51单片机课后习题答案 孙育才 东南大学

单片机课程报告设计题目：交通信号灯模拟控制系统设计专业：电子信息科学与技术班级：学号：姓名：指导老师：年月日※※※※※※前言※※※※※※本课程设计的目的和意义本课程设计是在学完单片机原理及课程之后综合利用所学单片机知识完成一个单片机应用系统设计并在实验室实现。

该课程设计的主要任务是通过解决一、两个实际问题，巩固和加深“单片机原理与应用”课程中所学的理论知识和实验能力，基本掌握单片机应用电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力，加深对单片机软硬知识的理解，获得初步的应用经验，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。

*******目录*******一、设计要求二、设计内容三、交通信号灯模拟控制系统设计程序流程图四、交通信号灯模拟控制系统原理图五、交通信号灯模拟控制系统主程序六、运行步骤七、检测与调试八、课程设计体会九、参考文献十、说明一、设计要求：交通信号灯模拟控制系统设计利用单片机的定时器定时，令十字路口的红绿灯交替点亮和熄灭，并且用LED数码管显示时间。

用8051做输出口，控制十二个发光二极管燃灭，模拟交通灯管理。

二、设计内容：因为本课程设计是交通灯的控制设计，所以要了解实际交通灯的变化情况和规律。

假设一个十字路口为东西南北走向。

初始状态0为东西红灯，南北红灯。

然后转状态1东西红灯，南北绿灯通车，。

过一段时间转状态2南北绿灯灭，黄灯闪烁几次，东西仍然红灯。

再转状态3，东西绿灯通车，南北红灯。

过一段时间转状态4，东西绿灯灭，闪几次黄灯，南北仍然红灯。

最后循环至状态1。

注意：.双色LED是由一个红色LED管芯和一个绿色LED管芯封装在一起，公用负端。

当红色正端加高电平，绿色正端加低电平时，红灯亮；红色正端加低电平，绿色正端加高电平时，绿灯亮；两端都加高电平时，黄灯亮。

三、交通信号灯模拟控制系统设计程序流程图四、交通信号灯模拟控制系统主程序ORG 0000HSJMP A3ORG 0030HA3: MOV SP,#60H ;设栈指针初值MOV A, #24HMOV P1, ASETB P3.2CLR P3.3CLR P3.4SETB P3.5 ；全部红灯亮MOV R4,#00H ；显示0秒MOV R7,#00H ；显示0秒MOV R2,#03HLCALL XI ；调用子程序A2 : MOV A,#0CHMOV P1,ASETB P3.2SETB P3.3CLR P3.4CLR P3.5 ;东西红灯，南北绿灯MOV R4,#14H ; 显示20秒LOOP2 : MOV R2,#03HLCALL XIDJNZ R4,LOOP2 ;判断20秒显示时间到否MOV R2,#03HLCALL XILOOP8: MOV R2,#03H ；南北黄灯闪3次LCALL XIMOV R4,#05H ；设南北黄灯亮长显示5秒SETB P3.2CLR P3.3A1: MOV A,#14HMOV P1 ,ASETB P3.4CLR P3.5 ；东西红灯，南北黄灯MOV R2,#01H ；定时LCALL DELAY ；调用延时子程序MOV A ,#04HMOV P1 ,ACLR P3.4CLR P3.5 ；东西红灯，南北不亮即意思要南北黄灯闪烁MOV R2 ,#01H ；定时LCALL DELAYDJNZ R4,LOOP8 ；判断南北黄灯闪烁，显示5秒到否？MOV A, #61HMOV P1,ACLR P3.2CLR P3.3CLR P3.4SETB P3.5 ；东西绿灯，南北红灯MOV R4,#14H ；显示20秒LOOP3:MOV R2,#03HLCALL XIDJNZ R4,LOOP3 ；判断20秒显示时间到否MOV R7,#05H ；设东西黄灯亮长显示5秒SETB P3.5A0: MOV A,#0A2HMOV P1,ACLR P3.2CLR P3.3CLR P3.4 ；东西黄灯，南北红灯MOV R2,#01H ；定时LCALL DELAYMOV A,#20H ;MOV P1,ACLR P3.2CLR P3.3CLR P3.4 ；南北红灯，东西不亮即意思要东西黄灯闪烁MOV R2,#01H ；定时LCALL DELAYDJNZ R7,A0 ；判断东西黄灯闪烁，显示5秒到否？LJMP A2 ；循环回状态1，即东西红灯，南北黄灯DELAY: PUSH 2PUSH 1PUSH 0 ；进栈DELAY1: MOV 1,#00HDELAY2:MOV 0,#0B2HDJNZ 0,$ ；判断是否运行完0B2HDJNZ 1,DELAY2DJNZ 2,DELAY1POP 0POP 1POP 2 ；出栈DJNZ R2 ,DELAY ；判断R2是否运行完RET ；返回主程序XI: MOV A,R4MOV B,#10DIV ABMOV R6,AMOV DPTR,#TABMOV A,BMOVC A,@A+DPTRMOV SBUF,AMOV R7,#0FHH55S: DJNZ R7,H55SMOV A,R6MOVC A,@A+DPTRMOV SBUF,AMOV R7,#0FHH55S1: DJNZ R7,H55S1LCALL DELAYRETTAB:DB 0fch,60h,0dah,0f2h,66h,0b6h,0beh,0e0hDB 0feh,0f6h,0eeh,3eh,9ch,7ah,9eh,8ehEND五、交通信号灯模拟控制系统原理图设计的连线图提示：(1) 完整的DVCC实验箱面板（2）硬件电路连接说明六、运行步骤：①8051 P1.0—P1.7、P3.2—P3.5依次接发光二极管L1—L12。

