第二章 80C51的结构和原理习题及答案
80c51单片机复习习题
片内数据存储器地址空间
FFH
80C52
特殊 功能 寄存 器
(SFR) )
80H 7FH 30H
127
字节寻址 位寻址区
120 0
20H
7
寄 存 器
18H R7~R0 3组 10H R7~R0 2组 08H R7~R0 1组 00H R7~R0 0组 片内数据RAM 片内数据
片内数据RAM地址空间 地址空间 片内数据
复习总结
一、绪论 要求:熟悉, 要求:熟悉,不作为考试内容 二、80C51单片机系统结构 单片机系统结构 1、硬件结构 、 2、引脚功能 、 3、中央处理器 、 了解 熟悉, 熟悉,掌握在外部功能扩展中的应用 熟悉各个寄存器的基本功能
掌握振荡周期、 掌握振荡周期、机器周期及指令周期的概念 4、复位及时钟电路 能够画出电路图 、 5、8051最小系统电路图 、 最小系统电路图
I/O端口第二功能 端口第二功能
P0口 8位双向并行 口 位双向并行 位双向并行I/O端口。 端口。 端口 位地址总线和数据总线复用。 低8位地址总线和数据总线复用。 位地址总线和数据总线复用 P1口 8位准双向并行 口 位准双向并行 位准双向并行I/O端口,无第二功能 端口, 端口 P2口 8位准双向并行 口 位准双向并行 位准双向并行I/O端口 端口 高8位地址总线 位地址总线 P3口 8位准双向并行 端口 特殊第二功能 口 位准双向并行 位准双向并行I/O端口 P3.0----RXD:串行数据接收端 : P3.1----TXD:串行数据发送端 : P3.2----INT0:外部中断0请求端 :外部中断 请求端 P3.3----INT1:外部中断1请求端 :外部中断 请求端 P3.4----T0:定时/计数器 外部事件计数输入端 :定时 计数器 计数器0外部事件计数输入端 P3.5----T1:定时/计数器 外部事件计数输入端 :定时 计数器 计数器1外部事件计数输入端 P3.6----WR:外部数据存储器写选通 : P3.7----RD:外部数据存储器读选通 :
80C51的结构和原理
2021/5/15
当执行MOVC指令时, PSEN =0
15
④ 、 EAVPP —— 内、外ROM选择端/编程电压输入端
1 时,先访问内部ROM,再访问外部ROM EA=
0 时,只访问外部程序存储器,即外ROM
VPP:对EA于8751(EPROM)单片机编程时,该端施加编程电 压21.5V
4、输入/输出引脚 P0.0 ~ P0.7; P1.0 ~ P1.7 ; P2.0 ~ P2.7 ;P3.0 ~ P3.7 四个I / O口,每口八条线,共32脚;还兼作地址/数据线。
RST EA ALE PSEN
2021/5/15
P0 P1 P2 P3
7
2.2.2 80C51的应用模式 带总线扩展引脚的产品
扩展总线的应用模式
P2
ALE
P0
80C31
EA
74LS373
G OE
D7 Q7 :: :: D0 Q0
PSEN WR RD
不扩展总线的应用模式
+5V
AB
8
P0
89C51
8
P1
注:类似的还有Philips公司的 87LPC64,20引脚 8XC748/750/(751),24引脚 8X749(752),28引脚 8XC754,28引脚 等等
二、引脚分类: 1、主电源引脚 Vss、Vcc 2、外接晶振引脚 XTAL1、XTAL2
第2章《单片机原理与C51基础》赵丽清(课后习题及答案)
思考题:
【2-1】80C51单片机由哪几部分组成,试说明ROM和RAM的功能分别是什么?
【2-2】在程序运行中,PC的值是。()
A)当前正在执行指令的前一条指令的地址
B)当前正在执行指令的地址
C)当前正在执行指令的下一条指令的首地址
D)控制器中指令寄存器的地址
【2-3】判断下列说法是否正确。
(1)PC可以存放一个16位二进制数,因此其寻址范围为0000H~7FFFH。()
(2)单片机系统复位时PC的内容为0000H,因此CPU从程序存储器0000H地址单元取指令,开始执行程序。()
(3)PC可以看成是程序计时器()
(4)PC可以看成是程序存储器的地址指针。()
【2-4】试计算当振荡频率为12 MHz和6 MHz时,一个机器周期的长度?试辨析振荡周期、状态周期、机器周期、指令周期之间的关系。
【2-5】单片机的ROM必须具有掉电存储功能,这句话是否正确?
