《单片机原理及应用》课后习题答案

2.12 ALE信号有何功用？一般情况下它与机器周期的关系如何？在什么条件下ALE信号可用作外部设备的定时信号。
答案：ALE是地址锁存使能信号，是机器周期的二倍。当不使用单字节双周期的指令，如MOVX类指令时，可以作为外部设备的定时信号。
2.13 有那几种方法能使单片机复位？复位后各寄存器的状态如何？复位对内部RAM有何影响？
2.6 8051如何确定和改变当前工作寄存器组？
2.7 MCS-51单片机的程序存储器中0000H、0003H、000BH、0013H、001BH和0023H这几个地址具有什么特殊的功能？
2.8 8051单片机有哪几个特殊功能寄存器？可位寻址的SFR有几个？
2.9 程序状态寄存器PSW的作用是什么？常用标志有哪些位？作用是什么？
TH1、TL1、TH0、TL0的内容为00H，定时器/计数器的初值为0。
(TMOD)=00H，复位后定时器/计数器T0、T1为定时器方式0，非门控方式。
(TCON)=00H，复位后定时器/计数器T0、T1停止工作，外部中断0、1为电平触发方式。
(T2CON)=00H，复位后定时器/计数器T2停止工作。
可位寻址的SFR有11个。
2.9 程序状态寄存器PSW的作用是什么？常用标志有哪些位？作用是什么？
答案：PSW—程序状态字。主要起着标志寄存器的作用。常用标志位及其作用如下：
Cy——进（借）位标志，其主要作用是保存算术运算的进或借位并在进行位操作时做累加器。
在执行某些算术和逻辑指令时，可以被硬件或软件置位或清零。在算术运算中它可作为进位标志，在位运算中，它作累加器使用，在位传送、位与和位或等位操作中，都要使用进位标志位。
2.14 MCS-51的时钟振荡周期、机器周期和指令周期之间有何关系？
2.5 MCS-51系列单片机的存储器可划分为几个空间？各自的地址范围和容量是多少？在使用上有什么不同？
答案：MCS－51的存储器空间可以划分为以下4种，分别是：
程序存储器；内部数据存储器；内部特殊功能寄存器；外部数据存储器；
对89S51来说，程序存储器分为片内程序存储器和片外程序存储器，片内程序存储器地址范围为0000H-0FFFH,4KB；片外程序存储器地址范围0000H～FFFFH，64KB。内部程序存储器与外部程序存储器统一编址，当EA为高电平时，从内部程序存储器开始读取程序，达到4KB后跳到片外程序存储器的1000H开始读取程序；当EA为低电平时，直接从片外程序存储器的0000H开始处读取程序。
2.10 （SP）=30H 指什么？
答案：指的是将堆栈基地址指向30H。
2.11 MCS-51系列单片机的P0、P1、P2和P3口各有什么特点？
答案：P0口是一个三态双向口，可作为地址/数据分时复用口；也可作为通用I/O接口。
P1口为准双向口 ，输出驱动部分由场效应管T与内部上拉电阻组成。当其某位输出高电平时，可以提供拉电流负载，不必像P0口那样需要外接上拉电阻。P1口是具有输出锁存的静态口。P1口在作为引脚读入前，必须先对相应端口写入1 。
内部数据存储器地址范围为00H～7FH，128B，在程序中做通用存储器使用。
内部特殊功能寄存器地址范围80H～FFH，128B，专用于控制、管理片内算术逻辑部件、并行I/O口、串行I/O口、定时器/计数器、中断系统等功能模块的工作。
外部数据存储器地址范围0000H～FFFFH，64KB，又称为外部数据RAM，当单片机内部128个字节的数据RAM不能满足系统工作的需要时，可以通过它的外部总线扩展外部数据存储器。
4．两个定时/计数器
MCS-51单片机内部具有2个16位的定时器/计数器。在使用中，这两个定时器/计数器既可以进行精确的计时，又可以对外部事件进行计数，是最常用和最基本的部件。
5．四Байду номын сангаас8位可编程的I/O（输入/输出）并行端口
四个8位的并行端口，其中P0为双向口，P1～P3为准双向口。
第2章 MCS－51的基本结构
2.1 MCS-51单片机内部包含那些主要逻辑功能部件？各个功能部件的最主要的功能是什么？
2.2 MCS-51的EA端有何用途？
2.3 MCS-51单片机外部总线结构是怎样的？
2.4 MCS-51单片机存储器的组织结构是怎样的？
2.5 MCS-51系列单片机的存储器可划分为几个空间？各自的地址范围和容量是多少？在使用上有什么不同？
该位为用户定义的状态标记，用户根据需要用软件对其置位或清零，也可以用软件测试F0来控制程序的跳转。
RS1,RS0——寄存器组选择，
OV——溢出标志位，在有符号数运算结果超出允许范围OV=1,否则OV=0。
P——奇偶标志位，主要作用是在每个机器周期根据累加器A中的内容的奇偶性由硬件置/复位，当A中1的个数为奇P=1，否则为P=0。
答案：可以有上电复位、手动复位和专用芯片复位三种方式。
