《单片机原理及接口技术》_梅丽凤_习题解答(课后答案)
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《单片机原理及接口技术》(第3版)人民邮电出版社
第12章
思考题及习题12
1.判断下列说法是否正确?
(1)用控制步进电机只有周期性的误差而无累积误差。
对
(2)步进电机是将脉冲信号转变为角位移或线位移的闭环控制元件。
错
(3)在非超载的情况下,步进电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响。
对
(4)步进电机的驱动是由单片机通过对每组线圈中的电流的顺序切换来使电机作步进式旋转。
对
2.单片机驱动直流电机控制转速,最常见的驱动方式是什么?
答:采用PWM(脉宽调制)脉冲波来驱动, PWM脉冲波的占空比对应于电机所需的转速。
3.对图12-12进行改动,设计出单片机采用中断方式控制微型打印机打印“Welcom You”
字符串的硬件接口电路以及软件程序。
INT引脚相连即可。
欲打印的字符串,只需向微型打答:把图12-12BUSY脚直接与单片机的0
印机发送字符串中各字母的ASCII码即可。
程序设计可参考【例12-4】
4.常用的光电耦合器分为哪几种类型?光电隔离的主要优点是什么?
答:光电耦合器主要分为:晶体管输出型、晶闸管输出型。
光电隔离的主要优点是: 由于光电隔离的作用,可使输入、输出两部分的电流信号独立,且没有电气上的联系。
另外光电耦合器的发光二极管是电流驱动器件,可以形成电流环路的传送形式。
由于电流环电路是低阻抗电路,它对噪音的敏感度低,因此提高了通讯系统的抗干扰能力。
常用于有噪音干扰的环境下传输信号。
单片机微型计算机原理及接口技术课后习题答案3章3-1简述模型机的工作过程(就以书上举例,叙述过程,本题内容较多,明白道理即可,不需详细记住)计算机的指令执行过程分为读取指令→分析指令→执行指令→保存结果在进行计算前,应做如下工作:①用助记符号指令(汇编语言)编写程序(源程序)②用汇编软件(汇编程序)将源程序汇编成计算机能识别的机器语言程序③将数据和程序通过输入设备送入存储器中存放读取指令阶段(就以书上举例,理解过程即可):①CPU将程序计数器PC中的内容XXH送地址寄存器AR②程序计数器PC的内容自动加1,为取下一条指令做好准备③地址寄存器AR将XXH通过地址总线AB送至存储器地址译码器译码,选中XXH 单元。
④CPU发出“读”指令⑤所选中的XXH单元中的内容由存储器送至数据总线DB上⑥经数据总线DB,CPU将读出的XXH单元中的内容送至数据寄存器DR⑦数据寄存器DR将其送至指令寄存器IR,经过译码,CPU通过控制器发出执行该条指令的控制命令。
执行指令阶段(就以书上举例,理解过程即可)与读取类似(这里从略)3-2 STC15F2K60S2单片机的存储器分为哪几个空间?中断服务程序的入口地址分别是什么?32个通用寄存器各对应哪些RAM单元?STC15F2K60S2单片机的存储器分为四个空间,分别为程序Flash存储器,数据Flash 存储器,内部数据存储器和扩展数据存储器。
中断服务程序的入口地址分别为:0003H 外部中断0中断服务程序的入口地址000BH 定时/计数器0中断服务程序的入口地址0013H 外部中断1中断服务程序的入口地址001BH 定时/计数器1中断服务程序的入口地址0023H 串行通信口1中断服务程序的入口地址002BH ADC中断服务程序的入口地址0033H 低电压检测中断服务程序的入口地址003BH PCA中断服务程序的入口地址0043H 串行通信口2中断服务程序的入口地址004BH SPI中断服务程序的入口地址0053H 外部中断2中断服务程序的入口地址005BH 外部中断3中断服务程序的入口地址0063H 定时/计数器2中断服务程序的入口地址0083H 外部中断4中断服务程序的入口地址32个通用寄存器分为寄存器组0,1,2,3,每个组8个8位的工作寄存器(R0~R7),均存在于内部数据存储器的低128字节内,范围为00H-1FH寄存器组0 R0~R7对应00H-07H寄存器组1 R0~R7对应08H-0FH寄存器组2 R0~R7对应10H-17H寄存器组3 R0~R7对应18H-1FH3-3 位地址29H,61H,7FH,E0H,F1H,各对应哪些单元的哪些位?29H——RAM位寻址区字节地址25H,对应D1位61H——RAM位寻址区字节地址2CH,对应D1位7FH——RAM位寻址区字节地址2FH,对应D7位E0H——高128字节/特殊功能寄存器SFR区,寄存器ACC(字节地址E0H)的D0位;F1H——高128字节/SFR,寄存器B(字节地址F0H)的D1位。
