下载文档原格式
……………………………………………………………最新资料推荐…………………………………………………《单片机原理及应用（第3版）》习题参考答案姜志海黄玉清刘连鑫编著电子工业出版社目录第1章概述2第2章 MCS-51系列单片机硬件结构4第3章 MCS-51系列单片机指令系统10第4章 MCS-51系列单片机汇编语言程序设计13第5章 MCS-51系列单片机硬件资源的应用19第6章 MCS-51系列单片机并行扩展接口技术错误!未定义书签。
第7章 MCS-51系列单片机串行总线扩展技术错误!未定义书签。
第8章单片机应用系统设计错误!未定义书签。
第1章概述1．简述微型计算机的结构及各部分的作用微型计算机在硬件上由运算器、控制器、存储器、输入设备及输出设备五大部分组成。
运算器是计算机处理信息的主要部分；控制器控制计算机各部件自动地、协调一致地工作；存储器是存放数据与程序的部件；输入设备用来输入数据与程序；输出设备将计算机的处理结果用数字、图形等形式表示出来。
通常把运算器、控制器、存储器这三部分称为计算机的主机，而输入、输出设备则称为计算机的外部设备（简称外设）。
由于运算器、控制器是计算机处理信息的关键部件，所以常将它们合称为中央处理单元CPU（Central Process Unit）。
2．微处理器、微型计算机、微型计算机系统有什么联系与区别？微处理器是利用微电子技术将计算机的核心部件（运算器和控制器）集中做在一块集成电路上的一个独立芯片。
它具有解释指令、执行指令和与外界交换数据的能力。
其内部包括三部分：运算器、控制器、内部寄存器阵列（工作寄存器组）。
微型计算机由CPU、存储器、输入/输出（I/O）接口电路构成，各部分芯片之间通过总线（Bus）连接。
以微型计算机为主体，配上外部输入/输出设备、电源、系统软件一起构成应用系统，称为微型计算机系统。
3．简述在微型计算机中的地址总线、数据总线和控制总线的作用。
所谓总线，就是在微型计算机各芯片之间或芯片内部各部件之间传输信息的一组公共通信线。
定时器、计数器的基本结构及工作原理定时器／计数器简称定时器，其作用主要包括产生各种时标间隔、记录外部事件的数量等，是微机中最常用、最基本的部件之一。
805l单片机有2个16位的定时器／计数器：定时器0(T0)和定时器1(T1)。
T0由2个定时寄存器TH0和TL0构成，T1则由TH1和TL1构成，它们都分别映射在特殊功能寄存器中，从而可以通过对特殊功能寄存器中这些寄存器的读写来实现对这两个定时器的操作。
作定时器时，每一个机器周期定时寄存器自动加l，所以定时器也可看作是计量机器周期的计数器。
由于每个机器周期为12个时钟振荡周期，所以定时的分辨率是时钟振荡频率的1／12。
作计数器时，只要在单片机外部引脚T0(或T1)有从1到0电平的负跳变，计数器就自动加1。
*与定时器、计数器的有关寄存器简介定时器／计数器T0和T1有2个控制寄存器-TMOD和TCON，它们分别用来设置各个定时器／计数器的工作方式，选择定时或计数功能，控制启动运行，以及作为运行状态的标志等。
其中，TCON寄存器中另有4位用于中断系统。
另外还有4个八位计数器组成。
1、定时器方式控制寄存器TMODTMOD在特殊功能寄存器中，字节地址为89H，无位地址。
TMOD的格式如下图示。
由图可见，TMOD的高4位用于T1，低4使用于T0，4种符号的含义如下：GATE：门控制位。
其作用见图1．6。
GATE和软件控制位TR、外部引脚信号INT的状态,共同控制定时器／计数器的打开或关闭。
C／T：定时器／计数器选择位。
C/T＝1，为计数器方式；C／T＝0，为定时器方式。
M1M0：工作方式选择位，定时器／计数器的4种工作方式由M1M0设定。
M1M0＝00：工作方式0(13位方式)。
M1M0＝01：工作方式1(16位方式)。
M1M0＝10：工作方式2(8位自动装入时间常数方式)。
MlM0=11：工作方式3(2个8位方式--仅对T0)。
2．定时器控制寄存器--TCONTCON在特殊功能寄存器中，字节地址为88H，位地址(由低位到高位)为88H一8FH，由于有位地址，十分便于进行位操作。
计算机硬件技术基础MSP430_复习知识点第⼀章基本原理1.冯诺依曼计算机：⼯作原理为存储程序+程序控制，结构为输⼊设备，存储器，运算器，控制器，输出设备2.基本概念【Bit：位】【Byte：字节，8个⼆进制位】【word：字，CPU内部数据处理基本单位，⼆进制位数和内部寄存器，运算装置，总线宽度⼀致】3.CPU，存储器，输⼊输出设备，输⼊输出设备通过I/O接⼝和系统连接，各个部位通过总线链接。
