单片机原理及应用课后习题参考答案1~6章(DOC)
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单片机原理及应用第2版课后答案第6章习题答案1.异步通信和同步通信的主要区别是什么?MCS-51串行口有没有同步通信功能?答案:异步通信因为每帧数据都有起始位和停止位,所以传送数据的速率受到限制。
但异步通信不需要传送同步脉冲,字符帧的长度不受限制,对硬件要求较低,因而在数据传送量不很大。
同步通信一次可以连续传送几个数据,每个数据不需起始位和停止位,数据之间不留间隙,因而数据传输速率高于异步通信。
但同步通信要求用准确的时钟来实现发送端与接收端之间的严格同步。
MCS-51串行口有同步通信功能。
2.解释下列概念:(1)并行通信、串行通信。
(2)波特率。
(3)单工、半双工、全双工。
(4)奇偶校验。
答案:(1)并行通信:数据的各位同时进行传送。
其特点是传送速度快、效率高,数据有多少位,就需要有多少根传输线。
当数据位数较多和传送距离较远时,就会导致通信线路成本提高,因此它适合于短距离传输。
串行通信:数据一位一位地按顺序进行传送。
其特点是只需一对传输线就可实现通信,当传输的数据较多、距离较远时,它可以显著减少传输线,降低通信成本,但是串行传送的速度慢。
(2)波特率:每秒钟传送的二进制数码的位数称为波特率(也称比特数),单位是bp(bitperecond),即位/秒。
(3)单工:只允许数据向一个方向传送,即一方只能发送,另一方只能接收。
半双工:允许数据双向传送,但由于只有一根传输线,在同一时刻只能一方发送,另一方接收。
全双工:允许数据同时双向传送,由于有两根传输线,在A站将数据发送到B站的同时,也允许B站将数据发送到A站。
(4)奇偶校验:为保证通信质量,需要对传送的数据进行校验。
对于异步通信,常用的校验方法是奇偶校验法。
采用奇偶校验法,发送时在每个字符(或字节)之后附加一位校验位,这个校验位可以是“0”或“1”,以便使校验位和所发送的字符(或字节)中“1”的个数为奇数——称为奇校验,或为偶数——称为偶校验。
接收时,检查所接收的字符(或字节)连同奇偶校验位中“1”的个数是否符合规定。
习题一参考答案1-1 假设某CPU 含有16根地址线,8根数据线,那么该CPU 的最大寻址能力为多少KB 答:CPU 的最大寻址能力为:K 6422261016=⋅= 1-2 在计算机里,一般具有哪三类总线请说出各自的特征(包括传输的信息类型、单向传输还是双向传输)。
答:1、数据总线,双向,输入输出数据信息;2、地址总线,单向,输出地址信息;3、控制总线,具体到某一根控制线为单向,输入或者输出控制信息;1-3 MCS-51系列单片机时钟周期、机器周期与指令周期这三者关系如何CISC 指令系统CPU 所有指令周期是否均相同答:时钟周期即为振荡周期,由外接晶振频率或外部输入的时钟频率决定,机器周期由12个时钟周期(或6个)构成,指令周期由1~4个机器周期构成;指令周期因具体指令不同而不同;1-4 计算机字长的含义是什么MCS-51单片机的字长是多少答:计算机字长是指CPU 一次能够处理的信息位长度;MCS-51单片机的字长是8位。
1-5 ALU 单元的作用是什么一般能完成哪些运算操作答:ALU 单元的作用是进行算术逻辑运算;算术运算主要是加、减、乘、除,逻辑运算主要是与、或、非、异或等。
1-6 CPU 内部结构包含了哪几部分单片机(MCU)芯片与通用微机CPU 有什么异同 答:CPU 主要包括算术逻辑单元ALU 、控制单元CU 和内部寄存器;单片机(MCU)芯片是在通用CPU 的基础上增加存储器、定时器/计数器、通信接口以及各种接口电路等构成。
1-7 在单片机系统中常使用哪些存储器答:包括程序存储器ROM 和数据存储器RAM 。
1-8 指令由哪几部分组成答:一般由操作码和操作数组成,部分指令只有操作码而无操作数。
