第一章单片机原理及应用
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《单片机原理及应用》习题答案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。
1-5 写出下列各数的另两种数制的表达形式(二、十、十六进制)1-6 写出下列各数的BCD参与: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。
单片机原理及应用第三版课后答案1. 第一章题目答案:a) 单片机的定义: 单片机是一种集成电路,具有CPU、存储器和输入输出设备等功能,并且可以根据程序控制进行工作的微型计算机系统。
b) 单片机的核心部分是CPU,它可以通过执行程序指令来完成各种计算、逻辑和控制操作。
c) 存储器分为程序存储器和数据存储器,程序存储器用于存放程序指令,数据存储器用于存放数据和暂存中间结果。
d) 输入输出设备用于与外部环境进行数据交换,如开关、LED、数码管等。
e) 单片机的应用广泛,包括家电控制、智能仪器、工业自动化等领域。
2. 第二章题目答案:a) 单片机中的时钟系统用于提供CPU运行所需的时序信号,常见的时钟源有晶体振荡器和外部信号源。
b) 时钟频率决定了单片机的运行速度和精度,一般通过控制分频器、定时器等来调整时钟频率。
c) 单片机中的中断系统用于处理紧急事件,如外部输入信号、定时器溢出等,可以提高系统的响应能力。
d) 中断源包括外部中断、定时器中断和串口中断,通过编程设置中断向量和优先级来处理不同的中断事件。
e) 中断服务程序是处理中断事件的程序,包括保存现场、执行中断处理和恢复现场等步骤。
3. 第三章题目答案:a) I/O口是单片机与外部设备进行数据交换的接口,包括输入口和输出口两种类型。
b) 输入口用于接收外部信号,如开关、传感器等,可以通过编程设置输入口的工作模式和读取输入口的状态。
c) 输出口用于控制外部设备,如LED、继电器等,可以通过编程设置输出口的工作模式和输出口的状态。
d) I/O口的工作模式包括输入模式、输出模式和双向模式,可以根据具体应用需求设置相应的模式。
e) 串行通信接口是单片机与外部设备进行数据传输的一种常见方式,包括UART、SPI和I2C等多种通信协议。
4. 第四章题目答案:a) 定时器的作用是产生指定时间间隔的定时信号,可以用于延时、计时、PWM等功能。
b) 单片机的定时器一般由计数器和一些控制寄存器组成,通过编程设置定时器的工作模式和计数值。
单片机原理及应用电子教案第一章:单片机概述1.1 单片机的定义与发展历程1.2 单片机的特点与应用领域1.3 单片机的组成部分及工作原理1.4 单片机的发展趋势与前景第二章:单片机的基本组成原理2.1 中央处理器(CPU)2.2 存储器2.3 输入/输出接口(I/O)2.4 时钟电路与复位电路2.5 电源电路第三章:单片机编程基础3.1 指令系统与编程语言3.2 程序设计基本步骤与方法3.3 常用编程软件与开发环境3.4 编程实例与技巧第四章:单片机中断系统与定时器/计数器4.1 中断系统概述4.2 中断处理程序的编写与实现4.3 定时器/计数器的基本原理与编程4.4 定时器/计数器的应用实例第五章:单片机串行通信接口5.1 串行通信的基本概念与标准5.2 单片机串行通信接口及其编程5.3 串行通信协议与波特率的计算5.4 串行通信应用实例第六章:单片机外围设备与接口技术6.1 并行接口与I/O扩展6.2 模拟量接口与ADC/DAC转换6.3 键盘接口与扫描原理6.4 显示器接口与驱动电路6.5 常用外围设备及其接口技术第七章:单片机在工业控制中的应用7.1 工业控制概述与单片机的作用7.2 常用工业控制算法与实现7.3 工业现场通信协议与接口技术7.4 工业控制系统实例分析7.5 单片机在工业控制中的挑战与发展趋势第八章:单片机在嵌入式系统中的应用8.1 嵌入式系统概述8.2 嵌入式系统设计与开发流程8.3 嵌入式操作系统与中间件8.4 嵌入式系统中的单片机选型与接口技术8.5 嵌入式系统应用实例分析第九章:单片机编程进阶技巧与优化9.1 编程规范与风格9.2 常用算法与数据结构9.3 编程优化技巧与方法9.4 代码调试与测试9.5 高级编程技术与实例分析第十章:单片机项目实践与创新10.1 单片机项目实践流程与方法10.2 创新性单片机项目设计与实践10.3 项目案例分析与点评10.4 单片机竞赛与创新活动指导10.5 单片机技术在未来的发展展望重点和难点解析重点环节一:单片机的定义与发展历程解析:单片机的定义是理解其原理和应用的基础,了解其发展历程有助于我们更好地理解其发展趋势和应用领域的拓展。
