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第二章单片机结构及原理1、MCS-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：（1）一个8bit CPU 是微处理器的核心，是运算和逻辑计算的中心。
（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）4K ROM程序存贮器：存贮程序及常用表格。
（4）128B RAM 数据存贮器：存贮一些中间变量和常数等。
（5）两个16bit 定时器/计数器：完全硬件定时器（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？答：指令是规定计算机执行某种操作的命令。
程序是根据任务要求有序编排指令的集合。
3、如何认识89S51/52 存储器空间在物理结构上可以划分为 4 个空间，而在逻辑上又可以划分为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？答：开机复位后，CPU 使用的是第0 组工作寄存器，地址为00H～07H，CPU 通过改变状态字寄存器PSW中的RS0 和RS1 来确定工作寄存器组。
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？答：堆栈是一个特殊的存储区，主要功能是暂时存放数据和地址，通常用来保护断点和现场。
堆栈指针SP复位后指向07H 单元，00H～1FH 为工作寄存器区，20H～2FH 为位寻址区，这些单元有其他功能，因此在程序设计时，需要对SP 重新赋值。
微机原理及应用习题答案《微机原理及应用》习题答案第一章?1.11 请完成下列数制转换：（1）将174.66D转换为对应的二进制和十六进制形式。
（2）将100011101011.01011B转换为对应的十进制和十六进制形式。
（3）将F18A6.6H转换为对应的二进制和十进制形式。
答：174.66D=10101110.1010B=AE.AH100011101011.01011B=2283.34375D=8EB.58HF18A6.6H=989350.375D?1.12 请写出与数据+37和-37对应的8位机器数原码、反码和补码，并分别用二进制和十六进制表示出来。
答：-37D=(10100101B)原=(11011010B)反=(11011011B)补?1.13 8位机器数46H，若作为无符号数和补码有符号数，其对应的真值各是什么？若作为BCD码和ASCII码，其对应的又是什么？答：无符号数46H=70，补码46H=+70 BCD码46H=46，ASCII码46H=“F”第二章?2.5什么是8088中的逻辑地址和物理地址？逻辑地址如何转换成物理地址？1MB最多能分成多少个逻辑段？请将如下逻辑地址用物理地址表达：（1） FFFFH:0H (2) 40H:17H (3) 2000H:4500H (4) B821H:4567H答：⑴ FFFFH:0H = FFFF0H ⑵ 40H:17H = 00417H⑶ 2000H:4500H = 24500H⑷ B821H:4567H = B C777H?2.8已知DS=2000H,BX=0100H,SI=0002,存储单元[20210H]~[20213H]依次存放12H,34H,56H,78H,[21200H]~[21203H]依次存放2AH,4CH,87H,65H,说明下列每条指令执行完后AX寄存器的内容以及源操作数的寻址方式？答：⑴ AX=1200H，立即数寻址；⑵ AX=0100H，寄存器寻址；⑶ AX=4C2AH，直接寻址；⑷ AX=3412H，寄存器间接寻址；⑸ AX=4C2AH，寄存器相对寻址；⑹ AX=7865H，基址变址寻址；⑺ AX=65B7H，基址变址相对寻址。
单⽚机原理及应⽤习题标准答案--（第三版）单⽚机原理及应⽤习题答案--(第三版)————————————————————————————————作者：————————————————————————————————⽇期：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)。
《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。
2．3.(1) 0B3H (2)80H (3) 17.AH (4) 0C.CH4.5.6.7.137 119 898．什么是总线？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。
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9．什么是接口电路? 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。
