《单片机原理与接口技术》课后答案陈蕾.docx

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《单片机原理与接口技术》课后答案陈蕾

《单片机原理与接口技术》课后习题参考答案

习题一

1．在计算机内部，一切信息的存取、处理和传送都是以（D）形式进行。

A.EBCDIC码B.ASCII码C.十六进制编码D.二进制编码

2.一个字节由8位二进制数组成，即由2位十六进制数组成。

3.将下列十进制数转换成二进制数。

（1）12

（2）100（3）128（4）1000

答：

（1）00001100

（2）01100100（3）10000000（4）001111101000

4.将下列十进制数转换成十六进制数。

（1）14

（2）127（3）255（4）1024

）010*********

5.将下列二进制数分别转换成十进制和十六进制数。

（1）11100100

（2）10100001（3）11101000（4）10101101

答：

（1）228，E4H

（2）161，A1H（3）232，E8H（4）173，ADH

6.将下列十六进制数分别转换成二进制和十进制数。

（1）2DH

（2）F4H（3）0400H（4）FFFFH

答：

（1）00101101B，45

（2）11110100,244（3）0000010000000000,1024

（4）111111*********1，65535

7.取字长8位，写出下列数据的补码。

（1）-32

（2）-45（3）-98（4）91

答：

（1）E0H

（2）D3H（3）9EH（4）5BH

8.完成下列十六进制数的加法运算。

（1）8CH+3FH

（2）1F34H+95D6H（3）205EH+12FFH

答：

（1）CBH

（2）B50AH（3）335DH

9.分别用十六进制和二进制数形式，写出数字0,1,2,…,9的ASCII码。

答：

30H,31H,…,39H；00110000B,00110001B,…,00111001B

10.写出字符串的ASCII码：

“***MCS-51***”

答：

2AH,2AH,2AH,4DH,53H,43H,2DH,35H,31H,2AH,2AH,2AH

11.对于十进制数35，用二进制数表示为__00100011B__；用十六进制数表示为__23H__；用组合BCD码表示为00110101B；用非组合BCD码表示为__03H,05H__；用ASCII表示为_33H,35H_。

12．16位PC机中整数的有效范围是（D）。

A.-32768～32767B.-32767～32767

C.0～65535D.-32768～32767或0～65535

13．在（C）表示中，二进制数11111111B表示十进制数–1

A.原码B.反码C.补码D.BCD码

14．用8位的二进制数的补码形式表示一个带符号数，它能表示的整数范围是（D）。

A.-127～+127B.-128～+128C.-127～+128D.-128～+127

15．计算机中运算器和控制器合称为（A）

A.CPUB.ALUC.主机D.ENIAC

16．微机的主要性能指标中，字长是指（微处理器一次能处理的二进制数的位数）。

17．若用MB作为PC机主存容量的计量单位，1MB等于（B）个字节。

A.210B.220C.230D.240

18．运算器的主要功能是（C）。

A.算术运算B.逻辑运算

C.算术运算与逻辑运算D.函数运算

19.指出下列总线中，哪一个是单向的，哪一个是双向的？

（1）数据总线

（2）地址总线

答：

地址总线是单向的；数据总线是双向的。

20.什么是微处理器？

答：

微处理器是微型计算机的核心，具有运算与控制功能。

21.微型计算机由哪几部分组成的？

答：

微型计算机由CPU、存储器、I/O接口和总线组成。

22.简要说明计算机系统中三种总线各自的作用。

答：

数据总线用来传送数据信息，数据总线的宽度决定了CPU一次能够与存储器或I/O接口传送数据的位数。

地址总线传送地址信号，CPU输出地址信号，用来寻址一个存储单元或I/O端口，地址总线的位数决定了CPU最多能外接多大容量的存储器，若有CPU有N位地址线，外接存储器的最大容量是2N。

控制总线传输控制或状态信号。

23.说明微型计算机系统的组成。

答：

微型计算机系统由软件和硬件组成。

硬件包括主机和外设，主机包括CPU，存储器，I/O接口和总线；外设包括输入设备和输出设备。

软件包括系统软件和应用软件

24.说明通用微机与单片机的主要区别。

答：

在结构上单片机是把微机的主要功能部件：

CPU，存储器，I/O接口集成在一块芯片内。

存储器结构也不一样，微机采用冯·诺依曼结构，数据和程序放在统一的存储空间；一些单片机，像MCS-51，其存储器分为数据存储器和程序存储器。

应用场合不一样，微型计算机用于科学计算，信息管理，计算机辅助设计等等；单片机面向控制，将其与专业设备融为一体，形成智能系统，如工业控制系统、智能测量系统、自动化通信系统、专用数字处理系统等。