第8章思考题及习题8参考答案一、填空1、AT89S51的串行异步通信口为 (单工/半双工/全双工)。
答:全双工。
2。
串行通信波特率的单位是 .答:bit/s3。
AT89S51的串行通信口若传送速率为每秒120帧,每帧10位,则波特率为答:12004.串行口的方式0的波特率为。
答:fosc/125.AT89S51单片机的通讯接口有和两种型式。
在串行通讯中,发送时要把数据转换成数据。
接收时又需把数据转换成数据。
答:并行,串行,并行,串行,串行,并行6.当用串行口进行串行通信时,为减小波特率误差,使用的时钟频率为 MHz。
答:11.05927.AT89S51单片机串行口的4种工作方式中,和的波特率是可调的,与定时器/计数器T1的溢出率有关,另外两种方式的波特率是固定的。
答:方式1,方式38.帧格式为1个起始位,8个数据位和1个停止位的异步串行通信方式是方式。
答:方式1。
9.在串行通信中,收发双方对波特率的设定应该是的。
答:相同的。
10.串行口工作方式1的波特率是。
答: 方式1波特率=(2SMOD/32)×定时器T1的溢出率二、单选1.AT89S51的串行口扩展并行I/O口时,串行接口工作方式选择。
A. 方式0B.方式1C. 方式2 D。
方式3答:A2. 控制串行口工作方式的寄存器是。
A.TCON B。
PCON C. TMOD D.SCON答:D三、判断对错1.串行口通信的第9数据位的功能可由用户定义.对2.发送数据的第9数据位的内容是在SCON寄存器的TB8位中预先准备好的.对3.串行通信方式2或方式3发送时,指令把TB8位的状态送入发送SBUF中。
错4.串行通信接收到的第9位数据送SCON寄存器的RB8中保存。
对5.串行口方式1的波特率是可变的,通过定时器/计数器T1的溢出率设定.对6. 串行口工作方式1的波特率是固定的,为fosc/32.错7. AT89S51单片机进行串行通信时,一定要占用一个定时器作为波特率发生器。
《单片机原理及接口技术》(第3版)人民邮电出版社第13章思考题及习题131.下列哪些说法是正确的?A. AT89S51单片机P0~P3口的驱动能力是相同的。
B. AT89S51单片机P0~P3口在口线输出为高电平的驱动能力和输出为低电平的驱动能力是相同的。
C.AT89S51单片机扩展的外围芯片较多时,需加总线驱动器,P2口应加单向驱动器,P0口应加双向驱动器。
D.AT89S51单片机最小系统+温度传感器DS18B20+LED数码管显示器,可对工业现场进行温度测量。
答:A. 错;B. 错;C.对;D.对2.为什么单片机应用系统的开发与调试要使用仿真开发系统?答:用户样机是以AT89S51单片机为核心的应用系统,没有对单片机中的程序进行检错调试的手段,也无法发现程序运行中的设计硬件的问题,也无法进行软件的开发(如编辑、汇编、调试程序等),因此,必须借助某种开发工具---仿真开发系统所提供的开发手段来解决上述问题。
3.仿真开发系统由哪几部分组成?答:目前国内大多使用通用机的仿真开发系统。
主要由PC机、在线仿真器组成,有的还包含有用于程序烧录的编程器,在加上与上述配套的编辑软件、仿真调试软件,程序烧录软件等。
此外还有独立型仿真器。
该类仿真器采用模块化结构,配有不同外设,如外存板、打印机、键盘/显示器等,用户可根据需要选用。
尤其在工业现场进行程序仿真调试时,往往没有PC机的支持,这时使用独立型仿真器也可进行仿真调试工作,只不过要输入机器码,稍显麻烦一些。
至于软件仿真开发工具Proteus软件是一种完全用软件手段对单片机应用系统进行仿真开发的。
