《单片机原理与接口技术》课后习题第二章参考答案

第二章练习题参考答案 1：什么叫单片机周期？机器周期与时钟频率有什么关系？当时钟频率分别为 12MHz 和 6MHz 时，一个机器周期是多少？ 答：机器周期是 80C51 单片机工作的基本定时单位，简称机周。一个机器周期含有 12 个时钟周期，当时钟频率为 12MHz 时，机器周期 1us；当时钟频率为 6MHz 时，机器周期为 2us。 2：80C51 单片机复位的条件是什么？复位后 PC、SP 和 P0P3 的值是什么？ 答：80C51 单片机复位的条件是 RST 引脚保持 2 个机器周期以上的高电平。 3：80C51 ROM 空间中，0000H0023H 有什么用途？用户应怎样安排？ 答：0000H0023H 是 80C51 系统专用单元，其中 0000H 为 CPU 复位地址，0003H0023H 是 5 个中断源服务程序入口地址，用户不能安排其他内容。一般来讲，从 0030H 以后，用 户可以自由安排。 4：堆栈的作用是什么？在堆栈中存储数据时有什么原则？如何理解？SP 是什么寄存 器？SP 中的内容是什么？ 答：堆栈是 CPU 用于暂时存放特殊数据的“仓库” 。如子程序断口地址、中断断口地址 和其他需要保存的数据。 堆栈中数据存取按先进后出、后进先出的原则。相当于冲锋枪的子弹夹，子弹一粒粒 压进去，射击时，最后压进去的子弹先打出去（后进先出） ，最先压进去的子弹后打出去 （先进后出） 。 SP 称为堆栈指针，专用于指出堆栈顶部的地址。无论存入还是取出数据， SP 始终指向堆栈最顶部数据的地址。 5：P0 作为输出口时，有什么要求？ 答：用做输出时，P0 应外接上拉电阻。 6设 N1+1001011B，N2-1010100B，求：N1,N2 的真值、 N1,N2 的原码、N1,N2 的 反码和 N1,N2 的补码。 解： 真值：N1+1001011B，N2 -1010100B 原码：N101001011B，N2 11010100B 反码：N101001011B，N2 10101011B 补码：N101001011B，N2 10101100B 说明：在计算机中，数的正负在最高位分别用“” 、 “”表示。位微型计算机中 约定，最高位表示符号，其他位表示数值。为了区别原来的数与它在计算机中的表 示形式，我们将已经数码化了的带符号的数称为机器数，而把原来的数称为机器数的 真值。 78051 片内数据存储器 RAM 空间较小，仅用位地址寻址，最大寻址范围为 256 个 单元（00-FF） ，按使用情况不同可分为低 128B 单元和高 128B 单元（80H-FFH） ，片内 数据存储器低 128B 按用途不同又可分为三个区域：地址从_00_H 到_1F_H 为通用寄存器区， 地址从_20_H 到_2F_H 为位寻址区，地址从_30_H 到_7F_H 为用户区，用户区为真正的数据 缓冲区，可用来暂存用户数据或当作堆栈使用。 答：8051 片内数据存储器 RAM 空间较小，仅用位地址寻址，最大寻址范围为 256 个 单元（00-FF） ，按使用情况不同可分为低 128B 单元和高 128B 单元（80H-FFH） ，片内 数据存储器低 128B 按用途不同又可分为三个区域：地址从 00H 到 1FH 为通用寄存器区，地 址从 20H 到 2FH 为位寻址区，地址从 30H 到 7FH 为用户区，用户区为真正的数据缓冲区， 可用来暂存用户数据或当作堆栈使用。 8简述 80C51 单片机内部结构和引脚功能。 答：内部结构：由一个位、128B 内 RAM、21 个特殊功能寄存器，个 位并行 I/O 口、两个 16 位定时/计数器，一个串行输入输出口和时钟电路等组 成。 引脚功能：共有 40 个引脚，除了电源、接地、时钟端和 32 条 I/O 端线外， 有 4 个控制引脚：ALE （地址锁存允许） 、 （外读选通） 、PSEN RST（复位） 、 （内外 ROM 选择） 。EA 9简述 80C51 存储空间配置和功能。 答：80C51 有三个不同的存储空间，分别是 64KB ROM，64KB 外 RAM 和 256B 片内 RAM， 用不同的指令和控制信号实现操作。）ROM 共有 64KB，60KB 在片外，4KB 在片内。ROM 主要用于存放程序，CPU 读 ROM 中程序以程序计数器 PC 作为 16 位地址指针；用户读 ROM 中数据用 MOVC 指令，控制信号是 和 。）