【贵州电大】单片机原理与应用03-0004辅导答案

单片机原理及应用课后习题答案1. 为什么单片机被广泛应用于各种电子设备中？单片机被广泛应用于各种电子设备中的原因有很多。

首先，单片机具有体积小、功耗低、成本低的特点，能够满足现代电子设备对于小型化、便携和节能的需求。

其次，单片机集成了中央处理器、存储器、输入输出端口等功能模块，能够满足电子设备对于高性能、多功能的要求。

此外，单片机具有灵活的可编程性，能够根据不同的应用需求进行定制开发，满足各种电子设备的特定功能和性能要求。

因此，单片机被广泛应用于各种电子设备中。

2. 什么是单片机的工作原理？单片机是一种集成了中央处理器、存储器、输入输出端口等功能模块的微型计算机系统。

其工作原理是通过中央处理器执行程序指令，对输入输出端口进行数据交换，从而实现对外部设备的控制和数据处理。

单片机内部包含了运算器、控制器、存储器等核心部件，通过时钟信号的控制，按照程序指令序列完成各种运算和数据处理操作。

单片机的工作原理可以简单概括为接收输入信号、进行数据处理、输出控制信号的过程。

3. 单片机的应用领域有哪些？单片机在各种电子设备中都有广泛的应用，主要包括消费类电子产品、工业自动化设备、通信设备、汽车电子系统等领域。

在消费类电子产品中，单片机被应用于智能手机、数码相机、家用电器等产品中，实现各种功能和控制。

在工业自动化设备中，单片机被应用于PLC、工业控制器、传感器等设备中，实现自动化生产和控制。

在通信设备中，单片机被应用于调制解调器、路由器、交换机等设备中，实现数据传输和网络控制。

在汽车电子系统中，单片机被应用于发动机控制、车载娱乐、车身电子系统等领域，实现车辆的各种功能和控制。

可以看出，单片机在各种应用领域都有重要的地位和作用。

4. 单片机的发展趋势是什么？随着科技的不断发展，单片机也在不断演进和升级。

未来单片机的发展趋势主要包括以下几个方面，首先，单片机将继续向着高性能、低功耗、小型化的方向发展，以满足电子设备对于性能和外形的要求。

【最新整理，下载后即可编辑】课后思考题级习题答案思考题与习题1一、填空1.单片机按照用途通常分为通用型和专用型。

2.单片机也称为微控制器和单片微型计算机。

二、简答1.什么是单片机？答：单片机也称微控制器，它是将中央处理器、程序处理器、数据处理器、输入/输出接口、定时/计数器串行口、系统总线等集成在一个半导体芯片上的微计算机，因此又称为单片微型计算机，简称为单片机。

2.简述单片机的特点和应用领域。

答：（1）单片机体积小，应用系统结构简单，能满足很多应用领域对硬件功能的要求。

（2）单片机的可靠性高。

（3）单片机的指令系统简单，易学易用。

（4）单片机的发展迅速，特别是最近几年，单片机的内部结构越来越完善。

3.写出AT89S51与AT89S52芯片的主要区别。

内部程序存储区容量不同，52的程序存储空间为8K，内部数据存储空间为256B，中断源8个，定时器／计数器有3个，而51的程序存储空间为4K，内部数据存储空间为128B，中断源5个，定时器／计数器有2个。

