第6章 51单片机总线系统与扩展
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第一章:1.目前微型计算机正沿着哪两个分支迅速发展?为什么会形成单片机这一分支?答:(1)目前微型计算机正沿着通用计算机系统和嵌入式系统这两个分支迅速发展。
(2)为了满足更广泛的实时应用的需要,从微型计算机家族中形成单片机这一分支。
2.什么是单片微型计算机?它与典型微型计算机在结构上有和区别?答:(1)见书P1。
(在一块单晶芯片内集成了……,简称单片机。
)(2)与典型微型计算机在结构上的区别是:单片机采用哈佛结构,存储器ROM和RAM 是严格区分、相互独立的,程序和数据存储器独立编址,而典型微机采用冯.诺依曼结构,程序和数据存储器统一编址。
3.单片机具有哪些突出优点?答:单片机的突出优点:体积小、重量轻、单一电源、功耗低、功能强、价格低廉、运算速度快、抗干扰能力强、可靠性高。
4.MCS-51系列各档单片机各有什么特点?同一档次的8051、8751、8031又有何区别?答:(1)不同型号MCS-51单片机CPU处理能力和指令系统完全兼容,只是存储器、定时器、中断源和I/O接口的配置有所不同。
(2)8051:片内含有掩膜ROM型程序存储器;只能由生产厂家代为用户固化;批量大、永久保存、不修改时用。
8751:片内含EPROM型程序存储器;用户可固化,可用紫外线光照射擦除;但价格高。
8031:片内无程序存储器,可在片外扩展;方便灵活,价格便宜。
5.何谓工业级产品?单片机有几级产品?如何合理选择?答:(1)工作环境介于民用级和军用级之间的产品。
(2)单片机芯片分有三级产品:民用级、工业用级和军品级。
(3)选用单片机时应注意与构成系统的其他元器件相匹配,并满足相关技术要求。
第二章:1.MCS-51系列单片机从制造工艺、功能结构上分为哪几种类型和产品?答:见书P10。
(倒数第三段部分)2.MCS-51系列单片机内部包含哪些主要逻辑功能部件?答:见书P10-11。
3.为了更好地适应“面向控制”的应用特点,MCS-51单片机的CPU作了哪些独特的改进?答:为了更好地适应“面向控制”的应用特点,MCS-51单片机的CPU具有一般微机ALU所不具备的位处理功能。
单片机原理及应用第2版课后答案第6章习题答案1.异步通信和同步通信的主要区别是什么?MCS-51串行口有没有同步通信功能?答案:异步通信因为每帧数据都有起始位和停止位,所以传送数据的速率受到限制。
但异步通信不需要传送同步脉冲,字符帧的长度不受限制,对硬件要求较低,因而在数据传送量不很大。
同步通信一次可以连续传送几个数据,每个数据不需起始位和停止位,数据之间不留间隙,因而数据传输速率高于异步通信。
但同步通信要求用准确的时钟来实现发送端与接收端之间的严格同步。
MCS-51串行口有同步通信功能。
2.解释下列概念:(1)并行通信、串行通信。
(2)波特率。
(3)单工、半双工、全双工。
(4)奇偶校验。
答案:(1)并行通信:数据的各位同时进行传送。
其特点是传送速度快、效率高,数据有多少位,就需要有多少根传输线。
当数据位数较多和传送距离较远时,就会导致通信线路成本提高,因此它适合于短距离传输。
串行通信:数据一位一位地按顺序进行传送。
其特点是只需一对传输线就可实现通信,当传输的数据较多、距离较远时,它可以显著减少传输线,降低通信成本,但是串行传送的速度慢。
(2)波特率:每秒钟传送的二进制数码的位数称为波特率(也称比特数),单位是bp(bitperecond),即位/秒。
(3)单工:只允许数据向一个方向传送,即一方只能发送,另一方只能接收。
半双工:允许数据双向传送,但由于只有一根传输线,在同一时刻只能一方发送,另一方接收。
全双工:允许数据同时双向传送,由于有两根传输线,在A站将数据发送到B站的同时,也允许B站将数据发送到A站。
(4)奇偶校验:为保证通信质量,需要对传送的数据进行校验。
对于异步通信,常用的校验方法是奇偶校验法。
采用奇偶校验法,发送时在每个字符(或字节)之后附加一位校验位,这个校验位可以是“0”或“1”,以便使校验位和所发送的字符(或字节)中“1”的个数为奇数——称为奇校验,或为偶数——称为偶校验。
接收时,检查所接收的字符(或字节)连同奇偶校验位中“1”的个数是否符合规定。
(一)课程教学目的和要求随着科学技术的不断进步,计算机在社会各个领域中的应用也不断得以发展,本课程是信息类基础课程之一,是一门学生学习掌握计算机硬件知识和汇编语言程序设计的入门课程。
通过本课程的学习使学生从理论和实践两方面掌握单片机的基本结构、工作原理、汇编语言程序设计方法、接口电路及单片机应用系统的设计方法,以求达到初步的单片机软硬件设计开发能力。
并为以后从事电子控制类的设计奠定理论基础和实践能力。
《单片机原理及应用》是信息类专业的一门重要专业基础必修课,是一门理论与实际紧密结合并对学生进行工程训练的课程。