1-9、什么是汇编语言指令为什么说汇编语言指令比机器语言指令更容易理解和记忆通过什么方式可将汇编语言程序转化为机器语言程序答:【1】用助记符表示的指令【2】因为在汇编语言指令中每条操作码、操作数都是用特定符号表示;而机器语言中的操作码和操作数均用二进制表示,没有明显特征【3】可通过专门的软件或手工查表方式1-10、汇编语言程序和汇编程序这两个术语的含义是否相同答:两者含义不同;1.汇编语言程序指由汇编语言指令构成的程序;2.汇编程序指将完成汇编语言指令转换为机器语言指令的程序1-11、什么是寻址方式对于双操作数指令来说,为什么不需要指定操作结果存放位置答:【1】确定指令中操作数所在存储单元地址的方式【2】在现代计算机系统中,对于双操作数指令,一般将指令执行后的结果放在第一个操作数(即目标操作数),这样可以减少指令码的长度1-12、指出下列指令中每一操作数的寻址方式答:【1】目标操作数为寄存器寻址,源操作数为立即数寻址【2】目标操作数为直接寻址,源操作数为寄存器寻址【3】目标操作数为直接寻址,源操作数为直接寻址【4】目标操作数为直接寻址,源操作数为寄存器间接寻址【5】寄存器寻址注:在单片机中,问到指令的寻址方式,既要答目标操作数的寻址方式,也要答源操作数的寻址方式,这与微机不同,请切记!1-13、单片机的主要用途是什么新一代8位单片机芯片具有哪些主要技术特征列举目前应用较为广泛的8位、32位单片机品种。
《单片机原理及应用》课后习题习题11.单片机的基本含义和主要特点是什么?答:基本含义单片机是将计算机的四个基本部件,即运算器、控制器、存储器和输入输出接口微型化并集成在一块芯片上的微型计算机。
单片机的全称为单片微型计算机,又称为微控制器。
主要特点 1)有优异的性能价格比。
于单片机的应用不断向高级应用和复杂应用扩展,因此,其性能越来越高,如速度越来越快,内存越来越大,处理字长越来越长等。
而大批量的生产和使用也使单片机的价格越来越低。
2)集成度高、体积小、有很高的可靠性。
单片机把各功能部件集成在一块芯片上,内部采用总线结构,减少了各芯片之间的连线,大大提高了单片机的可靠性与抗干扰能力。
另外,其体积小,对于强磁场环境易于采取屏蔽措施,适合在恶劣环境下工作。
3)控制功能强。
为了满足工业控制的要求,一般单片机的指令系统中均有极丰富的转移指令、I/O口的逻辑操作以及位处理功能。
单片机的逻辑控制功能及运行速度均高于同一档次的微机。
4)低功耗、低电压,便于生产便携式产品,如手机等。
现在的单片机在功耗上已达到了极高的水平,不少芯片的功耗已达到微安级,在一粒纽扣电池供电的情况下就可长期运行。
25)外部总线增加了IC及SPI等串行总线方式,进一步缩小了体积,简化了结构。
6)单片机的系统扩展和系统配置较典型、规范,容易构成各种规模的应用系统。
2.简述单片机的基本组成及各部分功能。
答:单片机芯片内部结构包括中央处理器CPU (Central Processing Unit)、程序存储器ROM、随机存储器RAM、I/O口、定时/计数器、中断系统以及将这些部分连接起来的总线,它们都分布在总线的两旁,并和它连通。
一切指令、数据、控制信号都可经内部总线传送。
1)中央处理器CPU——单片机的核心单元,运算器和控制器组成,控制整个单片机系统协调工作,决定了单片机的运算能力和处理速度。
2)程序存储器ROM——用于存放用户程序,只允许读操作,ROM的信息可在断电后长期保存。
单片机原理及应用课后习题答案课后思考题级习题答案思考题与习题1一、填空1.单片机按照用途通常分为 通用型 和 专用型 。
2.单片机也称为 微控制器 和 单片微型计算机 。
二、简答1.什么是单片机?答:单片机也称微控制器,它是将中央处理器、程序处理器、数据处理器、输入/输出接口、定时/计数器串行口、系统总线等集成在一个半导体芯片上的微计算机,因此又称为单片微型计算机,简称为单片机。
2.简述单片机的特点和应用领域。
答:(1)单片机体积小,应用系统结构简单,能满足很多应用领域对硬件功能的要求。
(2)单片机的可靠性高。
(3)单片机的指令系统简单,易学易用。
(4)单片机的发展迅速,特别是最近几年,单片机的内部结构越来越完善。
3.写出AT89S51与AT89S52芯片的主要区别。
内部程序存储区容量不同,52的程序存储空间为8K ,内部数据存储空间为256B ,中断源8个,定时器/计数器有3个,而51的程序存储空间为4K ,内部数据存储空间为128B ,中断源5个,定时器/计数器有2个。
