《单片机原理与应用》第9章
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第一章 单片机概述1.2 除了单片机这一名称之外,单片机还可称为(微控制器)和(嵌入式控制器)。
1.3 单片机与普通计算机的不同之处在于其将(微处理器)、(存储器)和(各种输入输出接口)三部分集成于一块芯片上。
4、单片机的发展大致分为哪几个阶段?答:单片机的发展历史可分为四个阶段:第一阶段(1974年----1976年):单片机初级阶段。
第二阶段(1976年----1978年):低性能单片机阶段。
第三阶段(1978年----现在):高性能单片机阶段。
第四阶段(1982年----现在):8位单片机巩固发展及16位单片机、32位单片机推出阶段1.5 单片机根据其基本操作处理的位数可分为哪几种类型?答:单片机根据其基本操作处理的位数可分为:1位单片机、4位单片机、8位单片机、16位单片机和32位单片机。
1.6 MCS-51系列单片机的基本芯片分别为哪几种?它们的差别是什么?答:基本芯片为8031、8051、8751。
8031内部包括1个8位cpu 、128BRAM ,21个特殊功能寄存器(SFR )、4个8位并行I/O 口、1个全双工串行口,2个16位定时器/计数器,但片内无程序存储器,需外扩EPROM 芯片。
8051是在8031的基础上,片内又集成有4KBROM ,作为程序存储器,是1个程序不超过4KB 的小系统。
8751是在8031的基础上,增加了4KB 的EPROM ,它构成了1个程序小于4KB 的小系统。
用户可以将程序固化在EPROM 中,可以反复修改程序。
1.7 MCS-51系列单片机与80C51系列单片机的异同点是什么?答:共同点为它们的指令系统相互兼容。
不同点在于MCS-51是基本型,而80C51采用CMOS 工艺,功耗很低,有两种掉电工作方式,一种是CPU 停止工作,其它部分仍继续工作;另一种是,除片内RAM 继续保持数据外,其它部分都停止工作。
1.8 8051与8751的区别是(C )(A )内部数据存储单元数目的不同 (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 )内部的寄存器的数目不同 w w w .k h d a w.c o m1.9 在家用电器中使用单片机应属于微型计算机的(B )(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1.10 说明单片机主要应用在哪些领域?答:单片机主要运用领域为:工业自动化;智能仪器仪表;消费类电子产品;通信方面;武器装备;终端及外部设备控制;多机分布式系统。
第二章单片机结构及原理 1、MCS-51 单片机内部包含哪些主18bit CPU 是234K ROM4128B RAM516bit 定时器/632 根可编程I/O准8 4 I/O I/O 线都能独立地作输入或输出。
782操作的命令。
程序是根据任务要求有序编排指令的集合。
3、如何认识 89S51/52 存储器空间在物理结构上可以划分为 4 个分为3 89S51/52 存片外程序存储器、片内数据存储器、片外数据存储器。
在逻辑64KB 程序存储器地址25664数据存储器地址空间。
4CPU 使用的是哪组工CPU 如何确定和改变当前工CPU 使用的是第0 组工作寄00H07H CPU 通过改变状态字寄存器PSW中的RS0 和RS1 来确定工作寄存器组。
5SP 重新赋果CPU SP 应该多SP复位后指向07H 00H1FH 20H2FHSP 重新赋值。
如果CPU SP 应该至少设置为0FH。
6、89S51/52 的时钟周期、机器周期、指令周期8MHz 个单片机周期为中最基本的、最小的时间单位。
机器周期是指完成一个基本操12 个时钟周期组成。
指令周由若干个机器周期组成。
若fosc=8MHz=1/8×12μ s=1.5μ s 7、89S51/52 扩为什么不会据存储器使用不同的指令用来区分同一地址空间。
8、程序状态字寄存器PSWPSW是8PSW中各位状态通常是在指令执行的过程中自PSW.7Cy PSW.6ACPSW.5F0志位。
PSW.4、PSW.3RS1 和 RS0PSW.2OV PSW.1 PSW.0 P 9、位地址7CH 和字节地址7CH 有何区7CH 7CH87CH 是内部数据存储器中位寻址区中的一1 位二进制数。
位地址 7CH 具体在片内数据存储器字节地址为2FH 中的第4 2FH.4 10、89S51/52 中4 个I/O 89S51/52 的片外三I/O 端口是单片机与外界联系的重要8 P0 16 P0 8P2 8 PSEN ALERD WR EA P3 口。
《单片机原理及应用》课后习题习题11.单片机的基本含义和主要特点是什么?答:基本含义单片机是将计算机的四个基本部件,即运算器、控制器、存储器和输入输出接口微型化并集成在一块芯片上的微型计算机。
