单片机控制原理一至三章

《单片机原理及应用》习题答案第一章计算机基础知识1-1 微型计算机主要由哪几部分组成？各部分有何功能？答：一台微型计算机由中央处理单元（CPU）、存储器、I/O接口及I/O设备等组成，相互之间通过三组总线（Bus）：即地址总线AB、数据总线DB和控制总线CB来连接。

CPU由运算器和控制器组成，运算器能够完成各种算术运算和逻辑运算操作，控制器用于控制计算机进行各种操作。

存储器是计算机系统中的“记忆”装置，其功能是存放程序和数据。

按其功能可分为RAM和ROM。

输入/输出（I/O）接口是CPU与外部设备进行信息交换的部件。

总线是将CPU、存储器和I/O接口等相对独立的功能部件连接起来，并传送信息的公共通道。

1-3 什么叫单片机？其主要由哪几部分组成？答：单片机（Single Chip Microcomputer）是指把CPU、RAM、ROM、定时器/计数器以及I/O接口电路等主要部件集成在一块半导体芯片上的微型计算机。

1-4 在各种系列的单片机中，片内ROM的配置有几种形式？用户应根据什么原则来选用？答：单片机片内ROM的配置状态可分四种：（1）片内掩膜（Mask）ROM型单片机（如8051），适合于定型大批量应用产品的生产；（2）片内EPROM型单片机（如8751），适合于研制产品样机；（3）片内无ROM型单片机（如8031），需外接EPROM，单片机扩展灵活，适用于研制新产品；（4）EEPROM（或Flash ROM）型单片机（如89C51），内部程序存储器电可擦除，使用更方便。

1-5 写出下列各数的另两种数制的表达形式（二、十、十六进制）1-6 写出下列各数的BCD参与：第二章MCS-51单片机的硬件结构2-1 8052单片机片内包含哪些主要逻辑功能部件？答：8052单片机片内包括：①8位中央处理器CPU一个②片内振荡器及时钟电路③256B数据存储器RAM。

④8KB片内程序存储空间ROM⑤21个特殊功能寄存器SFR⑥4个8位并行I/O端口（32条线）⑦1个可编程全双工串行口⑧可寻址64KB的外部程序存储空间和外部数据存储空间⑨3个16位的定时器/计数器⑩6个中断源、2个优先级嵌套中断结构2-2 8052的存储器分哪几个空间？如何区别不同空间的寻址？答：⑴8052的存储器分为6个编址空间：①片内ROM的容量为8KB，其地址为0000H~1FFFH；②可扩展片外ROM的容量为64KB，其地址为0000H~FFFFH；片内RAM的容量为256B，其地址为00H~FFH分为二块：③地址00H~7FH共128B 为片内RAM低区，④另128B为片内RAM高区，其地址空间为80H`FFH，其地址空间与SFR功能寄存器地址重叠；⑤可扩展片外RAM的容量为64KB，其地址为0000H~1FFFH；⑥特殊功能寄存器SFR的空间为128B，其地址为80H~FFH，但实际只定义了26B单元，这26B单元分散在80H`F0H。

单片机原理及应用第一章绪论1.什么叫单片机？其主要特点有哪些？在一片集成电路芯片上集成微处理器、存储器、I/O接口电路，从而构成了单芯片微型计算机，即单片机。

特点：控制性能和可靠性高、体积小、价格低、易于产品化、具有良好的性价比。

第二章80C51的结构和原理1.80C51的基本结构a.CPU系统●8位CPU，含布尔处理器；●时钟电路；●总线控制逻辑。

b.存储器系统●4K字节的程序存储器（ROM/EPROM/FLASH，可外扩至64KB）；●128字节的数据存储器（RAM，可外扩至64KB）；●特殊功能寄存器SFR。

c.I/O口和其他功能单元●4个并行I/O口；●2个16位定时/计数器；●1个全双工异步串行口；●中断系统（5个中断源，2个优先级）2.80C51的应用模式a.总线型单片机应用模式◆总线型应用的“三总线”模式；◆非总线型应用的“多I/O”模式3.80C51单片机的封装和引脚a.总线型DIP40引脚封装●RST/V PO：复位信号输入引脚/备用电源输入引脚；●ALE/PROG：地址锁存允许信号输出引脚/编程脉冲输入引脚；●EA/V PP：内外存储器选择引脚/片内EPROM编程电压输入引脚；●PSEN：外部程序存储器选通信号输出引脚b.非总线型DIP20封装的引脚●RST：复位信号输入引脚4.80C51的片内存储器增强型单片机片内数据存储器为256字节，地址范围是00H~FFH。

