单片机原理及接口专业技术第三版教材习题解答Word文件下载.docx

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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,两者芯片内的配置和功能兼容。

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：

引脚是片内外程序存储器的选择信号。

当端保持高电平时，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，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—:

外部中断0申请输入端

P3.３—:

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—：

外部RAM写选通

P3．７—:

外部RAM读选通

3条控制线的第二功能：

ＡＬＥ—：

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。

—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

第０组工作寄存器

1

第1组工作寄存器

第２组工作寄存器

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，这个位置与工作寄存器组1的位置相同。

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，以改变堆栈的位置。

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。

２－13解答:

8051单片机应用系统的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中的有用数据送入内部RＡM保存。

（内部RAＭ由备用电源供电）

80C5１单片机应用系统的电压检测电路监测到电源降低时，也出发外部中断,在中断服务子程序中,除了要将外部RAM中有用的数据保存以外，还要将特殊功能寄存器的有用内容保护起来，然后对电源控制寄存器PＣON进行设置。

2-14解答:

单片机退出空闲状态有两种方法：

中断退出和硬件复位退出。

第３章　MCS-51系列单片机的指令系统

3－1解答:

指令是规定计算机进行某种操作的命令，一台计算机所能执行的指令集合称为该计算机的指令系统。

计算机内部只识别二进制数，因此，能别计算机直接识别、执行的指令时使用二进制编码表示的指令,这种指令别称为机器语言指令。

以助记符表示的指令就是计算机的汇编语言指令。

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）立即寻址:

操作数在指令中直接给出,立即数前面有“#”。

（2）直接寻址:

在指令中直接给出操作数地址。

对应片内低128个字节单元和特殊功能寄存器。

（3）寄存器寻址：

以寄存器的内容作为操作数。

对应的寄存器有:

R0~R7、Ａ、ＡB寄存器和数据指针DPTＲ。

（4）寄存器间接寻址：

以寄存器的内容作为RＡM地址,该地址中的内容才是操作数。

对应片内RAＭ的低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的16位地址作为操作数地址。

对应片内、片外的ＲOM空间。

（6）相对寻址:

只在相对转移指令中使用。

对应片内、片外的RＯM空间。

（７）位寻址:

对可寻址的位单独进行操作。

对应位寻址区２0Ｈ~2FH单元的128位和字节地址能被８整除的特殊功能寄存器的相应位。

3-４解答：

直接寻址方式。

3－５解答：

寄存器间接寻址方式。

3－６解答：

立即寻址方式，直接寻址方式，寄存器寻址方式,寄存器间接寻址