单片机原理及应用课后习题答案电子教案.docx

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单片机原理及应用课后习题答案电子教案

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=00HA=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，则一个时钟周期为1.66667E-7，一个机器周期为2us。

8.AT89S51单片机共有26个特殊功能寄存器。

9.AT89S51单片机片外数据存储器最多可以扩展64KB。

10.如果CPU从片外ROM的0000H单元开始执行程序，那么引脚应接低电平。

二、选择题

1.PC的值是（C）。

A.当前指令前一条指令的地址B.当前正在执行指令的地址

C.下一条指令的地址D.控制器中指令寄存器的地址

2.对程序计数器PC的操作是（A）。

A.自动进行的B.通过传送进行

C.通过加“1”指令进行的D.通过减“1”指令进行

3.在AT89S51单片机中P0口作为（D）。

A.数据总线B.地址总线

C.控制总线D.数据总线和地址总线

4.在AT89S51单片机中（C）。

A.具有独立的专用的地址总线B.P0口和P1口作为地址总线

C.P0口和P2口作为地址总线D.P2口和P1口作为地址总线

三、简答题

1.AT89S51单片机的引脚有何功能？

如果使用片内ROM，该引脚该如何处理？

答：

为该引脚的第一功能，为访问程序存储器控制信号。

如果使用片内ROM，则信号为高电平。

2.什么是指令周期，机器周期和时钟周期？

答：

指令周期是CPU每取出并执行一条指令所需的全部时间；机器周期是CPU完成一个基本操作所需要的时间。

时钟周期是指计算机主时钟的周期时间。

3.堆栈的作用是什么？

在程序设计时，为什么要对堆栈指针SP重新赋值？

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。

4.单片机复位有几种方法？

答：

1、上电复位2、按键复位3、看门狗复位4、软件复位

5.AT89S51单片机运行出错或程序陷入死循环时，如何摆脱困境？

可以采用复位键进行复位，使单片机初始化，也可以在软件中使用看门狗。

6.AT89S51单片机P0~P3口的驱动能力如何？

如果想获得较大的驱动能力，采用低电平输出还是高电平输出？

答：

P0口每位可驱动8个LSTTL输入，而P1.P2.P3口的每一位的驱动能力，只有P0口的一半。

当P0口的某位为高电平时，可提供400μA的电流；当P0口的某位为低电平（0.45V）时，可提供3.2mA的灌电流，如低电平允许提高，灌电流可相应加大。

所以，任何一个口要想获得较大的驱动能力，只能用低电平输出。

7.AT89S51单片机内部RAM低128单元划分为几个部分？

每部分有什么特点？

答：

工作寄存器区、位寻址区、用户RAM区。

每部分特点如下：

00H-1FH为工作寄存器区，共32个单元，被分为4组，每组有八个寄存器（R0-R7）。

任意时刻，CPU只能使用一组寄存器，当前正在使用的寄存器组被称为当前寄存器。

在程序运行过程中如果不使用的寄存器也可以作为RAM使用。

20H-2FH为位寻址区，共16个单元。

这16个单元可以作为字节单元使用，同时这16个单元的每一位也可以单独使用，即位寻址。

30H-7FH为用户RAM区，用于存放各种数据、中间结果，起到数据缓冲的作用。

在实际使用中，常需要把堆栈设在用户RAM中。

8.AT89S51单片机的片内都包含了哪些功能部件？

各个功能部件主要的功能是什么？

答：

1个微处理器（CPU）；

128个数据存储器（RAM）单元；

4KBFlash程序存储器；

4个8位可编程并行I/O口；

1个全双工串行口；

2个16位定时器/计数器；

1个看门狗定时器；

1个中断系统，5个中断源，2个优先级；

26个特殊功能寄存器（SFR）；

1个看门狗定时器。

9.程序存储器的空间中，有5个特殊单元，分别对应AT89S51单片机5个中断源的入口地址，写出这些单元的地址及对应的中断源。

中断源

中断入口地址

外部中断0

0003H

定时/计数器0溢出中断

000BH

外部中断1

0013H

定时/计数器1溢出中断

001BH

串行中断

0023H

10.AT89S51单片机有几个存储器空间？

画出它的存储器结构图。

AT89S51单片机的有3个存储器空间，即片内片外统一编制的程序存储器，片内数据存储器和片外数据存储器。

11.什么是空闲方式？

怎样进入和退出空闲方式？

答：

空闲方式：

CPU处于休眠的状态，而片内所有其他外围设备保持工作状态，即振荡器保持工作，时钟脉冲继续输出到中断、串行口、定时器等功能部件，使它们继续工作，但时钟脉冲不再送到CPU，因而CPU停止工作。

