高教版单片机原理及应用1-6章部分参考

第1章思考题及习题1参考答案一、填空1. 除了单片机这一名称之外，单片机还可称为或。

答：微控制器，嵌入式控制器.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。

答：CPU、存储器、I/O口、总线3. AT89S52单片机工作频率上限为 MHz。

答：33 MHz。

4. 专用单片机已使系统结构最简化、软硬件资源利用最优化，从而大大降低和提高。

答：成本，可靠性。

二、单选1. 单片机内部数据之所以用二进制形式表示，主要是A．为了编程方便B．受器件的物理性能限制C．为了通用性D．为了提高运算速度答：B2. 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．数据处理应用答： B3. 下面的哪一项应用，不属于单片机的应用范围。

A．工业控制 B．家用电器的控制 C．数据库管理 D．汽车电子设备答：C三、判断对错1. STC系列单片机是8051内核的单片机。

对2. AT89S52与AT89S51相比，片内多出了4KB的Flash程序存储器、128B的RAM、1个中断源、1个定时器（且具有捕捉功能）。

对3. 单片机是一种CPU。

错4. AT89S52单片机是微处理器。

错5. AT89C52片内的Flash程序存储器可在线写入，而AT89S52则不能。

错6. 为AT89C51单片机设计的应用系统板，可将芯片AT89C51直接用芯片AT89S51替换。

对7. 为AT89S51单片机设计的应用系统板，可将芯片AT89S51直接用芯片AT89S52替换。

对8. 单片机的功能侧重于测量和控制，而复杂的数字信号处理运算及高速的测控功能则是DSP的长处。

对四、简答1. 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？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。

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。

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，控制器用于控制计算机进行各种操作。

存储器是计算机系统中的“记忆”装置，其功能是存放程序和数据。

按其功能可分为RAM和ROM。

输入/输出（I/O）接口是CPU与外部设备进行信息交换的部件。

总线是将CPU、存储器和I/O接口等相对独立的功能部件连接起来，并传送信息的公共通道。

1-3 什么叫单片机？其主要由哪几部分组成？答：单片机（Single Chip Microcomputer）是指把CPU、RAM、ROM、定时器/计数器以及I/O接口电路等主要部件集成在一块半导体芯片上的微型计算机。

1-4 在各种系列的单片机中，片内ROM的配置有几种形式？用户应根据什么原则来选用？答：单片机片内ROM的配置状态可分四种：（1）片内掩膜（Mask）ROM型单片机（如8051），适合于定型大批量应用产品的生产；（2）片内EPROM型单片机（如8751），适合于研制产品样机；（3）片内无ROM型单片机（如8031），需外接EPROM，单片机扩展灵活，适用于研制新产品；（4）EEPROM（或Flash ROM）型单片机（如89C51），内部程序存储器电可擦除，使用更方便。

1-6 写出下列各数的BCD参与：59：01011001，1996：000，：：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的存储器分哪几个空间？如何区别不同空间的寻址？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0000H~1FFFH；②可扩展片外ROM的容量为64KB，其地址为0000H~FFFFH；片内RAM的容量为256B，其地址为00H~FFH分为二块：③地址00H~7FH共128B为片内RAM低区，④另128B为片内RAM高区，其地址空间为80H`FFH，其地址空间与SFR功能寄存器地址重叠；⑤可扩展片外RAM的容量为64KB，其地址为0000H~1FFFH；⑥特殊功能寄存器SFR的空间为128B，其地址为80H~FFH，但实际只定义了26B单元，这26B单元分散在80H`F0H。

《单片机原理及应用》教学大纲课程中文名称:《单片机原理及应用》课程代码：517016课程性质：专业必修课学时学分：70学时，5学分（其中讲课56学时，实验14学时）先修课程：《电子技术》、《电工基础》适用专业：应用电子技术一、课程性质、目的和要求本课程适用于机电一体化、应用电子技术等相关专业学生学习，是一门专业基础课。