思考题与习题2一、填空题1.如果(PSW )=10H, 则内部RAM 工作寄存器区的当前寄存器是第二 组寄存器,8个寄存器的单元地址为 10H ~ 17H 。
2.为寻址程序状态字F0位,可使用的地址和符号有 PSW.5 、 0D0H.5 、 F0 和 0D5H 。
3.单片机复位后,(SP )= 07H ,P0~P3= FFH ,PC= 0000H ,PSW= 00H A= 00H 。
4.AT89S51单片机的程序存储器的寻址范围是由 PC 决定的,由于AT89S51单片机的PC 是 16 位的,所以最大寻址范围为 64KB 。
5.写出位地址为20H 所在的位,字节地址 24H.0 。
6.写出字节地址为20H 的单元最高位的位地址为 07H ,最低位的位地址为 00H 。
7.如果晶振频率MHz 6OSC f ,则一个时钟周期为1.66667E-7,一个机器周期为2us 。
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。
1-6 写出下列各数的BCD参与:59:01011001,1996:000,::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(张毅刚-第三版)课后习题答案(全)第1章思考题及习题1参考答案一、填空1.除了单片机这一名称之外,单片机还可称为或。
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. AT89S52单片机工作频率上限为MHz。
答:33 MHz。
4.专用单片机已使系统结构最简化、软硬件资源利用最优化,从而降低和提高。
答:成本,可靠性。
二、单选1.单片机内部数据之所以用二进制形式表示,主要是A.为了编程方便B.受器件的物理性能限制C.为了通用性D.为了提高运算速度答:B2.在家用电器中使用单片机应属于微计算机的。
A.辅助设计应用C.数值计算应用答:B3.下面的哪一项应用,不属于单片机的应用范围。
A.工业控制B.家用电器的控制C.数据库管理D.汽车电子设备答:C三、判断对错B.测量、控制应用D.数据处理应用1. STC系列单片机是8051内核的单片机。
对2. AT89S52与AT89S51相比,片内多出了4KB的Flash 程序储备器、128B的RAM、1个中断源、1个定时器(且具有捕捉功用)。
对3.单片机是一种CPU。
错4. AT89S52单片机是微处理器。
错5. AT89C52片内的Flash程序储备器可在线写入,而AT89S52则不克不及。
错6.为AT89C51单片机设想的应用体系板,可将芯片AT89C51直接用芯片AT89S51替换。
对7.为AT89S51单片机设想的应用体系板,可将芯片AT89S51直接用芯片AT89S52替换。
对8.单片机的功用侧重于测量和控制,而庞大的数字号处理运算及高速的测控功用则是DSP的甜头。
对四、简答1.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辨别?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。
《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.(1) 01111001 79H (2) 0.11 0.CH (3) 01111001.11 79.CH(4) 11101010.101 0EA.AH (5)01100001 61H (6) 00110001 31H3.(1) 0B3H (2)80H (3) 17.AH (4) 0C.CH4.(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。
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)。
用户通过标准总线连接外设,能达到即插即用。
单片机应用系统的外设都是非标准的,且千差万别,种类很多。
单片机的I/O接口实际上是向用户提供的与外设连接的物理界面。
用户对外设的连接要设计具体的接口电路,需有熟练的接口电路设计技术。