编程方式也有不同，微机上用高级语言编程时，不需要了解微机的硬件结构，只需了解操作系统和编程环境。

单片机用汇编语言或C编程，需要对硬件有所了解。

习题二

1．简述EU和BIU的主要功能？

答：

EU是执行单元，负责执行指令。

BIU是总线接口单元，负责取指令，以及存/取数据。

2．8086和8088的主要区别是什么？

答：

主要区别是

（1）8086有16位数据线，8088有8位数据线。

（2）8086内部有6字节的指令队列缓冲器，8088有4字节。

3.8086/8088CPU采用流水线技术有什么好处？

答：

流水线技术可以提高CPU的工作效率。

4．8086的数据总线是____16____位，地址总线是___20____位。

5.8086可以寻址的存储器空间有多大？

I/O空间有多大？

答：

8086可以寻址的存储器空间是1MB；I/O空间64KB

6．在一般的微处理器中，（D）包含在CPU中。

A.内存B.输入/输出单元

C.磁盘驱动器D.算术逻辑单元

7.8086中一共有多少寄存器？

每个寄存器有什么特殊的用途？

答：

8086一共有14个16位的寄存器：

AX,BX,CX,DX,SP,BP,SI,DI,CS,DS,SS,ES,IP,标志寄存器。

有8个8位的寄存器：

AH,AL,BH,BL,CH,CL,DH,DL

AX，AL:

特别用于乘除法指令、数据输入/输出指令中

BX：

可以用来存放地址

CX：

循环操作指令中，隐含用作计数器；CL：

移位指令中用于存放移位次数

DX：

输入/输出指令中用于存放端口地址，乘/除法指令中用于存放乘积高位/被除数的高位

SP:

用于存放堆栈栈顶单元的地址

BP：

可以用来存放地址

SI:

串操作指令中，隐含存放源数据串单元地址

DI:

串操作指令中，隐含存放目的数据串单元地址

CS:

存放代码段的段地址；DS:

存放代码数据段的段地址；

SS:

存放堆栈段的段地址；ES:

存放附加数据段的段地址；

IP:

