习题和思考题答案
习题和思考题答案
第⼀章单⽚机概述1. 第⼀台电⼦数字计算机发明的年代和名称。
1946年、ENIAC。
2. 根据冯·诺依曼提出的经典结构，计算机由哪⼏部分组成？
运算器、控制器、存储器、输⼊设备和输出设备组成。3. 微型计算机机从20世纪70年代初问世以来，经历了哪四代的变化？
经历了4位、8位、16位、32位四代的变化。4. 微型计算机有哪些应⽤形式？
系统机、单板机、单⽚机。5. 什么叫单⽚机？其主要特点有哪些？
单⽚机就是在⼀⽚半导体硅⽚上，集成了中央处理单元（CPU）、存储器（RAM、ROM）、并⾏I／O、串⾏I／O、定时器/计数器、中断系统、系统时钟电路及系统总线的⽤于测控领域的微型计算机，简称单⽚机。单⽚机技术易于掌握和普及、功能齐全，应⽤⼴泛、发展迅速，前景⼴阔、嵌⼊容易，可靠性⾼。6. 举例说明单⽚机的应⽤？
略7. 当前单⽚机的主要产品有哪些？各⾃有何特点？
MCS是Intel公司⽣产的单⽚机的系列符号，MCS-51系列单⽚机是Intel公司在MCS-48系列的基础上于20世纪80年代初发展起来的，是最早进⼊我国，并在我国应⽤最为⼴泛的单⽚机机型之⼀，也是单⽚机应⽤的主流品种。
其它型号的单⽚机：PIC单⽚机、TI公司单⽚机、A VR系列单⽚机。8. 简述单⽚机应⽤系统的开发过程。
（1）根据应⽤系统的要求进⾏总体设计
总体设计的⽬标是明确任务、需求分析和拟定设计⽅案，确定软硬件各⾃完成的任务等。总体设计对应⽤系统是否能顺利完成起着重要的作⽤。
（2）硬件设计
根据总体设计要求设计并制作硬件电路板（即⽬标系统），制作前可先⽤仿真软件（如Proteus软件）进⾏仿真，仿真通过后再⽤硬件实现并进⾏功能检测。
（3）软件设计
软件编程并调试，⽬前⼀般⽤keil软件进⾏设计调试。调试成功后将程序写⼊⽬标单⽚机芯⽚中。
（4）综合调试
进⾏硬软件综合调试，检测应⽤系统是否达到设计的功能。9. 说明单⽚机开发中仿真仪的作⽤。
第1讲 认识89S52单片机
学习要点：单片机的基本概念
AT89S52引脚功能及封装形式
程序存储器和数据存储器的地址空间
特殊功能寄存的地址分配及其复位值
1．1 单片机概述
单片机的全称为单片微型计算机（Single-Chip Microcomputer）或微型控制器（Micro-controller）。它在一块芯片上集成了中央处理单元CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、定时器/计数器和多种输入/输出（I/O），如并行I/O、串行I/O和A/D转换器等。就其组成而言一块单片机就是一台计算机。典型的结构如图1-1所示。由于它具有许多适用于控制的指令和硬件支持而广泛应用于工业控制、仪器仪表、外设控制、顺序控制器中，所以又称为微控制单元（MCU）。
图1-1 单片机结构框图
MCS-51系列单片机，是Intel公司继MCS-48系列单片机之后，在1980年推出的高档8位单片机。当时MCS-51系列产品有8051、8031、8751、80C51、80C31等型号。它们的结构基本相同，其主要差别反映在寄存器的配置上有所不同。8051内部没有4K字节的掩膜ROM程序存储器，8031片内没有程序存储器，而8751是将8051片内的ROM换成EPROM。
ATMEL89系列单片机是ATMEL公司的以8031核构成的8位Flash单片机系列。这个系列单片机的最大特点就是在片内含有Flash存储器，
AT89S52单片机是一种低功耗高性能的CMOS8位微控制器，内置8KB可在线编程闪存。该器件采用Atmel公司的高密度非易失性存储技术生产，其指令与工业标准的80C51指令集兼容。片内程序存储器允许重复在线编程，允许程序存储器在系统内通过SPI串行口改写或用同用的非易失性存储器改写。通过把通用的8位CPU与可在线下载的Flash集成在一个芯片上，AT89S52便成为一个高效的微型计算机。它的应用范围广，可用于解决复杂的控制问题，且成本较低。其结构框图如图1-2所示。
1 第一章 单片机概述
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。
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）：低性能单片机阶段。
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？
答：单片机根据其基本操作处理的位数可分为：1位单片机、4位单片机、8位单片机、16位单片机和32位单片机。
1.6 MCS-51系列单片机的基本芯片分别为哪几种？它们的差别是什么？
答：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是在8031的基础上，片内又集成有4KBROM，作为程序存储器，是1个程序不超过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。
1.7 MCS-51系列单片机与80C51系列单片机的异同点是什么？
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。
作业习题答案
《单片机应用技术》部分习题与参考答案
第1章 单片机概述
1-1什么是嵌入式系统？嵌入式系统的硬件和软件各包括哪些内容？
答: 以应用为中心，以计算机技术为基础，软/硬件可剪裁，针对具体应用系统，对功能、可靠性，成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统称为嵌入式计算机系统。简称为嵌入式系统。
嵌入式系统的硬件包括：嵌入式处理器、存储器和外部设备器件、输入输出接口、图形控制器等。软件包括操作系统和应用程序。
嵌入式系统是专用的计算机系统，嵌入式系统的核心是嵌入式处理器，单片机是嵌入式处理器的典型代表。
1-2 什么叫单片机？一个完整的单片机芯片至少有哪些部件？
答：将微处理器（CPU）、存储器、定时/计数器及输入输出接口电路等部件集成在一块集成电路上，称为单片微型计算机，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嵌入式处理器有何特点？嵌入式处理器分为哪几类？
答：嵌入式处理器对实时和多任务系统有和强的支持能力、对存储区保护功能强、具有可扩展的处理器结构及低功耗等特点。
嵌入式处理器分为：嵌入式微处理器、微控制器、嵌入式DSP处理器和片上系统等。
1-4 单片机系统的开发过程分为那几步进行？
答：1.硬件的设计与调试。2 应用程序的设计和调试。3系统联调。4程序的固化。5.脱机运行。
1-5 Intel 公司的主要单片机产品分为哪几大系列？各系列的区别何在？
答：Intel公司的MCS-48系列、MCS-51系列、MCS-96系列产品；
48系列的单片机在片内集成4位CPU，片内含有多种I/O接口，有的根据不同用途还配有许多专用接口，价格便宜，控制功能强。
51系列的单片机在片内集成8位CPU、片内RAM为128字节，ROM为4K字节，4个并行I/O口、2个16位定时/计数器、串行接口、5个中断源。