单片微型计算机原理及应用课后答案习题22.1 MCS-51单片机内部包含哪些主要逻辑功能部件? 答：微处理器（CPU）、数据存储器（RAM）、程序存储器（ROM/EPROM）、特殊功能寄存器（SFR）、并行I/O口、串行通信口、定时器/计数器及中断系统。
2.2 说明程序计数器PC和堆栈指针SP的作用。
复位后PC和SP各为何值? 答：程序计数器PC中存放将要执行的指令地址，PC有自动加1功能，以实现程序的顺序执行。
它是SFR中唯一隐含地址的，因此，用户无法对它进行读写。
但在执行转移、调用、返回等指令时能自动改变其内容，以实现改变程序的执行顺序。
程序计数器PC中内容的变化决定程序的流程，在执行程序的工作过程中，由PC输出将要执行的指令的程序存储器地址，CPU读取该地址单元中存储的指令并进行指令译码等操作，PC则自动指向下一条将要执行的指令的程序存储器地址。
SP是一个8位的SFR，它用来指示堆栈顶部在内部RAM中的位置。
系统复位后SP为07H，若不对SP设置初值，则堆栈在08H开始的区域，为了不占用工作寄存器R0~R7的地址，一般在编程时应设置SP的初值（最好在30H~7FH区域）。
2.3 程序状态字寄存器PSW的作用是什么?其中状态标志有哪几位?它们的含义是什么？答：PSW是保存数据操作的结果标志，其中状态标志有CY（PSW.7）：进位标志，AC（PSW.6）：辅助进位标志，又称半进位标志，F0、F1（PSW.5、PSW.1）：用户标志；OV（PSW.2）：溢出标志；P（PSW.0）：奇偶标志。
2.4 什么是堆栈? 堆栈有何作用? 为什么要对堆栈指针SP重新赋值? SP的初值应如何设定? 答：堆栈是一种数据结构，所谓堆栈就是只允许在其一端进行数据写入和数据读出的线性表。
其主要作用有两个：保护断点和保护现场。
堆栈区的设置原则上可以在内部RAM的任意区域，但由于MCS-51单片机内部RAM的00H~1FH地址单元已被工作寄存器R0~R7占用，20H~2FH为位寻址区，故堆栈一般设在30H~7FH（对于8032系列芯片可为30H~0FFH）的区域内。
单⽚机原理及应⽤习题答案《单⽚机原理及应⽤》习题答案习题1解答1. 填空：⑴20Ｄ＝10100Ｂ＝14Ｈ；⑵1100101B＝101Ｄ＝65Ｈ；⑶1F8H＝ 1 1111 1000Ｂ＝504Ｄ；⑷1个字节由8 个⼆进制位组成，每个⼆进制位只有 2 种状态，可表⽰为0 或 1 ；⑸1K字节就是2的10 次⽅字节，即1024 个字节；1M字节就是2的20 次⽅字节，约为1048567 个字节。
2. 在8位⼆进制中，＋26、－26、－127、－1的补码（⽤⼗六进制表⽰）是多少？解：正数的补码等于原码，负数的补码等于它的原码除符号位不变，其余的各位求反加1。
[＋26]原=0001 10101B=1AH，[＋26]补=1AH[－26]原=1001 10101B，[－26]补=1110 0101B+1=1110 0110B=0E6H[－127]原=1111 1111B，[－127]补=1000 0000B+1=1000 0001B=81H[－1]原=1000 0001B，[－1]补=1111 1110B+1=1111 1111B=0FFH3. ⽤⼗进制写出下列补码表⽰的数的真值：FEH、FBH、80H、11H、70H、7FH。
解：真值是指⽇常⽤“+”或“－”号表⽰的数。
机器数是指计算机中⽤编码表⽰的数，正数的符号以最⾼位为0表⽰，负数的符号以最⾼位为1表⽰。
根据补码求真值的⼀个通俗⼝诀是“正码不变，负码求补，补后勿忘添负号”。
①FEH=1111 1110B，其符号位为“1”，属负数，故其原码为1000 0001B+1=1000 0010B，即FEH真值为－2；②同理FBH属负数，其真值为－5；③80H的真值为－128；④11H的真值为+17；⑤70H的真值为+112；⑥7FH的真值为+127。
4. 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。
第1章思考题及习题参考答案1写出下列二进制数的原码、反码和补码（设字长为8位）。
（1）001011 （2）100110（3）-001011 （4）-111111答：（1）原码：00001011 反码：00001011 补码：00001011（2）原码：00100110 反码：00100110 补码：00100110（3）原码：10001011 反码：11110100 补码：11110101（4）原码：10111111 反码：11000000 补码：110000012已知X和Y，试计算下列各题的[X+Y]补和[X-Y]补（设字长为8位）。
(1) X=1011 Y=0011(2) X=1011 Y=0111(3) X=1000 Y=1100答：（1）X补码=00001011 Y补码=00000011 [–Y]补码=11111101[X+Y]补=00001110 [X-Y]补=00001000（2）X补码=00001011 Y补码=00000111 [–Y]补码=11111001[X+Y]补=00010010 [X-Y]补=00000100（3）X补码=00001000 Y补码=00001100 [–Y]补码=11110100[X+Y]补=00010100 [X-Y]补=111111003 微型计算机由那几部分构成？答：微型计算机由微处理器、存储器和I/O接口电路构成。