存放CPU将要执行指令所在存储单元的地址，CPU根据IP的值，到相应存储单元取指令

8.什么是寄存器？

存储单元？

I/O端口？

答：

寄存器是在CPU中的数据存储部件，一般用符号来表示某个寄存器，即寄存器有名字，寄存器有8位、16位等类型

存储单元是在存储器中一个单元，没有特殊说明时，一个存储单元存放一个字节的数据，存储单元通过地址来标识。

I/O端口指的是I/O接口中的寄存器，也是地址来标识，单片机端口中也有符号名

9.标志寄存器各位的含义？

答：

10．从功能上，8086的CPU由（C）两部分组成。

A.SP、ALUB.控制器、FLAGS

C.EU、BIUD.EU、ALU

11．标志寄存器FLAGS中存放两类标志，即（B）。

A.符号标志、溢出标志B.控制标志、状态标志

C.方向标志、进位标志D.零标志、奇偶标志

12.什么是最大模式？

最小模式？

答：

最大模式是指系统中有多个微处理器，8086是主处理器，还有协处理器，系统控制总线的大部分信号由总线控制器产生。

最小模式是指系统中只有一个微处理器，控制信号由CPU直接产生。

13.什么是总线周期？

答：

是指CPU访问一次存储器（如读/写一个字节数据）所需要的时间。

14.8086的总线周期由几个时钟周期组成？

在总线周期中，CPU有哪些操作？

答：

8086的总线周期由4个时钟周期组成。

又叫4个T状态。

在T1状态，CPU输出地址和地址锁存信号；在T2状态CPU输出控制信号；T3状态数据出现在数据总线上；T4状态CPU撤销控制信号，总线周期结束。

15.8284、8282、8286、8288、8259这几个芯片的作用是什么？

答：

8284是时钟发生器，为CPU提供工作时钟，以及使READY、RESET信号与时钟同步。

8282是地址锁存器，用来锁存地址信号。

8286是数据收发器，用来提高数据总线的驱动能力

8288是总线控制器，当8086工作在最大模式下，可以产生控制信号。

16.8086如何进入复位状态？

答：

8086的TESET引脚出现4个时钟周期的高电平，8086进入复位状态。

17.复位后，8086芯片内寄存器状态如何？

引脚信号状态如何？

答：

8086复位后，除了CS=FFFFH外，其它寄存器的值都为0。

三态引脚呈高阻态，非三态引脚呈无效状态。

18．最小模式时，当M/为低电平时，表示CPU正在对（D）进行访问。

A.存储器B.I/O端口C.外部存储器D.EPROM

19．某CPU的主频为250MHZ，则它的时钟周期为（D）。

A.250nsB.50nsC.40nsD.4ns

20.存储单元逻辑地址的表达方式？

答：

存储单元逻辑地址的表达方式是“段地址：

偏移地址”，段地址和偏移地址都是16位。

21.逻辑地址如何形成存储单元的物理地址？

答：

物理地址=段地址×10H+偏移地址

22．程序设计中所使用的地址是（A）。

A.逻辑地址B.有效地址C.物理地址D.段基址

23．某单元在数据段中，已知DS=1000H，偏移地址为1200H，则它的物理地址为（B）。

A.10000HB.11200HC.12100HD.13000H

24．设某一个单元的物理地址是54321H，则正确的逻辑地址表示为（C）。

A.4321H：

50000HB.54320H：

1H

C.5430H：

0021HD.5432H：

00001H

25．上电复位时，若CPU的CS=FFFFH，IP=0000H，则第一条指令从地址FFFF0H地方取。

26．8088与外部交换数据的总线宽度是8位，EU内部总线宽度是16位。

27．8086/8088将整个存储空间划分为许多逻辑段，每个逻辑段容量在64KB以内。

28．8086/8088系统中，某存储单元只能有一个物理地址，但可以有多个逻辑地址。

29．某存储单元物理地址为32413H，则相对于段地址为3000H，其偏移地址为2413H，若；它的偏移地址是1003H，则其段地址为3141H。

30.说明存储器分类及特点。

答：

从存取功能分：

只读存储器ROM、随机存取存储器RAM

只读存储器：

掩模ROM、PROM、EPROM、EEPROM

随机存储器：

静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）

从制造工艺分：

双极型和MOS（CMOS）型

静态存储单元（SRAM）的优点：

速度快、使用简单、不需刷新、常用作Cache；缺点：

元件数多、集成度低、运行功耗大

DRAM的主要特点有：

基本存储电路用单管线路组成（靠电容存储电荷）；集成度高；功耗比静态RAM低；价格比静态便宜；因动态存储器靠电容来存储信息，由于总是存在有泄漏电流，故要求刷新（再生）。

适用于大存储容量的微型计算机，如微机中的内存主要由DRAM组成。

掩模ROM:

掩模只读存储器由制造厂做成，用户不能进行修改。

可编程只读存储器PROM（ProgrammableROM），PROM允许用户对其进行一次编程，即写入数据或程序。

一旦编程之后，用户可以读出其内容，但再也无法改变它的内容。

紫外线可擦除的只读存储器EPROM（ErasableProgrammableROM），需要用紫外线照射来擦除，擦除后可编程，并允许用户多次擦除和编程；

电可擦除的只读存储器EEPROM或E2PROM（ElectricallyErasableProgrammableROM），采用加上一定电压的方法进行擦除和编程，也可多次擦除和编程。