4.总线分为：地址总线（AB），数据总线（DB），控制总线（CB）。
地址总线宽度，决定CPU寻址能⼒，能够使⽤多⼤的内存或I/O端⼝。
数据总线的宽度决定⼀次最多传送数据的宽度。
5.存储单元：存储信息的基本单元。
存储单元内容：存储的数据。
存储单元地址：每个单元有唯⼀的编制，译码后可以得到相应的选通信号。
6.读操作：发出地址信号选中存储单元，发出读控制信号，将存储单元的内容通过数据总线传⼊CPU中。
写操作：CPU发出地址信号，选中相应的存储单元；CPU发出存储器写控制信号；将写的内容通过数据总线写⼊选中存储单元中。
7.定址原则：任何操作对象都有确定的地址，译码电路将地址信号实现定制功能。
8.微机的⼯作过程：取指令，将指令取出到CPU并且进⾏译码。
执⾏指令，由控制电路发出执⾏指令所需要的信号，控制CPU执⾏响应操作。
第⼆章数字的表⽰运算9.N进制到⼗进制：略。
⼗进制到N进制：整数部分为除n取余，商零为⽌，先低后⾼。
⼩数部分为乘2取整，到零为⽌，先⾼后低。
10.⼆进制数和⼗六进制数的运算：算术运算，进位和借位都存储在标志寄存器中。
11.⽆符号数：所有各位都表⽰数值⼤⼩，最⾼位⽆符号意义。
⽤于处理全部是正数的场合。
12.带符号数：⽤补码来表⽰带符号数。
求补运算：按位取反，最低位+1，相当于（0-该数）补码：正数的补码：全部为数字位（最⾼位是0）。
负数的补码：对该数正数进⾏求补运算（最⾼位为1）。
补码真值计算：最⾼位为0，等于⼆进制的数值。
定时器计数器的工作原理
定时器计数器是一种用来计量时间间隔的设备，它的工作原理是通过内部的振荡器或外部的时钟源来提供时间基准。
在每个时间单位（如毫秒、微秒等）经过时，计数器会自动加1。
当
计数器的值达到设定的阈值时，会触发一个中断信号或者产生一个输出信号，用于控制其他设备或执行特定的操作。
计数器通常由一个或多个寄存器组成。
其中一个寄存器用于存储当前的计数值，而其他的寄存器用于存储计数器的控制信息，如计数模式、计数方向、计数起始值等。
计数器可以根据需要进行初始化，即将计数值设定为初始值。
然后，在开始计数后，计数器会按照设定的模式和方向进行自动计数。
定时器计数器可以应用于各种领域，如计时、测量、脉冲生成等。
例如，在微处理器中，定时器计数器可以用来控制程序的执行速度，生成定时中断请求。
在工业控制系统中，定时器计数器可以用于监测过程的时间延迟，控制机器的工作周期。
在电子钟表或计时器中，定时器计数器用于显示时间，并触发相应的操作。
总而言之，定时器计数器能够通过内部振荡器或外部时钟源提供的时间基准，实现精确计量时间间隔的功能。
通过定义计数的起始值、模式和方向等参数，可以灵活地应用于不同的场景中，实现定时、测量和控制等功能。
计算机硬件技术基础8254定时器/计数器设计实验—电子发声设计航空航天 083614 孙诚骁 083605 李嘉骞一、实验目的学习用8254定时/计数器是扬声器发声的编程方法。
二、实验设备PC 微机一台、TD-PIT 实验系统一套。
三、实验内容根据实验提供的音乐频率表和时间表，编写程序控制8254，使其输出连接到扬声器上能发出相应的乐曲。
接线方法如下：四、实验所用芯片8254是Intel 公司生产的可编程间隔定时器。
它具有以下基本功能：（1）有3个独立的16位计数器；（2）每个计数器可接二进制或十进制（BCD ）计数；（3）每个计数器可编程工作于6种不同工作方式；（4）8254每个计数器允许的最高频率为10MHZ ；（5）8254有读回命令，除了可以读出当前计数单元的内容外，还可以读出状态寄存器的内容；（6）计数脉冲可以是有规律的时钟信号，也可以是随机信号。
计数初值公式为n=f(clki)/f(outi),其中f(clki)是输入时钟脉冲的频率，f(outi)是输出波形的频率。
8254的工作方式如下述：（1）方式0：计数到0结束输出正跃变信号方式。
（2）方式1：硬件可重触发单稳方式。
（3）方式2：频率发生器方式。
（4）方式3：方波发生器。
（5）方式4：软件触发选通方式。
（6）方式5：硬件触发选通方式。
CLK0 CLK0五、实验说明及步骤一个音符对应一个频率，将对应一个音符频率的方波通到扬声器上，就可以发出这个音符的声音。