【2-6】单片机对RAM的根本要求是快,但掉电可丢失数据,这个表述正确吗?
【2-7】试说出80C51的两种时钟电路模式,如果是只有一个单片机工作常使用的是哪一种?如果是两个以上的单片机工作使用哪一种?
【2-8】80C51单片机的EA信号有何功能?在使用8031时,EA信号引脚应如何处理?现在使用的80C51系列单片机内部一般均含有ROM,其EA引脚应该怎么接?
【2-9】80C51系列单片机的三总线结构包括哪三种?其中作地址总线指的是?作数据总线指的是?属于控制总线的有?P0口的分时复用功能需要依靠锁存器的锁存功能,试举1种常用的低功耗锁存器并将其与单片机正确连接?
80C51 单片机的硬件结构 思考题及答案
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(0000H~0FFFFH)
2、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(0000H~0FFFFH)
)
2 、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RAM的容量:
51子系列:128B
52子系列:256B
2)其ROM最大可扩展到64KB
注:片内数据存储区=片内RAM+SFR,51和52子系列的SFR容量都是128B
3 、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
(完整版)第二章80C51的结构和原理习题及答案
第二章80C51的结构和原理习题及答案
1、80C514单片机在功能上、工艺上、程序存储器的配置上有哪些种类?
答:80C51单片机在功能上有两种大类:(1)、基本型;(2)、增强型;
80C51单片机在生产工艺上有两种:(1)、HMOS工艺(即高密度短沟道MOS 工艺);(2)、CHMOS工艺(即互补金属氧化物的HMOS工艺);
80C51单片机在程序存储器的配置上有三种形式:(1)、掩膜ROM;(2)、EPROM;(3)、ROMLess(无片内程序存储器)。
2、80C51单片机存储器的组织采用何种结构?存储器地址空间如何划分?各地址空间的地址范围和容量如何?在使用上有何特点?
答:80C51单片机存储器的组织采用哈佛结构:存储器在物理上设计成程序存储器和数据存储器两个独立的空间。
基本型单片机片内程序存储器容量为4KB,地址范围是0000H~0FFFH。增强型单片机片内程序存储器容量为8KB,地址范围是0000H~0FFFH。
基本型单片机片内数据存储器均为128字节,地址范围是00H~7FH,用于存放运算的中间结果、暂存数据和数据缓冲。这128字节的低32个单元用作工作寄存器,在20H~2FH共16个单元是位寻址区,然后是80个单元的他通用数据缓冲区。
增强型单片机片内数据存储器为256字节,地址范围是00H~FFH。低128字节的配置情况与基本型单片机相同,高128字节为一般RAM,仅能采用寄存器间接寻址方式访问(而与该地址范围重叠的SFR空间采用直接寻址方式访问)。
3、80C51单片机的P0~P3口在结构上有何不同?在使用上有何特点?
80C51单片机片内结构和工作原理
读ROM是以程序计数器PC作为16位地址指针,依次读相应 地址ROM中的指令和数据,每读一个字节,PC+1→PC,这是 CPU自动形成的。但是有些指令有修改PC的功能,例如转移 类指令和MOVC指令,CPU将按修改后PC的16位地址读ROM。
2CH
67H
66H
65H
64H
63H
62H
61H
60H
2BH
5FH
5EH
5DH
5CH
5BH
5AH
59H
58H
2AH
57H
56H
55H
54H
53H
52H
51H
50H
29H
4FH
4EH
4DH
4CH
4BH
4AH
49H
48H
28H
47H
46H
45H
44H
43H
42H
41H
40H
27H
3FH
3EH
3DH
3CH
3BH
3AH
39H
第2章80C51的结构和原理-之并行口
void delay() { unsigned int i; for(i=0;i<20000;i++); }
void liushui() { unsigned int i; for(i=0;i<8;i++) { P3=~(0x01<<i); delay(); } }
void shanshuo() { P3=0x00; delay(); P3=0xff; delay(); }
P0口的结构
地址/数据 读锁存器 控制
T1
VCC
内部总线 写锁存器
P0.n
D Q MUX T2
P0口引 脚
CLK Q
读引脚
2.4并行输入/输出电路结构
五、小节
P1口只能作为I/O口使用。 当P0口作为低8位地址/数据总线使用,
P2口作为高来自百度文库位地址总线使用时
此时,P0口和P2口它们就无法再作为I/O口使用了。
R
内部总线 写锁存器
D
Q MUX
P2.n T
CLK Q
P2口引 脚
读引脚
2.4并行输入/输出电路结构
三、P1口的内部结构
它由一个输出锁存器、两个三态输入缓冲器和输出驱 动电路组成。
VCC 读锁存器
R
内部总线 写锁存器 读引脚
D
80C51的结构和原理-简答题
1、PC机和单片机都是微型机,两者有什么区别?
