单片机原理与应用课后答案 第二版
单片机原理及应用教程(第2版)各章习题参考答案
3．简答题 (1) 单片机与微处理器的联系与区别： 微型计算机技术形成了两大分支：微处理器(MPU)和微控制器(MCU，即单片机)。
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单片机原理及应用教程(第 2 版)
MPU是微型计算机的核心部件，它的性质决定了微型计算机的性能。通用型的计算机 已从早期的数值计算、数据处理发展到当今的人工智能阶段，它不仅可以处理文字、字符、 图形、图像等信息，而且还可以处理音频、视频等信息，并向多媒体、人工智能、虚拟现 实、网络通信等方向发展。它的存储容量和运算速度正在以惊人的速度发展，高性能的32 位、64位微型计算机系统正向大、中型计算机挑战。 MCU主要用于控制领域。由它构成的检测控制系统应该具有实时的、快速的外部响应 的功能，应该能迅速采集到大量数据，并在做出正确的逻辑推理和判断后实现对被控对象 参数的调整与控制。单片机直接利用了MPU 的发展成果，也发展了16 位、32 位、64 位 的机型，但它的发展方向是高性能、高可靠性、低功耗、低电压、低噪声和低成本。目前， 单片机仍然是以8 位机为主，16 位、32 位、64 位机并行发展的格局。单片机的发展主要 还是表现在其接口和性能不断满足多种多样检测对象的要求上，尤其突出表现在它的控制 功能上，用于构成各种专用的控制器和多机控制系统。 单片机与微型计算机的联系与区别： 从组成方面，微型计算机（通用机）通常将 CPU、RAM、 I/O 口、ROM 等部件以芯 片形式安装在主板上； 单片机则将上述部件被集成到单芯片中。 从功能方面，通用计算机擅长于数据运算、采集、处理、存储和传输；单片机的专长 则是测控，往往嵌入某个仪器/设备/系统中，使其达到智能化的效果。 (2) 集成度高、体积小；面向控制、功能强；抗干扰能力强；功耗低；使用方便；性 能价格比高；容易产品化；等等。 (3) 单片机内部一般包括中央处理器 CPU、随机存储器 RAM、只读存储器 ROM、输 入/输出接口电路、定时器/计数器以及串行通信接口等。 中央处理器 CPU 是单片机的核心部件，实现运算器、控制器的功能以及中断控制等； RAM 一般作为数据存储器，用来存储数据，暂存运行期间的数据、中间结果、堆栈、位 标志和数据缓冲等；ROM 一般作为程序存储器，用于存放应用程序；并行 I/O 口，使用上 不仅可灵活地选择输入或输出，还可作为系统总线或控制信号线，从而为扩展外部存储器 和 I/O 接口提供了方便；串行 I/O 用于串行通信；定时器/计数器用于产生定时脉冲，以实 现单片机的定时控制。 (4) 由于单片机功能的飞速发展，它的应用范围日益广泛，已远远超出了计算机科学 的领域。小到玩具、信用卡，大到航天器、机器人，从实现数据采集、过程控制、模糊控 制等智能系统到人类的日常生活，现已广泛应用于国民经济的各个领域，主要包括工业过 程控制、智能仪表、机电一体化产品、智能化接口、家用电器等领域。 (5) MCS-51系列；AT89系列；PIC系列；M68HC11系列；MCS-96系列；8XC196KX 系列；MSP430系列；SPCE系列；M68300系列；SH系列；TX99/TX49系列单片机等。
单片机原理与应用课后答案(第二版)
单片机原理与应用课后答案（第二版）2-1. 8051单片机芯片内部包含哪些主要逻辑功能部件？答：一个8位微处理器（CPU）；片内数据存储器RAM；片内程序存储器ROM；四个8位并行I/O口P0~P3；两个定时器/计数器；五个中断源的中断控制系统；一个UART（通用异步接收发送器）的串行I/O口；片内振荡器和时钟产生电路。
2-2、8051存储器分哪几个地址空间？如何区别不同空间寻址？答：⑴片内、外统一编址的64KB程序存储器；⑵片内256B数据存储器；⑶片外64KB数据存储器。
硬件：引脚接高电平时CPU从片内0000H单元开始取指令，接低电平时CPU直接访问片外EPROM。
EA软件：MOV指令访问片内数据存储器，MOVX 指令访问片外数据存储器，MOVC指令用于读取程序存储器中的常数。
2-3. 简述8051片内RAM的空间分配。
答：低128B位数据存储器区分为：工作寄存器区（00H~1FH）；位寻址区（20H~2FH）；一般数据存储区（30H~7FH）高128B数据存储器区离散地分布着21个特殊功能寄存器2-4. 简述直接位寻址区的空间分配，片内RAM中包含哪些可位寻址单元？答：MCS-51单片机片内RAM中有两个区域可进行位寻址：（1）片内RAM低128字节的位寻址区，地址为20H~2FH的16个字节单元共128位，每一位都有相应的位地址，可用位寻址方式对其进行置位、复位、内容传送、逻辑运算等操作，128位的位地址定义为00H~7FH。