通过本课程的教学，使学生了解和掌握MCS-51 系列单片机结构、原理及其扩展系统的组成。

掌握MCS-51 系列单片机在实际应用中软件系统与硬件系统的设计思想。

结合实验课教学，增强实际动手能力，使学生能够应用MCS-51 单片机进行简单的单片机应用系统的开发。

为今后应用和设计单片机系统打下较牢固基础，也为后续专业课程的学习奠定一定基础。

二、课程内容：（一）课程重点与难点本课程的重点：为第二章、第三章和第五章。

其中第二章和第三章为单片机的基础，是学习单片机技术的必需。

第五章是单片机应用中必然要涉及的内容。

建议加强这三章的教学，并辅以必要的实验手段。

本课程中的难点：为单片机的存贮器组织、各存贮器的地址的确定及I/O口地址的确定。

难点贯穿于第二章、第三章、第四章、第五章和第七章。

在教学上应有一定的连续性，且应循序渐进，讲深讲透。

（二）课程内容第一章：概述第一节MCS-51系列单片机简介第二节单片机应用系统开发简述第二章MCS-51 系列单片机的结构和原理第一节总体结构第二节存储器组织第三节并行端口结构与操作第四节MCS-51 系列单片机片外总线和复位第三章MCS-51 单片机的指令系统第一节指令格式及常用符号第二节MCS-51 系列单片机的寻址方式第三节数据传送指令第四节算术运算指令第五节逻辑运算指令第六节控制转移指令第七节位操作指令第四章MCS-51 单片机的程序设计第一节程序设计方法和技巧第二节汇编语言源程序的编辑和汇编第三节程序设计基础与举例第五章MCS-51 单片机的中断系统及定时器第一节输入/输出的控制方式第二节中断系统第三节中断处理过程第四节定时器/计数器第六章MCS-51 单片机的串行口第一节计算机串行通信基础第二节MCS-51 单片机的串行口第三节串行口应用举例第七章单片机系统扩展技术第一节程序存贮器的扩展第二节并行口的扩展第三节接口芯片第四节键盘及显示器接口第八章MCS-51 单片机的测控接口第一节D/A转换器第二节A/D转换器第三节开关量接口三、实践性教学环节要求（一）实验教学的要求主要用于配合《单片机原理》课程的课堂教学，加强学生对MCS-51系列单片机结构的感性认识和对使用DICE-5103S单片机开发机进行单片机开发的方法的了解，提高学生对单片机原理的理解，帮助学生掌握MCS-51系列单片机在实际应用中软件系统与硬件系统的设计思想。

单片机原理及应用目录第一章单片机概述第二章80C51单片机的基础知识第三章80C51单片机的功能单元第四章80C51单片机的系统扩展第五章80C51单片机的程序设计复习要点第1章单片机概述一、单片机及其发展概况二、单片机的结构及特点三、单片机应用综述课时安排：2学时知识点：单片机的定义、发展概况、发展趋势、单片机的典型结构、结构特点、单片机的应用领域。

重点：单片机的定义，单片机的典型结构、结构特点、应用领域、发展趋势。

难点：单片机的典型结构及其特点。

教学方法：本章以课堂讲授方式进行教学，通过大量资料，让学生了解单片机的应用领域广泛、发展迅速、应用前景广阔，以此激发学生的学习积极性。

本章对学生的要求：要求学生以教材为蓝本，多查阅一些资料，对单片机的定义、特点、发展概况、当前流行的一些单片机系列的主要特点、选择单片机的基本原则、单片机的发展趋势、单片机的应用领域、单片机与嵌入式系统的联系及区别等应有一定的了解。

尤其对单片机的典型结构及其与通用计算机的区别有一个深刻的理解。

一、单片机及其发展概况微机发展方向1、不断推出高性能的通用微机系统：主机（CPU+RAM+ROM+I/O+电源）外设（键盘、鼠标、CRT、打印机…）主要用于科学计算、企事业管理、海量数据处理。

2、大量生产和广泛应用单片机：在一个芯片上集成了一个完整的计算机——CPU+RAM+ROM+I/O+CTC+A/D+…主要用于测控领域，亦称单片微控制器MCU。

单片机的发展过程可划分为四个阶段：1、单片机初级阶段（1974～1976年）：采用双片，功能较简单，如仙童公司的F8。

2、低性能单片机阶段（1976～1978年）：单片，8位CPU、8位定时器、并行I/O口、RAM和ROM，ROM的容量小；寻址范围不超过4KB，中断较简单，无串行I/O。

如IntelMCS-48系列。

3、高性能单片机阶段（1978～）：SFR管理的模块化结构，标准的外部三总线，有串行I/O、16位定时器、较高级的中断处理，内RAM、ROM容量较大，寻址范围可达64K字节，有的带有A/D等，如MCS-51系列单片机。