《单片机原理及应用》课后习题答案第三章课后习题答案6.用指令实现下列数据传送:(1)R7内容传送到R4:MOV A,R7;MOV R4,A;(2)内部RAM20H单元送内部RAM40H;MOV 40H,20H(3)外部RAM20H单元内容送内部RAM30H: MOV R0,#20H;MOVX A,@R0;MOV 30H,A(4)ROM2000H单元内容送R2MOV DPTR,#2000HMOV A,#00HMOVC A,@A+DPTR;MOV R2,A(5)外部RAM3456H的内容送外部78HMOV DPTR,#3456HMOVX A,@DPTRMOV R0,#78HMOVX @R0,A(6)外部ROM2000H单元内容送外部RAM20H MOV DPTR,#2000HMOV A,#00HMOVC A,@A+DPTR;MOV R0,#20HMOVX @R0,A(7)外部RAM2040H单元内容与3040H内容交换MOV DPTR,#2040HMOVX A,@DPTRMOV R0,AMOV DPTR,#3040HMOVX A,@DPTRMOV R1,AMOV A,R0MOVX @DPTR,AMOV A,R1MOV DPTR,#2040HMOVX @DPTR,A(8)将片内数据存储器20H~23H单元内容传送到片外数据存储器3000H~3003HMOV A,20HMOV DPTR,#3000HMOVX @DPTR,AMOV A,21HMOV DPTR,#3001HMOVX @DPTR,AMOV A,22HMOV DPTR,#3002HMOVX @DPTR,AMOV A,23HMOV DPTR,#3003HMOVX @DPTR,AORG 0100HAJMP MAINMAIN: MOV R7,#04HMOV R0,#20HMOV DPTR,#3000HLOOP:MOV A,@R0 ;MOVX @DPTR,AINC R0 ;准备取下一个数INC DPTRDJNZ R7,LOOPEND7. 试用3种方法将累加器A中的无符号数乘2。
《单片机原理与应用》课后习题参考答案第1章1.(1)15 (2)0. (3)14.68752.(1)(2)11 (3). 10113. 原码:正数的符号位用0表示,负数符号位用1表示,而数值位保持原样的机器码称为原码。
反码:在计算机中,对于正数,其反码的符号位为“0”,数值部分保持不变;对于负数,其反码除了在符号位上表示“1”外,数值部分的各位都取与它相反的数码,即“0”变“1”、“1”变“0”。
也就是说:正数的反码与它的原码相同;负数的反码由其绝对值按位求反后得到。
补码:在计算机中,对于正数,其补码的符号位为“0”,数值部分保持不变;对于负数,其补码除了在符号位上表示“1”外,数值部分的各位都取与它相反的数码,然后在最低位加“1”。
也就是说:正数的补码与它的原码相同;负数的补码由其对应的绝对值按位求反后加1得到。
4.(1)原码:反码:补码:(2)原码:10. 反码:10. 补码:10.(3)原码:00. 反码:00. 补码:00.5.[N]原=1.1010 [N]补=1.0110 N=-0.6256.原码0.1010-0.1011 = -0.0001补码0.1010+(1.0101)=(1.1111)7. 单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
微处理器是是指计算机内部对数据进行处理并对处理过程进行控制的部件,采用大规模集成电路工艺在一块或几块芯片上制成的中央处理器。
如果将构成微型计算机的各功能部件(CPU,RAM,ROM及I/O接口电路)集成在同一块大规模集成电路芯片上,一个芯片就是一台微型机,则该微型机就称为单片微型计算机。
8. MCS-51系列单片机是美国INTEL公司于1980年推出的一种8位单片机系列。
该系列的基本型产品是8051、8031和8751。
这3种产品之间的区别只是在片内程序存储器方面。
8051的片内程序存储器(ROM)是掩膜型的,即在制造芯片时已将应用程序固化进去;8031片内没有程序存储器;8751内部包含有用作程序存储器的4KB的EPROM。
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。