（2）片内RAM高128字节的存储器区，有21个特殊功能寄存器。
其中字节地址正好能被8整除的字节单元中的每一位都可以按位寻址、操作。
14 2-5．8051的P0~P3口有何不同，用作通用I/O口输入数据时应注意什么？答：P0~P3口功能不完全相同。
（1）访问外扩展存储器时，P2口送出16位地址的高8位地址，P0口先送出16位地址的低8位地址，再做数据的输入/输出通道。
单片机原理及应用第二版(张毅刚主编)课后习题答案.pdf
1．答：系统连接简单：I2C总线系统的基本结构如图12-7。
I2C总线系统直接与具有I2C总线接口的各种扩展器件（如存储器、I/O芯片、A/D、D/A、键盘、显示器、日历/时钟）连接。
I2C总线对各器件寻址采用纯软件的寻址方法，无需片选线的连接，这样就大大简化了总线数量，系统各部件之间的连接只需两条线。
数据传输速率较高：在标准I2C普通模式下，数据的传输速率为100kbit/s，高速模式下可达400kbit/s。
2．答：I2C总线的起始信号和终止信号都由主机发出，在起始信号产生后，总线就处于占用状态；在终止信号产生后，总线就处于空闲状态。
由图12-9见起始信号和终止信号的规定。
（1）起始信号（S）。
在SCL 线为高电平期间，SDA线由高电平向低电平的变化表示起始信号，只有在起始信号以后，其他命令才有效。
（2）终止信号（P）。
在SCL线为高电平期间，SDA线由低电平向高电平的变化表示终止信号。
随着终止信号的出现，所有外部操作都结束。
3．答：无论I2C总线上的数据传输方向由寻址字节中的数据传输方向位规定：寻址字节器件地址引脚地址方向位DA3 DA2 DA1 DA0 A2 A1 A0 R/ =1，表示主机接收（读）。
R/ =0，表示主机发送（写）。
4．答：单片机对I2C总线中的器件寻址采用软件寻址，主机在发送完起始信号后，立即发送寻址字节来寻址被控的从机，寻址字节格式如题3所示。
7位从机地址即为“DA3、DA2、DA1、DA0”和“A2、A1、A0”。
其中“DA3、DA2、DA1、DA0”为器件地址，是外围器件固有的地址编码，器件出厂时就已经给定。
“A2、A1、A0”为引脚地址，由器件引脚A2、A1、A0在电路中接高电平或接地决定（见图12-12）。
5．答：I2C总线数据传送时，传送的字节数（数据帧）没有限制，每一字节必须为8位长。
数据传送时，先传送最高位，每一个被传字节后面都须跟1位应答位（一帧数据共9位），如图12-10。
单片机原理及应用_第二版课后习题完整答案
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：单片机又称为单片微计算机，它的结构特点是将微型计算机的基本功能部件（如中央处理器（CPU）、存储器、输入接口、输出接口、定时/计数器及终端系统等）全部集成在一个半导体芯片上。
虽然单片机只是一个芯片，但无论从组成还是从逻辑功能上来看，都具有微机系统的定义。
与通用的微型计算机相比，单片机体积小巧，可以嵌入到应用系统中作为指挥决策中心，是应用系统实现智能化。
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。
单片机原理与应用答案第二版李建忠
22-3 51单片机的EA, AL,PSEN信号个自动功能是什么？EA：为片外程序存储器选用端,该引脚有效(低电平)时,只选用片外程序存储器,否则单片机上电或复位后选用片内程序存储器。
ALE：地址索存有效信号输出在访问片外程序存储器期间,ALE以每机器周期两次进行信号输出,其下降沿用于控制锁存P0输出的低8位地址;在不访问片外程序存储器期间,ALE端仍以上述频率(振荡频率f osc的1/6)出现,可作为对外输出的时钟脉冲或用于定时目的.端,PSEN：片外程序存储器读选通信号输出端，低电平有效。
2-4 51系列单片机有哪些信号需要芯片引脚的第二功能方式提供?●p1.0 ：定时计数器2的计数脉冲输入端T2 P1.1 ：定时计数器2的外部控制端T2EXP3.0 ：PxD 串行口输入端P3.1 ：TxD串行口输出端P3.2 ：INT0 外部中断0请求输入端，低电平有效P3.3 ：INT1 外部中断1请求输入端，低电平有效P3.4 ：T0 定时/计数器0技术脉冲输入端P3.5 ：T1 定时/计数器1技术脉冲输入端P3.6 ：WR 外部数据存数器写选通信信号输出端，低电平有效P3.7 ：RD 外部数据存数器读选通信信号输出端，低电平有效2-551系列单片机的程序状态字PSW中存放什么信息？其中的OV标志位在什么情况下被置位？置位是表示什么意思？●PSW是一个8位标志寄存器，它保存指令执行结果的特征信息，以供程序查询和判别。
