单片机及应用第1章习题解答

第1章单片机及其开发环境参考答案一、单选题C A B二、填空题1．8031；8051 2．微控制器，Micro-Controller Unit（MCU）3．运算器、控制器、存储器、输入接口电路和输入设备、输出接口电路和输出设备4．运算器、控制器5．机器语言程序（二进制程序）6．限流7．双列直插式封装三、简答题1．单片机是指将中央处理单元（CPU）、存储器、I/O接口电路、定时器/计数器、中断系统等控制器件集成在一块半导体硅片上的微型计算机。

单片机有以下特点：①可嵌入性——体积小，性价比高，灵活性强，单片机很容易嵌入到系统中，在嵌入式系统设计中有广泛的应用。

②实时控制——功能齐全，实时性强，可靠性高，抗干扰能力强，单片机是为满足工业控制而设计的，便于实现各种方式的检测和控制。

③灵活选型——单片机技术发展迅速，形式多样，品种齐全，前景广阔，为单片机大规模应用奠定了坚实的基础。

④容易实现——单片机结构简单，技术成熟，容易掌握和普及，设计周期短，是各类电子工程师首选的微控制器。

2．单片机应用系统以单片机为控制核心，按照需要配以输入、输出、显示等外围接口电路，控制程序完成资源合理调配和使用，并控制其按照一定顺序完成各种时序、运算或动作，从而实现应用系统所要求的任务。

3．①明确任务。

首先分析实际需求，明确设计任务与要求，进行总体方案设计，包括单片机选型、外围元器件配置、硬软件划分等。

②硬件设计。

包括硬件电路设计与电路板制作。

③控制程序设计。

根据设计要求，进行控制程序设计，以完成具体的应用。

④硬软件联调。

必须配备具有仿真调试功能的开发工具，用来排除设计中的硬件故障和程序中的错误。

⑤下载运行。

将控制程序编译成十六进制代码文件，下载到单片机中，就可以看到运行效果。

1。

第1章1-1 什么是单片机？它与一般微型计算机在结构上何区别？答：单片微型计算机简称为单片机(Single Chip Computer)，又称为微控制器（MCU 即Micro-Controller Unit)。

它是在一块芯片上集成了中央处理器（CPU）、存储器（RAM、ROM）、定时器/计数器、中断控制、各种输入/输出（I/O）接口（如并行I/O口、串行I/O口和A/D转换器）等为一体的器件。

微型计算机的基本结构由CPU（运算器、控制器）、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成，各部分通过外部总线连接而成为一体。

单片机的结构是在一块芯片上集成了中央处理器（CPU）、存储器、定时器/计数器、中断控制、各种输入/输出接口（如并行I/O口、串行I/O口和A/D转换器）等，它们通过单片机内部部总线连接而成为一体。

1-2 MCS-51系列单片机内部资源配置如何？试举例说明8051与51兼容的单片机的异同。

1-3 新型8位单片机，主要在哪几方面发展了？使用新型8位单片机能带来什么好处？1、运算速度大大提高；2、RAM、ROM容量增大；3、精简指令集，指令比51少很多；4、更多的IO口；5、更多的其他功能，比如自带AD，DA，自带SPI，自带看门狗，自带大容量EEPROM等等；6、中断的种类更细更多，有20几个中断向量的比比皆是，定时器/计数器的功能，数量都更多。

简化电路，节省成本，降低功耗，提高系统的可靠性。

第2章2-1 MCS-51系列单片机内部有哪些主要的逻辑部件？答：一个8位CPU；一个片内振荡器及时钟电路；4K字节ROM程序存储器；128字节RAM数据存储器；两个16位定时器/计数器；可寻址64K外部数据存储器和64K外部程序存储器空间的控制电路；32条可编程的I/O线（四个8位并行I/O端口）；一个可编程全双工串行口；具有五个中断源、两个优先级嵌套中断结构2-2 MCS-51设有4个8位端口（32条I/O线），实际应用中8位数据信息由哪一个端口传送？16位地址线怎样形成？P3口有何功能？答：实际应用中8位数据信息由P0口传送。

第一章选择题答案（1）单片机又称为单片微计算机，最初的英文缩写是_______ 。

A.MCPB.CPUC.DPJD.SCM（2） Intel公司的MCS-51系列单片机是_____ 的单片机。

A.1 位B.4 位C.8位D.16 位（3）单片机的特点里没有包括在内的是______ 。

A.集成度高B.功耗低C.密封性强D.性价比高（4）单片机的发展趋势中没有包括的是______ 。

A.高性能B.高价格C.低功耗D.高性价比（5）十进制数56 的二进制数是 ______ 。

A.00111000BB.01011100BC.11000111BD.01010000B（6）十六进制数93 的二进制数是______ 。

A.10010011BB.00100011BC.11000011BD.01110011B（7）二进制数11000011 的十六进制数是 ______ 。

A. B3HB.C3HC.D3HD.E3H（8）二进制数11001011 的十进制无符号数是______ 。

A. 213B.203C.223D.233（9）二进制数11001011 的十进制有符号数是______ 。

A. 73B.-75C.-93D.75（10）十进制数29的8421BCD压缩码是。

A. 00101001BB.10101001BC.11100001BD.10011100B( 11)十进制数-36在8 位微机中的反码和补码是______ 。

A. 00100100B、11011100BB.00100100B、11011011BC.10100100B、11011011BD.11011011B、11011100B( 12)十进制数+27 在8 位微机中的反码和补码分别是______ 。