第1章思考题及习题1参考答案一、填空1. 除了单片机这一名称之外,单片机还可称为或。
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. AT89S52单片机工作频率上限为 MHz。
答:33 MHz。
4. 专用单片机已使系统结构最简化、软硬件资源利用最优化,从而大大降低和提高。
答:成本,可靠性。
二、单选1. 单片机内部数据之所以用二进制形式表示,主要是A.为了编程方便B.受器件的物理性能限制C.为了通用性D.为了提高运算速度答:B2. 在家用电器中使用单片机应属于微计算机的。
A.辅助设计应用B.测量、控制应用C.数值计算应用D.数据处理应用答: B3. 下面的哪一项应用,不属于单片机的应用范围。
A.工业控制 B.家用电器的控制 C.数据库管理 D.汽车电子设备答:C三、判断对错1. STC系列单片机是8051内核的单片机。
对2. AT89S52与AT89S51相比,片内多出了4KB的Flash程序存储器、128B的RAM、1个中断源、1个定时器(且具有捕捉功能)。
对3. 单片机是一种CPU。
错4. AT89S52单片机是微处理器。
错5. AT89C52片内的Flash程序存储器可在线写入,而AT89S52则不能。
错6. 为AT89C51单片机设计的应用系统板,可将芯片AT89C51直接用芯片AT89S51替换。
对7. 为AT89S51单片机设计的应用系统板,可将芯片AT89S51直接用芯片AT89S52替换。
对8. 单片机的功能侧重于测量和控制,而复杂的数字信号处理运算及高速的测控功能则是DSP的长处。
对四、简答1. 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。
单⽚机原理及应⽤(C语⾔版)(周国运)习题答案单⽚机原理及应⽤(C语⾔版)思考题与习题答案第1章单⽚机概述1.什么是单⽚机?答:将中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、随机存储器、只读存储器、中断系统、定时器/计数器以及I/O接⼝电路等微型计算机的主要部件集成在⼀块芯⽚上,使其具有计算机的基本功能,就叫做单⽚微型计算机(Single Chip Micro Computer,SCMC),简称单⽚机。
由于单⽚机的指令功能是按照⼯业控制的要求设计,所以单⽚机⼜称为微控制器(Micro Controller Unit,MCU)。
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。
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。
1.6MCS-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。
1.7MCS-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。
1.88051与8751的区别是(C)(A)内部数据存储单元数目的不同(B)内部数据存储器的类型不同(C)内部程序存储器的类型不同(D)内部的寄存器的数目不同1.9在家用电器中使用单片机应属于微型计算机的(B)(A)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1.10说明单片机主要应用在哪些领域?答:单片机主要运用领域为:工业自动化;智能仪器仪表;消费类电子产品;通信方面;武器装备;终端及外部设备控制;多机分布式系统。
(完整版)单⽚机原理及应⽤习题答案思考与练习题11.1单项选择题(1)单⽚机⼜称为单⽚微计算机,最初的英⽂缩写是( D )A.MCPB.CPUC.DPJD.SCM(2)Intel公司的MCS-51系列单⽚机是( C )的单⽚机。