进入：

每当CPU执行一条将IDL位置1的指令，就使它进入空闲方式，CPU即停止工作，进入空闲方式。

退出：

两种：

一是被允许的中断源请求中断时，由内部的硬件电路清0IDL位，终止空闲方式；另一种方式是硬件复位。

RST引脚上的复位信号直接将IDL为清0，从而使单片机退出空闲方式。

12.什么是掉电方式？

怎样进入和退出掉电方式？

答：

掉电：

振荡器停止工作，单片机内部所有的功能部件全部停止工作。

进入：

CPU执行一条将PD位置1的指令，就使单片机进入掉电方式。

退出：

唯一的方法是硬件复位，复位后单片机内部特殊功能寄存器的内容被初始化，PCON=0，从而退出掉电方式。

13.AT89S51单片机的控制信号引脚有哪些？

说出其功能。

答：

RST（9脚）：

复位信号输入端，高电平有效。

当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。

ALE（30脚）：

地址锁存控制信号。

当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE输出脉冲用于锁存低8位地址。

（29脚）：

程序储存允许输出端，是外部程序存储器的读选通信号，低电平有效。

当AT89S51从外部程序存储器取指令时，每个机器周期两次有效，即输出两个脉冲。

当访问外部数据存储器，不会出现两次有效的信号。

（31脚）：

为该引脚的第一功能，为访问程序存储器控制信号。

当信号为低电平时，对ROM的读操作限定在外部程序存储器；而当信号为高电平时，则对ROM的读操作是从内部程序存储器开始，并可延续至外部程序存储器。

4、设计一个电路，使单片机的P0口能驱动8只发光二极管。

思考题与习题3

思考题与习题3

一、填空

1.假定外部数据存储器3000H单元的内容为50H，执行下列指令后，累加器A中的内容为50H。

MOVDPTR,#3000H

MOVXA，@DPTR

2.假定累加器A中的内容为30H，DPTR中的内容为2000H，执行指令：

MOVCA，@A+DPTR

后，把程序存储器2030H单元的内容送入累加器A中。

3.已知（30H）=21H，（31H）=04H，说明下列程序的功能,执行后（30H）=04H，（31H）=21H。

PUSH30H

PUSH31H

POP30H

POP31H

4.已知程序执行前，在AT89S51单片机片内RAM中，（A）=33H，（R0）=28H，（28H）=0BCH，写出执行如下程序后，（A）=63H。

ANLA,#60H

ORL28H,A

XRLA,@R0

CPLA

5.对程序存储器的读操作使用的指令MOVC指令。

6.对外部数据存储器的读操作使用的指令MOVX指令。

7.执行如下三条指令后，20H单元的内容是0FH  

     M O V           R 0，＃20H    

M O V          40H，＃0 F H   

M O V         ﹫R 0，40H      

二、判断

判断以下指令的正误。

（1）MOVR1,R2×

（2）MOV20H,@R3×

（3）DECDPTR×

（4）INCDPTR√

（5）MOVXA,@R1√

（6）MOVCA,@DPTR×

（7）PUSHDPTR×

（8）CLRR1×

（9）MOV20H,30H√

（10）MOVF0,C√

（11）CPLR7×

（12）RCA×

三、简答

1.MCS-51共有哪几种寻址方式？

试举例说明。

（1）寄存器寻址方式MOVA,R2

（2）直接寻址方式MOVA,30H

（3）寄存器间接寻址方式MOVA,@R0

（4）立即寻址MOVA,#20H

（5）变址寻址MOVCA,@A+DPTR

（6）相对寻址SJMPrel

（7）位寻址MOVC,0D5H;

2.MCS-51指令按功能可以分为哪几类？

每类指令的作用是什么？

数据传送类指令（28条）；数据传送是指将源地址单元中的数据传送到目的地址单元中，且源地址单元中的数据保持不变，或者源地址单元中的数据与目的地址单元中的数据互换。

算术运算类指令（24条）；这类指令中，大多数都要用累加器A来存放源操作数，另一个操作数是工作寄存器Rn、片内RAM单元或立即数。

执行指令时，CPU总是将源操作数与累加器A中的操作数进行相应操作，然后将结果保留在累加器A中，同时会影响程序状态字PSW中的溢出标志OV、进位标志CY、辅助进位标志AC和奇偶标志位P。

逻辑运算及移位类指令（25条）；在这类指令中，仅当目的操作数为累加器A时对奇偶标志位P有影响，其余指令均不影响PSW的状态。

控制转移类指令（17条）；

位操作类指令（17条）。

MCS-51系列单片机的硬件结构中有一个位处理器，对位地址空间具有丰富的位操作指令。

由于位操作数是“位”，取值只能是0或1，故又称为布尔操作指令。

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