软件仿真开发工具与用户样机在硬件上无任何联系。
不能进行用户样机硬件部分的诊断与实时在线仿真。
4.利用仿真开发系统对用户样机软件调试,需经哪几个步骤?各个步骤的作用是什么?答:调试共分为4个步骤:(1)输入用户源程序:用户使用编辑软件源程序输入到PC机中,并保存在磁盘上。
第6章习题答案1、定时器模式2有什么特点?适用于什么场合?答:(1) 模式2把TL0(或TL1)配置成一个可以自动重装载的8位定时器/计数器。
TL0计数溢出时不仅使溢出中断标志位TF0置1,而且还自动把TH0中的内容重新装载到TL0中。
TL0用作8位计数器,TH0用以保存初值。
(2) 用于定时工作方式时间(TF0溢出周期)为()82T H 012T =-⨯⨯初值振荡周期,用于计数工作方式时,最大计数长度(TH0初值=0)为28=256个外部脉冲。
这种工作方式可省去用户软件重装初值的语句,并可产生相当精确定时时间,特别适于作串行波特率发生器。
2、单片机内部定时方式产生频率为100KH Z 等宽矩形波,假定单片机的晶振频率为12MH Z ,请编程实现。
答:5100,110(00)Z f KH t T -==⨯采用定时器选择工作模式50.510-⨯=⨯⨯136(2-X )12/(1210)13(2)5X -=81871111111111011X ==T0低5位:1BHT0高8位:FFHMOV TMOD,#00H ;设置定时器T0工作于模式0MOV TL0,#1BH ;设置5ms 定时初值MOV TH0,#0FFHSETB TR0 ;启动T0LOOP:JBC TF0,L1 ;查询到定时时间到?时间到转L1SJMP LOOP ;时间未到转LOOP ,继续查询L1:MOV TL0,#1BH ;重新置入定时初值MOV TH0,#0FFHCPL P1.0 ;输出取反,形成等宽矩形波SJMP LOOP ;重复循环3、89C51定时器有哪几种工作模式?有何区别?答:有四种工作模式:模式0,模式1,模式2,模式3(1) 模式0:选择定时器的高8位和低5位组成一个13位定时器/计数器。
TL 低5位溢出时向TH 进位,TH 溢出时向中断标志位TF 进位,并申请中断。
定时时间t=(213-初值)×振荡周期×12;计数长度位213=8192个外部脉冲(2) 模式1:与模式0的唯一差别是寄存器TH 和TL 以全部16位参与操作。
第7章思考题及习题7参考答案一、填空1.如果采用晶振的频率为3MHz,定时器/计数器T x(x=0,1)工作在方式0、1、2下,其方式0的最大定时时间为,方式1的最大定时时间为,方式2的最大定时时间为。
答:32.768ms,262.144ms,1024µs2.定时器/计数器用作计数器模式时,外部输入的计数脉冲的最高频率为系统时钟频率的。
答:1/243.定时器/计数器用作定时器模式时,其计数脉冲由提供,定时时间与有关。
答:系统时钟信号12分频后,定时器初值4.定时器/计数器T1测量某正单脉冲的宽度,采用方式可得到最大量程?若时钟频率为6MHz,求允许测量的最大脉冲宽度为。
答:方式1定时,131.072ms。
5. 定时器T2 有3种工作方式:、和,可通过对寄存器中的相关位进行软件设置来选择。
答:捕捉,重新装载(增计数或减计数),波特率发生器,T2CON6. AT89S52单片机的晶振为6MHz,若利用定时器T1的方式1定时2ms,则(TH1)= ,(TL1)= 。
答:FCH,18H。
二、单选1.定时器T0工作在方式3时,定时器T1有种工作方式。
A.1种B.2种 C.3种D.4种答:C2. 定时器T0、T1工作于方式1时,其计数器为位。
A.8位B.16位C.14位D.13位答:B3. 定时器T0、T1的GATE x=1时,其计数器是否计数的条件。
A. 仅取决于TR x状态B. 仅取决于GATE位状态C. 是由TR x和INT x两个条件来共同控制D. 仅取决于INT x的状态答:C4. 定时器T2工作在自动重装载方式时,其计数器为位。
A.8位B. 13位C.14位D. 16位答:D5. 要想测量INT0引脚上的正单脉冲的宽度,特殊功能寄存器TMOD的内容应为。