第一章一、计算题1、①(10000111)2(87)16②(0 .101) 2(0.A) 16③(101111.1011) 2(2F.B) 162、①(430)10 (1AE) 16②(0.6875)10(0.B) 16③(110.851563)10(6E.DA0008637BD058) 163、①(11101010110)2(1878)10②(1001000.0101101) 2(72.351563) 10③(0.010101) 2(0.328125) 104、①00011100B ②10000000B ③11110000B5、原码反码补码①0010 0110 0010 0110 0010 0110②0100 0000 0100 0000 0100 0000③1111 0000 10001111 1001 00006、X Y X+Y X-Y①00100110 00110111 01100101 10001001真值101 -9②01001110 00001111 01011101 00111111真值93 63③10110011 01100001 00101110 01101100s真值46 1087、(863) 10(895) 10(365) 108、414235H 434F4D5055544552H 5374756479H二、问答题1、什么是数制？为什么微型计算机要采用二进制？十六进制数能为计算机执行么？为什么要学习十六进制数。

答：数制就是计数方式，计算机中采用二进制是由计算机所使用的逻辑器件所决定。

这种逻辑器件是具有两种状态的电路（触发器）好处是运算法则简单、实现方便，两个状态的系统具有稳定性。

计算机中的数只能用二进制表示，十六进制适合于读写方便需要。

2、单片机的发展状况如何?它有哪些应用？试举例说明。

答：1971年微处理器研制成功。

1974年，美国仙童公司研制出世界第一台单片微型计算机F8。

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。

单片机课后习题解答练习练习练习第二章单片机结构及原理1、mcs-51单片机内部涵盖哪些主要功能部件？它们的促进作用就是什么？请问：（1）一个8bitcpu就是微处理器的核心，就是运算和逻辑排序的中心。

（2）片内震荡器及时钟电路：提供标准时钟信号，所有动作都依据此进行。

（3）4krom程序存贮器：存贮程序及常用表格。

（4）128bram数据存贮器：暂存一些中间变量和常数等。

（5）两个16bit定时器/计数器：全然硬件定时器（6）32根可编程i/o口线：标准8位双向（4个）i/o接口，每一条i/o线都能独立地作输入或输出。

（7）一个可编程全双工串行口。

（8）五个中断源。

2、什么是指令？什么是程序？请问：指令就是规定计算机继续执行某种操作方式的命令。

程序是根据任务要求有序编排指令的集合。

3、如何重新认识89s51/52存储器空间在物理结构上可以分割为4个空间，而在逻辑上又可以分割为3个空间？答：89s51/52存储器空间在物理结构上设有４个存储器空间：片内程序存储器、片外程序存储器、片内数据存储器、片外数据存储器。