●1）做加法时，最高位，次高位之一有进位则OV被置位2）做减法时，最高位，次高位之一借位则OV被置位3）执行乘法指令MUL AB，积大于255，OV=14）执行处罚指令DIV AB，如果B中所放除数为0 ，OV=1●0V=1，置位反映运算结果超出了累加器的数值范围2-9片内RAM低128单元划分为哪几个区域？应用中怎么样合理有效的使用？●工作寄存器区，位寻址区，数据缓冲区①工作寄存器区用于临时寄存8位信息，分成4组，每组有8个寄存器，每次只用1组，其他各组不工作②位寻址区（20H~2FH），这16个单元的每一位都赋予了一个位地址，位地址范围为00H~7FH，位寻址区的每一位都可能当作软件触发器，由程序直接进行位处理。
单片机原理及应用第2版课后答案1、2、3章
《单片机原理及应用》习题参考答案第一章1. 为什么计算机要采用二进制数？学习十六进制数的目的是什么？在计算机中，由于所采用的电子逻辑器件仅能存储和识别两种状态的特点，计算机内部一切信息存储、处理和传送均采用二进制数的形式。
可以说，二进制数是计算机硬件能直接识别并进行处理的惟一形式。
十六进制数可以简化表示二进制数。
2．3.(1) 0B3H (2)80H (3) 17.AH (4) 0C.CH4.5.6.7.137 119 898．什么是总线？总线主要有哪几部分组成？各部分的作用是什么？总线是连接计算机各部件之间的一组公共的信号线。
一般情况下，可分为系统总线和外总线。
系统总线应包括：地址总线（AB）控制总线（CB）数据总线（DB）地址总线(AB)：CPU根据指令的功能需要访问某一存储器单元或外部设备时，其地址信息由地址总线输出，然后经地址译码单元处理。
地址总线为16位时，可寻址范围为216=64K，地址总线的位数决定了所寻址存储器容量或外设数量的范围。
在任一时刻，地址总线上的地址信息是惟一对应某一存储单元或外部设备。
控制总线(CB)：由CPU产生的控制信号是通过控制总线向存储器或外部设备发出控制命令的，以使在传送信息时协调一致的工作。
CPU还可以接收由外部设备发来的中断请求信号和状态信号，所以控制总线可以是输入、输出或双向的。
数据总线(DB)：CPU是通过数据总线与存储单元或外部设备交换数据信息的，故数据总线应为双向总线。
在CPU进行读操作时，存储单元或外设的数据信息通过数据总线传送给CPU；在CPU进行写操作时，CPU把数据通过数据总线传送给存储单元或外设9．什么是接口电路? CPU与接口电路连接一般应具有哪些信号线?外部设备与接口电路连接一般应具有哪些信号线？CPU通过接口电路与外部输入、输出设备交换信息，一般情况下，外部设备种类、数量较多，而且各种参量（如运行速度、数据格式及物理量）也不尽相同。
单片机原理与应用答案第二版李建忠
22-3 51单片机的EA, AL,PSEN信号个自动功能是什么？EA：为片外程序存储器选用端,该引脚有效(低电平)时,只选用片外程序存储器,否则单片机上电或复位后选用片内程序存储器。
ALE：地址索存有效信号输出在访问片外程序存储器期间,ALE以每机器周期两次进行信号输出,其下降沿用于控制锁存P0输出的低8位地址;在不访问片外程序存储器期间,ALE端仍以上述频率(振荡频率f osc的1/6)出现,可作为对外输出的时钟脉冲或用于定时目的.端,PSEN：片外程序存储器读选通信号输出端，低电平有效。
2-4 51系列单片机有哪些信号需要芯片引脚的第二功能方式提供?●p1.0 ：定时计数器2的计数脉冲输入端T2 P1.1 ：定时计数器2的外部控制端T2EXP3.0 ：PxD 串行口输入端P3.1 ：TxD串行口输出端P3.2 ：INT0 外部中断0请求输入端，低电平有效P3.3 ：INT1 外部中断1请求输入端，低电平有效P3.4 ：T0 定时/计数器0技术脉冲输入端P3.5 ：T1 定时/计数器1技术脉冲输入端P3.6 ：WR 外部数据存数器写选通信信号输出端，低电平有效P3.7 ：RD 外部数据存数器读选通信信号输出端，低电平有效2-551系列单片机的程序状态字PSW中存放什么信息？其中的OV标志位在什么情况下被置位？置位是表示什么意思？●PSW是一个8位标志寄存器，它保存指令执行结果的特征信息，以供程序查询和判别。