单片机的全称为单片微型计算机,又称为微控制器。
主要特点 1)有优异的性能价格比。
于单片机的应用不断向高级应用和复杂应用扩展,因此,其性能越来越高,如速度越来越快,内存越来越大,处理字长越来越长等。
而大批量的生产和使用也使单片机的价格越来越低。
2)集成度高、体积小、有很高的可靠性。
单片机把各功能部件集成在一块芯片上,内部采用总线结构,减少了各芯片之间的连线,大大提高了单片机的可靠性与抗干扰能力。
另外,其体积小,对于强磁场环境易于采取屏蔽措施,适合在恶劣环境下工作。
3)控制功能强。
为了满足工业控制的要求,一般单片机的指令系统中均有极丰富的转移指令、I/O口的逻辑操作以及位处理功能。
单片机的逻辑控制功能及运行速度均高于同一档次的微机。
4)低功耗、低电压,便于生产便携式产品,如手机等。
现在的单片机在功耗上已达到了极高的水平,不少芯片的功耗已达到微安级,在一粒纽扣电池供电的情况下就可长期运行。
25)外部总线增加了IC及SPI等串行总线方式,进一步缩小了体积,简化了结构。
6)单片机的系统扩展和系统配置较典型、规范,容易构成各种规模的应用系统。
2.简述单片机的基本组成及各部分功能。
答:单片机芯片内部结构包括中央处理器CPU (Central Processing Unit)、程序存储器ROM、随机存储器RAM、I/O口、定时/计数器、中断系统以及将这些部分连接起来的总线,它们都分布在总线的两旁,并和它连通。
一切指令、数据、控制信号都可经内部总线传送。
1)中央处理器CPU——单片机的核心单元,运算器和控制器组成,控制整个单片机系统协调工作,决定了单片机的运算能力和处理速度。
2)程序存储器ROM——用于存放用户程序,只允许读操作,ROM的信息可在断电后长期保存。
第九章复习思考题1. 计算机系统中为什么要设置输入输出接口输入/输出接口电路是CPU与外设进行数据传输的桥梁。
外设输入给CPU的数据,首先由外设传递到输入接口电路,再由CPU从接口获取;而CPU输出到外设的数据,先由CPU 输出到接口电路,然后与接口相接的外设获得数据。
CPU与外设之间的信息交换,实际上是与I/O接口电路之间的信息交换。
2. 简述输入输出接口的作用。
I/O接口电路的作用主要体现在以下几个方面:(1)实现单片机与外设之间的速度匹配;(2)实现输出数据锁存;(3)实现输入数据三态缓冲;(4)实现数据格式转换。
3. 在计算机系统中,CPU与输入输出接口之间传输数据的控制方式有哪几种各有什么特点在计算机系统中,CPU与I/O接口之间传输数据有3种控制方式:无条件方式,条件方式,中断方式,直接存储器存取方式。
在无条件方式下,只要CPU执行输入/输出指令,I/O接口就已经为数据交换做好了准备,也就是在输入数据时,外设传输的数据已经传送至输入接口,数据已经在输入接口端准备好;输出数据时,外设已经把上一次输出的数据取走,输出接口已经准备好接收新的数据。
条件控制方式也称为查询方式。
CPU进行数据传输时,先读接口的状态信息,根据状态信息判断接口是否准备好,如果没有准备就绪,CPU将继续查询接口状态,直到其准备好后才进行数据传输。
在中断控制方式下,当接口准备好数据传输时向CPU提出中断请求,如果满足中断响应条件,CPU则响应,这时CPU才暂时停止执行正在执行的程序,转去执行中断处理程序进行数据传输。
传输完数据后,返回原来的程序继续执行。
直接存储器存取方式即DMA方式,它由硬件完成数据交换,不需要CPU的介入,由DMA 控制器控制,使数据在存储器与外设之间直接传送。
4. 采用74LS273和74LS244为8051单片机扩展8路输入和8路输出接口,设外设8个按钮开关和8个LED,每个按钮控制1个LED,设计接口电路并编制检测控制程序。
单片机原理及其应用
单片机即单片微型计算机,是一种集成电路芯片,内部包含了处理器、存储器、输入输出接口等电子器件和电路。
它可以完成各种计算和控制任务,具有体积小、功耗低、功能强大等特点,广泛应用于各个领域。
单片机的工作原理是通过指令的执行来完成相应的任务。
它内部的处理器通过解析存储在存储器中的指令,执行不同的操作,包括算术运算、逻辑运算、数据传输等。
同时,单片机还可以与外部设备通过输入输出接口进行数据交换,并控制外部设备的工作。
单片机的应用十分广泛。
在家电领域,它可以作为控制中心,实现灯光控制、电机控制、温度控制等功能。
在汽车电子领域,单片机可以用于控制发动机系统、车载娱乐系统、车身电子系统等。
在工业自动化领域,单片机可以用于控制生产线上的各种设备,实现自动化生产。
此外,单片机还可以应用于电子计算器、遥控器、安防系统、医疗设备等领域。
总的来说,单片机通过内部的处理器和外部设备的交互,实现各种控制和计算任务,广泛应用于各个领域,为我们的生活和工作提供了很大的便利。
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。