单片机原理与应用设计第一章单片机概述在一块半导体硅片上集成了中央处理单元(CPU)、存储器(RAM/ROM)、和各种I/O接口的集成电路芯片由于其具有一台微型计算机的属性,因而被称为单片微型计算机,简称单片机。
单片机主要应用于测试和控制领域。
单片机的发展历史分为四个阶段。
1974—1976年是单片机初级阶段,1976—1978年是低性能单片机阶段,1978—1983年是高性能单片机阶段,期间各公司的8位单片机迅速发展。
1983至现在是8位单片机巩固发展及16位、32位单片机推出阶段。
单片机的发展趋势将向大容量、高性能、外围电路内装化等方面发展。
单片机的发展非常迅速,其中MCS-51系列单片机应用非常广泛,而在众多的MCS-51单片机及其各种增强型、扩展型的兼容机中,AT89C5x系列,尤其是AT89C51单片机成为8位单片机的主流芯片之一。
第二章89C51单片机的硬件结构89C51单片机的功能部件组成如下:8位微处理器,128B数据存储器片外最多可外扩64KB,4KB程序存储器,中断系统包括5个中断源,片内2个16位定时器计数器且具有4种工作方式。
1个全双工串行口,具有四种工作方式。
4个8位并行I/O口及特殊功能寄存器。
89C51单片机的引脚分为电源及时钟引脚、控制引脚及I/O口。
电源为5V 供电,P0口为8位漏极开路双向I/O口,字节地址80H,位地址80H—87H。
可作为地址/数据复用口,用作与外部存储器的连接,输出低8位地址和输出/输入8位数据,也可作为通用I/O口,需外接上拉电阻。
P1、P2、P3为8位准双向I/O 口,具有内部上拉,字节地址分别为90H,A0H,B0H。
其中P0、P2口可作为系统的地址总线和数据总线口,P2口作为地址输出线使用时可输出外部存储器的的高8位地址,与P0口输出的低8位地址一起构成16位地址线。
P1是供用户使用的普通I/O口,P3口是双向功能端口,第二功能很重要。
单片机原理及应用电子教案第一章:单片机概述教学目标:1. 了解单片机的定义、发展历程和分类。
2. 掌握单片机的基本组成原理和特点。
3. 熟悉单片机在现代工业中的应用领域。
教学内容:1. 单片机的定义和发展历程。
2. 单片机的分类及特点。
3. 单片机的基本组成原理。
4. 单片机在现代工业中的应用领域。
教学方法:1. 采用讲授法,讲解单片机的定义、发展历程和分类。
2. 采用演示法,展示单片机的组成原理和特点。
3. 采用案例分析法,介绍单片机在现代工业中的应用实例。
教学评估:2. 课堂讨论:组织学生就单片机在现代工业中的应用进行课堂讨论,分享各自的观点。
第二章:单片机的基本组成原理教学目标:1. 了解单片机的基本组成原理。
2. 掌握单片机的核心部件及其功能。
3. 熟悉单片机的输入/输出接口。
教学内容:1. 单片机的基本组成原理。
2. 单片机的核心部件:中央处理器(CPU)、存储器、定时器/计数器、中断控制器等。
3. 单片机的输入/输出接口。
教学方法:1. 采用讲授法,讲解单片机的基本组成原理。
2. 采用实物展示法,展示单片机的核心部件及其功能。
3. 采用实验法,让学生动手操作单片机的输入/输出接口。
教学评估:1. 课后作业:要求学生绘制单片机的基本组成原理图。
2. 实验报告:评估学生在实验过程中的操作能力和对输入/输出接口的理解程度。
第三章:单片机的编程语言及编程方法教学目标:1. 了解单片机的编程语言。
2. 掌握单片机编程的基本方法。
3. 熟悉单片机编程技巧及常见问题解决方法。
教学内容:1. 单片机的编程语言:汇编语言、C语言等。
2. 单片机编程的基本方法:顺序编程、分支编程、循环编程等。
3. 单片机编程技巧及常见问题解决方法。
教学方法:1. 采用讲授法,讲解单片机的编程语言及编程方法。
2. 采用案例教学法,分析单片机编程技巧及常见问题。
3. 采用上机实践法,让学生动手编写单片机程序。
教学评估:1. 课后作业:要求学生编写简单的单片机程序。