●1）做加法时，最高位，次高位之一有进位则OV被置位2）做减法时，最高位，次高位之一借位则OV被置位3）执行乘法指令MUL AB，积大于255，OV=14）执行处罚指令DIV AB，如果B中所放除数为0 ，OV=1●0V=1，置位反映运算结果超出了累加器的数值范围2-9片内RAM低128单元划分为哪几个区域？应用中怎么样合理有效的使用？●工作寄存器区，位寻址区，数据缓冲区①工作寄存器区用于临时寄存8位信息，分成4组，每组有8个寄存器，每次只用1组，其他各组不工作②位寻址区（20H~2FH），这16个单元的每一位都赋予了一个位地址，位地址范围为00H~7FH，位寻址区的每一位都可能当作软件触发器，由程序直接进行位处理。
单片机原理与应用--基于AT89S51+Proteus仿真 第2版 习题参考答案
单片机原理与应用--基于AT89S51+Proteus仿真（第2版）习题参考答案第1章（习题与思考题1）一、判断题1. 单片机就是个芯片（对）2. 单片机内没有I/O接口（错）3. 单片机内有中断系统（对）4. 单片机都是8位的（错）5. 单片机的控制能力强（对）6. 单片机都是MCS-51内核（错）7. 单片机有多种封装形式（对）8. 单片机只有民用的（错）9. 单片机可嵌入通讯设备中（对）10. 单片机的环境适应性强（对）11. 应用单片机不需要开发工具（错）12. 没有实验板就不能实践单片机（错）13. 二进制数11000011的十六进制数是C3H（对）14. 67的压缩BCD码记为67H（对）15. 计算机的有符号数是用补码表示的（对）二、单项选择题1. 单片机的国际称谓叫微控制器，其英文缩写为__A____。
A.MCUB.CPUC.DPJD.SCM2. MCS-51内核单片机是__C____单片机。
A.1位B.4位C.8位D.16位3. 单片机的特点中不包括在内的是_C_____。
A.集成度高B.功耗低C.密封性强D.性价比高4. 单片机的发展趋势中不包括在内的是___B___。
A.高性能B.高价格C.低功耗D.高性价比5. 十六进制数93的二进制数是__A____。
A.10010011B.00100011C.11000011D.011100116. 二进制数11000011的十六进制数是__B____。
A. B3B.C3C.D3D.E37. 二进制数11001011的十进制无符号数是__B____。
A. 213B.203C.223D.2338. Keil uVision集成开发环境的功能不包括___D___。
A. 编译、链接B. 模拟调试C. 生成机器码程序D. 生成源程序9. Proteus软件由以下哪两个设计平台组成___C___。
A. ISIS和PPTB. ARES和CADC. ISIS和ARESD. ISIS和CAD10. ISIS模块的主要功能是___A___。
单片机原理及应用第二版张毅刚--课后习题答案
单片机原理及应用第二版张毅刚--课后习题答案第1章单片机概述参考答案1．答：微控制器，嵌入式控制器2．答：CPU、存储器、I/O口、总线3．答：C4．答：B5．答：微处理器、微处理机和CPU它们都是中央处理器的不同称谓，微处理器芯片本身不是计算机。
而微计算机、单片机它们都是一个完整的计算机系统，单片机是集成在一个芯片上的用于测控目的的单片微计算机。
嵌入式处理器一般意义上讲，是指嵌入系统的单片机、DSP、嵌入式微处理器。
目前多把嵌入式处理器多指嵌入式微处理器，例如ARM7、ARM9等。
嵌入式微处理器相当于通用计算机中的CPU。
与单片机相比，单片机本身（或稍加扩展）就是一个小的计算机系统，可独立运行，具有完整的功能。
而嵌入式微处理器仅仅相当于单片机中的中央处理器。
为了满足嵌入式应用的特殊要求，嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基本是一样的，但在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都做了各种增强。
6．答：MCS-51系列单片机的基本型芯片分别：8031、8051和8071。
它们的差别是在片内程序存储器上。
8031无片内程序存储器、8051片内有4K字节的程序存储器ROM，而8751片内有集成有4K字节的程序存储器EPROM。
7．答：因为MCS-51系列单片机中的“MCS”是Intel公司生产的单片机的系列符号，而51系列单片机是指世界各个厂家生产的所有与8051的内核结构、指令系统兼容的单片机。
8．答：相当于MCS-51系列中的87C51，只不过是AT89S51芯片内的4K字节Flash存储器取代了87C51片内的4K字节的EPROM。
9．单片机体积小、价格低且易于掌握和普及，很容易嵌入到各种通用目的的系统中，实现各种方式的检测和控制。