通过本课程的教学,学生应掌握51系列单片机CPU、定时/计数器、存储器、串行通信、中断系统、I/O口的硬件结构,能用汇编语言进行程序设计,具备应用单片机知识分析解决工程实际问题,设计较复杂的单片机应用系统能力。
(二)课程教学重点和难点1、重点:硬件结构;指令系统;系统扩展和应用;外围接口技术。
2、难点:指令系统;外围接口技术。
(三)教学方法理论与实验相结合(四)课时安排总课时:64课时,其中:理论课时48,实验课时16。
(五)考核方式本课程的考核采取平时的形成性考核和课程结束时的笔试闭卷考试相结合的考核办法。
平时的考核主要有三个方面:课堂、课外、实验。
课堂考核依据出勤率、听课态度、课堂讨论表现等;课外考核主要依据作业、平时测试、课外的创新和发明等;实验考核依据实验完成的质量和数量等情况来评定。
(六)参考教材刘湘涛.江世明编著《单片机原理与应用》.电子工业出版社. 2006.第一章单片机基础知识教研室:计算机教研室教师姓名:申寿云教学过程1、问题牵引、导入新课(1)单片机是什么?它的主要特点和应用的领域。
(2)计算机中数据有哪些表示?二进制、八进制、十进制、十六进制;原码、反码、补码;ASCII码、BCD码。
2、课程内容本章的主要知识点有:知识点1:单片机的概念。
知识点2:单片机主流机型。
知识点3:80C51系列简介。
《单片微型计算机原理及应用》习题参考答案姜志海刘连鑫王蕾编著电子工业出版社目录第1章微型计算机基础 (2)第2章半导体存储器及I/O接口基础 (4)第3章MCS-51系列单片机硬件结构 (11)第4章MCS-51系列单片机指令系统 (16)第5章MCS-51系列单片机汇编语言程序设计 (20)第6章MCS-51系列单片机中断系统与定时器/计数器 (26)第7章MCS-51系列单片机的串行口 (32)第8章MCS-51系列单片机系统扩展技术 (34)第9章MCS-51系列单片机键盘/显示器接口技术 (36)第10章MCS-51系列单片机模拟量接口技术 (40)第11章单片机应用系统设计 (44)第1章微型计算机基础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。
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377第一、二章单片机概述与结构一、填空题1.单片机复位后,SP、PC和I/O口的内容分别为 07H\000H\FFH 。
2.单片机有四个工作寄存器区,由PSW状态字中的RS1和RS0两位的状态来决定。
单片机复位后,若执行SETB RS0指令,此时只能使用 1 区的工作寄存器,地址范围是08H—-—0FH 。
3.51单片机驱动能力最强的并行端口为 P0端口。
4.51单片机PC的长度为16位,SP的长度为___8____位,DPTR的长度为_16__位。
5.访问51单片机程序存储器地址空间、片内数据存储器地址、片外数据存储器地址的指令分别为__movc_____,MOV和_movx______.6.若A中的内容为63H,那么P标志位的值为 1 。
7.当扩展外部存储器或I/O口时,P2口用作高八位地址总线。
8.51单片机内部RAM区有 4 个工作寄存器区。
9.51单片机内部RAM区有 128 个位地址.10.外部中断1()的中断入口地址为 0013 ;定时器1的中断入口地址为001B .11.51单片机有 4 个并行I/O口, P0~P3是准双向口,所以由输出转输入时必须先写入 1 。
12.51单片机的堆栈建立在内部RAM 内开辟的区域。
二、选择题1.访问片外部数据存储器时,不起作用的信号是( C)。
A./RD B./WE C./PSEN D.ALE2.51单片机P0口用作输出时,应外接( A )。
51单片机总线时序
一、总线概述
计算机系统是以微处理器为核心的,各器件要与微处理器相连,且必须协调
工作,所以在微处理机中引入了总线的概念,各器件共同享用总线,任何时候
只能有一个器件发送数据(可以有多个器件同时接收数据) 。
计算机的总线分为控制总线、地址总线和数据总线等三种。
而数据总线用于
传送数据,控制总线用于传送控制信号,地址总线则用于选择存储单元或外设。
二、单片机的三总线结构
51 系列单片机具有完善的总线接口时序,可以扩展控制对象,其直接寻址能力达到64k( 2 的16 次方) 。
在总线模式下,不同的对象共享总线,独立编址、分时复用总线,CPU 通过地址选择访问的对象,完成与各对象之间的信息传递。
单片机三总线扩展示意如图1 所示。
1、数据总线
51 单片机的数据总线为P0 口,P0 口为双向数据通道,CPU 从P0 口送出和读回数据。
2、地址总线
51 系列单片机的地址总线为16 位。
为了节约芯片引脚,采用P0 口复用方式,除了作为数据总线外,在ALE 信号时序匹配下,通过外置的数据锁存器,在总线访问前半周期从P0 口送出
低8 位地址,后半周期从P0 口送出8 位数据。
高8 位地址则通过P2 口送出。