各部分通过地址总线（AB）、数据总线（DB）和控制总线（CB）相连。
4 8086的寻址范围有多大？其物理地址是如何形成？答：8086有20根地址总线，它可以直接寻址的存储器单元数为1M字节，其地址区域为00000H—FFFFFH。
物理地址是由段地址与偏移地址共同决定的，物理地址=段地址×16+偏移地址其中段地址通常来自于段寄存器CS ，物理地址来自于IP。
5 什么叫单片机？它有何特点？答：单片机就是在一块硅片上集成了CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和多种I/O口（如并行、串行及A/D变换器等）的一个完整的数字处理系统。
第1章单片机概述参考答案1．答：微控制器，嵌入式控制器2．答：CPU、存储器、I/O口、总线3．答：C4．答：B5．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。
6．答：MCS-51系列单片机的基本型芯片分别：8031、8051和8071。
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。
7．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。
8．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。
9．单片机体积小、价格低且易于掌握和普及，很容易嵌入到各种通用目的的系统中，实现各种方式的检测和控制。
单片机在嵌入式处理器市场占有率最高，最大特点是价格低，体积小。
DSP是一种非常擅长于高速实现各种数字信号处理运算（如数字滤波、FFT、频谱分析等）的嵌入式处理器。
由于对其硬件结构和指令进行了特殊设计，使其能够高速完成各种复杂的数字信号处理算法。
《微机原理及应用》习题答案第一章⏹1.11答：174.625D=10101100.1010B=AC.AH100011101011.01011B=2283.34375D=8EB.58HF18A6.6H=989350.375D⏹1.12答：-37D=(10100101B)原=(11011010B)反=(11011011B)补⏹1.13答：无符号数46H=70，补码46H=+70BCD码46H=46，ASCII码46H=“F”第二章●2.5答：⑴FFFFH:0H = FFFF0H⑵40H:17H = 00417H⑶2000H:4500H = 24500H⑷B821H:4567H = BC777H●2.8答：⑴AX=1200H，立即数寻址⑵AX=0100H，寄存器寻址⑶AX=4C2AH，直接寻址⑷AX=3412H，寄存器间接寻址⑸AX=4C2AH，寄存器相对寻址⑹AX=7865H，基址变址寻址⑺AX=65B7H，基址变址相对寻址●2.9答：⑴操作数类型不同；⑵不能手工修改IP；⑶不能将立即数直接MOV到段寄存器；⑷不能在段寄存器之间直接MOV数据；⑸300大于AL所能存放的数据的范围；⑹寄存器间接寻址只能用BX/BP/SI/DI之一；⑺MOV AX，[BX+DI]；⑻目的操作数不能是立即数；●2.10答：lea bx，table ；bx=0200hmov al，8 ；al=08hxlat ；al=12h●2.11答：⑴al=89h⑵al=12h，CF=1,ZF=0,SF=0,OF=1,PF=1,AF=1⑶al=afh，CF=0,ZF=0,SF=1,OF=0,PF=1,AF=0⑷al=afh，CF=1,ZF=0,SF=1,OF=1,PF=1,AF=0⑸al=00h，CF=0,ZF=1,SF=0,OF=0,PF=1,AF=0⑹al=ffh，CF=0,ZF=0,SF=1,OF=0,PF=1,AF=1⑺al=00h，CF=0,ZF=1,SF=0,OF=0,PF=1,AF=1●2.12答：⑴add dx，bx；⑵add al，[bx+si]；⑶add [bx+00b2h]，cx⑷add word ptr [0520h]，3412h⑸add al，0a0h●2.13答：(V －( X * Y + Z －540 ) )/ X●2.14答：⑴ax=1470h⑵ax=1470h，CF=0,ZF=0,SF=0,OF=0,PF=0⑶ax=1470h，CF=0,ZF=0,SF=0,OF=0,PF=0⑷ax=0000h，CF=0,ZF=0,SF=0,OF=1,PF=1⑸ax=0ffffh，CF=0,ZF=0,SF=0,OF=1,PF=1⑹ax=0ffffh，CF=0,ZF=0,SF=1,OF=0,PF=1●2.16答：⑴1256h；⑵3280h ●2.17答：⑴ax=1e1eh；⑵al=1******1b；⑶cx<64h●2.18答：65536●2.19答：将array数组的20个字(无进位)累加，其和存入total单元。
