c51单片机的硬件结构思考题及答案

1、1 、如何理解 51 单片机存储空间在物理结构上可分为 4 个，而逻辑 上又可划分为 3 个？ 答：MCS-51在物理上有四个存储空间：1、片内程序存储器2、片外程序存储器、3、片内数据存储器4、片外数据存储器。从逻辑上划分有三个存储器地址空间：1、片内外统一编址的 64K 字节程序存储器( 0000H0FFFF)H2、内部 256字节数据存储器地址空间 (包括 128 字节片内 RAM和 128 字节的 SFR)3、外部 64K 字节数据存储器地址空间( 0000H0FFFF)H2 、MCS-51片内 RAM的容量？ 8051 最大可配置的 RAM/ROM容量？ 答：1) MCS-51片内

2、RAM的容量：51子系列： 128B52子系列： 256B2) 其 ROM最大可扩展到 64KB注：片内数据存储区 =片内 RAM+SF，R51和 52子系列的 SFR容量都是 128B3 、8051 的/PSEN、 /RD、 /WR的作用？答：1) /PSEN(外部程序存储器读选通信号) : CPU访问片外 ROM时，使 /PSEN低电平有效，可实现片外 ROM的读操作，其他情况下此引脚为 高电平封锁状态。2) /RD：外部 RAM读信号3) /WR：外部 RAM写信号4 、ALE线的作用？当 8051 不和 RAM/ROM相连时， ALE线的输出频率 是多少？ 答：1) ALE(地址锁存控

3、制信号)：访问片外 ROM,RAM时，ALE用于控制把 P0口输出的低 8 位地址送入 锁存器锁存，实现低位地址和数据的分时传送。不访问片外存储器时，可做为外部时钟使用。2) 当 8051不和 RAM/ROM相连时， ALE线的输出频率等于时钟周期的 倒数5 、MCS-51 的工作寄存区包含几个通用工作寄存器组？每组的地址是什么？如何选用？开机复位后，CPU使用的是哪组工作寄存器？答：4 个通用工作寄存器组00H07H08H0FH10H17H18H1FH1）MCS-51的工作寄存区包含2）第 0 组通用寄存器区地址： 第 1 组通用寄存器区地址： 第 2 组通用寄存器区地址： 第 3 组通用寄

4、存器区地址：3）选择哪个工作寄存器组是通过软件对程序状态字寄存器PSW的第4、3位进行设置实现的RS1RS0RS1RS0通用工作寄存器组00第0组01第1组10第2组11第3组4）开机复位后， CPU使用的是第 0 组工作寄存器6、 MCS-51 的内部 RAM地址空间是如何安排的？共有多少个单元可 以位寻址？位地址又是如何排列的？ 答：1）MCS-51的内部 RAM地址的空间安排：00H1FH寄 存器区20H2FH位 寻址区30H7FH数 据缓冲区80HFFH专 用寄存器区2）位寻址的单元个数： 16B*8 位/B=128 位3）位地址排列方式： 位地址为： 00H 7FH 字节地址： 20

5、H 2FH7 、MCS-51的程序计数器 PC是几位寄存器？它是否为专用寄存器？ PC的内容是什么信息？答1）MCS-51的程序计数器 PC是 16 位寄存器2）它不是专用寄存器3）PC的内容为将要执行的指令地址8 、什么是堆栈？堆栈指针 SP 的作用是什么？在程序设计时，有时 为什么要对 SP重新赋值？如果 CPU在操作中要使用两组工作寄存器， SP的初值应设为多少？ 答：1）堆栈是一种数据结构 , 专门存放向上生长堆栈的栈顶位置。 是遵循 “后进先出”的原则进行数据存取的一种工作方式。2）堆栈指针 SP的作用：指出当前堆栈顶部是片内 RAM的哪一个单元。3）80C51单片机系统复位后 SP

6、的初值为 07H，则将从内部 RAM的 08H 单元开始堆放信息。 但是 80C51系列的栈区不是固定的， 只要通过软 件改变 SP 寄存器的值便可更动栈区。为了避开工作寄存器和位寻址 区， SP的初值要重新赋值，可置为 2FH或更大的地址值。4）如果 CPU在操作中要使用两组工作寄存器，则刨除掉 0007H第 0 组和 08H0FH两组，所以 SP的初值至少为 0FH。9 、MCS-51单片机的时钟周期， 机器周期， 指令周期是如何设置的？ 当振荡频率为 6MHZ时，计算一个机器周期和执行一条最长的指令各 需多少时间？ 1）MCS-51单片机的时钟周期：振荡源信号经二分频后形成时钟脉冲信号，一个时钟周期是振荡周期的 2 倍MCS-51单片机的机器周期： 完成一个基本操作所需的时间。 MCS-51 一个机器周期含 6 个时钟周期MCS-51 单片机的指令周期：是指 CPU执行一条指令所需要的时间。一个指令周期通常含有 1or2or4 个机器周期2）当振荡频率为 6MHZ时，机器周期 =（1/6 ）*12us=2us ；执行一条 最长的指令的指令周期 =4*机器周期 =8us10、 使单片机复位有几种方法？复位的条件是什么？复位后片内各 寄存器及 RAM的状态如何？ 答： 1）使单片机复位