单片机原理及应用——基于Proteus和Keil_C林立版课后习题答案 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/10/26 8:33:44星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

1. 计算机体系结构:哈佛结构、冯诺依曼结构的区别? 哈佛结构RAM和ROM分别编址,冯诺依曼结构RAM和ROM统一编址 2.MSC-51单片机外部引脚的名称是什么?各有什么功能? 答:(1) 电源及晶振引脚 VCC(40脚):+5V电源引脚 VSS(20脚):接地引脚

XTAL1(19脚);外接晶振引脚(内置放大器输入端) XTAL2(18脚):外接晶振引脚(内置放大器输出端) (2) 控制引脚

RST/VPD(9)为复位/ 备用电源引脚

ALE/PROG(30)为地址锁存使能输出/ 编程脉冲输入 PSEN(29):输出访问片外程序存储器读选通信号 EA/ VPP (31):外部ROM允许访问/ 编程电源输入 (3) 并行I/O口引脚

P0.0~P0.7(39~32脚)——P0口; P1.0~P1.7(1~8脚)——P1口; P2.0~P2.7(21~28脚)——P2口; P3.0~P3.7(10~17脚)——P3口。

3. AT89C51单片机的片内资源有哪些?其存储器结构如何?片内RAM可分成哪个三个区?各区的地址范围如何?

其内部功能部件有:

控制器:是对取自程序存储器中的指令进行译码,在规定的时刻发出各种操作所需的控制信号,完成指令所规定的功能;

运算器:根据控制器发来的信号,执行算术逻辑运算操作; 存储器:包括程序存储和数据存储器;

定时器计数器:2个16位定时器/计数器,可对机器周期计数,也可对外部输入脉冲计数; 中断系统:可响应三个内部中断源和两个外部中断源的中断请求; 输入输出接口:4个8位并行口和一个全双工串行口;

其存储器结构属于哈佛结构,MCS-51可寻址空间是两个64KB,即64KB的程序存储空间和64KB的数据存储空间。

片内RAM可分成划分为三个部分:

① 作寄存器区(00H-1FH),四组②可位寻址区(20H-2FH)③用户RAM区(30H-7FH),80B 7.程序状态字寄存器PSW各位的定义是什么? 答:程序状态字寄存器PSW各位的定义如下:

PSW.7 CY C PSW.6 AC A PSW.5 F0 F PSW.4 RS1 RS PSW.3 RS0 RS PSW.2 OV O PSW.1 F1 F PSW.0 P PSW.7:进/借位标志CY,加法有进位时置1,减法有借位时置1; PSW.6:辅助进位标志AC,加法运算低四位向高上四位有进位时置1; PSW.5、PSW.1:用户标志位F0和用户标志位F1, 保存用户的位数据;

PSW.4、PSW.3:工作寄存器选择控制位RS1和RS0,00至11分别选择四组工作之一作为当前工作寄存器 PSW.2 :溢出标志位OV,有符号数加、减运算结果有溢出或乘除上结果异常(乘法运算结果大于255即乘积在BA中,或除法运算除数为0)时置1

PSW.0:奇偶标志位P,累加器A中1的个数为奇数时置1。 4.什么是复位?单片机复位电路有哪几种,工作原理分别是什么? 答:复位——使单片机恢复原始默认状态的操作。

单片机复位电路有:上电复位电路,由电阻和电容构成,通过上电时,电容相当于短路而使复位引脚在晶振有效的情况下保持2个机器周期的高电平;按钮开关复位电路,由两个电阻的分压构成,通过手工按下按钮,使复位引脚在晶振有效的情况下保持2个机器周期的高电平。 9.P0、P1、P2和P3口的结构和功能分别是什么?

9. 并行口P0、P1、P2、P3的作用与用法、准双向口的含义。

答:P0口的每一位由1个锁存器、2个三态缓冲器、1个输出控制电路(非门 X、与门、电子开关MUX、输出驱动电路构成,其功能既可以作为通用I/O口实现输入/输出功能,也可作为单片机地址线的低8位和数据线实现外部扩展功能。在用作输入输出口时,需外接上拉电阻。

P1口的每一位由1个锁存器、1个场效应管驱动器V和2个三态门缓冲器构成,其作用是用作输入输出口

P2口的每一位由1个锁存器、2个三态缓冲器、1个输出控制单元、1个输出驱动单元构成,其功能是用作输入输出口,或地址总线的高8位。

P3口的每一位由1个锁存器、2个三态缓冲器、1个第二功能控制单元、1个输出驱动单元构成,其作用是用作输入输出口或第二功能。

11. 时序:振荡周期、状态周期、机器周期、指令周期的含义

答:时钟周期又叫振荡周期或拍,用P表示,是MCS-51单片机中最小的时间单位,在一个时钟周期内,CPU完成一个最基本的动作。

状态周期:震荡脉冲经过二分频后的周期

机器周期:由12个时钟周期构成,完成一个基本操作

指令周期:是执行一条指令所需的时间,根据指令的复杂性,可由1~4个机器周期构成。

10.80C51单片机引脚ALE的作用是什么?当80C51不外接存储器时,ALE上的输出的脉冲频率是多少? 答:80C51单片机引脚ALE的作用是对外部存储寻址时锁存P0口输出的低8位地址,当80C51不外接存储器时,ALE上的输出的脉冲频率是fosc/6。 12. 中断源、中断优先级、中断类型号、中断向量