在逻辑上有３个存储器地址空间：片内、片外统一的64kb程序存储器地址空间，片内256ｂ数据存储器地址空间，片外64ｋｂ的数据存储器地址空间。

4、开机复位后，cpu使用的是哪组工作寄存器？他们的地址是多少？cpu如何确定和改变当前工作寄存器组？请问：开机登位后，cpu采用的就是第0组与工作寄存器，地址为00h～07h，cpu通过发生改变状态字寄存器psw中的rs0和rs1去确认工作寄存器组。

5、什么是堆栈？堆栈有何作用？在程序设计时，有时为什么要对堆栈指针sp重新赋值？如果cpu在操作中要使用两组工作寄存器，sp应该多大？请问：堆栈就是一个特定的存储区，主要功能就是暂时存放数据和地址，通常用以维护断点和现场。

堆栈指针sp登位后指向07h单元，00h～1fh为工作寄存器区，20h～2fh为十一位串行区，这些单元存有其他功能，因此在程序设计时，须要对sp再次赋值。

《单片机》课后习题及答案单片机是计算机科学与技术中的重要领域之一，学习单片机的过程中，习题是不可或缺的一部分。

通过解答习题，不仅可以加深对单片机知识的理解，还可以培养解决问题的能力。

本文将为大家介绍一些经典的单片机习题，并提供详细的答案解析。

一、基础知识题1. 请简述单片机的定义及其作用。

答：单片机是一种集成度极高的微型计算机系统，它包括中央处理器、存储器、输入/输出接口和时钟电路等基本组成部分。

单片机广泛应用于嵌入式系统、仪器仪表、工控设备等领域，能够完成各种控制、计算、通信等任务。

2. 请列举常见的单片机类型及其特点。

答：常见的单片机类型有AVR系列、PIC系列、STM32系列等。

它们的特点如下：- AVR系列：低功耗、性能稳定、易于编程调试。

- PIC系列：成本较低、易于学习上手，适用于简单的应用场景。

- STM32系列：性能强大、资源丰富、支持多种外设接口。

3. 单片机的时钟输入一般采用什么方式？请简要说明原因。

答：单片机的时钟输入一般采用晶体振荡器的方式。

晶体振荡器具有稳定的振荡频率和相位，能够提供可靠的时钟信号，保证单片机各个部件按时序工作。

二、编程习题1. 编写一个程序，实现LED灯在不同时间间隔下的闪烁。

答：以下是示例代码：```c#include <reg51.h>sbit LED = P1^0;void delay(unsigned int ms){unsigned int i, j;for(i = ms; i > 0; i--)for(j = 110; j > 0; j--);}void main(){while(1){LED = 0; // 点亮LED灯delay(500); // 延时500msLED = 1; // 熄灭LED灯delay(500); // 延时500ms}}```2. 编写一个程序，实现通过按键控制LED灯的亮灭。

答：以下是示例代码：```c#include <reg51.h>sbit LED = P1^0;sbit KEY = P2^0;void delay(unsigned int ms){unsigned int i, j;for(i = ms; i > 0; i--)for(j = 110; j > 0; j--);}void main(){while(1){if(KEY == 0) // 如果按键按下{LED = ~LED; // 切换LED灯的状态delay(500); // 延时500ms，防止按键抖动}}}```三、应用题1. 设计一个温度监测系统，当温度超过设定的阈值时，点亮LED 灯并发出蜂鸣器警报。

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。

单⽚机课后习题集答案解析第⼀章单⽚机的概述1、除了单⽚机这⼀名称外，单⽚机还可称为（微控制器）和（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（CPU）、（存储器）和（I/O⼝）三部分，通过内部（总线）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型计算机的（B）。

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、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答：MCS-51系列单⽚机的基本型芯⽚分别为：8031、8051和8751。

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、为什么不应当把8051单⽚机称为MCS-51系列单⽚机答：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。

7、AT89S51单⽚机相当于MCS-51系列单⽚机中哪⼀种型号的产品“s”的含义是什么答：相当于MCS-51系列中的87C51，只不过是AT89S51芯⽚内的4K字节Flash 存储器取代了87C51⽚内的4K字节的EPROM。