A.00011011B、11100100BB.11100100B、11100101BC.00011011B、00011011BD.00011011B、11100101B(13)字符9的ASCI码是。

一、填空题1. 51系列单片机为8 位单片机2.51单片机RST引脚上保持 2 个机器周期以上的高电平时，单片机即发生复位。

3.当单片机CPU响应中断后，程序将自动转移到该中断源所对应的入口地址处，并从该地址开始执行程序，通常在该地址处存放转移指令以便转移到中断服务程序。

其中外部中断INT0的入口地址为0003H ，定时器T0入口地址000BH ，外部中断INT1的入口地址为0013H ，定时器T1入口地址001BH ，串行口的中断入口地址为0023H 。

4. 在CPU内部，反映程序运行状态或反映运算结果的特殊功能寄存器是PSW 。

5. 若由程序设定RS1、RS0=01，则工作寄存器R0~R7的直接地址为08~0FH 。

6. 8051的堆栈区一般开辟在用户RAM区。

7. 片内RAM低128个单元划分为工作寄存器区、位寻址区和用户RAM区三个区。

8.EA脚的功能是控制程序存储器的选择，单片机使用片内程序存储器时，该引脚应该接+5V高电平。

9. 单片机最小系统除了包括单片机外，还应包括电源电路、复位电路、时钟电路和存储器选择电路。

10. P0口作输出端口时，P0的输出驱动级为漏极开路电路，输出极无上拉电阻，接拉电流负载时，需要外接上拉电阻，接灌电流负载时，可以不接上拉电阻。

二、选择题1. 单片机的XTAL1和XTAL2引脚是（D）引脚A、外接定时器B、外接串行口C、外接中断D、外接晶振2.51单片机芯片是双列直插式封装的，有（C）个引脚A、24B、30C、40D、503. 51单片机的（D）口的引脚，还具有外中断、串行通信等第二功能A、P0B、P1C、P2D、P34. 单片机应用程序一般存放在（B）A、RAMB、ROMC、寄存器D、CPU5. 以下不是构成单片机的部件（D）A、微处理器B、存储器C、I/O接口D、打印机6. ALU表示（D）A．累加器 B.程序状态字寄存器 C.计数器 D.算术逻辑部件7. 51单片机的V ss（20）引脚是（B）引脚A．主电源+5V B.接地 C.备用电源 D.访问片外存贮器8. 51单片机的程序计数器PC为16位计数器，其寻址范围是（D）A．8K B.16K C.32K D.64K9. 单片机的ALE引脚是以晶振振荡频率的（C）固定频率输出正脉冲，因此它可作为外部时钟或外部定时脉冲使用。

第1章思考题及习题11．除了单片机这一名称之外，单片机还可称为和。

2．单片机与普通微型计算机的不同之处在于其将、、和三部分，通过内部连接在一起，集成于一块芯片上。

3．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4．微处理器、微计算机、微处理机、CPU、单片机、嵌入式处理器它们之间有何区别？5．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?6．AT89S51单片机相当于MCS-51系列单片机中的哪一型号的产品？“S"的含义是什么?7．什么是“嵌入式系统”？8．嵌入式处理器家族中的单片机、DSP、嵌入式微处理器各有何特点？它们的应用领域有何不同?参考答案1．答:微控制器，嵌入式控制器2．答：CPU、存储器、I/O口、总线3．答:B4．答：微处理器、微处理机和CPU它们都是中央处理器的不同称谓，微处理器芯片本身不是计算机。

而微计算机、单片机它们都是一个完整的计算机系统,单片机是集成在一个芯片上的用于测控目的的单片微计算机。

嵌入式处理器一般意义上讲，是指嵌入系统的单片机、DSP、嵌入式微处理器。

目前多把嵌入式处理器多指嵌入式微处理器，例如ARM7、ARM9等。

嵌入式微处理器相当于通用计算机中的CPU.与单片机相比，单片机本身（或稍加扩展）就是一个小的计算机系统，可独立运行，具有完整的功能。

而嵌入式微处理器仅仅相当于单片机中的中央处理器。

为了满足嵌入式应用的特殊要求,嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基本是一样的，但在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都做了各种增强.5．答：MCS—51系列单片机的基本型芯片分别:8031、8051和8071。