思考题与习题2一、填空题1.如果（PSW）=10H, 则内部RAM工作寄存器区的当前寄存器是第二组寄存器，8个寄存器的单元地址为10H ~ 17H 。

2.为寻址程序状态字F0位，可使用的地址和符号有PSW.5 、0D0H.5 、F0 和0D5H 。

3.单片机复位后，（SP ）= 07H ，P0~P3= FFH ，PC= 0000H ，PSW= 00H A= 00H 。

4.AT89S51单片机的程序存储器的寻址范围是由 PC 决定的，由于AT89S51单片机的PC 是 16 位的，所以最大寻址范围为 64KB 。

5.写出位地址为20H 所在的位，字节地址 24H.0 。

6.写出字节地址为20H 的单元最高位的位地址为 07H ，最低位的位地址为 00H 。

7.如果晶振频率MHz 6OSC f ，则一个时钟周期为1.66667E-7，一个机器周期为2us 。

单片机原理及应用课后习题答案单片机是一种集成了微处理器、存储器和输入输出功能的微型计算机系统，广泛应用于各种电子设备中。

在学习单片机原理及应用过程中，课后习题是检验学习效果的重要方式。

下面，我们将为大家提供一些单片机原理及应用课后习题的答案，希望能够帮助大家更好地理解和掌握相关知识。

1. 什么是单片机？简要描述其组成结构。

答，单片机是一种集成了微处理器、存储器和输入输出功能的微型计算机系统。

其组成结构主要包括中央处理器（CPU）、存储器（RAM、ROM）、输入输出端口（I/O）以及定时计数器等部分。

2. 请简要说明单片机系统的工作原理。

答，单片机系统的工作原理是通过中央处理器（CPU）对存储器中的程序进行解释和执行，同时通过输入输出端口（I/O）与外部设备进行数据交换和控制，从而实现各种功能。

3. 什么是单片机的时钟周期？为什么要使用时钟周期？答，单片机的时钟周期是指CPU执行一条指令所需要的时间。

使用时钟周期可以使CPU按照一定的节奏进行工作，保证系统的稳定性和可靠性。

4. 请简要说明单片机的中断系统及其作用。

答，单片机的中断系统是一种能够在CPU执行程序的过程中，根据外部设备的要求，暂时中断CPU的工作，处理完中断请求后再返回原程序继续执行的机制。

其作用是提高系统的实时性和处理效率。

5. 请简要说明单片机的定时器/计数器及其应用。

答，单片机的定时器/计数器是一种能够产生精确的时间延迟和计数功能的模块，广泛应用于定时、计数、脉冲宽度调制等领域。

6. 请简要说明单片机的串行通信接口及其应用。

答，单片机的串行通信接口是一种能够实现串行数据传输的接口，广泛应用于与外部设备进行数据通信和控制。

7. 请简要说明单片机的模拟输入/输出接口及其应用。

答，单片机的模拟输入/输出接口是一种能够实现模拟信号的输入和输出的接口，广泛应用于模拟信号采集和控制领域。

通过以上答案，相信大家对单片机原理及应用课后习题有了更深入的理解。

第4章 AT89S51汇编语言程序的设计与调试参考答案1．答：伪指令是程序员发给汇编程序的命令，只有在汇编前的源程序中才有伪指令，即在汇编过程中的用来控制汇编过程的命令。

所谓“伪”是体现在汇编后，伪指令没有相应的机器代码产生。

常用伪指令及其功能如下：ORG（ORiGin）汇编起始地址命令；END(END of assembly)汇编终止命令；EQU（EQUate）标号赋值命令；DB（Define Byte）定义数据字节命令；DW（Define Word）定义数据字命令；DS（Define Storage）定义存储区命令；BIT 位定义命令2．答：手工汇编：通过查指令的机器代码表（表3-2），逐个把助记符指令“翻译”成机器代码，再进行调试和运行。

这种人工查表“翻译”指令的方法称为“手工汇编”。

机器汇编：借助于微型计算机上的软件(汇编程序)来代替手工汇编。

通过在微机上运行汇编程序，把汇编语言源程序翻译成机器代码。

反汇编：将二进制的机器码程序翻译成汇编语言源程序的过程称为“反汇编”。

3．答：从1000H开始的各有关存储单元的内容(16进制)如下：4D 41 49 4E 12 34 30 0000 704．在编写子程序时应注意以下问题：（1）子程序的第一条指令前必须有标号。