答:PC机和单片机都是微型机,是微型计算机技术发展的两大分支。PC机以满足海量高速数值计算为主,兼顾控制功能。单片机以满足测控对象的测控功能,嵌入式应用为主,兼顾数据处理能力。
2、MCS-51单片机的I/O口有什么特点?
解:8051单片机的4个I/O口在结构上是基本相同的,但又各具特
点。这四个端口都是8位双向口,每个端口都包括一个锁存器、一个输出驱动器和输入缓冲器。在无片外扩展存储器的系统中,这四个端口的每一位都可以作为双向通用I/O端口使用。在作为一般的通用I/O输入时,都必须先向锁存器写入“1”,使输出驱动场效应管FET截止,以免误读数据。各自特点如下:
(1)P0口为双向8位三态I/O口,它既可作为通用I/O口,又可作为外部
扩展时的数据总线及低8位地址总线的分时复用口。作为通用I/O口时,输出数据可以得到锁存,不需外接专用锁存器;输入数据可以得到缓冲,增加了数据输入的可靠性。每个引脚可驱动8个TTL负载。
(2)P1口为8位准双向I/O口,内部具有上拉电阻,一般作通用I/O口使用,它的每一位都可以分别定义为输入线或输出线,作为输入时,锁存器必须置1。每个引脚可驱动4个TTL负载。
(3)P2口为8位准双向I/O口,内部具有上拉电阻,可直接连接外部I/O
设备。它与地址总线高8位复用,可驱动4个TTL负载。一般作为外部扩展时的高8位地址总线使用。
(4)P3口为8位准双向I/O口,内部具有上拉电阻,它是双功能复用口,
每个引脚可驱动4个TTL负载。作为通用I/O口时,功能与P1口相同,常用第二
单片机原理及应用--习题讲解
单片机原理及应用
第二章 单片机的基本结构
简述80C51的寻址方式和所沙及的寻址空间。 80C51的寻址方式和所沙及的寻址空间 3-2 简述80C51的寻址方式和所沙及的寻址空间。 答: 寻址方式有下列七种: 1、寻址方式有下列七种: 立即寻址:指在指令中直接给出操作数。 (1)立即寻址:指在指令中直接给出操作数。 (2)直接寻址:指在指令中直接给出操作数单元的地址。 直接寻址:指在指令中直接给出操作数单元的地址。 寄存器寻址:指令中将指定寄存器的内容作为操作数。 (3)寄存器寻址:指令中将指定寄存器的内容作为操作数。 寄存器间接寻址: (4)寄存器间接寻址:指令中要到寄存器的内容所指的地 址去取操作数。 址去取操作数。 相对寻址:指令中给出的操作数为程序转移的偏移量。 (5)相对寻址:指令中给出的操作数为程序转移的偏移量。 (6)变址寻址:以DPTR及PC作基址寄存器,累加器A作变址 变址寻址: DPTR及PC作基址寄存器,累加器A 作基址寄存器 寄存器,以两者内容相加形成的16 16位程序存储器地址作为操作数 寄存器,以两者内容相加形成的16位程序存储器地址作为操作数 地址。 地址。 位寻址:对数据位进行操作。 (7)位寻址:对数据位进行操作。
单片机原理及应用
第二章 单片机的基本结构
2-6片内RAM低128各单元划分为哪三个主要部分?各部分的主 片内RAM低128各单元划分为哪三个主要部分? RAM 各单元划分为哪三个主要部分 要功能是什么? 要功能是什么? 答:工作寄存器区、位寻址区、字节寻址区。 工作寄存器区、位寻址区、字节寻址区。 功能参见课本。 功能参见课本。
单片机原理及应用_第二版(林立)课后习题标准完整答案
单片机原理及应用第二版
第一章习题
1.什么是单片机?单片机和通用微机相比有何特点?