单片机在嵌入式处理器市场占有率最高，最大特点是价格低，体积小。
3．答：2µs4．答：1个机器周期等于12个时钟振荡周期。
5. 答：64K程序存储器空间中有5个特殊单元分别对应于5个中断源的中断服务程序入口地址，见下表：表 5个中断源的中断入口地址6. 答：28H；88H。
单片机原理及应用第2版(徐泳龙编)课后习题参考答案
《单片机原理及应用》习题答案第一章计算机基础知识1-1微型计算机主要由哪几部分组成？各部分有何功能？答：一台微型计算机由中央处理单元（CPU）、存储器、I/O接口及I/O设备等组成，相互之间通过三组总线（Bus）：即地址总线AB、数据总线DB和控制总线CB来连接。
CPU由运算器和控制器组成，运算器能够完成各种算术运算和逻辑运算操作，控制器用于控制计算机进行各种操作。
存储器是计算机系统中的“记忆”装置，其功能是存放程序和数据。
按其功能可分为RAM和ROM。
输入/输出（I/O）接口是CPU与外部设备进行信息交换的部件。
总线是将CPU、存储器和I/O接口等相对独立的功能部件连接起来，并传送信息的公共通道。
1-3什么叫单片机？其主要由哪几部分组成？答：单片机（Single Chip Microcomputer）是指把CPU、RAM、ROM、定时器/计数器以及I/O接口电路等主要部件集成在一块半导体芯片上的微型计算机。
1-4在各种系列的单片机中，片内ROM的配置有几种形式？用户应根据什么原则来选用？答：单片机片内ROM的配置状态可分四种：（1）片内掩膜（Mask）ROM型单片机（如8051），适合于定型大批量应用产品的生产；（2）片内EPROM型单片机（如8751），适合于研制产品样机；（3）片内无ROM型单片机（如8031），需外接EPROM，单片机扩展灵活，适用于研制新产品；（4）EEPROM（或Flash ROM）型单片机（如89C51），内部程序存储器电可擦除，使用更方便。
1-5写出下列各数的另两种数制的表达形式（二、十、十六进制）110001010011100100011110010010011111110110110011101101110101111 982003958516236291495 62H4E47H249H3F6CH1D5D71-6写出下列各数的BCD参与：59：01011001，1996：0001100110010110，4859.2：0100100001011001.0010389.41：001110001001.01000001第二章MCS-51单片机的硬件结构2-18052单片机片内包含哪些主要逻辑功能部件？答：8052单片机片内包括：①8位中央处理器CPU一个②片内振荡器及时钟电路③256B数据存储器RAM。
单片机原理及应用(第二版)课后答案
作业答案0-1绪论1．单片机是把组成微型计算机的各功能部件即（微处理器（CPU））、（存储器（ROM 和RAM））、（总线）、（定时器/计数器）、（输入/输出接口（I/O口））及（中断系统）等部件集成在一块芯片上的微型计算机。
2．什么叫单片机？其主要特点有哪些？解：将微处理器（CPU）、存储器（存放程序或数据的ROM和RAM）、总线、定时器/计数器、输入/输出接口（I/O口）、中断系统和其他多种功能器件集成在一块芯片上的微型计机，称为单片微型计算机，简称单片机。
单片机的特点：可靠性高、便于扩展、控制功能强、具有丰富的控制指令、低电压、低功耗、片内存储容量较小、集成度高、体积小、性价比高、应用广泛、易于产品化等。
第1章MCS-51单片机的结构与原理15. MCS-51系列单片机的引脚中有多少根I/O线？它们与单片机对外的地址总线和数据总线之间有什么关系？其地址总线和数据总线各有多少位？对外可寻址的地址空间有多大？解：MCS-51系列单片机有4个I/O端口，每个端口都是8位双向口，共占32根引脚。
每个端口都包括一个锁存器（即专用寄存器P0～P3）、一个输入驱动器和输入缓冲器。
通常把4个端口称为P0～P3。
在无片外扩展的存储器的系统中，这4个端口的每一位都可以作为双向通用I/O端口使用。
在具有片外扩展存储器的系统中，P2口作为高8位地址线，P0口分时作为低8位地址线和双向数据总线。
MCS-51系列单片机数据总线为8位，地址总线为16位，对外可寻址空间为64KB。
25. 开机复位后，CPU使用的是哪组工作寄存器（R0-R n）？它们的地址是什么？CPU如何确定和改变当前工作寄存器组（R0-R n）？解：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和RS0的设置来确定和改变当前工作寄存器组。