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4K字节的程序存储器ROM，而8751片内有集成有4K字节的程序存储器EPROM。

6．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。

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。

作业答案0-1绪论2．什么叫单片机？其主要特点有哪些？解：将微处理器（CPU）、存储器（存放程序或数据的ROM和RAM）、总线、定时器/计数器、输入/输出接口（I/O口）、中断系统和其他多种功能器件集成在一块芯片上的微型计机，称为单片微型计算机，简称单片机。

单片机的特点：可靠性高、便于扩展、控制功能强、具有丰富的控制指令、低电压、低功耗、片内存储容量较小、集成度高、体积小、性价比高、应用广泛、易于产品化等。

6．举例说明生活中应用单片机的例子。

解：生活中单片机无处不在：如洗衣机的控制主板、太阳能的温度控制器，电动车的控制器，电磁炉、（高级）电冰箱的控制系统、手机、电视遥控器、空调、洗衣机、微波炉、冰箱、热水器、电子称、电子表、计算器、汽车钥匙、可视门禁、公交车报站器、公交车刷卡器、红绿灯控制器等等。

欧美日等国家，一个家庭中所拥有的单片机数量平均到100-120片。

单片机有着广泛的应用领域：(1) 单片机在智能仪器仪表中的应用；(2) 单片机在工业测控中的应用；(3) 单片机在计算机网络和通讯技术中的应用；(4) 单片机在日常生活及家电中的应用；(5) 单片机在办公自动化方面。

目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。

导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物、自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械等等。

第1章MCS-51单片机的结构与原理15. MCS-51系列单片机的引脚中有多少根I/O线？它们与单片机对外的地址总线和数据总线之间有什么关系？其地址总线和数据总线各有多少位？对外可寻址的地址空间有多大？解：MCS-51系列单片机有4个I/O接口，每个接口都是8位双向口，共占32根引脚。

每个接口都包括一个锁存器（即专用寄存器P0～P3）、一个输入驱动器和输入缓冲器。

“单片机原理及应用”习题解答第一章2－4：在MCS－51单片机中，如果采用6MHz晶振，1个机器周期为（）。

答：2us。

析：机器周期为振荡周期的1/6。

2－6：内部RAM中，位地址为30H的位，该位所在字节的字节地址为（）。

答：26H2－7：若A中的内容为63H，那么，P标志位的值为（）。

答：0析：P为偶校验位，因为A中1的个数为偶数，所以P=0。

2－8：判断下列说法是否正确：A、8031的CPU是由RAM和EPROM所组成。

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。

C、在MCS-51中，为使准双向的I/O口工作在输入方式，必须保证它被事先预置为1。

D、PC可以看成使程序存储器的地址指针。

答：错、错、对、对2－9：8031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、02－11：判断以下有关PC和DPTR的结论是否正确？A、DPTR是可以访问的，而PC不能访问。

B、它们都是16位的存储器C、它们都有加1的功能。

D、DPTR可以分为两个8位的寄存器使用，但PC不能。

答：对、对、对、对2－13：使用8031芯片时，需将/EA引脚接（）电平，因为其片内无（）存储器。

答：低、程序2－14：片内RAM低128个单元划分为哪3个主要部分？各部分的主要功能是什么？答：工作寄存器区、位寻址区、数据缓冲区2－15：判断下列说法是否正确A、程序计数器PC不能为用户编程时直接使用，因为它没有地址。

B、内部RAM的位寻址区，只能供位寻址使用，而不能供字节寻址使用。

C、8031共有21个特殊功能寄存器，它们的位都是可以用软件设置的，因此，是可以进行位寻址的。

答：对、错、错2－16：PC的值是A、当前正在执行指令的前一条指令的地址B、当前正在执行指令的地址C、当前正在执行指令的下一条指令的地址D、控制器中指令寄存器的地址答：C2－17：通过堆栈操作实现子程序调用，首先就要把（）的内容入栈，以进行断点保护。

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。

精心整理《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，控制器用于控制和ROM。

I/O1-6 写出下列各数的BCD参与：59：01011001，1996：0001100110010110，4859.2：0100100001011001.0010389.41：001110001001.01000001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②可扩展片外ROM的容量为64KB，其地址为片内RAM的容量为256B，其地址为00H~FFH RAM低区，④另128B为片内RAM高区，其地址空间为⑤可扩展片外RAM的容量为64KB，其地址为⑥特殊功能寄存器SFR的空间为128B26BCPU第31脚EA接高电平时， CPU将从片内程序存储器0000H1FFFH时，会自动转向片外程ROM的0000H单元开始执行。

CPU，低区128B地址空间00H~7FH中地址为00H~1FH 这32表示，通过工作寄存器指令进行访问。

片内RAM 中的16个单元共128位中的每一位又可单独00H`7FH；对片内高区128B寻址只能用CPU通过指令MOVX访问片外数据存储器。