答:
2.单片机的发展有哪几个阶段?8位单片机会不会过时,为什么?答:单片机诞生于1971年,经历了SCM、MCU、SOC三大阶段,早期的SCM单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031,此后在8031上发展出了MCS51系列MCU系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高,开始出现了16位单片机,但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展,单片机技术得到了巨大提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用,32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位,并且进入主流市场。
然而,由于各应用领域大量需要的仍是8位单片机,因此各大公司纷纷推出高性能、大容量、多功能的新型8位单片机。
目前,单片机正朝着高性能和多品种发展,但由于MCS-51系列8位单片机仍能满足绝大多数应用领域的需要,可以肯定,以MCS-51系列为主的8位单片机,在当前及以后的相当一段时间内仍将占据单片机应用的主导地位。
3.举例说明单片机的主要应用领域。
答:单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域,大致可分如下几个范畴:智能仪器
单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点,广泛应用于仪器仪表中,结合不同类型的传感器,可实现诸如电压、电流、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化,且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备(电压表、功率计,示波器,各种分析仪)。
单片机原理及应用基于Proteus单片机系统设计及应用课后习题答案
《单片机原理及应用-基于Proteus单片机系统设计及应用》
习题解答
本答案由Elvis提供,请到413宿舍表达感谢
第2章 80C51单片机的指令系统
1.简述下列基本概念。
答指令:CPU根据人的意图来执行某种操作的命令。
指令系统:一台计算机所能执行的所有指令集合。
机器语言:用二进制编码表达,计算机能直接辨认和执行的语言。
汇编语言:用助记符、符号和数字来表达指令的程序语言。
高级语言:独立于机器的,在编程时不需要对机器结构及其指令系统有进一步了解的通用性语言。
2.什么是计算机的指令和指令系统?
答见1题。
3.简述80C51汇编指令格式。
答操作码[目的操纵数][,源操作数]
4.简述80C51的寻址方式和所能涉及的寻址空间。
答立即数寻址:程序存储器ROM。
直接寻址:片内RAM低128B和特殊功能寄存器。
寄存器寻址:R0~R7,A,B,C,DPTR。
寄存器间接寻址:片内RAM低128B,片外RAM。
变址寻址:程序存储器64KB。
相对寻址:程序存储器256B范围。
位寻址:片内RAM的20H~2FH字节地址,部分特殊功能寄存器。
5.要访问特殊功能寄存器和片外数据存储器,应采用哪些寻址方式?
答 SFR:直接寻址,位寻址;片外RAM:寄存器间接寻址。
6.在80C51片内RAM中,已知(30H)=38H,(38H)=40H,(40H)=48H,(48H)=90H。请分析下面各是什么指令,说明源操作数的寻址方式及按顺序执行后的结果。
答 MOV A,40H 直接寻址
MOV R0,A 寄存器寻址
MOV P1,#0F0H 立即数寻址
第2章80C51的结构和原理m
2.3.1 80C51的内部逻辑结构
VCC
40 39
P0.0 ~ P0.7
32
EA
31
ALE
30
PSEN P2.7 ~ P2.0
29 28 21
P0口驱动器 RAM 地址寄存器 ROM 地址寄存器
程序计数器PC RAM 128 /256字节 缓冲器 DPH DPL ROM 4K/8K字节
P2口驱动器
P0口 锁存器
译码及控制逻辑 指令寄存器IR
P2口 锁存器
ACC B 暂存器1 暂存器2
P1口 锁存器
栈指针 SP
P3口 锁存器
T2MOD TCON TMOD T2CON TH0 TL0 RCAP2H TH1 TL1 RCAP2L TH2 TL2
IE IP SCON SBUF
串口、中断及定时/计数器 PCON
2
2013-5-12
3
LED控制程序(C语言)
#include<reg51.h> void main() { unsigned char i; unsigned char temp; P2 = 0xff; //十六进制全1,熄灭所有LED while(1) { temp = 0x01; //第一位为1 for (i=0;i<8;i++) { P2 = ~ temp; //temp值取反送P1口 Delay(); temp = temp << 1 ; //temp值左移一位 } }
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P0~P3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,0000H~0023H有什么用途?用户应怎样安排?
