单片机原理及应用技术第1章绪论
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作业答案0-1绪论1.单片机是把组成微型计算机的各功能部件即(微处理器(CPU))、(存储器(ROM和RAM))、(总线)、(定时器/计数器)、(输入/输出接口(I/O口))及(中断系统)等部件集成在一块芯片上的微型计算机。
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。
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端口,每个端口都是8位双向口,共占32根引脚。
每个端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。
通常把4个端口称为P0~P3。
在无片外扩展的存储器的系统中,这4个端口的每一位都可以作为双向通用I/O端口使用。
在具有片外扩展存储器的系统中,P2口作为高8位地址线,P0口分时作为低8位地址线和双向数据总线。
MCS-51系列单片机数据总线为8位,地址总线为18位,对外可寻址空间为64KB。
25. 开机复位后,CPU使用的是哪组工作寄存器(R0-R n)它们的地址是什么CPU如何确定和改变当前工作寄存器组(R0-R n)解:开机复位后,CPU使用的是第0组工作寄存器。
它们的地址是00H-07H。
CPU通过对程序状态字PSW中RS1和RS0的设置来确定和改变当前工作寄存器组。
27. MCS-51单片机的时钟周期、机器周期、指令周期是如何定义的当主频为12MHz的时候,一个机器周期是多长时间执行一条最长的指令需要多长时间解:时钟周期又称为振荡周期,由单片机内部振荡电路OSC产生,定义为OSC时钟频率的倒数。
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。
单片机原理及应用教案福建省三明工贸学校机电技术应用第一章绪论第一节单片机单片机即单片机微型计算机,是将计算机主机(CPU、内存和I/O接口)集成在一小块硅片上的微型机。
第二节单片机的历史与现状第一阶段(1976~1978年):低性能单片机的探索阶段。
以Intel公司的MCS-48为代表,采用了单片结构,即在一块芯片内含有8位CPU、定时/计数器、并行I/O口、RAM 和ROM等。
主要用于工业领域。
第二阶段(1978~1982年):高性能单片机阶段,这一类单片机带有串行I/O口,8位数据线、16位地址线可以寻址的范围达到64K字节、控制总线、较丰富的指令系统等。
这类单片机的应用范围较广,并在不断的改进和发展。
第三阶段(1982~1990年):16位单片机阶段。
16位单片机除CPU为16位外,片内RAM和ROM容量进一步增大,实时处理能力更强,体现了微控制器的特征。
例如Intel 公司的MCS-96主振频率为12M,片内RAM为232字节,ROM为8K字节,中断处理能力为8级,片内带有10位A/D转换器和高速输入/输出部件等。
第四阶段(1990年~):微控制器的全面发展阶段,各公司的产品在尽量兼容的同时,向高速、强运算能力、寻址范围大以及小型廉价方面发展。
第三节单片机的应用领域一、单片机在仪器仪表中的应用二、单片机在机电一体化中的应用三、单片机在智能接口和多机系统中的应用四、单片机在生活中的应用第二章硬件结构第一节MCS-51单片机及其演变特点(1)一个8位微处理器CPU。
(2)数据存储器RAM和特殊功能寄存器SFR。
(3)内部程序存储器ROM。
(4)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。
(5)四个8位可编程的I/O(输入/输出)并行端口,每个端口既可做输入,也可做输出。
(6)一个串行端口,用于数据的串行通信。
(7)中断控制系统。
(8)内部时钟电路。
第二节80C51单片机的基本结构1) 中央处理器(CPU)中央处理器是单片机的核心,完成运算和控制功能。
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。
单片机原理及应用习题第一章绪论1-1单项选择1、计算机中最常用的字符信息编码是()。
(A)ASCII (B)BCD码(C)余3码(D)循环码2、-31D的二进制补码为.( )。
(A)1110000B (B)11100001B (C)01100000B (D)01100001B3、十进制29的二进制表示为原码()。
(A)11100010B (B) 10101111B (C)00011101B (D)00001111B4、十进制0.625转换成二进制数是()。
(A)0.101 (B) 0.111 (C)0.110 (D)0.1005、十六进制数7的ASCII码是()。
(A) 37 (B) 7 (C) 07 (D) 476、十六进制数B的ASCII码是()。
(A) 38 (B) 42 (C) 11 (D) 10117、通常所说的主机是指()(A)运算器和控制器(B)CPU和磁盘存储器(C)CPU和主存储器(D)硬件和软件8、使用单片机实现在线控制的好处不包括( )(A)精确度高(B)速度快(C)成本低(D)能与数据处理结合1-2填空1、计算机中常作的码制有(原码)(补码)和(反码)。
2、(输入输出设备)是计算机与外部世界交换信息的载体。
3、计算机中的数称为(机器数),它的实际值叫(真值)。
4、单片机的存储器结构形式有普林斯顿结构(又称冯.依诺曼结构)与哈佛结构,MCS-51存储器采用的是(哈佛)结构。
1-3 问答题1、何谓单片机?单片机与一般微型计算机相比,具有哪些特点?2、单片机主要应用在哪些领域?3、二进制数、十进制数、十六进制数各用什么字母尾缀作为标识符?无标识符时表示什么进制数?第二章 MCS-51单片机的硬件结构与工作原理2-1 单项选择1、要MCS-51系统中,若晶振频率屡6MHz,一个机器周期等于( ) μsA 1B 2C 3D 0.52、以下不是构成的控制器部件():A 程序计数器、 B指令寄存器、 C指令译码器、 D存储器3、以下不是构成单片机的部件()A 微处理器(CPU)、B存储器 C接口适配器(I\O接口电路) D 打印机4、下列不是单片机总线是()A 地址总线B 控制总线C 数据总线D 输出总线5、PSW=18H时,则当前工作寄存器是()(A)0组(B)1组(C)2组(D)3组6、P1口的每一位能驱动()(A)2个TTL低电平负载有(B)4个TTL低电平负载(C)8个TTL低电平负载有(D)10个TTL低电平负载7、MCS-51的中断允许触发器内容为82H,CPU将响应的中断请求是( )(A) T0, (B)T1 (C)串行接口 (D) INT08、外部中断0的中断入口地址为()(A)0003H (B)000BH (C)0013H (D)001BH9、内部定时/计数器T0的中断入口地址为()(A)0003H (B)000BH (C)0013H (D)001BH10、在中断服务程序中,至少应有一条( )(A)传送指令(B)转移指令(C)加法指法(D)中断返回指令11、MCS-51有中断源()(A)5个(B)2个(C)3个(D)6个12、在中断流程中有“关中断”的操作,对于外部中断0,要关中断应复位中断允许寄存器的 ( )(A)EA位和ET0位(B)EA位和EX0位(C)EA位和ES位(D)EA位和ET1位13、MCS-51的并行I/O口读-改写操作,是针对该口的 ( )(A)引脚(B)片选信号(C)地址线(D)内部锁存器14、MCS-51的并行I/O口信息有两种读取方法,一种是读引脚,还有一种是( )(A)读锁存(B)读数据(C)读A累加器(D)读CPU15、MCS-51的中断源全部编程为同级时,优先级最高的是()(A)INT1 (B)TI (C)串行接口(D)INT02-2判断1、MCS-51是微处理器。