低128字节的配情况与基本型单片机相同。

高128字节一般为RAM，仅能采用寄存器间接寻址方式询问。

注意：与该地址范围重叠的特殊功能寄存器SFR 空间采用直接寻址方式询问。

5.80C51的时钟信号晶振周期为最小的时序单位。

一个时钟周期包含2个晶振周期。

晶振信号12分频后形成机器周期。

即一个机器周期包含12个晶振周期或6个时钟周期。

6.80C51单片机的复位定义：复位是使单片机或系统中的其他部件处于某种确定的初始状态。

第一章、绪论单片机定义：把CPU、寄存器、RAM/ROM、I/O接口等电路集成在一块集成电路芯片上，构成一个完整的微型计算机。

单片机特点：体积小、功耗低、性价比高；数据大都在片内传送，抗干扰能力强，可靠性高；结构灵活,应用广泛。

单片机发展趋势：数据位长1——>4——〉8-->16--〉32位；CPU处理能力和速度不断提高；增大片内RAM和ROM容量；增加片内I/O口和功能模块种类和数量；扩大对外部RAM/IO 口和程序存储器寻址能力；缩小体积，降低功耗。

单片机应用：控制应用：应用范围广泛，从实时性角度可分为离线应用和在线应用。

软硬件结合：软硬件统筹考虑，不仅要会编程，还要有硬件的理论和实践知识.应用现场环境恶劣：电磁干扰、电源波动、冲击震动、高低温等环境因素的影响。

要考虑芯片等级选择、接地技术、屏蔽技术、隔离技术、滤波技术、抑制反电势干扰技术等。

应用空间大：工业自动化、仪器仪表、家用电器、信息和通信产品、军事装备、物联网等领域。

第三章：MCS—51单片机结构与原理3。

1 MCS—51单片机的物理结构及逻辑结构51单片机的引脚定义：P0、P1、P2、P3（输入输出口）；RST（复位）/ VPD(后备电源引入端）；EA (读内/外ROM控制）/Vpp(编程电压）；ALE（地址低8位锁存）/ PROG(编程脉冲)；PSEN （外部ROM读选通信号)；XTAL1、XTAL2 （外接晶振端）Vcc （+5v电源）；Vss （地)逻辑结构--51单片机的系统结构图（教材P26）51单片机基本组成：一个8位微处理器CPU；数据存储器RAM和特殊功能寄存器SFR；内部程序存储器ROM；两个定时/计数器，用以对外部事件进行计数,也可用作定时器;四个8位可编程的I/O（输入/输出）并行端口;一个串行端口，用于数据的串行通信;中断控制系统;内部时钟电路。

MCS-51单片机的CPU：运算器:由8位算术逻辑运算单元ALU（Arithmetic Logic Unit）、8位累加器ACC（Accumulator)、8位寄存器B、程序状态字寄存器PSW（Program Status Word)、8位暂存寄存器TMP1和TMP2等组成。

单片机原理及应用第三版课后答案1. 第一章题目答案:a) 单片机的定义: 单片机是一种集成电路，具有CPU、存储器和输入输出设备等功能，并且可以根据程序控制进行工作的微型计算机系统。