（2）主程序调用子程序，有如下两条子程序调用指令：①绝对调用指令ACALL addr11。

被调用的子程序的首地址与绝对调用指令的下一条指令的高5位地址相同，即只能在同一个2KB区内。

②长调用指令LCALL addr16。

addr16为直接调用的目的地址，被调用的子程序可放置在64KB程序存储器区的任意位置。

（3）子程序结构中必须用到堆栈，用来保护断点和现场保护。

（4）子程序返回时，必须以RET指令结束。

（5）子程序可以嵌套，但要注意堆栈的冲突。

5．答：参考程序如下：MOV A，45HANL A，#0FHORL A，#0FHMOV 45H，A6．答：A=80H ，SP=40H，(41H)=50H，(42H)=80H ，PC=8050H7．答：参考程序如下：START：MOV R0,#30HMOV R2,#20HLOOP: MOV A,@R0CJNE A,#0AAH,NEXTMOV 51H,#01HLJMP EXITNEXT: INC R0DJNZ R2,LOOPMOV 51H,#00HEXIT: RET8．答：参考程序如下：START：MOV 41H,#0MOV R0，#20HMOV R2，#20HLOOP：MOV A,@R0JNZ NEXTINC 41HNEXT： INC R0DJNZ R2，LOOPRET9．答：参考程序如下：ORG 0100HMOV R2, #20H 要比较的数据字节数MOV A , #21HMOV R1 , ADEC R2MOV A , @R1LOOP: MOV R3,ADEC R1CLR CSUBB A，@R1JNC LOOP1MOV A，@R1SJMP LOOP2LOOP1: MOV A,R3LOOP2: DJNZ R2, LOOPMOV @R0,ARET10．答：（1）SP=SP+1=61H (61H)=PC的低字节=03HSP=SP+1=62H (62H)=PC的高字节=20H（2）PC=3456H（3）不可以（4）2KB＝2048 Byte11．答：可对程序做如下修改：ORG 0100HDEL: MOV R7, #200DEL1: MOV R6, #123 ；将原来的立即数125改为123DEL2: DJNZ R6, DEL2NOP ；增加的指令DJNZ R7, DEL1RET程序修改后的延时时间为：1+(1+123*2+1+2)*200+2=50003us=50.003ms。

《单片机原理与应用》课后习题参考答案第1章1.（1）15 （2）0.0859375 （3）14.68752.（1）10000100 （2）1011101001111 （3）100110100. 10113. 原码：正数的符号位用0表示，负数符号位用1表示，而数值位保持原样的机器码称为原码。

反码：在计算机中，对于正数，其反码的符号位为“0”，数值部分保持不变；对于负数，其反码除了在符号位上表示“1”外，数值部分的各位都取与它相反的数码，即“0”变“1”、“1”变“0”。

也就是说：正数的反码与它的原码相同；负数的反码由其绝对值按位求反后得到。

补码：在计算机中，对于正数，其补码的符号位为“0”，数值部分保持不变；对于负数，其补码除了在符号位上表示“1”外，数值部分的各位都取与它相反的数码，然后在最低位加“1”。

也就是说：正数的补码与它的原码相同；负数的补码由其对应的绝对值按位求反后加1得到。

4.（1）原码：000101110 反码：000101110 补码：000101110（2）原码：10.10101101 反码：10.01010010 补码：10.01010011（3）原码：00.101011 反码：00.101011 补码：00.1010115.[N]原=1.1010 [N]补=1.0110 N=-0.6256.原码0.1010-0.1011 = -0.0001补码0.1010+（1.0101）=（1.1111）7. 单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。

微处理器是是指计算机内部对数据进行处理并对处理过程进行控制的部件，采用大规模集成电路工艺在一块或几块芯片上制成的中央处理器。

如果将构成微型计算机的各功能部件（CPU，RAM，ROM及I／O接口电路）集成在同一块大规模集成电路芯片上，一个芯片就是一台微型机，则该微型机就称为单片微型计算机。

8. MCS-51系列单片机是美国INTEL公司于1980年推出的一种8位单片机系列。

《单片机原理及应用》课后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)0111100179H(2)0.110.CH(3) 01111001.1179.CH(4)11101010.1010EA.AH(5)0110000161H(6) 0011000131H3.(1)0B3H(2)80H(3) 17.AH(4)0C.CH4.(1)01000001B65(2)110101111B4315.(1)001001000010010000100100(2) 101001001101101111011100(5)1000000111111110111111116.00100101B00110111BCD25H7.137119898．什么是总线？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。

习题11-1.4位单片机阶段，8位单片机阶段，16位单片机阶段，32位单片机阶段1-2.微处理器：指计算机内部对数据进行处理并对处理过程进行控制的部件，伴随着大规模集成电路技术的迅速发展，芯片集成密度越来越高，CPU 可以集成在一个半导体芯片上，这种具有中央处理器功能的大规模集成电路器件，被统称为“微处理器”。