音符与频率对照关系见下表所示。
将一段乐曲的音符对应频率的方波依次送到扬声器，就可以发出这段乐曲的声音。
音符与频率对照表（单位：HZ）利用8254的方式三—“方波发生器”，将相应一种频率的计数初值写入计数器，就可以产生对应频率的方波。
计数初值的计算如下：计数初值=输入时钟÷输出频率例如输入时钟采用系统总线上CLK（1.04166MHZ），要得到800HZ的频率，计数初值即为104166/800.对于每一个音符的演奏时间，可以通过软件延时来处理。
微控制器原理及应用第一章 绪论一、 什么是微控制器？微控制器（Microcontroller）俗称单片机（Single-chip Microcomputer）,也称为微处理器（Microprocessor）。
它是把微型计算机的主要部件都集成在一块芯片上的单芯片微型计算机。
图1-1 微型计算机系统结构微处理器包括了中央处理器单元（CPU）、程序存储器（ROM）、数字存储器（RAM）、定时器/计数器（Timer/Counter）、输入/输出口（I/O），及中断系统、串行通讯接口。
有些甚至还集成了脉宽调制器（PWM）、DMA控制器、液晶显示驱动器（LCD）、模/数转换器（A/D）、数/模转换器（D/A）等。
因此，微处理器可以看成是一个不带外设的微型计算机。
二、 微控制器的发展概况自从1974年12月美国仙童(Fairchild)公司第一个推出8位微控制器F8以来，以惊人的速度发展，从4位机、8位机发展到16位机、32位机，集成度越来越高，功能越来越强，应用范围越来越广。
到目前为止，微控制器的发展主要可分为以下四个阶段：第一阶段：4位微控制器。
这种微控制器的特点是价格便宜，控制功能强，片内含有多种I/O接口，如并行I/O接口、串行I/O接口、定时器/计数器接口、中断功能接口等。
根据不同用途，还配有许多专用接口，如打印机接口、键盘及显示器接口，PLA(可编程逻辑阵列)译码输出接口，有些甚至还包括A／D、D／A转换，PLL(锁相环)，声音合成等电路。
丰富的I/O功能大大地增强了4位微控制器的控制功能，从而使外部接口电路极为简单。
第二阶段：低、中档8位机(1974—1978年)。
这种8位机一般寻址范围通常为4KB。
它是8位机的早期产品，如Mostek公司的3870、hItel公司的8048等微控制器即属此类。
MCS-48系列微控制器是Intel公司1976年以后陆续推出的第一代8位微控制器系列产品。
它包括基本型8048、8748和8035；强化型(高档)8049、8749、8039和8050、8040；简化型(低档)8020、8021、8022：专用型UH。
定时器和计数器是电子设备中常用的两种工作原理。
它们都是通过一定的逻辑电路或芯片来实现特定功能的，为各种应用提供了灵活且准确的计时和计数功能。
定时器的工作原理定时器的工作原理主要是基于计数器和比较器。
它通常由一个计数器和一个比较器组成。
计数器从零开始计数，当计数到设定的值时，比较器发出一个信号，触发相应的动作。
具体来说，定时器的输入信号是时钟信号，这个信号可以是系统的时钟信号，也可以是外部的输入信号。
当定时器接收到输入信号后，计数器开始计数。
当计数到设定的值时，比较器将输入信号与预设值进行比较，如果相等，则发出一个触发信号。
触发信号可以控制输出门的开启或关闭，从而控制输出信号的电平。
当定时器触发时，输出信号的电平会从低电平变为高电平，或者从高电平变为低电平。
这个输出信号可以用于控制其他电路或设备的工作。
计数器的工作原理计数器的工作原理主要是基于触发器的翻转和组合逻辑电路。
它通常由多个触发器和组合逻辑电路组成。
具体来说，计数器的输入信号是时钟信号，这个信号可以是系统的时钟信号，也可以是外部的输入信号。
当计数器接收到输入信号后，触发器开始翻转。
在每个时钟周期内，触发器都会翻转一次。
当触发器翻转到一定的次数后，组合逻辑电路会输出一个触发信号。
触发信号可以控制输出门的开启或关闭，从而控制输出信号的电平。
当计数器触发时，输出信号的电平会从低电平变为高电平，或者从高电平变为低电平。
这个输出信号可以用于控制其他电路或设备的工作。
在计数器中，每个触发器的状态都会被传递到下一个触发器，从而实现连续的计数。
计数器的计数值可以通过改变组合逻辑电路的连接方式来实现不同的功能和计数值。
总的来说，定时器和计数器的工作原理都是基于特定的逻辑电路或芯片来实现特定的计时和计数功能。