A.87HB. 09HC.80HD. 00H答:B三、判断对错1.下列关于T0、T1的哪些说法是正确的。
A.特殊功能寄存器SCON,与定时器/计数器的控制无关。
章6 80C51的串行口1.80C51单片机串行口有几种工作方式?如何选择?简述其特点?答:四种工作方式,由SCON中的SM0、SM1进行定义:方式0:同步移位寄存器的输入输出方式,主要用于扩展并行输入或输出口,波特率固定。
方式1:10位数据的异步通信口,波特率可变。
方式2:11位数据的异步通信口,波特率固定。
方式3:11位数据的异步通信口,波特率可变。
2.串行通信的接口标准有那几种?答:RS-232C接口、RS-422A接口、RS-485接口3.在串行通信中通信速率与传输距离之间的关系如何?答:最大距离与传输速率及传输线的电气特性有关。
当传输线使用每(约1 ft)有50PF电容的非平衡屏蔽双绞线时,传输距离随传输速率的增加而减小。
当波特率超过1000 bps 时,最大传输距离将迅速下降。
4.在利用RS-422/RS-485通信的过程如果通信距离(波特率固定)过长,应如何处理?答:在波特率一定的情况下,带负载数的多少,与信号能传输的最大距离是直接相关的。
在总线允许的范围内,带负载数越多,信号能传输的距离就越小;带负载数越少,信号能传输的距离就越远。
故应减小通信距离或减少负载数量。
5.利用单片机串行口扩展并行输入接口电路如图所示。
试编写程序完成将SW1~SW8的状态反应在P0口所接的LED上(如SW1闭合时L7应点亮)。
答:电路图如下:ORG 0000HMOV SCON,#10HLOOP:NOPNOPNOPSETB P1.7CLR RIJNB RI,$MOV A,SUBFSJMP LOOPEND6.利用单片机串行口扩展并行输出接口电路如图所示。
试编写程序完成将SW1~SW8的状态反应在移位寄存器74LS164所接的LED上(如SW1闭合时L0应点亮)。
答:电路图如下:ORG 0000HMOV SCON,#00HMOV P1,#0FFHLOOP:MOV A,P1MOV SUBF,AJNB TI,$CLR TISJMP LOOPEND。
《单片机原理及接口技术》(第3版)人民邮电出版社第1章单片机概述思考题及习题11.除了单片机这一名称之外,单片机还可称为和。
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.在家用电器中使用单片机应属于微计算机的。
答: BA.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。
5.AT89S51单片机相当于MCS-51系列单片机中的哪一型号的产品?“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。
6.什么是“嵌入式系统”? 系统中嵌入了单片机作为控制器,是否可称其为“嵌入式系统”? 答:广义上讲,凡是系统中嵌入了“嵌入式处理器”,如单片机、DSP、嵌入式微处理器,都称其为“嵌入式系统”。
但多数人把“嵌入”嵌入式微处理器的系统,称为“嵌入式系统”。
目前“嵌入式系统”还没有一个严格和权威的定义。
目前人们所说的“嵌入式系统”,多指后者。
7.嵌入式处理器家族中的单片机、DSP、嵌入式微处理器各有何特点?它们的应用领域有何不同?答: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,应用广泛。
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。
能够高速完成各种复杂的数字信号处理算法。
单片机原理及接口技术课后答案_(第三版)标准化文件发布号:(9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-第一章1.单片机具有哪些特点(1)片内存储容量越来越大。
(2抗干扰性好,可靠性高。
(3)芯片引线齐全,容易扩展。
(4)运行速度高,控制功能强。
(5)单片机内部的数据信息保存时间很长,有的芯片可以达到100年以上。
