单片机第4章输入输出接口P0~P3
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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。
《单片机应用技术》习题答案第一章概述1. 什么是总线?总线主要有哪几部分组成?各部分的作用是什么?总线是连接计算机各部件之间的一组公共的信号线。
一般情况下,可分为系统总线和外总线。
系统总线应包括:地址总线(AB)控制总线(CB)数据总线(DB)地址总线(AB):CPU根据指令的功能需要访问某一存储器单元或外部设备时,其地址信息由地址总线输出,然后经地址译码单元处理。
地址总线为16位时,可寻址范围为216=64K,地址总线的位数决定了所寻址存储器容量或外设数量的范围。
在任一时刻,地址总线上的地址信息是惟一对应某一存储单元或外部设备。
控制总线(CB):由CPU产生的控制信号是通过控制总线向存储器或外部设备发出控制命令的,以使在传送信息时协调一致的工作。
CPU还可以接收由外部设备发来的中断请求信号和状态信号,所以控制总线可以是输入、输出或双向的。
数据总线(DB):CPU是通过数据总线与存储单元或外部设备交换数据信息的,故数据总线应为双向总线。
在CPU进行读操作时,存储单元或外设的数据信息通过数据总线传送给CPU;在CPU进行写操作时,CPU把数据通过数据总线传送给存储单元或外设2.什么是接口电路? CPU与接口电路连接一般应具有哪些信号线?外部设备与接口电路连接一般应具有哪些信号线?CPU通过接口电路与外部输入、输出设备交换信息,一般情况下,外部设备种类、数量较多,而且各种参量(如运行速度、数据格式及物理量)也不尽相同。
CPU为了实现选取目标外部设备并与其交换信息,必须借助接口电路。
一般情况下,接口电路通过地址总线、控制总线和数据总线与CPU连接;通过数据线(D)、控制线(C)和状态线(S)与外部设备连接。
3. 存储器的作用是什么?只读存储器和随机存储器有什么不同?存储器具有记忆功能,用来存放数据和程序。
计算机中的存储器主要有随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)两种。
随机存储器一般用来存放程序运行过程中的中间数据,计算机掉电时数据不再保存。
第2章部分习题参考解答1、试述MCS-51单片机内部有哪些主要逻辑部件并说出其功能,画出片内结构图。
MCS-51单片机的内部除包含CPU外,还包含程序存储器、数据存储器、定时器/计数器、并行I/O接口、串行I/O接口、总线控制逻辑和中断控制逻辑等逻辑部件,其结构框图如图所示:其中,CPU是单片机的最核心部分,它是整个单片机的控制和指挥中心,完成所有的计算和控制任务。
振荡器和时序逻辑,产生CPU工作所需要的内部时钟。
中断控制逻辑用来应付一些临时到达的突发事件,并能保证当有多个突发事件发生时,CPU能够有序地为这些事件进行服务,所有突发事件服务完成后CPU 还能继续以前的工作。
并行I/O接口和串行I/O接口作为CPU与外部设备通信的信息传输通道。
程序存储器用于存放单片机的程序。
数据存储器用于存放内部待处理的数据和处理后的结果。
定时器/计数器主要是完成对外部输入脉冲的计数或者根据内部的时钟及定时设置,周期性的产生定时信号。
64K总线控制逻辑,用于产生外部64KB存储空间的有关读写控制信号。
2、MCS-51单片机有4个8位并行口(P0、P1、P2、P3),哪个口可作为地址/数据利用总线?P0口可作为地址/数据复用总线口。
3、P0口作为通用I/O口使用时,在输出状态下应注意什么?在输入状态下应注意什么?P0口作为通用I/O口使用时,输出级是漏极开路的,因此在输出状态下外部应加上拉电阻。
在输入状态下应先向端口锁存器写入1,这样引脚便处于悬浮状态,可作高阻抗输入。
5、MCS-51单片机的最大寻址空间是多少?为什么?MCS-51单片机,程序存储器空间采用片内、片外统一编址的方式,共有64KB,地址范围为000OH~FFFFH。
片内有256字节数据存储器地址空间,地址范围为00H~FFH。
片外数据存储器空间有64KB,其地址范围也是000OH~FFFFH。
7、MCS-51单片机片内低128字节的RAM中,分了几个基本区域?说出这些区域的名称。
单片机引脚说明-按其引脚功能分为四部分叙述这条引脚的功能————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:下面按其引脚功能分为四部分叙述这40条引脚的功能。
ﻫ1、主电源引脚VCC和VSSVCC——(40脚)接+5V电压;ﻫVSS——(20脚)接地。
2、外接晶体引脚XTAL1和XTAL2XTAL1(19脚)接外部晶体的一个引脚。
在单片机内部,它是一个反相放大器的输入端,这个放大器构成了片内振荡器。
当采用外部振荡器时,对HMOS单片机,此引脚应接地;对CHMOS单片机,此引脚作为驱动端。
XTAL2(18脚)接外晶体的另一端。
在单片机内部,接至上述振荡器的反相放大器的输出端。
采用外部振荡器时,对HMOS单片机,该引脚接外部振荡器的信号,即把外部振荡器的信号直接接到内部时钟发生器的输入端;对XHMOS,此引脚应悬浮。