单片机课后习题答案[1]1习题31．结合MCS-51系列单片机功能框图阐明其大致组成。

答：MCS-51系列单片机内部组成如图所示。

主要有8031、8051、875l 三种机型，基于HMOS 工艺，它们的指令系统与芯片引脚完全兼容，只是片内程序存储器（ROM, Read Only Memory）有所不同。

51子系列的主要功能为：●8位CPU；●片内带振荡器及时钟电路；●128B片内数据存储器；●4KB片内程序存储器（8031/80C31无）；●程序存储器的寻址范围为64KB；●片外数据存储器的寻址范围为64KB；●21B特殊功能寄存器；●4×8根I/O线；●1个全双工串行I/O接口，可多机通信；●两个16位定时器/计数器；●中断系统有5个中断源，可编程为两个优先级；●111条指令，含乘法指令和除法指令；●布尔处理器；●使用单＋5V电源。

2．综述80C51系列单片机各引脚的作用。

答：80C51 有4 个8 位并行I/O 口,共32 条端线：P0、P1、P2 和P3 口。

每一个I/O 口都能用作输入或输出。

用作输入时，均须先写入“1”；用作输出时，P0口应外接上拉电阻。

P0口的负载能力为8个LSTTL门电路；P1～P3口的负载能力为4个LSTTL门电路。

在并行扩展外存储器或I/O口情况下：P0口用于低8位地址总线和数据总线(分时传送)P2口用于高8位地址总线，P3口常用于第二功能，用户能使用的I/O口只有P1口和未用作第二功能的部分P3口端线。

3．80C51单片机内部包含哪些主要逻辑功能部件？各有什么主要功能？答：80C51 单片机内部包含含布尔（位）处理器的中央处理器、数据存储器和程序、并行输入/输出端口、中断系统、定时器/计数器，串行口、时钟电路、复位电路。

4．什么是ALU？简述MCS-51系列单片机ALU的功能与特点。

答：ALU是用于对数据进行算术运算和逻辑操作的执行部件，由加法器和其他逻辑电路（移位电路和判断电路等）组成。

51单片机课后习题答案孙育才东南大学第1章:1。

目前发展迅速的微型计算机有哪两个分支？供应链管理的这个分支为什么形成？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两个分支迅速发展。

(2)为了满足更广泛的实时应用的需要，单片机家族形成了一个分支。

2.什么是单片微型计算机？它在结构上与典型的微型计算机不同吗？答:(1)参见《P1》(集成在单晶芯片中？？单片微型计算机(2)与典型微机的结构区别在于单片机采用哈佛结构，存储器只读存储器和随机存取存储器严格区分，相互独立，程序和数据存储器独立寻址，而典型微机采用冯·诺依曼结构，程序和数据存储器统一寻址。

3.供应链管理的突出优势是什么？A:单片机的突出优点是体积小、重量轻、单电源、低功耗、功能强、价格低、运算速度快、抗干扰能力强、可靠性高。

4有什么特点。

MCS-51系列单片机？同年级的8051、8751和8031有什么区别？答:(1)不同类型的MCS-51单片机的CPU处理能力和指令系统完全兼容，但存储器、定时器、中断源和输入输出接口的配置不同(2)8051:片上带掩膜的只读存储器型程序存储器；它只能由制造商代表用户来固化。

对于大批量，永久存储和没有修改。

8751:该芯片包含EPROM型程序存储器；使用者可以通过紫外线照射被治愈和擦除。

但价格高8031:片上无程序存储器，可扩展片外；方便、灵活、廉价5。

什么是工业产品？单片机有几个等级的产品？如何合理选择？答:(1)军民两用产品(2)单片机芯片分为三级产品:民用、工业和军用(3)选择单片机时，应注意与构成系统的其他部件匹配，并满足相关技术要求第2章:1。

MCS-51系列单片机从制造工艺和功能结构上分为哪些类型和产品？答:见P10书2中包含哪些主要逻辑函数。

MCS-51系列单片机？答:见P10-11书3。

为了更好地适应“面向控制”的应用特点，对MCS-51单片机的CPU做了哪些独特的改进？答:为了更好地适应“面向控制”的应用特点，MCS-51单片机的中央处理器具有一般微机ALU所没有的位处理功能4。

