 二、 8088/8086的寄存器结构 标志寄存器 ALU DI DH SP SI BP DL AL AH BL BH CL CH ES SS DS CS 内部暂存器输入 / 输出控制 电路1432EU 控制系 统20位16位8086总线指令 队列总线 接口单元执行 单元 6 516位 属第三代微处理器 运算能力： 数据总线：DB
习题答案
①②③④习题答案 第二章：硬件结构 一、填空 1. 0；低电平 2. 32；4；8；R0-R7 3. 上电复位；手动按键复位；00；00H-07H；11 4. 内部数据存储器；外部数据存储器；内部程序存储器；外部程序存储器；3 5. 256B；64KB 6. 0B；4KB 7. 1.2MHz；12MHz；1us 二、选择 1. ① 2. ④ 3. ① 4. ① 5. ② 6. ③ 7. ③ 8. ③ 9. ③ 三、判断 1. × 2. × 3. × 4. √ 5. × 6. × 7. × 8. × 9. ×
习题答案 第三章：指令系统 一、填空 1. 指令 2. 111；单；双；三 3. 7 4. 操作数；A；B；DPTR 5. 操作数；地址；R0；R1；DPTR 6. 直接 7. DPTR；PC；A；程序存储器 8. DPTR；SP；MOVX 9. 直接；立即 10. 80H
第三章：指令系统 一、填空 11. 68H 12. 68H 13. 62H；68H；36H 14. 41H；39H；88H 15. BFH；0；0；0 16. 2EH；1；1；0 17. 26H；1 18. 90H；06H；0；1 19. 10H；03H；0；0 20. 06H；09H 21. 00H；96H 二、选择 1. ④ 2. ③ 3. ④ 4. ②
第四章：程序设计 一、填空 1. 保护；恢复 2. 机器语言 3. 0500H;0505H;01H;0507H 二、编程 5.答案见课件
第五章：中断系统 一、填空 1. 共享 2. 外部 3. PC；PC；外部中断0矢量地址 4. 外部中断0 5. 电平；边沿 二、选择 1. ② 2. ③ 3. ④ 4. ① 5. ③ 6. ④ 7. ② 8. ② 三、编程 3.程序见下页