b) 单片机的核心部分是CPU，它可以通过执行程序指令来完成各种计算、逻辑和控制操作。

c) 存储器分为程序存储器和数据存储器，程序存储器用于存放程序指令，数据存储器用于存放数据和暂存中间结果。

d) 输入输出设备用于与外部环境进行数据交换，如开关、LED、数码管等。

e) 单片机的应用广泛，包括家电控制、智能仪器、工业自动化等领域。

2. 第二章题目答案:a) 单片机中的时钟系统用于提供CPU运行所需的时序信号，常见的时钟源有晶体振荡器和外部信号源。

b) 时钟频率决定了单片机的运行速度和精度，一般通过控制分频器、定时器等来调整时钟频率。

c) 单片机中的中断系统用于处理紧急事件，如外部输入信号、定时器溢出等，可以提高系统的响应能力。

d) 中断源包括外部中断、定时器中断和串口中断，通过编程设置中断向量和优先级来处理不同的中断事件。

e) 中断服务程序是处理中断事件的程序，包括保存现场、执行中断处理和恢复现场等步骤。

3. 第三章题目答案:a) I/O口是单片机与外部设备进行数据交换的接口，包括输入口和输出口两种类型。

b) 输入口用于接收外部信号，如开关、传感器等，可以通过编程设置输入口的工作模式和读取输入口的状态。

c) 输出口用于控制外部设备，如LED、继电器等，可以通过编程设置输出口的工作模式和输出口的状态。

d) I/O口的工作模式包括输入模式、输出模式和双向模式，可以根据具体应用需求设置相应的模式。

e) 串行通信接口是单片机与外部设备进行数据传输的一种常见方式，包括UART、SPI和I2C等多种通信协议。

4. 第四章题目答案:a) 定时器的作用是产生指定时间间隔的定时信号，可以用于延时、计时、PWM等功能。

b) 单片机的定时器一般由计数器和一些控制寄存器组成，通过编程设置定时器的工作模式和计数值。

第一章：1. 给出下列有符号数的原码、反码和补码(假设计算机字长为8位)。

+45 -89 -6 +112答：【+45】原=00101101，【+45】反=00101101，【+45】补=00101101【-89】原=11011001，【-89】反=10100110，【-89】补=10100111【-6】原=10000110，【-6】反=11111001，【-6】补=11111010【+112】原=01110000，【+112】反=01110000，【+112】补=011100002. 指明下列字符在计算机内部的表示形式。

AsENdfJFmdsv120答:41H 73H 45H 4EH 64H 66H 4AH 46H 6DH 64H 73H 76H 31H 32H 30H3．何谓微型计算机硬件？它由哪几部分组成？并简述各部分的作用。

