单片机原理及接口技术第三版教材习题解答样本

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单片机原理及接口技术教材习题所有解答第1章绪论1-1解答:第一台计算机研制目是为了计算复杂数学难题。

它特点是: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。

它诞生,标志着人类文明进入了一种新历史阶段。

1-2解答:单片微型计算机简称单片机。

一种完整单片机芯片至少有中央解决器(CPU)、随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、定期/计数器及I/O接口等部件。

1-3解答:单片机发展大体经历了四个阶段: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MCS-48系列、MCS-51系列、MCS-96系列产品;Motorola公司6801、6802、6803、6805、68HC11系列产品;Zilog公司Z8、Super8系列产品;Atmel公司A T89系列产品;Fairchild公司F8和3870系列产品;TI公司TMS7000系列产品;NS公司NS8070系列产品;NEC公司μCOM87(μPD7800)系列产品;National公司MN6800系列产品;Hitachi公司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片内具有4KB掩模ROM,其中程序是生产厂家制作芯片时烧制。

8751片内具有4KBEPROM,顾客可以先用紫外线擦除器擦除,然后再运用开发机或编程器写入新程序。

(2)8032A/8052A/8752A是8031/8051/8751增强型,称为8052子系列。

其中片内ROM和RAM 容量比8051子系列各增长一倍,此外,增长了一种定期/计数器和一种中断源。

(3)80C31/80C51/87C51BH是8051子系列CHMOS工艺芯片,80C32/80C52/87C52是8052子系列CHMOS工艺芯片,两者芯片内配备和功能兼容。

1-6解答:8052子系列片内ROM和RAM容量比8051子系列各增长一倍,此外,增长了一种定期/计数器和一种中断源。

1-7解答:AT89系列单片机是美国Atmel公司8位Flash单片机产品。

它最大特点是在片内具有Flash存储器,在系统开发过程中可以十分容易地进行程序修改,使开发调试更为以便。

AT89系列单片机以8031为内核,是与8051系列单片机兼容系列。

1-8解答:高档型单片机有A T89S51、A T89S52、AT89S53和A T89S8252等型号,其中A T89S51有4KB可下载Flash存储器,A T89S52、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系列单片机构造及原理2-1解答:MCS-51单片机由8个部件构成:中央解决器(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,定期/计数器,中断系统及特殊功能寄存器(SFR)。

中央解决器(CPU):单片机核心某些,它作用是读入和分析每条指令,依照每条指令功能规定,控制各个部件执行相应操作。

片内数据存储器(RAM):存储各项操作暂时数据。

片内程序存储器(ROM/EPROM):存储单片机运营所需程序。

输入/输出接口(I/O口):单片机与外设互相沟通桥梁。

可编程串行口:可以实现与其他单片机或PC机之间数据传送。

定期/计数器:具备可编程功能,可以完毕对外部事件计数,也可以完毕定期功能。

中断系统:可以实现分时操作、实时解决、故障解决等功能。

特殊功能寄存器(SFR):反映单片机运营状态,包括了单片机在运营中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选取信号。

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,不论与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,因此在使用8031时,EA引脚必要接低电平。

2-3解答:在MCS-51单片机中,除P3口具备第二功能外,尚有3条控制线具备第二功能。

P3口第二功能:P3.0—RXD:串行数据接受端P3.1—TXD:串行数据发送端INT:外部中断0申请输入端P3.2—0INT:外部中断1申请输入端P3.3—1P3.4—T0:定期器0计数输入端P3.5—T1:定期器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条控制线第二功能:ALE—PROG:片内EPROM编程脉冲。

片内具备EPROM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。

在对片内具备EPROM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,涉及低128个单元和高128个单元。

低128字节又提成3个区域:工作寄存器区(00H~1FH),位寻址区(20H~2FH)和顾客RAM区(30H~7FH)。

高128字节是供应特殊功能寄存器使用,因而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片内具备4KB掩模ROM,8751片内具备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选取,是通过PSW中RS1和RS0来进行选取。

详细关系如下表:2-6解答:内部RAM低128个单元按用途提成3个区域:工作寄存器区(00H~1FH),位寻址区(20H~2FH)和顾客RAM区(30H~7FH)。