《单片机原理及应用教程》《单片机原理及应用教程》是一本介绍单片机（Microcontroller）原理和应用的教学教材。

单片机是一种集成电路芯片，具有处理器、内存、输入输出接口等功能，可以独立完成某些任务。

以下是对这本教材的一些回答，将超过1200字，同时使用中文回答。

第一章介绍了单片机的基本概念和发展历史。

单片机的发展历史可以追溯到20世纪60年代，随着科技的不断进步，单片机的功能不断增强，应用范围也越来越广泛。

单片机具有体积小、功耗低、成本低等优势，逐渐取代了传统的微处理器，成为很多电子产品的核心。

第二章介绍了单片机的基本结构和工作原理。

单片机的基本结构由中央处理器（CPU）、存储器（ROM和RAM）、输入输出端口等组成。

CPU是单片机的核心，主要负责指令的执行和数据的处理。

存储器用于存储程序和数据，ROM存储程序代码，RAM存储数据。

输入输出端口用于与外部设备进行数据交互。

当单片机上电后，执行存储在ROM中的程序，将结果存储在RAM中，并通过输入输出端口与外部设备交换数据。

第三章介绍了单片机的编程方法。

单片机的编程方法通常有汇编语言和高级语言两种。

汇编语言是一种低级语言，与硬件紧密相关，编程的效率高，但维护和移植性较差。

高级语言如C语言，更易学习和使用，编程效率也高，维护和移植性强。

通过编写相应的程序，可以控制单片机进行各种操作，如输入输出、数据处理、通信等。

第四章介绍了单片机的输入输出技术。

单片机的输入输出通常通过端口来实现。

输入端口可以连接各种传感器，如光敏、温度、气体等传感器，用于检测环境中的物理量。

输出端口可以连接各种执行器，如继电器、电机等，用于控制外部设备。

通过适当的输入输出技术，可以实现单片机与外部设备的信息交互。

第五章介绍了单片机的中断技术。

中断是单片机响应外部事件的机制。

当外部事件发生时，单片机会立即中断当前的工作，转而处理中断事件。

中断可以大大提高单片机的工作效率，并使其能够及时响应外部事件。

《单片机原理及应用》课程标准学时数：28学时课程性质：专业课适用专业：机电技术应用一、课程性质与定位《单片机原理及应用》课程是机电一体化、数控技术专业的一门专业必修课。

是一门面向应用的、具有很强实践性与综合性的课程。

通过学习利于改善学生的知识结构，使其获得利用单片机解决某些工程技术问题所需的知识，为学习后续课程及在今后工作中利用单片机实现电器控制、过程控制、信息处理和管理奠定必要的基础。

二、课程教学目标通过学习要求学生掌握单片机的工作原理，了解有关单片机的基本知识，掌握该单片机的指令系统及汇编语言设计的基本方法，掌握单片机的基本功能及典型接口技术，获得相关领域内应用单片机的初步能力。

三、本课程学时安排四、课程教学内容和基本要求第1章单片机基础知识概述（2学时）（一）教学重点和难点单片机概述；PrOteUS 应用简介。

（二）教学内容和基本要求 （1）教学内容： 1. 1单片机概述1. 2单片机学习的预备知识2. 3PrOteUS 应用简介 （2）基本要求：能说出单片机的特点和应用，会数制及其转换；ISIS 模块应用举例，汽ARES 模块应用举例。

第2章MCS-51单片机的结构及原理（2学时） （一）教学重点和难点能说出MCS-51单片机的结构，MCS-51的存储器结构；并行I/O 口。

（二）教学内容和基本要求 （1）教学内容： 3. 1MCS-51单片机的结构 2. 2MCS-51的存储器结构 2. 3单片机的复位、时钟与时序 2. 4并行I/O 口 （2）基本要求：掌握MCS-51单片机的内部结构，了解程序、数据存储器，掌握时钟电路。

第3章单片机的汇编语言与程序设计（4学时） （一）教学重点和难点知道MCS-51指令系统，会汇编语言的编程方法。

（二）教学内容和基本要求 （1）教学内容： 3. 1汇编语言概述 （1学时） 3. 2 MCS-51指令系统简介 （2学时） 3. 3汇编语言的编程方法（1学时） （0.5学时） （0.5学时）（0.5学时） （0.5学时） （0.5学（2）基本要求：了解汇编语言指令格式和描述操作数的简记符号；了解汇编语言程序设计步骤;第4章单片机的C51语言（4学时）（一）教学重点和难点C51的程序结构，C51与汇编语言的混合编程；C51仿真开发环境。

单片机原理及应用复习题部分参考答案一、填空题：（2分/题*10＝20分）1、8051单片机堆栈遵循数据后进先出（先进后出）的原则。

2、8051单片机使用电源为+5V。

3、在立即寻址方式中，在数前使用#号来表示立即数。

4、在8051单片机中，加法指令可以分为带进位的加法（或者ADDC）和不带进位的加法（或者ADD）两种。

5、设8051外接12MHz的石英晶体，则一个机器周期的时间宽度为1us。

6、8051单片机的汇编语言源程序的扩展名为ASM。

7、在设计汇编语言源程序时，可以使用顺序结构的程序，也可以使用某些指令构成分支结构或者循环结构的程序。

8、当8051单片机复位后，程序的入口地址为0000H。

9、8051单片机中的定时器／计数器有T0和T1两个。

10、8051单片机有5个中断源，分成2个优先级。

二、选择题：（2分/题*10＝20分）1、在机器数中， B 的零的表示形式是唯一的。

A．原码B．补码C．反码D．补码和反码2、在计算机中，字符的编码普遍采用的是 D 。

A．BCD码B．十六进制C．格雷码D．ASCII码3、EPROM是指（ D ）。

A．只读存储器 B．电擦除的只读存储器C．随机存储器 D．紫外线可擦除的只读存储器4、在单片机中，用作标志寄存器的一个特殊功能寄存器是 AA．PSW B．DPTRC．PC D．B5、指令MOV A，30H源操作数的寻址方式是 C 。

A．寄存器寻址方式 B．寄存器间接寻址方式C．直接寻址方式 D．立即寻址方式6、Jz rel指令中，是判断 A 中的内容是否为0。

A．A B．BC．C D．PC7、若要求最大定时时间为216×机器周期，则应使定时器工作于 B 。

A．工作方式0 B．工作方式lC．工作方式2 D．工作方式38、在生产过程中完成程序写入的只读存储器称为 A 。

A．掩膜ROM B．PROMC．EPROM D．E2PROM。

9、使用线选法扩展1片2732作外部程序存储器，需要使用 B 位地址线。