答:0000H~0023H是80C51系统专用单元,其中0000H为CPU复位地址,0003H~0023H 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。
80C51的定时、计数器
工作方式3将 分成为两个独立的 位计数器TL0和TH0 。 分成为两个独立的8位计数器 工作方式 将T0分成为两个独立的 位计数器 和
5.3.4 定时 计数器用于外部中断扩展 定时/计数器用于外部中断扩展
扩展方法是,将定时 计数器设置为计数器方式 计数器设置为计数器方式, 扩展方法是,将定时/计数器设置为计数器方式,计数初值 设定为满程,将待扩展的外部中断源接到定时/计数器的外部 设定为满程,将待扩展的外部中断源接到定时 计数器的外部 计数引脚。从该引脚输入一个下降沿信号,计数器加1后便产 计数引脚。从该引脚输入一个下降沿信号,计数器加 后便产 生定时/计数器溢出中断 计数器溢出中断。 生定时 计数器溢出中断。 例如,利用 扩展一个外部中断源 扩展一个外部中断源。 例如,利用T0扩展一个外部中断源。将T0设置为计数器方 设置为计数器方 按方式2工作 工作, 的初值均为0FFH,T0允许中 式,按方式 工作,TH0、TL0的初值均为 、 的初值均为 , 允许中 开放中断。 断,CPU开放中断。其初始化程序如下: 开放中断 其初始化程序如下: MOV TMOD,#06H 为计数器方式2 , ;置T0为计数器方式 为计数器方式 MOV TL0,#0FFH , ;置计数初值 MOV TH0,#0FFH , SETB TR0 启动T0工作 ;启动 工作 SETB EA ;CPU开中断 开中断 SETB ET0 允许T0中断 ;允许 中断
单片机原理及接口技术_李全利_课后答案(pdf全)
6.微型计算机有哪些应用形式?各适于什么场合? 答:微型计算机有三种应用形式:多板机(系统机) 、单板机和单片机。 多板机,通常作为办公或家庭的事务处理及科学计算,属于通用计算机。 单板机, I/O 设备简单,软件资源少,使用不方便。早期主要用于微型计算机原理的教 学及简单的测控系统,现在已很少使用。 单片机,单片机体积小、价格低、可靠性高,其非凡的嵌入式应用形态对于满足嵌入式 应用需求具有独特的优势。目前,单片机应用技术已经成为电子应用系统设计的最为常用技 术手段。 7.当前单片机的主要产品有哪些?各有何特点? 答:多年来的应用实践已经证明,80C51 的系统结构合理、技术成熟。因此,许多单片 机芯片生产厂商倾力于提高80C51 单片机产品的综合功能, 从而形成了80C51 的主流产品地位, 近年来推出的与80C51 兼容的主要产品有: � ATMEL 公司融入Flash 存储器技术推出的AT89 系列单片机; � Philips 公司推出的80C51、80C552 系列高性能单片机; � 华邦公司推出的 W78C51、W77C51 系列高速低价单片机; � ADI 公司推出的ADμC8xx 系列高精度ADC 单片机; � LG 公司推出的GMS90/97 系列低压高速单片机; � Maxim 公司推出的DS89C420 高速(50MIPS)单片机;
-5-
答:执行时间短。1 个机器周期指令有 64 条,2 个机器周期指令有 45 条,而4 个机器周期 指令仅有2 条(即乘法和除法指令); 指令编码字节少。单字节的指令有49 条,双字节的指令有45 条,三字节的指令仅有17 条; 位操作指令丰富。这是80C51 单片机面向控制特点的重要保证。 2.80 C51 单片机有哪几种寻址方式?各寻址方式所对应的寄存器或存储器空间如何? 80C 答:80C51 单片机的寻址方式有七种。即:寄存器寻址、直接寻址、寄存器间接寻址、 立 即寻址、基址寄存器加变址寄存器变址寻址、相对寻址和位寻址。 这些寻址方式所对应的寄存器和存储空间如下表所示。
第二章 80C51单片机的硬件结构
§2.2 单片机的内部存储器
§2.2.4 内部程序存储器
二、中断向量表
外部中断0 1 特殊保留单元0000H~002AH。 2 0000H~0002H为启动单元。 3 0003H~002AH被分为5段,每段8个 单元,作为5个中断源地址区。 定时/计数器0 外部中断1 定时/计数器0 串行中断
中断向量表
第二章 80C51单片机的硬件结构
§2.3 单片机的并行输入/输出口电路
§2.3.1 P0口逻辑结构
=0 截 0止 截 浮 止 空 ?
