51单片机思考题与习题.docx
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51单片机思考题与习题
第一章思考题与习题
1.什么叫嵌入式系统？
与单片机的关系如何？
以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，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被称为嵌入式系统。
单片机又称嵌入式微控制器，是嵌入式系统应用的主流。
2.单片机主要应用在哪些方面？
电子、消费电子等方面。
3.单片机系统的开发过程分几步进行？
单片机的应用开发可分为五个过程，总体方案设计、硬件单元电路设计与制作、应用程序的设计与调试、系统联调、固化（烧写）与脱机运行。
4.下表每一行给出了一种数制的无符号数，试将它转换为其他两种数制，并填入表中。
二进制
十进制
十六进制
010110011B
179
0B3H
110010010B
402
192H
11110101B
245
0F5H
01101100B
108
6CH
11111111B
255
0FFH
01110110B
118
76H
5.试写出下列真值所对应的机器数。
（1）+1010011
（2）-1011010
（3）+0101110（4）-0111111
以8位二进制补码表示为：
（1）11010011
（2）10100110（3）10101110（4）11000001
6.试写出下列机器数所对应的真值。
（1）11000000
（2）01111111
（3）01011011（4）11111111
（1）-64
（2）+127（3）+91（4）-1
7.下表每一行给出原码、反码或补码中的一个值，试求出其它两个码，并填入下表中。
原码
反码
补码
01111111B
01111111B
01111111B
10000000B
11111111B
00000000B
10001111B
11110000B
11110001B
01010101B
01010101B
01010101B
10000010B
11111101B
0FEH
00000011B
00000011B
03H
8.将下列有符号数的二进制补码转换为十进制数，并注明它的正负。
（1）11111111B
（2）01111111B
（3）10000011B（4）11111100B
（5）00000011B（6）01111100B
（1）-1
（2）+127（3）-125（4）-4（5）+3（6）+124
9.一个字节的十六进制数最大值相当于多大的十进制数，两个字节的十六进制数最大值相当于多大的十进制数？
一个字节十六进制数最大值为0FFH，相当于十进制数255，两个字节的十六进制数最大值为0FFFFH，相当于十进制数65535。
第二章思考题与习题
1.微型计算机由哪几个功能部件组成？
各功能部件的作用如何？
微型计算机由CPU、三总线、存储器、I/O接口电路及外围设备组成。
CPU作为系统的运算中心和控制中心；三总线用于完成微处理器、内存储器和I/O接口电路之间信息的相互交换；存储器用于程序与数据的存储；I/O接口电路作为CPU与外部设备的联接桥梁，用于信号的标准化；外围设备可实现显示、输入、打印、通信等功能。
2.三总线是指什么？
它们的主要功能是什么？
三总线是指数据总线（DataBus）、地址总线（AddressBus）和控制总线（ControlBus）。
数据总线（DB）的功能是完成微处理器与内存、I/O接口电路之间的数据传送；地址总线（AB）是微处理器向内存和I/O接口电路传送地址信息的通路；控制总线（CB）是微处理器向内存和I/O接口电路发出的命令信息或由外界向微处理器传送状态的信息通路。
3.微型计算机存储器的地址线与存储容量有什么关系？
如果存储器的地址线有13根，则存储容量为多大？
地址线的多少与存储容量的关系满足：
存储容量=2n（n为地址线的数量），如果存储器的地址线有13根，则存储容量为8KB。
4.89S51单片机的存储器从物理结构上分别可划分为几个空间？
89S51单片机的存储器在物理结构上有4个存储空间：
片内程序存储器、片外程序存储器、片内数据存储器、片外数据存储器。
5.89S51单片机采用何种方式区分内外程序存储器及内外数据存储器？
单片机的程序存储器是在片内存储器还是片外存储器，取决于单片机外围引脚的状态。
片内和片外数据存储器采用不同的指令加以区别，在访问片内数据存储器时，可使用MOV指令；要访问片外数据存储器可使用MOVX指令。
6.89S51单片机内部数据存储器分为几个空间？
每个空间有何特点？
89S51单片机的内部数据存储器分为00~7FH及80H~FFH两块空间。
片内数据存储区地址为00~7FH空间划分为工作寄存器区、位寻址区及用户RAM区三个空间；80H~FFH地址空间中只有26个存储空间被特殊功能寄存器（SFR）占用。
工作寄存器区共32个存储单元，分为4组，每组由8个地址单元组成通用寄存器R0~R7，每组寄存器均可作为CPU当前的工作寄存器。
位寻址区共16个字节，每个字节8位，共128位，这128位用位地址编号，范围为00H~7FH，位寻址区既可采用位寻址方式访问，也可以采用字节寻址方式访问。
用户RAM区共80个单元，可作为堆栈或数据缓冲使用。
特殊功能寄存器SFR专门用来设置单片机内部的各种资源，记录电路的运行状态，参与各种运算及输入/输出操作。
7.程序状态字PSW的作用是什么？
常用状态位是哪些？
作用是什么？
程序状态字PSW用来存放与当前指令执行结果相关的状态。
常用的状态位有CY、AC、OV、P、RS1、RS0等。