外 RAM 共 64KB，读写外 RAM 用 MOVXPSENA 指令，控制信号是 P3 口中的 和 。）内 RAM 共有 128B，可分为工作寄存器区WRD （00H1FH） 、位寻址区（20H2FH）和数据缓冲区（30H3FH） 。）特殊功能寄存器 （SFR）共有 21 个，离散地分布在高 128B 片内 RAM80HFFH 中。）程序计数器 PC 不属 于特殊功能寄存器，不可访问，主要用于 CPU 读 ROM16 位地址指针。 10累加器的功能是什么？与有何区别？ 答：累加器 Acc 是 80C51 单片机中最常用的寄存器，许多指令的操作数取自于 Acc， 许多运算的结果存放在 Acc 中，乘除法指令必须通过 Acc 进行。 单片机原理及接口技术习题参考答案 第二章 3 是累加器的指令助记符，仅用于书写指令。Acc 是累加器的寄存器名，代表了累加 器的字节地址。凡是有累加器参与操作的指令，用表示时属于寄存器寻址，用 Acc 表示 时属于直接寻址。寄存器寻址指令字节少，执行速度快。例如：MOV 40H，和 MOV 40H，Acc 这两条指令，功能相同，都是把中的内容送入内 RAM 40H 单元中。但前一条指 令的指令长度为个字节，指令执行时间是个机器周期；而后一条指令的指令长度为 个字节，指令执行时间是个机器周期。 11简述单片机 CPU 读存储器的步骤过程。 答：存储器的读操作:例如，若要将存储器 40H 中的内容 50H 读出，其简化过程如下： 首先 CPU 将地址码 40H 送到地址总线上，经存储器地址译码器选通地址为 40H 的存储 单元；）CPU 发出“读”信号，存储器读/写控制开关将数据传输方向拨向“读” ；） 存储器将地址为 40H 的存储单元中的数据 50H 送到数据总线上；）CPU 将数据总线上的 数据 50H 读人指定的某一寄存器。 12简述单片机 CPU 写存储器的步骤过程。 答：存储器的写操作:例如，若要将数据 ABH 写入存储器地址为 CDH 的存储单元中，其 简化过程如下： ）CPU 将地址码 CDH 送到地址总线上，经存储器地址译码器选通地址为 CDH 的存储 单元；）CPU 将数据 ABH 送到数据总线上；）CPU 发出“写”信号，存储器读/写控制 开关将数据传送方向拨向“写” ；）存储器将数据总线上的数据 ABH 送人已被选中的地址 为 CDH 的存储单元中。 13DPTR 是什么寄存器？它是如何组成的？主要功能是什么？ 答：数据指针 DPTR 是一个位的特殊功能寄存器。由两个位寄存器 DPH、DPL 组 成，DPH 是 DPTR 高位，DPL 是 DPTR 低位，既可合并作为一个位寄存器，又可分开 按位寄存器单独操作。相对于地址指针，DPTR 称为数据指针。但实际上 DPTR 主要用于 存放一个位地址，作为访问外部存储器（外 RAM 和 ROM）的地址指针。 14PC 是否属于特殊功能寄存器？它有什么作用？PC 的基本工作方式有几种？ 答：PC 是一个位的地址寄存器，用于存放将要从 ROM 中读出的下一字节指令码的 地址，因此也称为地址指针。的基本工作方式有：）自动加。CPU 从 ROM 中每读 一个字节，自动执行 PC+1PC 。 ）执行转移指令时，PC 会根据该指令要求修改下一次 读 ROM 新的地址。）执行调用子程序或发生中断时，CPU 会自动将当前 PC 值压入堆栈， 将子程序入口地址或中断入口地址装入 PC；子程序返回或中断返回时，恢复原有被压入堆 栈的 PC 值，继续执行原顺序程序指令 1580C51 单片机外 RAM 和 ROM 使用相同的地址，是否会在总线上出现竞争?为什么? 答：80C51 单片机外 RAM 和 ROM 虽然使用相同的地址，但控制信号不一样。外 RAM 和 外 ROM 都有缓冲器，而输出缓冲器具有三态结构，未得到允许，不能将数据送到 P0 口数据 总线上。这个输出允许外 RAM 由 、 信号控制，外 ROM 由 信号控制，所以外RDWPSEN RAM 和外 ROM 的数据信号决不会在 P0 口数据线上撞车。 16什么是寻址方式？80C51 单片机指令系统有几种寻址方式？试述各种寻址方式所 能访问的存储空间？ 答：寻址就是寻找操作数的地址。80C51 单片机指令系统共有七种寻址方式：）立 即寻址：寻址范围：ROM 0000HF