单片机原理复习简答题答案

1、一、简述题1. MCS-51 单片机芯片包含哪些主要 逻辑功能部件 ？（习题 2-1 ）（1）中央处理器（CPU）：运算器-用于实现算术和逻辑运算；控制器：产生计算机所需的 时序，控制程序自动执行（2）内部数据存储器：用于存放可读写的数据（3）内部程序存储器：用于存放程序的机器代码和常数（4）并行 I/O 口：实现数据的输入 /输出（ 5）定时 /计数器：用于实现定时和计数功能（ 6 ）串行口：一个全双工的口，可实现数据的串行传送 （7）中断控制：实现单片机的中断判优、中断响应、中断查询等控制（ 8 ）时钟电路：为单片机提供时钟脉冲序列2. 程序计数器PC的作用是什么？什么情况下会使用 PC的

2、值？（习题2-4）程序计数器 PC 是位于片内的一个 16位的寄存器， 它专门用来存放当前要执行的指令地址， 且能够自动加 1，具有特殊功能。是一个不可寻址的特殊功能寄存器。其低8 位地址经 P0口输出，高 8 为地址经 P2 口输出。3. MCS-51 单片机设置有四组工作寄存器，这样做的目的是什么？请举例说明。？如何选择 MCS-51 单片机的当前工作寄存器组？（习题 2-7）MCS-51的当前工作寄存器组是由程序状态寄存器PSW中的RS1、RS2位的状态决定的。工作寄存器区的选择：RS1，RS0=00 则选择了工作寄存器组RS1，RS0=01 则选择了工作寄存器组RS1，RS0=10 则

3、选择了工作寄存器组RS1，RS0=11 则选择了工作寄存器组0区 R0R7 对应的单元地址： 00H07H 1 区 R0R7 对应的单元地址： 08H0FH 2区 R0R7 对应的单元地址： 10H17H3区R0R7对应的单元地址： 18H1FH4. 简述 MCS-51 单片机的位寻址空间。 （习题 2-11）MCS-51 单片机的 位寻址空间 由两部分构成：一部分为内部 RAM 位寻址区的 20-2FH 的 16 个单元的128位，位地址范围：007FH ;另一部分为单元地址尾数为 0和8的SFR中的位 构成的位寻址区，共 83位，位地址范围是 800FFH。MCS-51 单片机位寻址空间共

4、有 211 个位，位地址范围： 00H0FFH5. 什么是时钟周期、机器周期、指令周期？如何计算机器周期？晶振频率为12M 时，计算时钟周期、机器周期。 （习题 2-9）时钟信号的周期称为 S状态，它是晶振周期的两倍，即一个时钟周期（TS）包含2个晶振周期； 指令周期（ TI） ：执行一条指令所用的时间；机器周期（TM）： CPU完成一个基本操作所用的时间。（每12个时钟周期为1个机器周期）当晶振频率为12MHz时，时钟周期 TS=2/f=0.17心 机器周期TM=12/f=g s6. 简单说明 MCS-51 单片机 PSW 寄存器各标志位 的含义。（习题 2-15）CY（PSW.7）进位/借

5、位标志位；AC（PSW.6）半进位/借位标志位；F0（PSW.5）用户标志位；RS1（PSW.4）、 RS0（PSW.3） 工作寄存器组选择位； OV（PSW.2） 溢出标志位；PSW.1 未定义； P（PSW.0） 奇偶标志位7. 什么是寻址方式？在 MCS-51 单片机中，有哪几种寻址方式？（习题3-18）寻址方式 ： CPU 执行指令时获取操作数的方式MCS-51 单片机中有 7 种寻址方式：立即寻址 操作数直接出现在指令中，但需在操作数前面加前缀标志“ #”；直接寻址 操作数的单元地址直接出现在指令中，该单元地址中的内容就是操作数；寄存器寻址 寄存器中的内容就是操作数；寄存器间接寻址