精心整理《单片机原理及应用》习题答案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,控制器用于控制和ROM。
I/O1-6 写出下列各数的BCD参与:59:01011001,1996:0001100110010110,4859.2:0100100001011001.0010389.41:001110001001.01000001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②可扩展片外ROM的容量为64KB,其地址为片内RAM的容量为256B,其地址为00H~FFH RAM低区,④另128B为片内RAM高区,其地址空间为⑤可扩展片外RAM的容量为64KB,其地址为⑥特殊功能寄存器SFR的空间为128B26BCPU第31脚EA接高电平时, CPU将从片内程序存储器0000H1FFFH时,会自动转向片外程ROM的0000H单元开始执行。
CPU,低区128B地址空间00H~7FH中地址为00H~1FH 这32表示,通过工作寄存器指令进行访问。
片内RAM 中的16个单元共128位中的每一位又可单独00H`7FH;对片内高区128B寻址只能用CPU通过指令MOVX访问片外数据存储器。
《单片机原理及应用程序》〔第三版〕习题参考答案第一章1. 为什么电脑要采用二进制数?学习十六进制数的目的是什么?在电脑中,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,电脑内部一切信息存储、处理和传送均采用二进制数的形式。
可以说,二进制数是电脑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 31H3.4.(1)01000001B 65 (2) 110101111B 4315.(1) 00100100 00100100 00100100 (2) 10100100 11011011 11011100(5) 10000001 11111110 111111116.00100101B 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?总线是连接电脑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。
单片机原理与应用综合题库单片机原理与应用题库1(一)第一章单片机详述1.2除了单片机这一名称之外,单片机还可称为(微控制器)和(嵌入式控制器)。
1.3单片机与普通计算机的不同之处在于其将(微处理器)、(存储器)和(各种输入输出接口)三部分集成于一块芯片上。
1.4、单片机的发展大致分为哪几个阶段?答:单片机的发展历史可分为四个阶段:第一阶段(1974年----1976年):单片机初级阶段。
第二阶段(1976年----1978年):高性能单片机阶段。
第三阶段(1978年----现在):高性能单片机阶段。
第四阶段(1982年----现在):8位单片机巩固发展及16位单片机、32位单片机推出阶段1.5单片机根据其基本操作处理的位数可分为哪几种类型?请问:单片机根据其基本操作处置的位数可以分成:1十一位单片机、4十一位单片机、8十一位单片机、16十一位单片机和32十一位单片机。
1.6mcs-51系列单片机的基本芯片分别为哪几种?它们的差别就是什么?请问:基本芯片为8031、8051、8751。
8031内部包括1个8位cpu、128bram,21个特殊功能寄存器(sfr)、4个8位并行i/o口、1个全双工串行口,2个16位定时器/计数器,但片内无程序存储器,需外扩eprom芯片。
8051就是在8031的基础上,片内又内置存有4kbrom,做为程序存储器,就是1个程序不少于4kb的小系统。
8751是在8031的基础上,增加了4kb的eprom,它构成了1个程序小于4kb的小系统。
用户可以将程序固化在eprom中,可以反复修改程序。
1.7mcs-51系列单片机与80c51系列单片机的优劣点就是什么?答:共同点为它们的指令系统相互兼容。
不同点在于mcs-51是基本型,而80c51采用cmos工艺,功耗很低,有两种掉电工作方式,一种是cpu停止工作,其它部分仍继续工作;另一种是,除片内ram继续保持数据外,其它部分都停止工作。