27. MCS-51单片机的时钟周期、机器周期、指令周期是如何定义的？当主频为12MHz的时候，一个机器周期是多长时间？执行一条最长的指令需要多长时间？解：时钟周期又称为振荡周期，由单片机内部振荡电路OSC产生，定义为OSC时钟频率的倒数。
单片机原理及应用教程第2版课后练习答案
嵌入式系统一般没有系统软件和应用软件的明显区分，其功能设计及实现上不要 求过于复杂，这样一方面利于控制系统成本，同时也利于实现系统安全。 ⑷、高实时性 。
第二章 1. 举例说明 MCS-51 有哪些典型产品，它们有何区别？
MCS-51 系列单片机可分为两大系列：51 子系列和 52 子系列。 51 子系列单片机的典型产品有 8051、8751、8031、80C51、80C31 等。它们的结构基本相同， 其主要差别反映在片内存储器的配置上有所不同
控制总线（CB）
数据总线（DB）
地址总线(AB)：CPU 根据指令的功能需要访问某一存储器单元或外部设备时，其地址信息由
地址总线输出，然后经地址译码单元处理。地址总线为 16 位时，可寻址范围为 216=64K，地
址总线的位数决定了所寻址存储器容量或外设数量的范围。在任一时刻，地址总线上的地址
信息是惟一对应某一存储单元或外部设备。
(5) 10000001 11111110 11111111
6.
00100101B 00110111BCD 25H
7.
137 119 89
8．什么是总线？总线主要有哪几部分组成？各部分的作用是什么？
总线是连接计算机各部件之间的一组公共的信号线。一般情况下，可分为系统总线和外总线。
系统总线应包括：
地址总线（AB）
7. 在什么情况下，P3 口作为第二功能使用？ P3 口的第二功能是作为控制端口使用的。由于单片机没有专设的控制信号引脚，单片机在 进行外部存储器和 I/O 端口扩展时所需要的控制信号必须由 P3 口提供，P3 口第二功能相当 于 PC 机中 CPU 的控制线引脚。 8. 为什么说单片机具有较强的位处理能力？ 对于许多控制系统，开关量控制是控制系统的主要对象之一。作为传统的 CPU，对于简单的 个别开关量进行控制却显得不那么方便，而让 MCS-51 值得骄傲的正是它有效地解决了单一 位的控制。 MCS-51 片内 CPU 还是一个性能优异的位处理器，也就是说 MCS-51 实际上又是一个完整而独 立的 1 位单片机（也称布尔处理机）。该布尔处理机除了有自己的 CPU、位寄存器、位累加 器（即进位标志 Cy）、I/O 口和位寻址空间外，还有专供位操作的指令系统，可以直接寻址 对位存储单元和 SFR 的某一位进行操作。MCS-51 单片机对于位操作（布尔处理）有置位、 复位、取反、测试转移、传送、逻辑与和逻辑或运算等功能。所以，单片机具有较强的位处 理能力。 9. 指出 8051 可进行位寻址的存储空间。
单片机原理及应用第二版课后习题答案
单片机原理及应用（第二版）（参考答案）第1章单片机概述参考答案1.1 答：微控制器，嵌入式控制器1.2 答：CPU、存储器、I/O口、总线1.3 答：C1.4 答：B1.5 答：微处理器、微处理机和CPU它们都是中央处理器的不同称谓，微处理器芯片本身不是计算机。
而微计算机、单片机它们都是一个完整的计算机系统，单片机是集成在一个芯片上的用于测控目的的单片微计算机。
嵌入式处理器一般意义上讲，是指嵌入系统的单片机、DSP、嵌入式微处理器。
目前多把嵌入式处理器多指嵌入式微处理器，例如ARM7、ARM9等。
嵌入式微处理器相当于通用计算机中的CPU。
与单片机相比，单片机本身（或稍加扩展）就是一个小的计算机系统，可独立运行，具有完整的功能。
而嵌入式微处理器仅仅相当于单片机中的中央处理器。
为了满足嵌入式应用的特殊要求，嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基本是一样的，但在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都做了各种增强。
1.6 答：MCS-51系列单片机的基本型芯片分别：8031、8051和8071。
它们的差别是在片内程序存储器上。
8031无片内程序存储器、8051片内有4K字节的程序存储器ROM，而8751片内有集成有4K字节的程序存储器EPROM。
1.7 答：因为MCS-51系列单片机中的“MCS”是Intel公司生产的单片机的系列符号，而51系列单片机是指世界各个厂家生产的所有与8051的内核结构、指令系统兼容的单片机。
1.8 答：相当于MCS-51系列中的87C51，只不过是AT89S51芯片内的4K字节Flash存储器取代了87C51片内的4K字节的EPROM。
