51单片机基础知识及期末复习

51单片机简答题部分（经典）

1、什么叫堆栈？

答：堆栈是在片内RAM中专门开辟出来的一个区域，数据的存取是以"后进先出"的结构方式处理的。实质上，堆栈就是一个按照"后进先出"原则组织的一段内存区域。

2、进位和溢出？

答：两数运算的结果若没有超出字长的表示范围，则由此产生的进位是自然进位；若两数的运算结果超出了字长的表示范围（即结果不合理），则称为溢出。

3、在单片机中，片内ROM的配置有几种形式？各有什么特点？

答：单片机片内程序存储器的配置形式主要有以下几种形式：（1）掩膜（Msak）ROM型单片机：内部具有工厂掩膜编程的ROM，ROM中的程序只能由单片机制造厂家用掩膜工艺固

化，用户不能修改ROM中的程序。掩膜ROM单片机适合于

大批量生产的产品。用户可委托芯片生产厂家采用掩膜方法

将程序制作在芯片的ROM。

（2）EPROM型单片机：内部具有紫外线可擦除电可编程的只读存储器，用户可以自行将程序写入到芯片内部的EPROM

中，也可以将EPROM中的信息全部擦除。擦去信息的芯片

还可以再次写入新的程序，允许反复改写。

（3）无ROM型单片机：内部没有程序存储器，它必须连接程序存储器才能组成完整的应用系统。

无ROM型单片机价格低廉，用户可根据程序的大小来选择外接

程序存储器的容量。这种单片机扩展灵活，但系统结构较复

杂。

（4）E2ROM型单片机:内部具有电可擦除叫可编程的程序存储器,使用更为方便。该类型目前比较常用

（5）OTP(One Time Programmable)ROM单片机：内部具有一次可编程的程序存储器，用户可以在编程器上将程序写入片内程

序存储器中，程序写入后不能再改写。这种芯片的价格也较

低。

4、什么是单片机的机器周期、状态周期、振荡周期和指令周期？它们之间是什么关系？

答：某条指令的执行周期由若干个机器周期（简称M周期）构成，一个机器周期包含6个状态周期（又称时钟周期，简称S周期），而一个状态周期又包含两个振荡周期（P1和P2，简称P周期）。也就是说，指令执行周期有长有短，但一个机器周期恒等于6个状态周期或12个振荡周

期，即1M=6S=12P。

5、MCS-51单片机通常内部包含哪些主要逻辑功能部件？

答：51单片机通常由下列部件组成：一个8位CPU、一个片内振荡器及时钟电路、内部Flash Rom程序存储器、256B的RAM、2个16位的定时/计数器、可寻址64KB片外数据存储器和64KB片外数据存储器和

64KB片外程序存储器空间的控制电路、4个8位并行I/O端口及一个可编程全双工串行接口。

6、MCS-51单片机的存储器从物理结构上可划分几个空间？

答：MCS-51系列单片机的存储器配置从物理结构上可分为：片内程序存储器、片外程序存储器、片内数据存储器、片外数据存储器。从逻辑上可分为：片内外统一编址的64KB的程序存储器、片内256B的数据存储器以及片外64KB的数据存储器。

7、存储器中有几个保留特殊功能的单元用做入口地址？分别作什么作用？

答：MCS-51系列单片机的存储器中有6个保留特殊功能单元，其中0000H为复位入口、0003H为外部中断0入口、000BH为T0溢出中断入口、0013H为外部中断1入口、001BH为T1溢出中断入口、0023H为串行接口中断入口。

8、MCS-51单片机片内256B的数据存储器可分为几个区？分别起什么作用？

答：MCS-51单片机片内数据存储器可分为二个区：00H~7FH单元组成的低128B的片内RAM区、80H~FFH单元组成的高128B的专用寄存器区。其中低128B的RAM区又分为：00H~1FH单元为工作寄存器区、

20H~2FH单元为位寻址区、30H~7FH单元为用户RAM区。工作寄存器区可作通用寄存器用，用户RAM区可作堆栈和数据缓冲用。专用寄存器区又称特殊功能寄存器，使用80H~FFH单元。

8、MCS-51单片机的P0~P3四个I/O端口在结构上有何异同？使用时应注意的事项？

答：MCS-51单片机的四个端口在结构上相同之处：P0~P3都是准双向I/O口，作输入时，必须先向相应端口的锁存器写入“1”。不同之处；P0口的输出级与P1~P3口不相同，它无内部上拉电阻，不能提供拉电流输出，而P1~P3则带内部上拉电阻，可以提供拉电流输出。

当P0口作通用I/O口输出使用时，需外接上拉电阻才可输出高电平；但作地址/数据总线时，不需要外接上拉电阻。P1~P3口I/O输出时，均无需外接上拉电阻。

9、存储器空间在物理结构上可划分为几个部分？

答：MCS-51存储器是采用将程序存储器和数据存储器分开寻址的结

构，其存储器空间在物理结构上可划分为如下四个空间：片内程序存储器、片外程序存储器、片内数据存储器、片外数据存储器。

10、开机复位后，CPU使用是的哪组工作寄存器？它们的地址是什么？CPU如何确定和改变当前工作寄存器组？

答：开机复位后，CPU使用的是第0组工作寄存器。它们的地址是

00H~07H。CPU通过对程序状态字PSW中RS1、RS0的设置来确定和改变当前工作寄存器组。如：RS1、RS0为00则指向第0组；为01则指向第1组；为10则指向第2组；为11则指向第3组。

11、MCS-51的时钟周期、机器周期、指令周期的如何分配的？当振荡频率为8MHz时，一个单片机时钟周期为多少微秒？

答：MCS-51的时钟周期是最小的定时单位，也称为振荡周期或节拍。一个机器周期包含12个时钟周期或节拍。不同的指令其指令周期一般是不同的，可包含有1~4个机器周期。当振荡频率为8MHz时，一个单片机时钟周期为0.125μs 。

12、程序状态存储器PSW的作用是什么？常用状态标志有哪几位？作用是什么？

答：PSW是8位寄存器，用于作为程序运行状态的标志，其格式如下：

PSW位地址 D7H D6H D5H D4H D3H D2H D1H D0H 字节地址D0H C AC F0 RS1 RS0 OV F1 P

当CPU进行各种逻辑操作或算术运算时，为反映操作或运算结果的状态，把相应的标志位置1或清0。这些标志的状态，可由专门的指令来测试，也可通过指令来读出。它为计算机确定程序的下一步运行方向提供依据。PSW寄存器中各位的名称及文职如上所示，下面说明各标志的作用。

P：奇偶标志。该位始终跟踪累加器A内容的奇偶性。如果有奇数

个“1”，则置P为1，否则置0。在MCS-51的指令系统中，凡是改变累加器A中内容的指令均影响奇偶标志位P。

F1：用户标志。由用户置位或复位。

OV：溢出标志。有符号数运算时，如果发生溢出时，OV置1，否则清0。对于一个字节的有符号数，如果用最高位表示正、负号，则只有7位有效位，能表示—128~~+127之间的数；如果运算结果超出了这个数值范围，就会发生溢出，此时，OV=1，否则OV=0。此外，在乘法运算中，OV=1表示乘积超过255；在除法运算中，OV=1表示除数为0。

RS0、RS1：工作寄存器组选择位，用以选择指令当前工作的寄存器组。由用户用软件改变RS0和RS1的组合，以切换当前选用的工作寄存器组，其组合关系如下。