答:微型计算机硬件由中央处理器、存储器、输入/输出设备和系统总线等组成，中央处理器由运算器和控制器组成，是微型计算机运算和控制中心。

存储器是用来存放程序和数据的记忆装置。

输人设备是向计算机输人原始数据和程序的装置。

输出设备是计算机向外界输出信息的装置。

I/O接口电路是外部设备和微型机之间传送信息的部件。

总线是连接多个设备或功能部件的一簇公共信号线，它是计算机各组成部件之间信息交换的通道。

微型计算机的各大功能部件通过总线相连。

4．简述8086CPU的内部结构。

答:8086微处理器的内部分为两个部分：执行单元(EU)和总线接口单元(BIU)。

执行部件由运算器（ALU）、通用寄存器、标志寄存器和EU控制系统等组成。

EU从BIU的指令队列中获得指令，然后执行该指令，完成指今所规定的操作。

总线接口部件BIU由段寄存器、指令指针寄存器、地址形成逻辑、总线控制逻辑和指令队列等组成。

总线接口部件负责从内部存储器的指定区域中取出指令送到指令队列中去排队。

5．何谓总线？总线按功能可分为哪几种？答:总线是连接多个设备或功能部件的一簇公共信号线，它是计算机各组成部件之间信息交换的通道。

单片机工作原理标题：单片机工作原理引言概述：单片机是一种集成为了微处理器、存储器、输入/输出接口和定时器等功能于一体的微型计算机系统。

它广泛应用于各种电子设备中，如家用电器、汽车电子系统、工业控制等领域。

本文将详细介绍单片机的工作原理。

一、单片机的基本组成1.1 微处理器：单片机的核心部份，负责执行指令和控制整个系统。

1.2 存储器：用于存储程序指令和数据，包括ROM（只读存储器）和RAM （随机存储器）。

1.3 输入/输出接口：用于与外部设备进行数据交换，包括通用输入输出引脚、串行通信接口等。

二、单片机的工作流程2.1 程序存储器中存储的程序指令被微处理器读取并执行。

2.2 微处理器根据程序指令控制输入/输出接口与外部设备通信。

2.3 微处理器根据程序指令的逻辑和算术运算来处理数据。

三、单片机的时钟系统3.1 单片机内部集成为了时钟电路，用于产生时钟信号来控制微处理器的工作节奏。

3.2 时钟信号的频率决定了单片机的运行速度。

3.3 时钟信号还用于控制定时器和计数器等功能模块的工作。

四、单片机的中断系统4.1 中断是单片机响应外部事件的一种机制，可以暂停当前程序执行，转而执行中断服务程序。

4.2 中断可以分为外部中断和内部中断，外部中断是由外部设备触发，内部中断是由单片机内部模块触发。

4.3 中断可以提高单片机的响应速度和系统的实时性。

五、单片机的编程方法5.1 单片机的程序通常使用汇编语言或者高级语言（如C语言）编写。

5.2 程序编写包括程序设计、调试和下载等步骤。

5.3 程序下载到单片机后，可以通过调试工具进行调试和运行。

总结：单片机作为一种集成为了微处理器、存储器、输入/输出接口和定时器等功能于一体的微型计算机系统，在各种电子设备中发挥着重要作用。

了解单片机的工作原理有助于我们更好地设计和应用电子产品。

单片机舵机控制原理第一章：引言舵机是一种常用的控制元件，广泛应用于各种自动化系统中。

它通过接收电信号并转化为机械运动，可以实现精确的位置和角度调整。

在单片机系统中，舵机控制是一项常见而重要的任务。

本论文将介绍单片机控制舵机的原理及其相关技术。

第二章：舵机的工作原理舵机是一种特殊的伺服电机，主要由电机、减速机、编码器和控制电路组成。

其工作原理是通过控制电路将电信号转化为相应的控制信号，并通过减速机和编码器控制电机的转动角度和速度。

控制信号一般采用PWM波信号，通过调整PWM波的占空比来控制舵机的位置。

第三章：单片机控制舵机的原理单片机控制舵机的原理主要是通过IO口输出PWM信号来控制舵机的位置。

首先需要配置单片机的IO口为PWM输出模式，并设置相应的输出频率和占空比。

然后根据所需的控制角度，计算出相应的占空比，并将其赋值给PWM输出寄存器。

单片机会自动输出PWM信号，从而控制舵机的位置。

第四章：单片机舵机控制的实现单片机舵机控制的实现包括如下几个步骤：首先需要选择合适的单片机开发板，并连接舵机和电源。

然后根据舵机的工作特性，确定PWM信号的频率和占空比。

接着编写相应的程序代码，配置IO口为PWM输出模式，并设置好相应的频率和占空比。

最后通过单片机的开发环境烧录程序到单片机中，并进行运行测试。

如果舵机能够按照预期的位置运动，则说明舵机控制已经成功实现。

结论单片机舵机控制原理的论文通过对舵机的工作原理和单片机控制舵机的原理进行介绍，详细说明了单片机控制舵机的实现步骤。

通过熟悉舵机的工作原理和单片机的控制原理，可以有效地实现对舵机的精准控制。

单片机舵机控制技术在自动化控制系统中具有广泛的应用前景，有助于提高系统的稳定性和精度。

第一章：引言舵机是一种常用的控制元件，广泛应用于各种自动化系统中。

它通过接收电信号并转化为机械运动，可以实现精确的位置和角度调整。

在单片机系统中，舵机控制是一项常见而重要的任务。

本论文将介绍单片机控制舵机的原理及其相关技术。

单片机原理、应用与PROTEUS仿真习题答案王妹芳编写周灵彬审校目录第一章概论 (1)第二章AT89C51单片机内部结构基础 (2)第三章AT89C51指令系统 (5)第四章AT89C51汇编语言程序设计 (11)第五章AT89C51输入/输出（I/O）口及其简单应用 (18)第六章AT89C51中断系统与定时器/计数器 (20)第一章概论1. 什么是单片机、单片机系统、单片机应用系统？答：单片机：又名微控制器，是将微型计算机中的中央处理器（CPU）、随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）及I/O口电路等主要部件，结合连接它们的总线集成在一块芯片上，即它是一块智能芯片。

单片机系统：单片机本身只是一块芯片，它并不能集成计算机的全部电路，因此需要加上时钟、复位电路等，才能构成单片机最小应用系统；若最小系统资源不足时，还需扩展外围电路和外围芯片等，从而构成能满足应用要求的单片机系统。

单片机应用系统：它是为实际的控制应用而设计的，该系统与控制对象结合在一起，是满足嵌入式对象要求的全部电路系统。

它在单片机的基础上配置了前/后向通道接口电路、人机交互通道接口电路、串行通信接口等面向对象的接口电路。

另单片机系统和单片机应用系统都是软硬件结合的系统，缺一不可。

2. 单片机有哪些特点？答：单片机的特点很多，主要是体积小品种多，价格便宜，可靠性高，使用灵活，还有（1）突出控制功能（2）ROM和RAM分开（3）单片机资源具有广泛的通用性（4）易于扩展ROM、RAM、定时/计数器、中断源等资源。

3. 为什么说AT89C51单片机是MCS-51系列的兼容机？A T89C51单片机有何优点？答：AT89系列单片机是将FLASH存储器技术和MCS-51系列单片机的基本内核相结合的单片机，且管脚也与之兼容，可以直接代换，所以说AT89C51是MCS-51系列的兼容机。

AT89C51单片机是A T89系列机的标准型单片机，它的优点主要有：内ROM是FLASH存储器，已获得广泛应用的80C51兼容，采用静态逻辑设计，操作频率范围宽，具有两个软件选择的节电模式等。