2-7解答:DPTR是数据指针寄存器,是一种16位寄存器,用来存储16位存储器地址,以便对外部数据存储器RAM中数据进行操作。

DPTR由高位字节DPH和低位字节DPL构成。

2-8解答:所谓堆栈,顾名思义就是一种以“堆”方式工作“栈”。

堆栈是在内存中专门开辟出来按照“先进后出,后进先出”原则进行存取RAM区域。

堆栈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堆栈区,这个位置与工作寄存器组1位置相似。

因而,在实际应用中,普通要依照需要在程序初始化时对SP重新赋值,以变化堆栈位置。

2-9解答:程序状态字寄存器PSW是8位寄存器,用于存储程序运营状态信息。

CY(PSW.7):进位标志位。

AC(PSW.6):辅助进位标志位。

F0(PSW.5)、F1(PSW.1):顾客标志位。

RS1(PSW.4)、RS0(PSW.3):工作寄存器组选取位。

OV(PSW.2):溢出标志位。

P(PSW.0):奇偶标志位。

2-10解答:P0口由一种所存器、两个三态输入缓冲器、场效应管、控制与门、反相器和转换开关构成;作为输出口时,必要外接上拉电阻才干有高电平输出,作为输入口时,必要先向锁存器写“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口多了一种转换控制开关;作为普通I/O口使用或高8位地址线使用。

P3口比P1口增长了与非门和缓冲器;具备准双向I/O功能和第二功能。

上述4个端口在作为输入口使用时,应注意必要先向端口写“1”。

2-11解答:指令周期:执行一条指令所需要时间。

机器周期:CPU完毕一种基本操作所需要时间。

状态:振荡脉冲通过二分频后,得到单片机时钟信号。

拍:振荡脉冲周期。

当晶振频率为12MHz时,一种机器周期为1μs;当晶振频率为8MHz时,一种机器周期为3μs。

2-12解答:在时钟电路工作后,只要在单片机RESET引脚上浮现24个时钟震荡脉冲(两个机器周期)以上高电平,单片机就能实现复位。

复位后,CPU和系统都处在一种拟定初始状态,在这种状态下,所有专用寄存器都被赋予默认值,除SP=07H,P0~P3口为FFH外,别的寄存器均为0。

2-13解答:8051单片机应用系统电压检测电路监测到电源下降时,触发外部中断,在中断服务子程序中将外部RAM中有用数据送入内部RAM保存。

(内部RAM由备用电源供电)80C51单片机应用系统电压检测电路监测到电源减少时,也出发外部中断,在中断服务子程序中,除了要将外部RAM中有用数据保存以外,还要将特殊功能寄存器有用内容保护起来,然后对电源控制寄存器PCON进行设立。

2-14解答:单片机退出空闲状态有两种办法:中断退出和硬件复位退出。

第3章 MCS-51系列单片机指令系统3-1解答:指令是规定计算机进行某种操作命令,一台计算机所能执行指令集合称为该计算机指令系统。

计算机内部只辨认二进制数,因而,能别计算机直接辨认、执行指令时使用二进制编码表达指令,这种指令别称为机器语言指令。

以助记符表达指令就是计算机汇编语言指令。

3-2解答:[标号:] <操作码> [操作数] [;注释]3-3解答:MCS-51系列单片机提供了7种寻址方式:(1)及时寻址:操作数在指令中直接给出,及时数前面有“#”。

(2)直接寻址:在指令中直接给出操作数地址。

相应片内低128个字节单元和特殊功能寄存器。

(3)寄存器寻址:以寄存器内容作为操作数。

相应寄存器有:R0~R7、A、AB寄存器和数据指针DPTR。

(4)寄存器间接寻址:以寄存器内容作为RAM地址,该地址中内容才是操作数。

相应片内RAM 低128个单元采用R0、R1作为间址寄存器,片外RAM低256个单元可用R0、R1作为间址寄存器,整个64KB空间可用DPTR作为间址寄存器。

(5)变址寻址:以DPTR或PC作为基址寄存器,以累加器A作为变址寄存器,并以两者内容相加形成16位地址作为操作数地址。

相应片内、片外ROM空间。

(6)相对寻址:只在相对转移指令中使用。

相应片内、片外ROM空间。

(7)位寻址:对可寻址位单独进行操作。

相应位寻址区20H~2FH单元128位和字节地址能被8整除特殊功能寄存器相应位。