A.1位B.4位C.8位D.16位(3)单⽚机的特点⾥没有包括在内的是( C )A.集成度⾼B.功耗低C.密封性强D.性价⽐⾼(4)单⽚机的发展趋势中没有包括的是( B )A.⾼性能B.⾼价格C.低功耗D.⾼性价⽐(5)⼗进制数56的⼆进制数是( A )A.00111000BB.01011100BC.11000111BD.01010000B(6)⼗六进制数93的⼆进制数是( A )A.10010011BB.00100011BC.11000011BD.01110011B(7)⼆进制数11000011的⼗六进制数是( B )A. B3HD.E3H(8)⼆进制数11001011的⼗进制⽆符号数是( B )A. 213B.203C.223D.233(9)⼆进制数11001011的⼗进制有符号数是( B )A. 73B.-75C.-93D.75(10)⼗进制数29的8421BCD压缩码是( A )A.00101001BB.10101001BC.11100001BD.10011100B(11)⼗进制数-36在8位微机中的反码和补码是( D )A.00100100B、11011100BB.00100100B、11011011BC.10100100B、11011011BD.11011011B、11011100B(12)⼗进制数+27在8位微机中的反码和补码分别是( C )A.00011011B、11100100BB.11100100B、11100101BC.00011011B、00011011BD.00011011B、11100101B(13)字符9的ASCII码是( D )A.0011001BB.0101001BC.1001001BD.0111001B(14)ASCII码1111111B的对应字符是( C )A. SPACED.{(15)或逻辑的表达式是( B )A.A?B=FB. A+B=FC. A⊕B=FD.(A?B)=F(16)异或逻辑的表达式是( C )A.A?B=FB. A+B=FC. A⊕B=FD.(A?B)=F(17)⼆进制数10101010B与00000000B的“与”、“或”和“异或”结果是( B )A.10101010B、10101010B、00000000BB.00000000B、10101010B、10101010BC.00000000B、10101010B、00000000BD.10101010B、00000000B、10101010B (18)⼆进制数11101110B与01110111B的“与”、“或”和“异或”结果是( D )A.01100110B、10011001B、11111111BB.11111111B、10011001B、01100110BC.01100110B、01110111B、10011001BD.01100110B、11111111B、10011001B(19)下列集成门电路中具有与门功能的是( D )A.74LS32B.74LS06C.74LS10D.74LS08(20)列集成门电路中具有⾮门功能的是( B )A.74LS32B.74LS06C.74LS10D.74LS08(21)Proteus软件由以下两个设计平台组成( C )A.ISIS和PPTB.ARES和CADC.ISIS和ARESD.ISIS和CAD(22)ISIS模块的主要功能是( A )A.电路原理图设计与仿真 B. ⾼级布线和编辑C. 图像处理D.C51源程序调试(23)ARES模块的主要功能是( B )A.电路原理图设计与仿真 B. ⾼级布线和编辑C. 图像处理&D.C51源程序调试(24)家⽤电器如冰箱、空调、洗⾐机中使⽤的单⽚机主要是利⽤了它的( D )A.⾼速运算 B. 海量存储 C.远程通信 D. 测量控制1.2问答思考题(1)什么是单⽚机?单⽚机与通⽤微机相⽐有何特点?单⽚机是在⼀块半导体硅⽚上集成了计算机基本功能部件的微型计算机。
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。
《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: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。
⑵程序存储器和数据存储器在逻辑上是完全分开的。
CPU通过指令MOVC访问程序存储器。
当8052第31脚EA接高电平时, CPU 将从片内程序存储器0000H单元开始执行,当PC值超出片内程序存储空间,即大于1FFFH时,会自动转向片外程序存储空间。