控制=0, 作输出脚?
1
1 0
图 P0口位结构电路逻辑
第二章 80C51单片机的硬件结构
§2.3 单片机的并行输入/输出口电路
§2.3.1 P1口逻辑结构
准双向I/O口 (内置了上拉电阻)
§2.3.1 P1口逻辑结构 输出0时
0 1 0 导 引脚=0 通
图 P1口位结构电路逻辑
第二章 80C51单片机的硬件结构
§2.3 单片机的并行输入/输出口电路
§2.3.1 P1口逻辑结构 输入时 要先对 其写1
1 0 1 截 止
图 P1口位结构电路逻辑
第二章 80C51单片机的硬件结构
§2.3 单片机的并行输入/输出口电路
§2.3.1 P2口逻辑结构
=1 控制=1时, 此脚作高8位地址输 出口: 输出=0时 (请同学分析) 图 P2口位结构电路逻辑 0
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第二章80C51的结构和原理习题及答案
1、80C514单片机在功能上、工艺上、程序存储器的配置上有哪些种类?
答:80C51单片机在功能上有两种大类:(1)、基本型;(2)、增强型;
80C51单片机在生产工艺上有两种:(1)、HMOS工艺(即高密度短沟道MOS 工艺);(2)、CHMOS工艺(即互补金属氧化物的HMOS工艺);
80C51单片机在程序存储器的配置上有三种形式:(1)、掩膜ROM;(2)、EPROM;(3)、ROMLess(无片内程序存储器)。
2、80C51单片机存储器的组织采用何种结构?存储器地址空间如何划分?各地址空间的地址范围和容量如何?在使用上有何特点?
答:80C51单片机存储器的组织采用哈佛结构:存储器在物理上设计成程序存储器和数据存储器两个独立的空间。
基本型单片机片内程序存储器容量为4KB,地址范围是0000H~0FFFH。增强型单片机片内程序存储器容量为8KB,地址范围是0000H~0FFFH。
基本型单片机片内数据存储器均为128字节,地址范围是00H~7FH,用于存放运算的中间结果、暂存数据和数据缓冲。这128字节的低32个单元用作工作寄存器,在20H~2FH共16个单元是位寻址区,然后是80个单元的他通用数据缓冲区。
增强型单片机片内数据存储器为256字节,地址范围是00H~FFH。低128字节的配置情况与基本型单片机相同,高128字节为一般RAM,仅能采用寄存器间接寻址方式访问(而与该地址范围重叠的SFR空间采用直接寻址方式访问)。
3、80C51单片机的P0~P3口在结构上有何不同?在使用上有何特点?
答:80C51单片机各口均由接口锁存器、输出驱动器和输入缓冲器组成,但是结构存在差异:P0、P1口有转换开关MUX,P2、P3口没有;P1~P3口都有上来电阻,但是P0没有。
4个I/O口的使用特点:
(1)、P0:P0口是一个多功能的8位口,可按字节访问也可以按位访问。用做通用的I/O口,相当于一个真正的双向口:输出锁存,输入缓冲,但输入是须先将口置1;每根口线可以独立定义输入或输出。用作地址/数据复用总线:作数据总线用时,输入/输出8位数据D0~D7;作地址总线用时,输出低8位地址A0~A7。
(2)、P1:P1口惟一的单功能口,仅能用作通用的I/O口。可按字节访问也可以按位访问,输入时需先输出1,将该口设为输入状态。
(3)、P2:P2口是一个多功能8位口,可按字节访问也可以按位访问。在单片机采用并行扩展方式时,P2口作为地址总线的高8位D8~D15。
(4)、P3:P3口是一个双功能8位口,可按字节访问也可以按位访问。除作I/O口使用(位准双向口)外,每一条接口线还具有不同的第二功能:P3.0:RXD(串行口输入);
P3.1:TXD(串行口的输出);
P3.2:INT0’(外部中断0输入);
P3.3:INT1’(外部中断0输入);
P3.4:T0(定时/计数器0的外部输入);
P3.5:T1(定时/计数器1的外部输入);
P3.6:WR’(片外数据存储器“写”选通控制输出,输出,低电平有效);
P3.7:RD’(片外数据存储器“读”选通控制输出,输出,低电平有效)。
4、如果80C51单片机晶振频率为12MHz,时钟周期、机器周期为多少?