31.存储器的功能是存储程序和数据。

32.与外存相比，内存具有的特点是存储容量小，工作速度快。

33.存储器的主要指标有存储器容量、存储周期和可靠性。

34.随机访问存储器的访问速度与数据的存储位置无关。

35.存储器中用地址来区分不同的存储单元。

36.静态存储单元是由晶体管构成的双稳态触发器，保证记忆单元始终处于稳定状态。

37.主存容量与地址总线的根数有关。

38.要组成容量为4K×8的存储器，需要32片1K×1的存储器芯片。

39.静态随机存储器SRAM靠双稳态触发器存储信息，动态随机存储器DRAM靠电容存储信息。

40.为什么RAM被称为“易失性存储器”？

答：

因为掉电后，存储的内容会丢失。

41.微型计算机的存储系统是指（D）。

A.RAMB.ROM

C.主存储器D.cache、主存储器和外存储器

42.内存若为16MB，则表示其容量为（B）KB。

A.16B.16384C.1024D.16000

43.组成2M×8位的内存，可以使用（D）。

A.1M×8的芯片进行位扩展B.1M×4位的芯片进行字扩展

C.2M×4的芯片进行字扩展D.2M×4位的芯片进行位扩展

44.若SRAM芯片的容量为4K×8位，则该芯片引脚中地址线和数据线的数目之和是（C）。

A.15B.19C.20D.不可估计

45.存储周期是指（B）。

A.存储器的读出时间B.连续两次启动存储器的时间间隔

C.存储器的写入时间D.存储器连续写操作的时间

46.8088系统中用74LS138译码器产生片选信号，如下图示。

若将

接到存储器的片选信号端，则存储器的存储范围为（C）。

A.B800H～BFFFH

B.A800H～AFFFH

C.B000H～B7FFH

D.8800H～8FFFH

47.若一台计算机的字长为4个字节，则表明该机器（C）。

A.能处理数值最大值为4位十进制数

B.能处理的数值最大为4位二进制数组成

C.在CPU中能够作为一个整体处理32位的二进制代码

D.能运算的结果为232

48.根据存放信息的不同，端口通常有三种类型：

数据端口、状态端口和控制端口。

49.CPU与外设之间进行数据传送时，可以采用哪些方式？

答：

可以采用无条件传送方式、查询方式、中断方式和DMA方式

习题三

1.单片机是把组成微型计算机的各功能部件，即CPU、存储器、I/O接口及总线等部件制作在一块集成电路芯片上，构成一个完整的微型计算机。

2.Intel公司生产的MCS-51系列单片机主要集成了哪些功能部件？

答：

MCS-51单片机内部包含了下列几个部件：

一个8位CPU、一个片内振荡器及时钟电路、4K字节程序存储器、128字节数据存储器、两个16位定时器/计数器、一个可编程全双工串行口、四个8位可编程并行I/O端口、64K字节外部数据存储器和64K字节程序存储器扩展控制电路、五个中断源；两个优先级嵌套中断结构

3．MCS-51系列单片机中，片内无ROM的机型是8031，有4KBROM的机型是8051，而有4KBEPROM的机型是8751。

4.CPU由运算器和控制器组成。

5.程序计数器PC的功能是什么？

答：

PC用于存放下一条将要从程序存储器中读取的指令的地址。

由两个8位的计数器（PCH、PCL）组成，16位可容纳的最大数值为FFFFH（即65535），因此，MCS-51可寻址64KB的程序存储器。

每取一字节指令，PC会自动加1。

改变PC的值，就可改变程序执行的顺序。

6.程序计数器PC的值是（C）。

A.当前正在执行指令的前一条指令的地址

B.当前正在执行指令的地址

C.当前正在执行指令的下一条指令的地址

D.控制器中指令寄存器的地址

7.MCS-51单片机程序存储器的寻址范围是由程序计数器PC的位数所决定的，因为MCS-51的PC是16位的，因此其寻址空间为64KB，地址范围是从0000H到FFFFH。