当EA接低电平时,CPU将从片外程序存储器ROM的0000H单元开始执行。
CPU通过MOV指令访问片内数据存储空间RAM,低区128B地址空间00H~7FH 中地址为00H~1FH这32个单元分为4个工作寄存器组,分别用R0~R7表示,通过工作寄存器指令进行访问。
片内RAM中的20H~2FH单元除可作为一般字节寻址单元使用外,这16个单元共128位中的每一位又可单独作为软件触发器使用,具有位寻址功能,其位地址范围为00H`7FH;对片内高区128B寻址只能用寄存器间接寻址,而对特殊功能寄存器建起必须使用直接寻址。
CPU通过指令MOVX访问片外数据存储器。
2-3 DPTR的作用是什么?它由哪几个寄存器组成?答:相对于地址指针,DPTR被称为数据指针,但实际上DPTR中存放的是一个16位的地址,作为访问程序存储器和外部数据存储器的地址指针。
当对64KB 外部数据存储器空间寻址时,作为间址寄存器使用,而在访问程序存储器时,作为基址寄存器使用。
DPTR是一个16位的特殊功能寄存器,由两个8位寄存器DPH、DPL组成,使用SFR中的82H和83H单元。
2-4 简述布尔处理存储器的空间分配。
答:在单片机中位处理又称布尔处理,允许按位处理的存储器称为布尔处理存储器。
其地址空间由二部分构成:一部分是片内RAM中字节地址为20H~2FH 的16字节的128个位,这些位编址为00H`7FH;另一部分在特殊寄存器中,其地址码能被8整除的12个特殊功能寄存器可以按位寻址,但其中4个未定义,一共有92位可按位寻址。
这二部分结合起来形成一个具有220位的位寻址空间。
2-5 8052单片机设置4组工作寄存器,如何选择确定和改变当前工作寄存器?答:8052片内数据存储器的00H~1FH这32个单元分为4级作为4个工作寄存器第0组地址00H`07H,第一组08H~0FH,第二组10H~17H,第3组18H~1FH。
每个工作寄存器都有8个单元,分别用R0~R7表示。
4组寄存器中每一组都可能被选为CPU的工作寄存器,这是通过程序状态字PSW的PSW.3(RS0)和PSW.4(RS1)通过程序改变RS1和RS0的状态,就可方便地更换工作寄存器组。
2-6 程序状态字寄存器PSW的作用是什么?常用的状态标志位有哪些位?作用分别是什么?答:PSW是一个8位的特殊功能寄存器,由一些标志位组成,用于存放程序运行中的各种状态信息。
它可以进行位寻址。
各位的作用如下:Cy:进位标志位。
在进行加(或减)法运算时,若操作结果的最高位(D7位)有进位(或借位)时,Cy由硬件置1,否则Cy清0。
在进行位操作时,Cy 又是位累加器,指令助记符用C表示。
AC:辅助进位标志位。
在进行加(或减)运算时,若操作结果的低半字节(D3位)向高半字节产生进位(或借位)时,AC位将由硬件自动置1,否则AC位清0。
F0:用户标志位。
用户根据需要对F0置位或复位,作为软件标志。
RS1和RS0:工作寄存器组选择控制位。
由用户用软件改变RS1和RS0的状态,以选择内RAM中的哪组工作寄存器为当前工作寄存器组。
OV:溢出标志位。
当进行补码运算时,运算结果超出-128~+127范围时,产生溢出,则OV自动置1,否则OV清0。
PSW.1:保留位。
8051中未定义。
P:奇偶校验标志位。
每条指令执行完后,该位始终跟踪累加器A中1的数目的奇偶性。
如果A中有奇数个1,则P=1;否则P=0。
2-7 8052单片机的EA引脚有何功能?在使用8032时,EA引脚就如何处理?答:8052单片机的31脚为EA, EA为访问外部或内部程序存储器控制信号。
当EA引脚接高电平且PC值小于1FFFH时,CPU访问内部程序存储器读取指令,当EA引脚接低电平时,CPU只访问外部等量齐观存储器读取指令。
在8032芯片中没有内部程序存储器,因此,8032芯片的31脚EA只能接地。
2-8 8052内部RAM中低128 B单元划分为哪几个主要部分?各部分主要功能是什么?答:8052内部数据存储器RAM中低128B单元地址空间00H~7FH被划分为三个部分。
第一部分地址为00H~1FH这32个单元分为4个工作寄存器组,分别用R0~R7表示,通过工作寄存器指令进行访问。