微型计算机：简称“微型机”、“微机”，也称“微电脑”。

由大规模集成电路组成的、体积较小的电子计算机。

由微处理机(核心)、存储片、输入和输出片、系统总线等组成。

特点是体积小、灵活性大、价格便宜、使用方便。

微型计算机系统：简称“微机系统”。

由微型计算机、显示器、输入输出设备、电源及控制面板等组成的计算机系统。

配有操作系统、高级语言和多种工具性软件等。

1-3. 单片机就是把CPU,ROM,以及外围接口电路如I/O电路都集成在一快芯片上,其基本拥有计算机的功能,由于其本身的集成度相当高,所以ROM RAM容量有限,接口电路也不多,适用与一般小系统中.单板机就是在一块PCB电路板上把CPU,一定容量的ROM,RAM以及I/O接口电路等大规模集成电路片子组装在一起而成的微机,并配有简单外设如键盘和显示器,通常在PCB上固化有ROM或者EPROM的小规模监控程序.多板机（系统机）是吧微处理器芯片、储存器芯片、各种I/O接口芯片和驱动电路，源等装配在不同的印刷板上，各印刷电路板插在主机箱内标准的总线插槽上，通过系统总线相互联系起来。

1-4. (1) 单片机的存储器ROM和RAM是严格分开;(2) 采用面向控制指令;(3) 单片机的I/O口引出管脚通常多功能的;(4) 单片机的外部扩展能力强;(5) 结构功能优化;(6) 可靠性高.习题22-1. CPU、ROM、RAM、中断系统、定时/计时器、并行端口、串行端口2-2. P0还可作为低8位地址总线，P2可作为高8位地址总线P3.0 RXD 串行口输入端P3.1 TXD 串行口输出端P3.2 ~INT0 外部中断0请求输入端，低电平有效P3.3 ~INT1 外部中断1请求输入端，低电平有效P3.4 T0 定时器/计数器0计数脉冲输入端P3.5 T1 定时器/计数器1计数脉冲输入端P3.6 ~WR 外部数据存储器写选通信号输入端，低电平有效P3.7 ~RD 外部数据存储器读选通信号输入端，低电平有效2-3.数据总线D——由P0口组成地址总线AB——由P0口输出低八位地址，P2口输出高八位地址组成控制总线CB——由RST、~EA、~PSEN、ALE以及~WR，~RD组成2-4.P0外部扩展存储器时,当做数据总线或地址总线。

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。

第2章MCS－51的基本结构2.1 MCS-51单片机内部包含那些主要逻辑功能部件？各个功能部件的最主要的功能是什么？2.2 MCS-51的EA端有何用途？2.3 MCS-51单片机外部总线结构是怎样的？2.4 MCS-51单片机存储器的组织结构是怎样的？2.5 MCS-51系列单片机的存储器可划分为几个空间？各自的地址范围和容量是多少？在使用上有什么不同？2.6 8051如何确定和改变当前工作寄存器组？2.7 MCS-51单片机的程序存储器中0000H、0003H、000BH、0013H、001BH和0023H这几个地址具有什么特殊的功能？2.8 8051单片机有哪几个特殊功能寄存器？可位寻址的SFR有几个？2.9 程序状态寄存器PSW的作用是什么？常用标志有哪些位？作用是什么？2.10 （SP）=30H 指什么？2.11 MCS-51系列单片机的P0、P1、P2和P3口各有什么特点？2.12 ALE信号有何功用？一般情况下它与机器周期的关系如何？在什么条件下ALE信号可用作外部设备的定时信号。

2.13 有那几种方法能使单片机复位？复位后各寄存器的状态如何？复位对内部RAM有何影响？2.14 MCS-51的时钟振荡周期、机器周期和指令周期之间有何关系？2.1 MCS-51单片机内部包含那些主要逻辑功能部件？各个功能部件的最主要的功能是什么？答案：MCS-51单片机内部主要包括以下几个部分：1．一个8位微处理器CPUMCS-51单片机中有一个8位的CPU，包括运算器和控制器两个部分，并且增加了面向控制的处理功能，不仅可以处理字节数据还可以进行位变量的处理，如位处理、查表、状态检测、中断处理等。

2．数据存储器RAM和特殊功能寄存器SFR片内具有128Bytes（52系列为256Bytes）的数据存储器，，片外最多可以扩展64KB。

数据存储器用来存储单片机运行期间的工作变量、运算的中间结果、数据暂存和缓冲、标志位等。