单片机原理及应用c51 编程课后答案【篇一：单片机原理及应用课后习题答案__ 张兰红】兰红9第1 章微型计算机的基本概念1.1 微型计算机由哪几部分组成？每一部分各起何作用？解：微型计算机由微处理器芯片、存储器芯片、输入／输出接口电路芯片与总线组成。

微处理器是微型计算机的核心，它通常包括 3 个基本部分：①算术逻辑部件alu(arithmeticlogic unit) ，对传送到微处理器的数据进行算术运算或逻辑运算的电路，如执行加法、减法运算，逻辑与、逻辑或运算等。

② 工作寄存器组，用来存放操作数及运算的中间结果等。

③控制部件，包括时钟电路和控制电路，时钟电路产生时钟脉冲，用于计算机各部分电路的同步定时；控制电路产生完成各种操作所需的控制信号。

存储器是微型计算机的重要组成部分，计算机有了存储器才具备记忆功能。

i／o 接口是沟通cpu 与外部设备的不可缺少的重要部件。

外部设备种类繁多，其运行速度、数据形式、电平等各不相同，常常与cpu 不一致，所以要用i ／o 接口作桥梁，起到信息转换与协调的作用。

总线是在微型计算机各芯片之间或芯片内部各部件之间传输信息的一组公共通信线。

1.2 什么是cpu ？什么是主机？解：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 processing unit ，简称cpu )。

通常把运算器、控制器、存储器这三部分称为计算机的主机。

1.3 何谓计算机系统？何谓单板机？何谓单片机？解：计算机与外围设备、电源、系统软件一起构成应用系统，称为计算机系统。

在一块印刷电路板上，集成了中央处理单元cpu 、只读存储器rom 、随机存取存储器ram 、i/o 接口、定时器/计数器、中断系统等功能部件，构成一台完整的微型计算机，称为单板机。

在一块半导体芯片上，集成了中央处理单元cpu 、只读存储器rom 、随机存取存储器ram 、i/o 接口、定时器/计数器、中断系统等功能部件，构成一台完整的微型计算机，称为单片机。

课程设计任务书学生姓名：甘丽专业班级：电信0901班指导教师：陈德军工作单位：信息工程学院题目：简易波形计数初始条件：具有编程基础知识和设计能力；具有查阅资料的大体方式；熟悉常常利用的电子器件；熟悉电子设计常常利用软件的利用；要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，和说明书撰写等具体要求）一、设计简易波形计数的程序；二、频率测量范围为100Hz~10KHz；3、制作并调试所设计电路；4、掌握单片机的大体利用；五、撰写符合学校要求的课程设计说明书。

时刻安排：时刻一周，其中2天原理设计，3天电路调试指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要最近几年来，单片微型运算机以其壮大的生命力飞速进展，在工业控制、智能仪器仪表、智能化设备和家用电器等领域取得了普遍的应用，因此引发了各行各业的极大关注，有着广漠的进展前景。

本次课设的是简易波形计数。

其设计目的是使学生通过这一实践环节，增强单片机扩展接口设计及其实际应用能力。

在设计中，我是设计一个4位数显频计数器，通过显示给定频率来计算其周期。

而且通过两个外部中断来控制单片机的计数和暂停。

编程时用keil软件编程，要求熟练运用protues软件进行仿真。

关键字：计数器、keil编程、protues仿真1 8051单片机简介8051单片机概述51单片机是对目前所有兼容Intel 8031指令系统的单片机的统称。

该系列单片机的始祖是Intel的8031单片机，后来随着Flash rom技术的进展，8031单片机取得了长足的进展，成为目前应用最普遍的8位单片机之一，其代表型号是ATMEL公司的AT89系列，它普遍应用于工业测控系统当中。