1.9 单片机体积小、价格低且易于掌握和普及，很容易嵌入到各种通用目的的系统中，实现各种方式的检测和控制。
单片机在嵌入式处理器市场占有率最高，最大特点是价格低，体积小。
DSP是一种非常擅长于高速实现各种数字信号处理运算（如数字滤波、FFT、频谱分析等）的嵌入式处理器。
单片机原理与应用及C51程序设计(第二版)课后答案
第一章1.给出下列有符号数的原码、反码和补码(假设计算机字长为8位)。
+45 -89 -6 +112答：【+45】原=00101101，【+45】反=00101101，【+45】补=00101101【-89】原=11011001，【-89】反=10100110，【-89】补=10100111【-6】原=10000110，【-6】反=11111001，【-6】补=11111010【+112】原=01110000，【+45】反=01110000，【+45】补=011100002. 指明下列字符在计算机内部的表示形式。
AsENdfJFmdsv120答:41H 73H 45H 4EH 64H 66H 4AH 46H 6DH 64H 73H 76H 31H 32H 30H3.什么是单片机？答：单片机是把微型计算机中的微处理器、存储器、I/O接口、定时器/计数器、串行接口、中断系统等电路集成到一个集成电路芯片上形成的微型计算机。
因而被称为单片微型计算机，简称为单片机。
4. 单片机的主要特点是什么？答：主要特点如下：1) 在存储器结构上，单片机的存储器采用哈佛(Harvard)结构2) 在芯片引脚上，大部分采用分时复用技术3) 在内部资源访问上，采用特殊功能寄存器(SFR)的形式4) 在指令系统上，采用面向控制的指令系统5) 内部一般都集成一个全双工的串行接口6) 单片机有很强的外部扩展能力5. 指明单片机的主要应用领域。
答：单机应用：1) 工业自动化控制；2) 智能仪器仪表；3) 计算机外部设备和智能接口；4) 家用电器多机应用：功能弥散系统、并行多机处理系统和局部网络系统。
第二章1. MCS-51单片机由哪几个部分组成？答：MCS-51单片机主要由以下部分组成的：时钟电路、中央处理器(CPU)、存储器系统(RAM和ROM)、定时/计数器、并行接口、串行接口、中断系统及一些特殊功能寄存器(SFR)。
2. MCS-51的标志寄存器有多少位，各位的含义是什么？答：MCS-51的标志寄存器PSW有8位；D D D D D D D D含义如下：C(PSW.7)：进位或借位标志位。
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单片机原理与应用课后答案（第二版）2-1. 8051单片机芯片内部包含哪些主要逻辑功能部件？答：一个8位微处理器（CPU）；片内数据存储器RAM；片内程序存储器ROM；四个8位并行I/O口P0~P3；两个定时器/计数器；五个中断源的中断控制系统；一个UART（通用异步接收发送器）的串行I/O口；片内振荡器和时钟产生电路。
2-2、8051存储器分哪几个地址空间？如何区别不同空间寻址？答：⑴片内、外统一编址的64KB程序存储器；⑵片内256B数据存储器；⑶片外64KB数据存储器。
硬件：引脚接高电平时CPU从片内0000H单元开始取指令，接低电平时CPU直接访问片外EPROM。
EA软件：MOV指令访问片内数据存储器，MOVX 指令访问片外数据存储器，MOVC指令用于读取程序存储器中的常数。
2-3. 简述8051片内RAM的空间分配。
答：低128B位数据存储器区分为：工作寄存器区（00H~1FH）；位寻址区（20H~2FH）；一般数据存储区（30H~7FH）高128B数据存储器区离散地分布着21个特殊功能寄存器2-4. 简述直接位寻址区的空间分配，片内RAM中包含哪些可位寻址单元？答：MCS-51单片机片内RAM中有两个区域可进行位寻址：（1）片内RAM低128字节的位寻址区，地址为20H~2FH的16个字节单元共128位，每一位都有相应的位地址，可用位寻址方式对其进行置位、复位、内容传送、逻辑运算等操作，128位的位地址定义为00H~7FH。
（2）片内RAM高128字节的存储器区，有21个特殊功能寄存器。
其中字节地址正好能被8整除的字节单元中的每一位都可以按位寻址、操作。
14 2-5．8051的P0~P3口有何不同，用作通用I/O口输入数据时应注意什么？答：P0~P3口功能不完全相同。
（1）访问外扩展存储器时，P2口送出16位地址的高8位地址，P0口先送出16位地址的低8位地址，再做数据的输入/输出通道。
（2）在无片外扩展存储器的系统中，P0、P2口不需要做地址口时，和P1、P3口一样，都可作为准双向通用I/O 口使用。