6、指定寄存器中的内容是操作数的地址，该地址对应存储单元的内容才是操作数；变址寻址 以程序指针 PC 或数据指针 DPTR 为基址寄存器， 以累加器 A 作为变址寄存器，两者内容相加（即基地址 + 偏移量）形成 16 位的操作数地址；位寻址方式 内部 RAM 地址空间的可进行位寻址的 128 位和 SFR 地址空间的可位寻址的11 个 8 位寄存器的 88 位，位寻址给出的是直接地址；相对寻址 以程序计数器 PC 的当前值作为基地址，与指令中的第二字节给出的相对偏移量 rel 进行相加，所得和为程序的转移地址。8. DA A 指令的作用是什么？它跟在哪些指令后面使用？（习题3-20）这条指令是在进

7、行 BCD 码加法运算时，跟在 “ADD ”和“ ADDC ”指令之后 ，用来对 BCD 码的加法运算结果自动进行修正 的，使其仍为 BCD 码表达形式。（在计算机中， 遇到十进制调整指令时， 中间结果的修正是由 ALU 硬件中的十进制修正电路 自动进行的。 用户不必考虑何时该加 “6”，使用时只需在上述加法指令后面紧跟一条 “DA A” 指令即可。 ）9. “LJMP PROG ”和“ LCALL PROG ”的区别是什么？（习题 3-21）“LJMP PROG ”执行这条指令时，把指令中给出的16位地址给PC,无条件地跳转到以 PROG 为标号地址的同一程序位置；“LCALL PROG ”

8、 执行这条指令时,调用以 PROG 标号地址开头的子程序。10. MCS-51 单片机提供了哪几种中断源？在中断管理上有什么特点？各个中断源优先级 如何确定？中断嵌套的原则是什么？（习题4-1 ）MCS-51 单片机提供了 5个中断源, 2 个中断优先级。各个中断源的优先级是由特殊功能寄 存器 IP 来确定, IP 中和各个中断源对应位为 1 时,此中断源为高优先级, 否则为低优先级。 在同一优先级中,各个中断源的优先顺序是由自然优先级来确定的。中断嵌套原则： 一个低级中断源的中断服务程序可以被另一个高级中断源的中断所中断,反之不能。11. MCS-51 单片机响应中断的条件是什么？ 序的入口

9、地址各是多少？（习题4-2）CPU能响应中断的条件有4个（4个条件应同时满足）（1）TCON或SCON寄存器内的有关中断标志位为1（2）IE 中断允许寄存器内的有关中断允许位置 1（3）IP中断优先级寄存器内的有关位置1（ 4）当前一条指令执行完CPU 响应中断时, 不同的中断源的中断处理程CPU不能响应中断的条件有4个（满足任一条便不响应） （1）正在执行的中断服务级别高（或同级）（ 2）不是指令的最后一个 M 周期（ 3） RETI 或对 IP、IE 操作期间不能响应,且不是其后 一条指令的最后一个 M 周期（ 4）软件封锁（ EA=0）不同的中断源的中断处理程序的入口地址：外部中断0-0

10、003H;定时计数器0-000BH;外部中断1-0013H；定时计数器1-001BH ;串行口中断-0023H（MCS-51单片机响应中断的最短时间为 3个M周期）12. MCS-51单片机串行口有几种工作方式？有几种数据帧格式？各种方式下通讯的波特率如何确定？（习题 6-2）“-:心规峠弋DO I 131D2LHD5小1刊呵tIX.IDILE03IM6IP VJ ILm1-加IMI7昭ff ll2、方式3力前、的冊申产TI的也出祕2串行口有四种工作方式：方式0、方式1、方式有三种帧格式：方式0波特率=Fosc/12方式1波特率=2SMOD*定时器T1的溢出率/32方式2波特率=2MOD*Fo