目前很多公司都有51系列的兼容机型推出，在目前乃至此后很长的一段时刻内将占有大量市场。

51单片机是基础入门的一个单片机，仍是应用最普遍的一种。

需要注意的是52系列的单片机一般不具有自编程能力。

51单片机主要功能51单片机的主要参数和功能功能如下：8位CPU4kbytes 程序存储器(ROM) (52为8K)256bytes的数据存储器(RAM) （52有384bytes的RAM）2条I/O口线·111条指令，大部份为单字节指令21个专用寄放器2个可编程按时/计数器5个中断源，2个优先级（52有6个）一个全双工串行通信口外部数据存储器寻址空间为64kB 外部程序存储器寻址空间为64kB逻辑操作位寻址功能双列直插40PinDIP封装单一+5V电源供电CPU：由运算和控制逻辑组成，同时还包括中断系统和部额外部特殊功能寄放器；RAM：用以寄存能够读写的数据，如运算的中间结果、最终结果和欲显示的数据；ROM：用以寄存程序、一些原始数据和表格；I/O口：四个8位并行I/O口，既可用作输入，也可用作输出；T/C：两个按时/记数器，既能够工作在按时模式，也能够工作在记数模式；五个中断源的中断控制系统；一个全双工UART（通用异步接收发送器）的串行I/O口，用于实现单片机之间或单片机与微机之间的串行通信；片内振荡器和时钟产生电路，石英晶体和微调电容需要外接。

《单片机原理及应用》习题参考答案第一章1. 为什么计算机要采用二进制数？学习十六进制数的目的是什么？在计算机中，由于所采用的电子逻辑器件仅能存储和识别两种状态的特点，计算机内部一切信息存储、处理和传送均采用二进制数的形式。

可以说，二进制数是计算机硬件能直接识别并进行处理的惟一形式。

十六进制数可以简化表示二进制数。

2．(1) 01111001 79H (2) 0.11 0.CH (3) 01111001.11 79.CH(4) 11101010.101 0EA.AH (5)01100001 61H (6) 00110001 31H3.(1) 0B3H (2)80H 17.AH (4) 0C.CH4.(1)01000001B 65 (2) 110101111B 431 (3)11110001.11B 241.75(4)10000011111010 84425.(1) 00100100 00100100 00100100 (2) 10100100 11011011 11011100(3) 01111111 01111111 01111111 (4)1000 0000 1111 1111 1000 0000(5) 10000001 11111110 11111111 (6)11111001 10000110 100001116.00100101B 00110111BCD 25H7.137 119 898．什么是总线？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。

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A．/RD B．/WE C．/PSEN D．ALE2．51单片机P0口用作输出时，应外接（ A ）。

A．上拉电阻 B．二极管 C．三极管 D．下拉电阻3．进位标志CY在（ C ）中。

A．累加器 B．算逻运算部件ALU C．程序状态字寄存器PSW D．DPTR4．堆栈数据的进出原则是（ D ）。

A．先进先出 B．进入不出 C．后进后出D．先进后出5．51单片机系统中，若晶振频率为6MHz，一个机器周期等于（D ）μs。

A．1.5 B．3 C．1 D．26．在家用电器中使用单片机应属于微计算机的（ B ）。

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7．PC的值是（ C ）。

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8．单片机应用程序一般存放在（ B ）中。

A．RAM B．ROM C．寄存器D．CPU9．在堆栈操作中，当进栈数据全部弹出后，这时SP应指向（ D ）A．栈底单元 B．7FH单元 C．栈底单元地址加1 D．栈底单元地址减110．51单片机的并行I/O口信息有两种读取方法：一种是读引脚，还有一种是（A ）。

A．读锁存器 B．读数据库 C．读A累加器 D．读CPU二、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。

第二章1.89C51单片机内包含哪些主要逻辑功能部件？答：80C51系列单片机在片内集成了以下主要逻辑功能部件：(l)CPU(中央处理器):8位(2)片内RAM:128B(3)特殊功能寄存器:21个(4)程序存储器:4KB(5)并行I/O口:8位，4个(6)串行接口:全双工，1个(7)定时器/计数器:16位，2个(8)片内时钟电路:1个2.89C51的EA端有何用途？答：/EA端接高电平时，CPU只访问片内flash Rom并执行内部程序，存储器。

/EA端接低电平时，CPU 只访问外部ROM，并执行片外程序存储器中的指令。

/EA端保持高电平时，CPU执行内部存储器中的指令。

3. 89C51的存储器分哪几个空间?如何区别不同空间的寻址?答：ROM（片内ROM和片外ROM统一编址）（使用MOVC）（数据传送指令）（16bits地址）（64KB）片外RAM（MOVX）（16bits地址）（64KB）片内RAM（MOV）（8bits地址）（256B）4. 简述89C51片内RAM的空间分配。