ﻫ3、控制或与其它电源复用引脚RST/VPD、ALE/PROG、PSEN和EA/VPP①RST/VPD(9脚)当振荡器运行时,在此脚上出现两个机器周期的高电平将使单片机复位。
推荐在此引脚与VSS引脚之间连接一个约8.2k的下拉电阻,与VCC引脚之间连接一个约10μF的电容,以保证可靠地复位。
ﻫVCC掉电期间,此引脚可接上备用电源,以保证内部RAM的数据不丢失。
当VCC主电源下掉到低于规定的电平,而VPD在其规定的电压范围(5±0.5V)内,VPD就向内部RAM提供备用电源。
②ALE/PROG(30脚):当访问外部存贮器时,ALE(允许地址锁存)的输出用于锁存地址的低位字节。
即使不访问外部存储器,ALE端仍以不变的频率周期性地出现正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。
因此,它可用作对外输出的时钟,或用于定时目的。
然而要注意的是,每当访问外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。
ALE端可以驱动(吸收或输出电流)8个LS型的TTL输入电路。
第一章习题参考答案1-1:何谓单片机?与通用微机相比,两者在结构上有何异同?答:将构成计算机的基本单元电路如微处理器(CPU)、存储器、I/O接口电路和相应实时控制器件等电路集成在一块芯片上,称其为单片微型计算机,简称单片机。
单片机与通用微机相比在结构上的异同:(1)两者都有CPU,但通用微机的CPU主要面向数据处理,其发展主要围绕数据处理功能、计算速度和精度的进一步提高。
例如,现今微机的CPU都支持浮点运算,采用流水线作业,并行处理、多级高速缓冲(Cache)技术等。
CPU的主频达到数百兆赫兹(MHz),字长普遍达到32位。
单片机主要面向控制,控制中的数据类型及数据处理相对简单,所以单片机的数据处理功能比通用微机相对要弱一些,计算速度和精度也相对要低一些。
例如,现在的单片机产品的CPU大多不支持浮点运算,CPU还采用串行工作方式,其振荡频率大多在百兆赫兹范围内;在一些简单应用系统中采用4位字长的CPU,在中、小规模应用场合广泛采用8位字长单片机,在一些复杂的中、大规模的应用系统中才采用16位字长单片机,32位单片机产品目前应用得还不多。
(2) 两者都有存储器,但通用微机中存储器组织结构主要针对增大存储容量和CPU对数据的存取速度。
现今微机的内存容量达到了数百兆字节(MB),存储体系采用多体、并读技术和段、页等多种管理模式。
单片机中存储器的组织结构比较简单,存储器芯片直接挂接在单片机的总线上,CPU对存储器的读写按直接物理地址来寻址存储器单元,存储器的寻址空间一般都为64 KB。
(3) 两者都有I/O接口,但通用微机中I/O接口主要考虑标准外设(如CRT、标准键盘、鼠标、打印机、硬盘、光盘等)。
用户通过标准总线连接外设,能达到即插即用。
单片机应用系统的外设都是非标准的,且千差万别,种类很多。
单片机的I/O接口实际上是向用户提供的与外设连接的物理界面。
用户对外设的连接要设计具体的接口电路,需有熟练的接口电路设计技术。
第4课教学内容:2.4.2数据传送指令及要点分析2.4.3算术运算类指令及要点分析2.4.4逻辑操作与移位指令及要点分析2.4.5控制转移指令及其偏移量的计算2.4.6位操作指令2.4.7对指令的进一步说明教学目标:了解:单片机指令的分类与格式。
掌握:单片机指令的寻址方式,内部数据传送指令特点与应用,算术运算类指令及要点,逻辑操作与移位指令及要点,程序转移指令的相对偏移量计算,位操作指令的特点,PSW标志位的作用。
课时安排:3 课时教学重点:各类指令特点与应用教学提示:一、重点内容与要点分析1.数据传送类指令的共性:1)操作:把源操作数传送到目的操作数,指令执行后,源操作数不改变,目的操作数修改为源操作数。
2)若要求在进行数据传送时,不丢失目的操作数,则可以用交换型的传送指令。
3)数据传送指令不影响标志C、AC和OV,不包括奇偶标志P。
对于P一般不加说明。
POP PSW 或 MOV PSW,#(x)可能使某些标志位发生变化。
助记符有:MOV,MOVX,MOVC,XCH,XCHD,SWAP,POP,PUSH 8种。
源操作数可为:寄存器、寄存器间接、直接、立即、寄存器基址加变址 5种寻址方法;目的操作数可为:寄存器、寄存器间接、直接 3种寻址方法。
例1:设内部RAM的(30H)=40H,(40H)=10H ,(10H)=00H ,端口P1上的内容为11001010B(后缀B表示二进制数),分析下面7条指令分别属于上述16条指令中的哪一条,操作数采用的寻址方法,以及指令执行后各单元及寄存器、端口的内容。
MOV R0,#30H ;属于第8条(寄存器寻址、立即数寻址)(R0)=#30HMOV A,@R0 ;3条(寄存器寻址、寄存器间接寻址)(A)=#40HMOV R1, A ;2条(寄存器寻址、寄存器寻址)(R1)=#40HMOV B, @R1 ;13条(直接寻址、寄存器间接寻址)(B)=#10HMOV @R1, P1 ;14条(寄存器间接寻址,直接寻址)(40H)=#11001010B MOV P2, P1 ;15条(直接寻址、直接寻址)(P2)=#11001010B MOV 10H, #20H ;10条(直接寻址、立即寻址)(10H)=#20H指令执行以后,P1口的内容均为11001010B,其它内容如上。