8.说明程序状态寄存器PSW中，各标志位的作用。

答：

Cy：

进位标志位；AC：

辅助进位标志，又称半字节进位标志位；F0：

用户自定义标志。

RS1，RS0：

工作寄存器组选择控制位。

OV：

溢出标志。

P：

奇偶标志位。

9.若A中的内容为63H，那么，奇偶标志位P的值为0。

10.8051芯片的引脚可以分位以下四类：

电源引脚VCC和GND、外接晶振引脚XTAL1和XTAL2、控制信号引脚和多功能I/O口引脚。

11.8051单片机有4个8位并行I/O口，共32位I/O引脚。

12.8051单片机内部数据存储器可以分为几个不同的区域？

各有什么特点？

答：

分为4个区域：

工作寄存器区

位寻址区

普通RAM区

特殊功能寄存器区

13.内部RAM中，哪些单元可作为工作寄存器区，哪些单元可以进行位寻址？

写出它们的字节地址。

答：

内部RAM中，地址00H—1FH作为工作寄存器区；地址20H—2FH这16个单元可以进行位寻址。

14.8031单片机复位后，R4所对应的存储单元的地址为04H，因上电时PSW=00H。

这时当前的工作寄存器区是第0组工作寄存器。

15.若PSW的内容为18H，则选取的是第3组通用寄存器。

16.内部RAM中，位地址为30H的位，该位所在字节的字节地址为26H。

17．在8031单片机内部，其RAM高端128个字节的地址空间称为特殊功能寄存器区，但其中仅有21个字节有实际意义。

17.DPTR可以分成两个8位的寄存器：

DPH和DPL。

18.地址能被8整除的特殊功能寄存器可以位寻址。

19.8051单片机堆栈可以设置在什么地方？

如何实现？

答：

可以设置在片内RAM地址00H—7FH区域。

通过设置SP的值可设置当前的堆栈顶。

20.堆栈操作遵循的原则是什么？

堆栈的用途是什么？

答：

堆栈遵循“先进后出”的数据存储原则。

堆栈用来暂存数据或地址，当有中断时，保护断点地址。

21.程序存储器中，有些单元是为中断处理保留的，这些存储单元的地址是多少？

答：

程序存储器的预留单元如下

入口地址

预留目的

存储单元范围

0000H

复位后初始化引导程序

0000H-0002H

0003H

外部中断0服务程序

0003H-000AH

000BH

定时器/计数器0溢出中断服务程序

000BH-0012H

0013H

外部中断1服务程序

0013H-001AH

001BH

定时器/计数器1溢出中断服务程序

001BH-0022H

0023H

串行口中断服务程序

0023H-002AH

002BH

定时器/计数器2溢出中断服务程序

002BH-0032H

22.四个并行口P0～P3各自的功能是什么？

答：

P0口是一个双功能的端口：

地址/数据分时复用口和通用I/O口；

P1口是一个准双向口，只作通用输入/输出口使用；

P2口是一个双功能的端口：

用作高8位地址输出线或者作为通用I/O口；

P3口是一个双功能的端口：

通用输入/输出口，每位增加了第二输入/输出功能

23.在8031单片机中，使用P2、P0口传送地址信号，且使用了P0口传送数据信号，这里采用的是分时复用技术。

24.MCS-51单片机的时序单位主要有四种：

振荡周期、状态周期、机器周期、指令周期，它们之间有何关系？

答：

振荡周期等于振荡频率的倒数；状态周期等于2个振荡周期；机器周期等于12个正当周期；指令周期等于1、2或4个机器周期。

25.在MCS-51单片机中，如果采用6MHZ晶振，1个机器周期为2微秒。

执行时间最长的指令周期为8us。

26.当8051单片机的RST引脚出现2个机器周期的高电平时，单片机复位。

27.单片机的复位方法有两种，分别是上电复位和手动，复位后SP=07H，

P0～P3=FFH，PC=0000H。

28.当MCS-51单片机运行出错或程序陷入死循环时，如何来摆脱困境？

答：

通过硬件复位。

29.8051型单片机的时钟信号的产生方式有哪两种？

答：

一种是外接石英晶体振荡器；二是外接时钟源。

30.说明MCS-51单片机的引脚接高电平和接低电平时各有何种功能？

答：

接地，单片机从外部程序存储器取指令。

接高，单片机首先访问内部程序存储器，当访问地址超过内部程序存储器范围时，自动访问外部程序存储器。

31.说明引脚信号、、、ALE的功能？

答：

是单片机读外部数据存储器的控制信号；是单片机向外部数据存储器写数据的控制信号；是单片机读外部程序存储器的控制信号。

32.如果手中仅有一台示波器，可通过观察哪个引脚的状态，来大致判断MCS-51单片机正在工作？

答：

ALE信号。

它的频率等于晶振频率的1/6.

33.画出8051单片机外扩一片静态RAM6264（8K×8bit）的硬件连接图。

34．8751单片机系统需要外扩8KB的程序存储器，要求地址范围为1000H～2FFFH，以便和内部程序存储器地址相衔接，采用2764（8K×8bit）存储芯片，画出系统扩展的硬件连接图。

答：

35.8031单片机系统需要外扩8KB的存储器空间，采用存储芯片EEPROM2864（8K×8bit），将8KB存储空间的前4KB作为ROM使用，后4KB作为RAM使用，画出实现该功能的系统硬件连接图。

36.80C51单片机有哪两种低功耗方式？

如何设置低功耗方式？

如何停止低功耗方式？

答：

掉电方式和待机方式。

通过设置PCON寄存器的最低两位可实现单片机的低功耗方式。

结束待机方式可以通过中断或硬件复位；结束掉电方式只能通过硬件复位。

习题四

1.一台计算机的指令系统就是它所能执行的指令集合。

2.以助记符形式表示的计算机指令的程序设计语言就是汇编语言。

3.按长度分，MCS-51指令有单字节的，双字节的和三字节的。

4．MCS-51汇编语言指令格式中，唯一不可缺少的部分是（B）。

A．标号B．操作码C．操作数D．注释

5．MCS-51的立即寻址方式中，立即数前面（D）。

A．应加