它们的应用范围广泛，可以用于各种电子设备中，如定时开关、定时报警器、计数器等。
1.2 单片机内部主要部件单片机内部电路比较复杂，MCS-51系列的8051型号单片机的内部电路根据功能可以分为CPU、RAM、ROM/EPROM、并行口、串行口、定时/计数器、中断系统及特殊功能寄存器（SFR）等8个主要部件，如图1-2-1所示。
这些部件通过片内的单一总线相连，采用CPU加外围芯片的结构模式，各个功能单元都采用特殊功能寄存器集中控制的方式。
其他公司的51系列单片机与8051结构类似，只是根据用户需要增加了特殊的部件，如A/D转换器等。
在设计程序过程中，寄存器的使用非常频繁。
本节内容在了解单片机内部的组成机构基础上，重点介绍单片机内部常用的寄存器的作用。
图1-2-1 MCS-51架构1.2.1中央处理器（CPU）中央处理器是单片机的核心，主要功能是产生各种控制信号，根据程序中每一条指令的具体功能，控制寄存器和输入/输出端口的数据传送，进行数据的算术运算、逻辑运算以及位操作等处理。
MCS-51系列单片机的CPU字长是8位，能处理8位二进制数或代码，也可处理一位二进制数据。
单片机的CPU从功能上一般可以分为运算器和控制器两部分。
一、控制器控制器由程序计数器PC、指令寄存器、指令译码器、定时控制与条件转移逻辑电路等组成。
其功能是对来自存储器中的指令进行译码，通过定时电路，在规定的时刻发出各种操作所需的全部内部和外部的控制信号，使各部分协调工作，完成指令所规定的功能。
各部分功能部件简述如下。
1．程序计数器PC（Program Counter）程序计数器是一个16位的专用寄存器，用来存放下一条指令的地址，具有自动加1的功能。
当CPU要取指令时，PC的内容送地址总线上，从存储器中去取出一个指令码后，PC 内容自动加1，指向下一个指令码，以保证程序按顺序执行。
PC是用来指示程序的执行位置，在顺序执行程序时，单片机每执行一条指令，PC就自动加1，以指示出下一条要取的指令的存储单元的16位地址。
也就是说，CPU总是把PC 的内容作为地址，根据该地址从存储器中取出指令码或包含在指令中的操作数。
第1章计算机信息处理基础知识1.6习题答案1.6.1 单项选择题1.C2.B3.C4.C5.A6.C7.B8.D9.C 10.B11.A 12.B 13.D 14.D 15.B1.6.2 填空题1.无限性可传递性依附性2.硬件系统软件系统3.二进制4.执行程序5.中央处理器控制器运算器6.RAM7.系统软件应用软件8.KB MB GB9.信息交换10. 1000101 105 4511. 221 335 DD1.6.3 名词术语解释1.进位计数制就是利用固定的数字符号和统一的规则来计数的方法。
2.存储器是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。
3.主机是微型计算机的主体和控制中心主机，指计算机除去输入输出设备以外的主要机体部分。
也是用于放置主板及其他主要部件的控制箱体(容器mainframe)。
通常包括CPU、内存、硬盘、光驱、电源、以及其他输入输出控制器和接口。
4.总线是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，它是由导线组成的传输线束，按照计算机所传输的信息种类，计算机的总线可以划分为数据总线、地址总线和控制总线，分别用来传输数据、数据地址和控制信号。
一组连接各个部位的公共通信线路（即两个或多个设备之间通信的路径），是一种可被共享的传输媒介。
5.字节是计算机处理数据的基本单位（即以字节为单位解释信息）。
B即通用串行总线，它与外部设备连接简单，快速，并具有可扩展性。
1.6.4 简答题1. 答：1)计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备组成；2)程序和数据均存放在存储器中；3)机器采用二进制。
2. 答：计算机的基本原理是存贮程序和程序控制。
程序与数据一样存贮，按程序编排的顺序，一步一步地取出指令，自动地完成指令规定的操作。
3. 答：1)技术实现简单，计算机是由逻辑电路组成，逻辑电路通常只有两个状态，开关的接通与断开，这两种状态正好可以用“1”和“0”表示。
2)简化运算规则：两个二进制数和、积运算组合各有三种，运算规则简单，有利于简化计算机内部结构，提高运算速度。