引发中断的事件称为中断源。有5个中断源,它们是外部中断0,定时器T0,外部中断1,定时器T1,串行口。外部中断源是由引脚的触发信号引起的中断,定时器中断源是由于定时器计数器的溢出引发的中断,串行口是由于串行通信的发送或接收引发的中断。 将中断事件按轻重缓急分若干级别叫中断优先级。

允许中断优先级高的中断源中断正在执行的低优先级的中断服务程序叫中断嵌套。

外部中断0,定时器T0,外部中断1,定时器T1,串行口五个中断源的中断向量地址依次为:0003H,000BH,0013H,001BH,0023H。

1.MCS-51系列的8051单片机内有几个定时/计数器?每个定时/计数器有几种工作方式?如何选择? 答:MCS-51系列的8051单片机内有2个定时/计数器,即T0和T1,每个都可以编程为定时器或计数器,T0有四种工作方式(方式0—13位、方式1—16位、方式2-可自动装入初值的8位、方式3-两个8位),T1有三种工作方式(与T0相同的前三种),通过对TMOD的设置选择,其高四位选择T1,低四位选择T0。 2.如果采用的晶振频率为3MHz,定时/计数器TO分别工作在方式0、1和2下,其最大的定时时间各为多少?

答:如果采用的晶振频率为3MHz,机器周期为12×1/(3*10)=4us,由于定时/计数器TO工作在方式0、1和2时,其最大的计数次数为8192、65536和256所以,其最大定时时间分别是:方式0为8192×4us=32.768ms、方式1为65536×4us=262.144ms、方式2为256×4us=1024us。

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3.定时/计数器TO作为计数器使用时,其计数频率不能超过晶振频率的多少?

答:由于定时/计数器TO作为计数器使用时,是对外部引脚输入的脉冲进行计数, CPU在每个机器周期采样一次引脚,当前一次采样为高电平,后一次采样为低电平,则为一次有效计数脉冲,所以如果晶振频率为fosc,则其采样频率fosc/12,两次采样才能决定一次计数有效,所以计数频率不能超过fosc/24。 4.简单说明定时/计数器在不同工作模式下的特点。

答:方式0为13位的定时/计数器,由THx的8位和TLx的低5位构成、方式1为16位的定时/计数器,由THx的8位和TLx的8位构成,方式2为8位的定时/计数器,TLx为加1计数器,THx为计数初值寄存器。方式3只能用于T0,是将T0的低8位用作一个独立的定时/计数器,而高8位的TH0用作一个独立的定时器,并借用T1的TR1和TF1作为高8位定时器的启停控制位和溢出标志位。 5.定时器工作在方式2时有何特点?适用于什么应用场合?

答:定时器工作在方式2时是一个可自动装入时间常数初值的8位定时/计数器,TLx为加1计数器,THx为计数初值寄存器。由于其恢复初值由硬件自动完成,所以当需要反复计数时,用方式2可以方便地实现精确的定时。

6.一个定时器的定时时间有限,如何采用两个定时器的串行定时来实现较长时间的定时?

答:一个定时器的定时时间有限,可采用两个定时器的串行定时来实现较长时间的定时,比如,当fosc=12MHz时,单个定时/计数器采用方式1的最大定时时间为65.536ms,此时若用另一个定时/计数器按方式1进行溢出次数计数,在定时器溢出中断时,给计数器发一个计数脉冲,且两者均为方式一,则两者串行可达到的定时时间为65536×65.536ms=4294967.296ms。

13. C语言变量定义的存储类型有哪些?不同类型表示的含义如何?四个物理存储空间和三个逻辑存储空间的具体含义。

答:C语言的变量定义格式如下:

[存储种类] 数据类型 [存储类型] 变量名 其中:

存储种类包括:自动型(auto)、外部型(extern)、静态型(static)、寄存器型(register)。 数据类型除了包含标准C语言类型的字符型(char),整型(int),长整型(long),浮点型(float),双精度型(double)外,还有二进制位型(bit),特殊功能寄存器型(sfr),SFR可位寻址的位类型(sbit)。

存储类型包括:片内RAM区(data)、片内可位寻址区(bdata),片内RAM间接寻址区(idata),片外RAM页寻址区(pdata),片外RAM区(xdata)、ROM区(code)。

有四个物理存储空间(片内RAM、片内ROM,片外RAM,片外ROM),三个逻辑地址空间(片内RAM,片外RAM,ROM),而且有多种寻址方式(直接寻址、间接寻址、页面寻址、位寻址)所致,所以在定义变量时,要根据其所在位置和寻址方式明确指定存储类型。

第3章 单片机的汇编语言与程序设计 习题

1.MCS-51单片机有哪几种寻址方式?适用于什么地址空间?

答:MCS-51单片机有7种寻址方式:直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、立即寻址、变址寻址、位寻址、相对寻址。

直接寻址方式:操作数的地址由指令直接给出,适用于片内RAM的所有地址空间;如

A,68H

MOV

A,PSW

寄存器寻址方式:指令给出的是寄存器的编码,操作数在编码指定的寄存器中,适用于片内00H至1FH

MOV