2. 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3.什么是微处理器(CPU)、微机和单片机答:微处理器本身不是计算机,但它是小型计算机或微机的控制和处理部分。
微机则是具有完整运算及控制功能的计算机,除了微处理器外还包括存储器、接口适配器以及输入输出设备等。
单片机是将微处理器、一定容量的RAM、ROM以及I/O口、定时器等电路集成在一块芯片上,构成的单片微型计算机。
4. 微型计算机怎样执行一个程序答:通过CPU指令,提到内存当中,再逐一执行。
5.什么是嵌入式系统他有哪些类型为什么说单片机是典型的嵌入式系统答; 嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物,这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。
它有嵌入式微处理器、嵌入式微控制器、嵌入式DSP处理器、嵌入式片上系统等。
嵌入式系统的出现最初是基于单片机的。
它从体系结构到指令系统都是按照嵌入式应用特点专门设计的,能最好的满足面对控制对象,应运系统的嵌入、现场的可靠运行以及非凡的控制品质要求。
因此,她是典型的嵌入式系统。
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只访问片内并执行内部程序,存储器。
学习资料 仅供学习与参考 第一章 1:什么是单片机? 单片机是一种面向工业的微处理器,它将CPU、RAM、ROM存储器、定时计数器、中断系 统、I/O 接口电路集成在一个芯片上,也叫单片微型计算机。 由于体积小、功能强、可靠性高、功耗更低,可以嵌入到任何工业设备和仪器仪表中, 被作为嵌入式控制器,被广泛地应用在工业控制领域。 2 单片机有哪些特点? 答: (1)单片机的存储器ROM和RAM是严格区分的。ROM称为程序存储器,只存放程 序、固定常数及数据表格。RAM 则为数据存储器,用作工作区及存放用户数据。 (2)采 用面向控制的指令系统。 (3)单片机的I/O 引脚通常是多功能的。 (4)单片机的外部扩 展能力强。 (5)单片机体积小,成本低,运用灵活,易于产品化。 (6)面向控制,能有 针对性地解决从简单到复杂的各类控制任务,因而能获得最佳的性能价格比。 (7)抗干扰 能力强,适用温度范围宽。 (8)可以方便地实现多机和分布式控制,使整个控制系统的效 率和可靠性大为提高。 3 单片机的应用有哪些? 答: (1)工业控制。单片机可以构成各种工业控制系统、数据采集系统等。如数控机床、 自动生产线控制、电机控制、测控系统等。 (2)仪器仪表。如智能仪表、医疗器械、数字示波器等。 (3)计算机外部设备与智能接口。如图形终端机、传真机、复印机、打印机、绘图仪、磁 盘/磁带机、智能终端机等。 (4)商用产品。如自动售货机、电子收款机、电子秤等。 (5) 家用电器。如微波炉、电视机、空调、洗衣机、录像机、音响设备等。 (6)消费类电子产 品。(7)通讯设备和网络设备。 (8)儿童智能玩具。 (9)汽车、建筑机械、飞机等大型 机械设备。 (10)智能楼宇设备。 (11)交通控制设 4.常见的单片机有哪些类型? 答: 1 .AVR 单片机;2.Motorola 单片机;3.MicroChip 单片机; 4.Scenix 单片机;5.EPSON 单片机;7.GMS90 单片机;8.华邦单片机 9.Zilog 单片机;10.NS 单片机;11.AX1001 单片机
单片机原理及接口技术教材习题全部解答 第1章 绪论 1-1解答: 第一台计算机的研制目的是为了计算复杂的数学难题。它的特点是:计算机字长为12位,运算速度为5 000次/s,使用18 800个电子管,1 500个继电器,占地面积为150 m2,重达30 t,其造价为100多万美元。它的诞生,标志着人类文明进入了一个新的历史阶段。 1-2解答: 单片微型计算机简称单片机。一个完整的单片机芯片至少有中央处理器(CPU)、随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、定时/计数器及I/O接口等部件。 