11、sc/64方式3波特率=2MOD *定时器T1的溢出率/3213. 简述MCS-51单片机多机通讯 原理。（习题6-3）（整理要点回答即可）当主机选中与其通信的从机后，只有该从机能够与主机通信，其他从机不能与主机进行数据交换,而只能准备接收主机发来的地址帧。上述要求是通过SCON寄存器中的SM2和TB8来实现的。当主机发送地址帧时使TB8=1，发送数据帧时使 TB8=0，TB8是发送的一帧数据的第9位，从机接收后将第 9位数据作为RB8，这样就知道主机发来的这一帧数据是地 址还是数据。另外，当一台从机的 SM2=0时，可以接收地址帧或数据帧，而当SM2=1时只能接收地址帧，这就能实现主机与所选

12、从机之间的单独通信（1）一个主机，其余均为从机，主机与从机波特率保持一致（2）所有从机必须事先分配好地址，每个从机对应一个地址（3）主从机都工作在 9位UART模式下，串口工作于方式 2或者3,主机先发送一帧地址信 息，以此来中断所有从机，从机收到地址后与自身的地址对比，如果一致，则与主机通信，如不一致，则抛弃数据，等待下一次地址的到来。（4）从机最好使用中断法（5）主机发送的地址与数据的区别，地址：第九位为1，数据：第九位为 0（用串口连接，其中一个为主机，其余为从机，所有从机的RXD都接到主机的TXD端，TXD 接到主机的RXD端，所有通信都有主机来发起，从机不能主动发起通信操作，只能等待

13、， 而且从机之间通信要通过主机中转。串行端口控制寄存器SCON要做相应的配置。）14. 在MCS-51单片机系统中，扩展的程序存储器和数据存储器都使用相同的16位地址线和8位数据线，为什么不发生冲突？（习题8-5）因为控制信号线不同：外扩的RAM芯片既能读出又能写入，所以通常都有读写控制引脚，记为OE和WE。外扩RAM的读、写控制引脚分别与MCS-51的RD和WR引脚相连。外扩的EPROM在正常使用中只能读出，不能写入，故EPROM芯片没有写入控制引脚，只有读出引脚，记为 OE，该引脚与 MCS-51单片机的PSEN相连。15. 简述 MCS-51 单片机内部 RAM 功能分区 ，说明各部分的

14、使用特点。 （习题 2-6） MCS-51 单片机内部 RAM 共有 128 个字节单元，可分为三个用途不同的区域：（1）工作寄存器区 地址范围： 00H1FH ，主要用途是存放操作数据及中间结果等；（2）位寻址区 地址范围： 20H2FH ，主要用途是配合位操作指令， 作为单片机进行布尔处 理时的存储空间，也可作为一般 RAM 单元进行字节操作；（3）数据缓冲区 地址范围： 30H7FH ，主要用途是作为内外数据交换式的缓冲单元， MCS-51 的堆栈也设在此区。16. 在 MCS-51 单片机应用系统中， 外接程序存储器和数据存储器地址空间允许重叠而不会 发生冲突， 为什么？外接 I/O

15、接口是否允许与外接数据存储器地址重叠？为什么？ （习 题 8-6 ）因为单片机访问外部程序存储器与访问外部数据存储器（包括外部 I/O 口）时， 会分别产生 PSEN 与 RD/WR 两类不同的控制信号 ，因此外接程序存储器和数据存储器的地址空间允许 重叠而不会发生冲突。外部扩展 I/O 口占用数据存储器地址空间， 与外部数据存储器统一编址， 单片机用访问外部 数据存储器的指令来访问外部扩展 I/O 口，因此外部 I/O 接口地址 允许与程序存储器地址重 叠不允许与数据存储器地址重叠 。17. 堆栈有哪些功能？堆栈指针SP的作用是什么？在具体应用设计时，为什么要对SP重新赋值？ （习题 2-8）堆栈 是一段存储空间，其功能为：可用于存储数据信息（有自己的读写规则“先进先出”）；主要用于存放程序断点地址以及保护现场和恢复现场。堆栈指针SP（