答:根据“一个机器周期包含12个晶荡周期或6个时钟周期”得,时钟周期是1/6us,机器周期是1us。
5、80C51单片机复位后的状态如何?复位方法有几种?
答:80C51单片机复位后的状态:单片机的复位操作使单片机进入初始化状态,PC=0000H,程序从0000H地址单元开始执行。特殊功能寄存器复位后的状态是确定的。P0~P3=FFH,PSW=00H,SFR=00H,SP=07H,SBUF不定,IP、IE和PCON的有效位为0。
6、80C51单片机的片内、片外存储器如何选择?
答:80C51单片机的EA’引脚为访问内部和外部程序存储器的选择端。
程序存储器ROM:其内部容量4KB,指令可直接访问;当容量不足时,可扩展到片外ROM,此时容量可达到64KB,但此时要注意设置EA’=0;相反,当选择片内ROM时,设置EA’=1.
数据存储器RAM:内部容量128字节,指令丰富,当要对片外RAM访问时使用指令MOVX,此时读写信号都有效,但是片外RAM不能进行堆栈操作;而访问片内RAM使用MOV指令,无读写信号产生。
7、80C51单片机的PSW寄存器各位标志的意义如何?
答:程序状态字寄存器PSW,8位,其各位含意:
CY:进位、借位标志。有进位、借位时CY=1,否则CY=0 ;
AC:辅助进位、借位标志。当进行加法或减法运算时,若低4位向高4位发生进位(或借位)时,AC将被硬件置位;否则,被清除;
F0:用户标志。开机时该位为0,用户可以根据需要,通过操作指令将F0置1或者清0;当CPU执行对F0位测试条件转移指令时,根据F0的状态实现分支转移,相当于“软开关”;
RS1、RS0:当前工作寄存器组选择位,用于设定当前寄存器的组号;
OV:溢出标志位。有溢出时OV=1,否则OV=0;
P:奇偶标志位。存累加器A的运算结果有奇数个1时P=1,否则P=0;在串行通信中,常以传送奇偶检验位来检验数据的可靠性。
8、80C51单片机的当前工作寄存器组如何选择?
答:当前工作寄存器组的选择由特殊功能寄存器中的程序状态字寄存器PSW的RS1、RS0来决定。可以对这两位进行编程,以选择不同的工作寄存器组。工作寄存器组与RS1、RS0的关系及地址如表2.2所示。
当某一时刻,只能选用一个寄存器组。可以通过软件对程序状态字寄存器PSW中RS1、RS0位的设置来实现。设置RS1、RS0时,可以对PSW采用字节寻址方式,也可以采用位寻址方式,间接或直接修改RS1、RS0的内容。
9、80C51单片机的控制总线信号有哪些?各信号的作用如何?
答:控制总线:
(1)复位信号。使单片机进入初始化状态。
(2)ALE信号,在访问片外程序存储器期间,下降沿用于控制锁存P0口输出的低8位地址;在不访问片外程序期间,可作为对外输出的时钟脉冲或用于定时目的。
(3)PSEN信号,片外程序存储器读选通信号输出端,低电平有效。在从外部程序存储器读取指令或常数期间,每个机器周期该信号有效两次,通过数据总线P0口读回指令或常数。在访问片外数据存储器期间,该信号不出现。
(4)EA, EA为片外程序存储器选用端,该引脚为低电平时,选用片外程序存储器,高电平或悬空时选用片外程序存储器。
(5)另外还有第二功能下的P3口。
10、80C51单片机的程序存储器低端的几个特殊单元的用途如何?
答:80C51单片机的程序存储器低端的特殊单元的用途:
0000H:单片机复位后的入口地址;
0003H:外部中断0的中断服务程序入口地址;
000BH:定时/计数器0溢出中断服务程序入口地址;
0013H:外部中断1的中断服务程序入口地址;
001BH:定时/计数器1溢出中断服务程序入口地址;
0023H:串行接口的中断服务程序入口地址;
002BH:定时/计时器2溢出或T2EX负跳变中断服务程序入口地址(增强型单片机)。
由于每个中断入口之间的间隔进位8个地址单元,所以在程序设计时,通常在这些中断入口处设置一条无条件转移指令,使之转向对应的中断服务子程序处执行。