1-3解答: 单片机的发展大致经历了四个阶段: 第一阶段(1970—1974年),为4位单片机阶段; 第二阶段(1974—1978年),为低中档8位单片机阶段; 第三阶段(1978—1983年),为高档8位单片机阶段; 第四阶段(1983年至今),为8位单片机巩固发展阶段及16位单片机、32位单片机推出阶段。 1-4解答: Intel公司的MCS-48系列、MCS-51系列、MCS-96系列产品; Motorola公司的6801、6802、6803、6805、68HC11系列产品; Zilog公司的Z8、Super8系列产品; Atmel公司的AT89系列产品; Fairchild公司的F8和3870系列产品; TI公司的TMS7000系列产品; NS公司的NS8070系列产品; NEC公司的μCOM87(μPD7800)系列产品; National公司的MN6800系列产品; Hitachi公司的HD6301、HD63L05、HD6305。 1-5解答: (1)8031/8051/8751三种型号,称为8051子系列。8031片内没有ROM,使用时需在片外接EPROM。8051片内含有4KB的掩模ROM,其中的程序是生产厂家制作芯片时烧制的。8751片内含有4KB的EPROM,用户可以先用紫外线擦除器擦除,然后再利用开发机或编程器写入新的程序。 (2)8032A/8052A/8752A是8031/8051/8751的增强型,称为8052子系列。其中片内ROM和RAM的容量比8051子系列各增加一倍,另外,增加了一个定时/计数器和一个中断源。 (3)80C31/80C51/87C51BH是8051子系列的CHMOS工艺芯片, 80C32/80C52/87C52是8052子系列的CHMOS工艺芯片,两者芯片内的配臵和功能兼容。 1-6解答: 8052子系列片内ROM和RAM的容量比8051子系列各增加一倍,另外,增加了一个定时/计数器和一个中断源。 1-7解答: AT89系列单片机是美国Atmel公司的8位Flash单片机产品。它的最大特点是在片内含有Flash存储器,在系统的开发过程中可以十分容易地进行程序的修改,使开发调试更为方便。AT89系列单片机以8031为内核,是与8051系列单片机兼容的系列。 1-8解答: 高档型单片机有AT89S51、AT89S52、AT89S53和AT89S8252等型号,其中AT89S51有4KB可下载Flash存储器,AT89S52、AT89S8252有8KB可下载Flash存储器,AT89S53有12KB可下载Flash存储器。
第2章 MCS-51系列单片机的结构及原理 2-1解答: MCS-51单片机由8个部件组成:中央处理器(CPU),片内数据存储器(RAM),片内程序存储器(ROM/EPROM),输入/输出接口(I/O口,分为P0口、P1口、P2口和P3口),可编程串行口,定时/计数器,中断系统及特殊功能寄存器(SFR)。 中央处理器(CPU):单片机的核心部分,它的作用是读入和分析每条指令,根据每条指令的功能要求,控制各个部件执行相应的操作。 片内数据存储器(RAM):存放各项操作的临时数据。 片内程序存储器(ROM/EPROM):存放单片机运行所需的程序。 输入/输出接口(I/O口):单片机与外设相互沟通的桥梁。 可编程串行口:可以实现与其它单片机或PC机之间的数据传送。 定时/计数器:具有可编程功能,可以完成对外部事件的计数,也可以完成定时功能。 中断系统:可以实现分时操作、实时处理、故障处理等功能。 特殊功能寄存器(SFR):反映单片机的运行状态,包含了单片机在运行中的各种状态字和控制字,以及各种初始值。 2-2解答: EA引脚是片内外程序存储器的选择信号。当EA端保持高电平时,访问内部程序存储器,但在PC(程序计数器)值超过0FFFH(对于8051/8751/80C51)或1FFFH(对于8052)时,将自动转向访问外部程序存储器。当EA端保持低电平时,不管是否有内部程序存储器,则只访问外部程序存储器。 由于8031片内没有程序存储器,所以在使用8031时,EA引脚必须接低电平。 2-3解答: 在MCS-51单片机中,除P3口具有第二功能外,还有3条控制线具有第二功能。 