片内RAM中的第二部分20H~2FH单元除可作为一般字节寻址单元使用外,这16个单元共128位中的每一位又可单独作为软件触发器使用,具有位寻址功能,其位地址范围为00H`7FH;第三部分地址30H~7FH,这部分存储区域可作为8位数据缓冲区使用,一般地,用户把堆栈就设置在这部分区域。
2-9 8052内部RAM中高128B单元与特殊功能寄存器区地址空间重叠,使用中是如何区分这两个空间的?答:对8052片内高区(80H`0FFH)128B只能采用寄存器间接寻址,而对特殊功能寄存器SFR建起必须采用直接寻址。
2-10 什么叫堆栈?堆栈指针SP的作用是什么?答:堆栈是按照“先进后出,后进先出”的原则来存取数据的一个内部RAM 区域,这个存储器区域的一端是固定的(栈底),另一端是活动的(栈顶),每个存储单元是不能按字节任意访问的。
堆栈指针SP始终指向栈顶单元,栈顶随着数据入栈和出栈上下浮动。
2-12 什么是时钟周期、机器周期和指令周期?答:(1)时钟周期(又称为振荡周期)是指振荡器产生一个振荡脉冲信号所用的时间,是振荡频率的倒数,称为拍节。
(2)机器周期是指CPU完成某一个规定操作所需的时间,8051单片机的一个机器周期包含6个状态,并依次表示为S1~S6,每个状态分为2个节拍。
因此一个机器周期包含12个时钟周期(振荡周期),依次表示为:S1P1、S1P2、S2P1、…、S6P1、S6P2。
(3)指令周期是指CPU执行一条指令所需要的时间称为指令周期。
MCS-51单片机指令周期根据指令的不同,可包含有1或2或4个机器周期。
第三章MCS-51单片机指令系统3-1 指出下列每一条指令的寻址方式及其完成的操作。
MOV 2FH,#40H;立即寻址,将40H移入片内2FH单元MOV A,2FH;直接寻址,将片内2FH单元的数移入累加器AMOV R1,#2FH;立即寻址,将2FH移入当前寄存器组的R1单元MOV A,@R1;寄存器间接寻址,将寄存器R1中所存地址中的值移入累加器AMOV 2FH,A ;隐含寻址,将累加器A中的值移入片内2FH单元3-2 内部RAM的4FH单元,可用哪几种寻址方式?分别举例说明。
答:直接寻址:MOV R1,4FH间接寻址:MOV R1,#4FH寄存器间接寻址:MOV A,@R13-3 指出下列各条指令中,45H代表什么?MOV A,#45H;数值MOV A,45H;源地址MOV 45H,46H;目标地址MOV 45H,#45H;目标地址和数值MOV C,45H;源地址3-4 已知:(A)=7AH,(R0)=30H,(30H)=0A5H,(PSW)=80H,请写出下列各条指令的执行结果:答:PSW的各位为11110000,即Cy=1,AC=1,F0=1,RS1=1,RS0=0,OV=0,P=0(1)SUBB A,30H结果:(A)=D4H,CY=1,AC=0,OV=1,P=0(2)SUBB A,#30H结果:(A)=49H,CY=0,AC=0,OV=0,P=1(3)ADD A,R0结果:(A)=AAH,CY=0,AC=0,OV=1,P=0(4)ADD A,30H结果:(A)=1FH,CY=1,AC=0,OV=0,P=1(5)ADD A,#30H结果:(A)=AAH,CY=0,AC=0,OV=1,P=0(6)ADDC A,30H结果:(A)=20H,CY=1,AC=1,OV=0,P=1(7)SWAP A结果:(A)=A7H,对标志位无影响(8)XCHD A,@R0结果:(A)=75H,(30H)=AAH,(R0)=AAH,P=1(9)XCH A,30H结果:(A)=0A5H,(30H)=7AH,P=0(10)XCH A,R0结果:(A)=30H,(R0)=7AH,P=0(11)MOV A,@R0结果:(A)=0A5H,P=0(12)XCH A,@R0结果:(A)=0A5H,(30H)=7AH,P=03-5 试分析以下程序段的执行结果:MOV SP,#3AHMOV A,#20HMOV B,#30HPUSH ACCPUSH BPOP ACCPOP B结果:(SP)=3AH,(A)=30H,(B)=20H,(3BH)=20H,(3CH)=30H 3-6 指出下列指令的执行结果,并写出每条指令的机器码。