内容发布更新时间 : 2024/12/23 11:10:14星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

《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） 1100010 98 62H 1001110 20039 4E47H 585 249H 10 111111 16236 3F6CH 11101 29 1D 101 1495 5D7 1-6 写出下列各数的BCD参与：

59：01011001，1996：0001100110010110，4859.2：0100100001011001.0010

389.41：001110001001.01000001

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ROM ⑤21个特殊功能寄存器SFR ⑥4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)两位的状态来选择决定的。见下表： PSW.4(RS1) 0 0 1 1 PSW.3(RS0) 0 1 0 1 当前使用的工作寄存器组R0`R7 0组（00H`07H） 1组（08H`0FH） 2组（10H`17H） 3组（18H`1FH） 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 MOV A,2FH MOV R1,#2FH MOV A,@R1 累加器A

MOV 2FH,A 答：直接寻址：

间接寻址：

;隐含寻址，将累加器A中的值移入片内2FH单元 MOV R1，4FH MOV R1，#4FH

3-2 内部RAM的4FH单元，可用哪几种寻址方式？分别举例说明。

;立即寻址，将40H移入片内2FH单元 ;直接寻址，将片内2FH单元的数移入累加器A ;立即寻址，将2FH移入当前寄存器组的R1单元 ;寄存器间接寻址，将寄存器R1中所存地址中的值移入

寄存器间接寻址： MOV A，@R1 3-3 指出下列各条指令中，45H代表什么？ MOV A,#45H MOV A,45H MOV 45H,46H MOV 45H,#45H MOV C,45H 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

;数值 ;源地址 ;目标地址 ;目标地址和数值 ;源地址

3-4 已知：（A）=7AH,(R0)=30H，（30H）=0A5H，（PSW）=80H,请写出下列各