复位操作使单片机进入初始化状态，PC初始化为0000H，使MCS－51单片机从0000H开始执行程序 。
(PSW)=00H，由于RS1(PSW.4)=0，RS0(PSW.3)=0，复位后单片机选择工作寄存器0组。
(SP)=07H，复位后堆栈在片内RAM的08H单元处建立。
2.14 MCS-51的时钟振荡周期、机器周期和指令周期之间有何关系？
2.1 MCS-51单片机内部包含那些主要逻辑功能部件？各个功能部件的最主要的功能是什么？
答案：MCS-51单片机内部主要包括以下几个部分：
1．一个8位微处理器CPU
MCS-51单片机中有一个8位的CPU，包括运算器和控制器两个部分，并且增加了面向控制的处理功能，不仅可以处理字节数据还可以进行位变量的处理，如位处理、查表、状态检测、中断处理等。
3．控制总线（CB）：
控制总线随时掌握各种部件的状态，并根据需要向有关部件发出命令。
其中地址总线和数据总线，以及控制总线和IO都有部分功能上的重叠，也就是有些口线既是地址总线也是数据总线，而有些控制总线也是IO。
2.4 MCS-51单片机存储器的组织结构是怎样的？
答案：MCS－51单片机的存储器采用的是哈佛（Harvard）结构，即程序存储器和数据存储器分开编址，在空间上是各自独立的，两种存储器有自己的寻址方式和寻址空间。
2．数据存储器RAM和特殊功能寄存器SFR
片内具有128Bytes（52系列为256Bytes）的数据存储器，，片外最多可以扩展64KB。数据存储器用来存储单片机运行期间的工作变量、运算的中间结果、数据暂存和缓冲、标志位等。
3．内部程序存储器ROM
内部具有4KB（51系列）/8KB（52系列）的程序存储器（FLASH），用来存储用户程序。如果片内程序存储器容量不够可以外部扩展程序存储器，最多可以扩展64KB。
2.6 8051如何确定和改变当前工作寄存器组？
答案：状态寄存器PSW中RS1,RS0两位进行寄存器组选择，
0 0 组0（00H-07H）
0 1 组1（08H-0FH）
1 0 组2（10H-17H）
1 1 组3（18H-1FH）
2.10 （SP）=30H 指什么？
2.11 MCS-51系列单片机的P0、P1、P2和P3口各有什么特点？
2.12 ALE信号有何功用？一般情况下它与机器周期的关系如何？在什么条件下ALE信号可用作外部设备的定时信号。
2.13 有那几种方法能使单片机复位？复位后各寄存器的状态如何？复位对内部RAM有何影响？
2.7 MCS-51单片机的程序存储器中0000H、0003H、000BH、0013H、001BH和0023H这几个地址具有什么特殊的功能？
答案：0000H：单片机复位后，PC＝0000H，程序从0000H开始执行
指令，故系统必须从0000H单元开始取指令，执行程序。
0003H：外部中断0入口地址。
6．一个串行通信端口
一个全双工的串行口，具有四种工作方式。可以用来进行串行异步通信，与PC机或者多个单片机主从通信或者构成多机系统实现更强大的功能。
7．中断控制系统
MCS-51单片机具有5个固定的可屏蔽中断源，3个在片内，2个在片外，它们在程序存储器中有各自固定的中断入口地址，由此进入中断服务程序。5个中断源有两个中断优先级，可形成中断嵌套。
(SCON)=00H，复位后串行口工作在移位寄存器方式，且禁止串行口接收。
(IE)=00H，复位后屏蔽所有中断。
(IP)=00H，复位后所有中断源都设置为低优先级。
P0～P3口锁存器都是全1状态，说明复位后4个并行接口设置为输入口。
复位不影响内部RAM的状态（包括通用寄存器Rn） 。
2.3 MCS-51单片机外部总线结构是怎样的？
答案：1．地址总线（AB）：
地址总线宽度为16位，由P0口经地址锁存器提供低8位地址（A0-A7）；P2口直接提供高8位地址（A8～A15）。地址信号是由CPU发出的，故地址总线是单方向的。
2．数据总线（DB）：
数据总线宽度为8位，用于传送数据和指令，由P0口提供。
AC——辅助进位标志，当进行以A为目的的运算时，运算结果从D3位产生进位或借位时AC=1，另外可用于BCD码调整。
进行加法或减法操作时，当发生低四位向高四位进位或借位时，AC由硬件置位，否则AC位被置0。在进行十进制调整指令时，将借助AC状态进行判断。
F0——用户标志，是用户可以使用的位变量，可以随PSW被保存。
答案：8051有21个特殊功能寄存器 ，包括：
A—累加器，B—寄存器， PSW—程序状态字， SP——堆栈指针 ，DPTR——数据指针寄存器 ，PC——程序计数器（16位） ，P0～P3——I/O端口 ，IP——中断优先级控制寄存器，IE——中断允许控制寄存器，TMOD——定时器/计数器方式控制寄存器，TCON——定时器/计数器控制寄存器，TH0，TL0——定时器/计数器0，TH1，TH1——定时器/计数器1，SCON——串行端口控制寄存器，SBUF——串行数据缓冲器，PCON——电源控制寄存器。