答：片内RAM有256B低128B是真正的RAM区高128B是SFR（特殊功能寄存器）区5. 简述布尔处理存储器的空间分配，片内RAM中包含哪些可位寻址单元。

答：片内RAM区从00H~FFH（256B）其中20H~2FH（字节地址）是位寻址区对应的位地址是00H~7FH6. 如何简捷地判断89C51正在工作?答：用示波器观察8051的XTAL2端是否有脉冲信号输出（判断震荡电路工作是否正常？）ALE（地址锁存允许）（Address Latch Enable）输出是fosc的6分频用示波器观察ALE是否有脉冲输出（判断 8051芯片的好坏？）观察PSEN（判断8051能够到EPROM 或ROM中读取指令码？）因为/PSEN接外部EPROM（ROM）的/OE端子OE=Output Enable（输出允许）7. 89C51如何确定和改变当前工作寄存器组?答：PSW（程序状态字）（Program Status Word）中的RS1和RS0可以给出4中组合用来从4组工作寄存器组中进行选择PSW属于SFR（Special Function Register）（特殊功能寄存器）8. 89C51 P0口用作通用Ｉ/Ｏ口输入时，若通过TTL“OC”门输入数据，应注意什么?为什么?答：9. 读端口锁存器和“读引脚”有何不同？各使用哪种指令？答：读锁存器（ANL P0,A）就是相当于从存储器中拿数据，而读引脚是从外部拿数据（如MOV A,P1 这条指令就是读引脚的，意思就是把端口p1输入数据送给A）传送类MOV，判位转移JB、JNB、这些都属于读引脚，平时实验时经常用这些指令于外部通信，判断外部键盘等；字节交换XCH、XCHD算术及逻辑运算 ORL、CPL、ANL、ADD、ADDC、SUBB、INC、DEC 控制转移CJNE、DJNZ都属于读锁存器。

第3、4章习题一、选择题1．51单片机中，PC是一个16位的计数器指针，它的值永远指向下一条要执行的指令地址。

它决定程序执行的顺序和方向，寻址范围可达64KB 。

A、此叙述大部分错误B、此叙述完全正确C、此叙述大部分正确D、很难判断2．判断下列说法正确的是A、 89c51共有21个特殊功能寄存器，它们中一部分的位是可以进行位寻址的。

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、程序指针PC也可以为用户编程时直接使用，可存入16位的数据。

D、以上说法都不正确。

3．C51中，char data var1；为。

（A）在内部RAM定义一个带符号的一字节变量；（B）在可位寻址的片内RAM定义了一个位变量；（C）在内部RAM(含52子系列的高128字节)定义浮点变量；（D）在片外RAM 低256字节内定义了一个整型变量；（E）在内部RAM定义一个带符号的一字节的数组。

4．C51中，bit bdata flags；为。

（A）在内部RAM定义一个带符号的一字节变量；（B）在可位寻址的片内RAM定义了一个位变量；（C）在内部RAM(含52子系列的高128字节)定义浮点变量；（D）在片外RAM 低256字节内定义了一个整型变量；（E）在内部RAM定义一个带符号的一字节的数组。

5．C51中，float idata x；为。

（A）在内部RAM定义一个带符号的一字节变量；（B）在可位寻址的片内RAM定义了一个位变量；（C）在内部RAM(含52子系列的高128字节)定义了一个浮点变量；（D）在片外RAM 低256字节内定义了一个整型变量；（E）在内部RAM定义一个带符号的一字节的数组。

6．C51中，unsigned int pdata var2；为。

（A）在内部RAM定义一个带符号的一字节变量；（B）在可位寻址的片内RAM定义了一个位变量；（C）在内部RAM(含52子系列的高128字节)定义了一个无符号浮点变量；（D）在片外RAM 0－255地址内定义了一个16位的无符号整型变量；（E）在内部RAM定义一个带符号的一字节的数组。

第二章1、MCS-51系列单片机内部有哪些主要的逻辑部件？答：MCS-51系列单片机内部主要逻辑部件有：算术/逻辑部件ALU、累加器A（有时也叫ACC）、只读存储器ROM、随即存储器RAM、指令寄存器IR、程序计数器PC、定时器/计数器、I/O接口电路、程序状态寄存器PSW、寄存器组。

