《单片机原理与接口技术(修订本)》部分习题与参考答案

《单片机原理及接口技术（修订本）》部分习题与参考答案

第1章绪论

1-2 什么叫单片机？一个完整的单片机芯片至少有哪些部件？

答：将微处理器（CPU）、存储器、定时/计数器及输入输出接口电路等部件集成在一块集成电路上，称为单片微型计算机，简称单片机。一个完整的单片机芯片至少有中央处理器（CPU）、随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、定时/计数器及I/O接口等部件。1-5 Intel 公司的主要单片机产品分为哪几大系列？各系列的区别何在？

答：Intel公司的MCS-48系列、MCS-51系列、MCS-96系列产品；

48系列的单片机在片集成4位CPU，片含有多种I/O接口，有的根据不同用途还配有许多专用接口，价格便宜，控制功能强。

51系列的单片机在片集成8位CPU、片RAM为128字节，ROM为4K字节，4个并行I/O口、2个16位定时/计数器、串行接口、5个中断源。

96系列单片机CPU为16位，片RAM为232字节，ROM为8K字节，片带有高速输入输出部件，多通道10位A/D转换部件，中断处理为8级。

1-6 叙述51子系列与52子系列的区别？

答：51子系列包含8031/8051/8751三种型号，它们的基本组成、基本性能都相同，都具有一个8位CPU、片数据存储器RAM128B、2个16位定时／计数器、有5个中断源，一个全双工串行接口，它们之间的区别在于片程序存储器配置：8031片没有ROM，使用时需在片外接EPROM。8051片含有4KB的掩模ROM，其中的程序是生产厂家制作芯片时烧制的。8751片含有4KB的EPROM，用户可以先用紫外线擦除器擦除，然后再利用开发机或编程器写入新的程序。

52子系列包含8032/8052/8752三种型号，52子系列与51子系列的区别在于：片ROM 和RAM的容量比8051子系列各增加一倍，另外，增加了一个定时/计数器和一个中断源。

第2章 MCS-51系列单片机的结构及原理

2-2 MCS-51单片机的引脚有何功能？在使用8031时如何接法？使用8751时如何接法？

答：引脚是片外程序存储器的选择信号。当端保持高电平时，访问部程序存储器，但在PC（程序计数器）值超过0FFFH（对于8051/8751/80C51）或1FFFH（对于8052）时，将自动转向访问外部程序存储器。当端保持低电平时，不管是否有部程序存储器，则只访问外部程序存储器。

由于8031片没有程序存储器，所以在使用8031时，引脚必须接低电平。

2-4 MCS-51单片机的部存储空间是怎样分配的？

答：MCS-51单片机的部存储空间分为数据存储器和程序存储器。

部数据存储器：共256字节单元，包括低128个单元和高128个单元。低128字节又分成3个区域：工作寄存器区（00H~1FH），位寻址区（20H~2FH）和用户RAM区（30H~7FH）。高128字节是供给特殊功能寄存器使用的，因此称之为特殊功能寄存器区。

部程序存储器：在8031片无程序存储器，8051片具有4KB掩模ROM，8751片具有4KBEPROM。

2-5 如何从MCS-51单片机的4个工作寄存器组中选择当前工作寄存器组？

答：MCS-51单片机提供了4组工作寄存器，对于当前工作寄存器组的选择，是通过PSW 中的RS1和RS0来进行选择。具体关系如下表：

2-6 部RAM低128个单元是如何划分的？

答：部RAM低128个单元按用途分成3个区域：工作寄存器区（00H~1FH），位寻址区（20H~2FH）和用户RAM区（30H~7FH）。

2-7 DPTR是什么寄存器？它的作用是什么？它由哪几个寄存器组成？

答：DPTR是数据指针寄存器，是一个16位寄存器，用来存放16位存储器的地址，以便对外部数据存储器RAM中的数据进行操作。DPTR由高位字节DPH和低位字节DPL组成。

2-8 什么是堆栈？堆栈有何作用？为什么在程序初始化时要对SP重新赋值？

答：所谓堆栈，顾名思义就是一种以“堆”的方式工作的“栈”。堆栈是在存中专门开辟出来的按照“先进后出，后进先出”的原则进行存取的RAM区域。堆栈的用途是保护现场和断点地址。在8051单片机复位后，堆栈指针SP总是初始化到部RAM地址07H。从08H开始就是8051的堆栈区，这个位置与工作寄存器组1的位置相同。因此，在实际应用中，通常要根据需要在程序初始化时对SP重新赋值，以改变堆栈的位置。

2-9 试述程序状态字寄存器PSW各位的含义。

答：程序状态字寄存器PSW是8位寄存器，用于存放程序运行的状态信息。

CY（PSW.7）：进位标志位。

AC（PSW.6）：辅助进位标志位。

F0（PSW.5）、F1（PSW.1）：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。

P（PSW.0）：奇偶标志位。

2-10 P0、P1、P2、P3口的结构有何不同？使用时要注意什么？各口都有什么用途？

答：P0口由一个所存器、两个三态输入缓冲器、场效应管、控制与门、反相器和转换开关组成；作为输出口时，必须外接上拉电阻才能有高电平输出，作为输入口时，必须先向锁存器写“1”；作为普通I/O口使用或低8位地址/数据总线使用。

P1口没有转换开关，但有上拉电阻；只用作普通I/O口使用。

P2口比P1口多了一个转换控制开关；作为普通I/O口使用或高8位地址线使用。

P3口比P1口增加了与非门和缓冲器；具有准双向I/O功能和第二功能。

上述4个端口在作为输入口使用时，应注意必须先向端口写“1”。

2-11 请说出指令周期、机器周期、状态和拍的概念。当晶振频率为12MHz、8MHz时，一个机器周期为多少微秒？

答：指令周期：执行一条指令所需要的时间。