CY用于标志运算过程中是否有进位或借位；AC用于标志累加器中D3位向D4位是否存在进位或借位；OV用于标志有符号数运算过程中是否存在超出范围的情况；P用于指示累加器A中操作结果的“1”的个数的奇偶性，在串行通信中做数据校验；RS1、RS0用于选择工作寄存器组别。
8.89S51单片机内部有几个特殊功能存储单元？
分别有何用途？
89S51单片机内部有26个特殊功能存储单元，各自用途请参见表2-3。
9.89S51单片机复位后，CPU使用的是哪一组工作寄存器？
它们的字节地址分别是什么？
CPU如何确定和改变当前工作寄存器组？
89S51单片机复位后，CPU使用的是第0组工作寄存器，它们的字节地址为00H~07H。
CPU通过标志寄存器中的RS1、RS0两位状态确定和改变当前工作寄存器组。
10.89S51单片机的4个I/O端口P0~P3在结构上有何异同？
使用时应注意什么？
89S51各端口中P0口既可作地址/数据总线口，又可作通用I/O口。
在作地址/数据总线口时，它是真正的双向口，可以直接驱动MOS输入，不需要加上拉电阻。
当它作通用I/O口时，应注意必须外接上拉电阻才能驱动MOS输入。
对P1、P2、P3口而言，内部已接有上拉电阻，因此不必外接任何电阻就可驱动MOS输入。
P0口和P1、P2、P3口作通用I/O口时一样，在输入时分为“读锁存器”和“读引脚”两种操作，这两种操作是用不同的指令区分的。
11.简述89S51中下列各引脚信号的作用：
、、、、ALE
：
读信号：
写信号：
读片外部程序存储器选通信号：
片外程序存储器选择信号ALE：
地址锁存允许信号
12.什么是时钟周期、机器周期、指令周期？
它们之间有何关系？
时钟电路产生的最小时序单位称为时钟周期；单片机执行一次基本操作所需要的时间单位为一个机器周期；单片机执行一条指令所需要的时间称为指令周期。
1个机器周期=12个时钟周期，1个指令周期，通常由1~4个机器周期组成。
13.“复位”的含义是什么？
89S51单片机常用的复位电路有哪些？
复位后各内部存储器的值分别为多少？
复位就是对单片机进行初始化操作，使单片机内部各寄存器处于一个确定的初始状态。
89S51单片机常用的复位电路有上电复位和按钮复位两种。
复位后SP为07H，P0~P3为0FFH，SBUF不定，除SP、P0~P3及SBUF外，其余各寄存器值均为0。
第三章思考题与习题
1.MCS-51单片机指令格式是怎样的？
各有何含义？
汇编语言表示的指令格式为：
[标号:
]操作码助记符[操作数1，操作数2，操作数3][；注释]
标号：
表示该指令所在的地址。
操作码：
表示该语句要执行的操作内容。
操作数：
表示操作码的操作对象。
注释：
为阅读程序方便而加的解释说明。
2.MCS-51单片机有几种寻址方式？
描述这些寻址方式的执行过程？
MCS-5l系列单片机共有7种寻址方式，立即寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、相对寻址、变址寻址、位寻址。
立即寻址：
操作数直接由指令给出，寻址时直接到程序存储器中查找操作数。
直接寻址：
操作数在指令给出的地址单元中，寻址时直接到数据存储器中查找操作数。
寄存器寻址：
所需查找的操作数在寄存器中。
寄存器间接寻址：
所要查找的操作数位于以寄存器的内容为地址的单元中。
寻址时从寄存器中查找的值做为地址再次查找操作数。
相对寻址：
不是寻找操作数的地址，而是要得到程序跳转位置对应的目标地址。
变址寻址：
以16位寄存器（数据指针DPTR或程序计数器指针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新的16位地址作为操作数所在的地址，查找操作数。
位寻址：
将位地址中的内容做为操作数。
3.指出在下列各条指令中，30H分别代表什么含义？
MOVA，#30H；为立即数
MOVA，30H；为直接地址
MOV30H，#30H；30H为直接地址，#30H为立即数
MOV30H，28H；30H为直接地址
MOVC，30H；为位地址
4.设（A）=0FH，（R0）=30H，内部RAM的（30H）=12H，（31H）=0BH，（32H）=0CH，请指出每条指令中源操作数的寻址方式，并写出执行下列程序段后上述各单元内容的变化结果。
MOVA，@R0；寄存器间接寻址，（A）=12H
MOV@R0，32H；直接寻址，（30H）=0CH
MOV32H，A；寄存器寻址，（32H）=12H
MOVR0，#31H；立即寻址，（R0）=31H
MOVA，@R0；寄存器间接寻址，（A）=0BH
5.用指令实现下列数据传送。
（1）内部RAM20H单元内容送内部RAM30H单元。
MOV30H，20H
（2）外部RAM20H单元内容送内部RAM30H单元。
MOVR0，#20H
MOVXA，@R0
MOV30H，A
（3）外部RAM1000H单元内容送寄存器R2中。
MOVDPTR，#1000H
MOVXA，@DPTR
MOVR2，A
（4）内部RAM20H单元内容送外部RAM1000H单元。
MOVA，20H
MOVDPTR，#1000H
MOVX@DPTR，A
（5）外部RAM20H单元内容送外部RAM1000H单元。
MOVR0，#20H
MOVXA，@R0
MOVDPTR，#1000H
MOVX@DPTR，A
（6）ROM2000H单元内容送内部RAM30H单元。
MOVDPTR，#2000H
CLRA
MOVCA，@A+DPTR
MOV30H，A
（7）ROM2000H单元内容送外部RAM20H单元。
MOVDPTR，#2000H
CLRA
MOVCA，@A+DPTR
MOVR0，#20H
MOVX
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