3、MCS-51内部RAM区功能如何分配？如何选用4组工作寄存器中的一组作为当前的工作寄存器组？位寻址区域的字节地址范围是多少？答：MCS-51单片机内部RAM共128B，地址空间为00H-7FH，按照功能分为用户区、位寻址区和寄存器工作区。

00H~1FH是32B单元的4个工作寄存器组，单片机执行程序时，具体使用哪一组是通过对PSW的RS1、RS0两位的设置来实现的。

可以位寻址的地址范围是20H~2FH的16B共128位的内部RAM区，按字节寻址的地址范围是30H~7FH共80B的内部RAM区。

5、8031设有4个8为并行端口，若实际应用8为I/O口，应使用P0~P3中的哪个端口传送？16位地址如何形成？答：（1）P1口是专门供用户使用的I/O口，是准双向接口，故可以使用P1口传送；（2）P0既可以做地址/数据总线使用，又可作通用I/O使用。

一方面用来输出外部存储器或I/O的低八位地址，另一方面作为8位数据输入/输出口，故由P0口输出16位地址的低八位。

（3）P2口作为通用I/O口使用，与P1口相同。

当外接存储器或I/O时，P2口给出地址的高八位，故P2 口输出16位地址的高八位。

8、MCS-51的时钟周期、机器周期、指令周期是如何分配的？当震荡频率为10MHz时，一个机器周期为多少微秒？答：CPU执行一条指令的时间称为指令周期，它是以机器周期为单位的。

MCS-51典型的指令周期为一个机器周期，每个机器周期由6个状态周期组成，每个状态周期由2个时钟周期（振荡周期）组成。

一个机器周期=6*一个状态周期=12*一个时钟周期=12/振荡周期当振荡周期为10MHz时，一个机器周期为12/10MHz=1.2us9、在MCS-51扩展系统中，片外程序存储器和片外数据存储器地址一样时，为什么不发生冲突？答：（1）、程序存储器和数据存储器物理上是独立的，寻址片外程序存储器和片外数据存储器的寻址方式、寻址空间和控制信号不同。

51单片机原理及应用-基于keilC与Proteus课后习题答案1-6MCS-51单片机内部包含哪些主要功能部件？它们的作用是什么？答：MCS-51单片机在一块芯片中集成了CPU 、RAM、ROM、定时/计数器、多功能I/O 口和中断控制等基本功能部件。

单片机的核心部分是CPU ，CPU 是单片机的大脑和心脏。

程序存储器用于存放编好的程序或表格常数。

数据存储器用于存放中间运算结果、数据暂存和缓冲、标志位等。

定时/计数器实质上是加法计数器，当它对具有固定时间间隔的内部机器周期进行计数时，它是定时器；当它对外部事件进行计数时，它是计数器。

I/O 接口的主要功能包括：缓冲与锁存数据、地址译码、信息格式转换、传递状态（外设状态）和发布命令等。

中断控制可以解决CPU 与外设之间速度匹配的问题，使单片机可以及时处理系统中许多随机的参数和信息，同时，它也提高了其处理故障与应变能力的能力。

1.4 MCS-51单片机的EA、ALE和PSEN 端的功能是什么？答：ALE——ALE 为地址锁存允许信号，在访问外部存储器时，ALE 用来锁存P0送出的低8 位地址信号。

PSEN ——外部程序存储器的读选通信号。

当访问外部ROM 时，PSEN 产生负脉冲作为外部ROM的选通信号；在访问外部RAM或片内ROM时，不会产生有效的PSEN 信号。

PSEN 可驱动8 个LSTTL 门输入端。

EA ——访问外部程序存储器控制信号。

对8051 和8751 ，它们的片内有4KB 的程序存储器。

当EA 为高电平时，CPU 访问程序存储器有两种情况：一是访问的地址空间在0 ～4K 范围内，CPU 访问片内程序存储器；二是访问的地址超出4K 时，CPU 将自动执行外部程序存储器的程序。

对于8031 ，EA 必须接地，只能访问外部ROM。

1.10MCS-51单片机的P3口具有哪些功能？答：P3口是双功能口，除了作为准双向通用I/O 口使用外，每一根口线还具有第二种功能，P3口的各位如不设定为第二功能则自动处于第一功能。