P3口的第二功能: P3.0—RXD:串行数据接收端 P3.1—TXD:串行数据发送端 P3.2—0INT:外部中断0申请输入端 P3.3—1INT:外部中断1申请输入端 P3.4—T0:定时器0计数输入端 P3.5—T1:定时器1计数输入端 P3.6—WR:外部RAM写选通 P3.7—RD:外部RAM读选通 3条控制线的第二功能: ALE—PROG:片内EPROM编程脉冲。片内具有EPROM的芯片,在EPROM编程期间,此引脚输入编程脉冲。 RESET—VPD:备用电源。VCC掉电期间,此引脚可接备用电源,以保持内部RAM数据不丢失。
EA—VPP:片内EPROM编程电源。在对片内具有EPROM的芯片进行编程时,此引脚用于施加21V编程电源。 2-4解答: MCS-51单片机的内部存储空间分为数据存储器和程序存储器。 内部数据存储器:共256字节单元,包括低128个单元和高128个单元。低128字节又分成3个区域:工作寄存器区(00H~1FH),位寻址区(20H~2FH)和用户RAM区(30H~7FH)。高128字节是供给特殊功能寄存器使用的,因此称之为特殊功能寄存器区。 内部程序存储器:在8031片内无程序存储器,8051片内具有4KB掩模ROM,8751片内具有4KBEPROM。 2-5解答: MCS-51单片机提供了4组工作寄存器,对于当前工作寄存器组的选择,是通过PSW中的RS1和RS0来进行选择。具体关系如下表:
RS1 RS0 当前寄存器组 0 0 第0组工作寄存器 0 1 第1组工作寄存器 1 0 第2组工作寄存器 1 1 第3组工作寄存器
2-6解答: 内部RAM低128个单元按用途分成3个区域:工作寄存器区(00H~1FH),位寻址区(20H~2FH)和用户RAM区(30H~7FH)。 2-7解答: DPTR是数据指针寄存器,是一个16位寄存器,用来存放16位存储器的地址,以便对外部数据存储器RAM中的数据进行操作。DPTR由高位字节DPH和低位字节DPL组成。 2-8解答: 所谓堆栈,顾名思义就是一种以“堆”的方式工作的“栈”。堆栈是在内存中专门开辟出来的按照“先进后出,后进先出”的原则进行存取的RAM区域。堆栈的用途是保护现场和断点地址。在8051单片机复位后,堆栈指针SP总是初始化到内部RAM地址07H。从08H开始就是8051的堆栈区,这个位臵与工作寄存器组1的位臵相同。因此,在实际应用中,通常要根据需要在程序初始化时对SP重新赋值,以改变堆栈的位臵。 2-9解答: 程序状态字寄存器PSW是8位寄存器,用于存放程序运行的状态信息。 CY(PSW.7):进位标志位。 AC(PSW.6):辅助进位标志位。 F0(PSW.5)、F1(PSW.1):用户标志位。 RS1(PSW.4)、RS0(PSW.3):工作寄存器组选择位。 OV(PSW.2):溢出标志位。 P(PSW.0):奇偶标志位。 2-10解答: P0口由一个所存器、两个三态输入缓冲器、场效应管、控制与门、反相器和转换开关组成;作为输出口时,必须外接上拉电阻才能有高电平输出,作为输入口时,必须先向锁存器写“1”;作为普通I/O口使用或低8位地址/数据总线使用。 P1口内没有转换开关,但有上拉电阻;只用作普通I/O口使用。 P2口比P1口多了一个转换控制开关;作为普通I/O口使用或高8位地址线使用。 P3口比P1口增加了与非门和缓冲器;具有准双向I/O功能和第二功能。 上述4个端口在作为输入口使用时,应注意必须先向端口写“1”。 2-11解答: 指令周期:执行一条指令所需要的时间。 机器周期:CPU完成一个基本操作所需要的时间。 状态:振荡脉冲经过二分频后,得到的单片机的时钟信号。 拍:振荡脉冲的周期。 当晶振频率为12MHz时,一个机器周期为1μs;当晶振频率为8MHz时,一个机器周期为3μs。 2-12解答: 在时钟电路工作后,只要在单片机的RESET引脚上出现24个时钟震荡脉冲(两个机器周期)以上的高电平,单片机就能实现复位。 复位后,CPU和系统都处于一个确定的初始状态,在这种状态下,所有的专用寄存器都被赋予默认值,除SP=07H,P0~P3口为FFH外,其余寄存器均为0。