P0的输出级无上拉电阻，在作为通用I/O口时需外接上拉电阻，且P0口的每一位输出可驱动8个TTL负载，而P0~P3口的输出级接有上拉负载电阻，每一位输出可驱动4个TTL负载。
在作通用I/O输入数据时应注意：应先对相应的端口锁存器写1，防止误读。
2-6. 8051单片机引脚有何功能？在使用8031时，引脚应如何处理？EAEA答：引脚为外部程序存储器地址允许输入端，其电平的高低决定了系统复位后CPU是从片内程序存储器还是片外扩展存储器的0000H字节单元开始取指令。
EA（1）当引脚接成高电平时，CPU首先从片内0000H字节单元开始取指令执行程序，当指令地址寄存器PC中的内容超过0FFFH后，就自动转向片外扩展的EPROM中取指令执行，这时芯片外部的重叠地址为0000H~0FFFH的低4KB EPROM忽略不用。
EA（2）当引脚接成低电平时，复位后CPU直接从片外EPROM的0000H字节单元开始取指令执行，这时芯片内部0000H~0FFFH的4KB单元被忽略不用。
EA在使用8031时，由于其内部没有ROM/EPROM，所以必须使用外部扩展程序存储器，它的引脚应该接成低电平，CPU直接从片外扩展的EPROM中取指令执行。
EA2-7. 8051单片机有哪些信号需要芯片以第二功能的方式提供？答：（1）VPD（9脚）：片内RAM备用电源的输入端。
（2）(30脚)：对于片内带有可编程序存储器的芯片，作为编程写入的编程脉冲输入端，把编写好的程序指令代码存入程序存储器中。
PROG（3）VPP (31脚)：对于片内有EPROM的芯片固化程序时，它作为是加高编程电压的输入端。
（4）RXD (10脚)：串行口通信数据输入线。
（5）TXD (11脚)：串行口通信数据输出线。
（6）(12脚)：外部中断0输入信号。
INT0（7）(13脚)：外部中断1输出信号。
INT1（8）T0 (14脚)：定时器0的脉冲信号外部输入。
（9）T1 (15脚)：定时器1的脉冲信号外部输入。
15（10）(16脚)：CPU至片外数据存储器的“写选通控制”输出。
WR（11）(17脚)：CPU至片外数据存储器的“读选通控制”输出。
RD2-8. 内RAM低128B单元划分为哪三个主要区域？各区域主要功能是什么？答：地址范围为00H~7FH的128字节单元，按功能特点划分为不同的几个区，分述如下。
（1）工作寄存器区地址范围为00H~1FH的32字节存储器单元，分为四个组，每组有8个工作寄存器字节单元，定名为R0、R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7。
通过改变程序状态字特殊功能寄存器PSW中RS1，RS0两位的内容，每组工作寄存器均可选作CPU的当前工作寄存器组。
（2）位寻址区地址为20H~2FH的16个字节单元中共128位，每一位都有相应的位地址，可用位寻址方式对其进行置位、复位、内容传送、逻辑运算等操作。
（3）一般数据存储区地址范围为30H~7FH的区域，可用于原始数据及运算结果的存储。
值得注意的是，30H~7FH 中一部分字节单元可以开辟出一块遵守“后进先出”或“先进后出”规则的特殊数据区──堆栈。
2-9. 单片机系统复位有哪几种方法？复位后特殊功能寄存器初始状态如何？答：使单片机系统复位有两种方法：上电自动复位和按键手动复位系统复位的主要功能就是把PC初始化为0000H，使单片机从0000H单元开始执行程序，另外，系统复位还使一些特殊功能寄存器恢复到复位状态。
PC: 0000H ACC: 00H PSW: 00HSP: 07H DPTR：0000H P0~Ｐ3: FFHIP: **000000B IE:0*000000B TMOD: 00HTCON: 00H TL0: 00H TH0: 00HTL1: 00H TH1: 00H SCON: 00HSBUF:不定PCON: 0***0000B2-10. 开机复位后，CPU使用那组工作寄存器作为当前工作寄存器？它们的地址是什么？答：开机复位后，由于（RS1=0，RS0=0），CPU使用第0组工作寄存器作为当前工作寄存器，它的地址为00H~07H. 2-11. CPU如何确定和改变当前工作寄存器组？答：通过改变程序状态字特殊功能寄存器PSW中RS1,RS0两位的内容，每组工作寄存器均可被选作当前工作寄存器。
RS1 RS0 当前工作寄存器0 0 第0组0 1 第1组16 1 0 第2组 1 1 第3组2-13．位寻址与字节单元地址7CH如何区别？位地址7CH、具体在片内RAM的什么位置？答：8051采用不同的寻址方式和指令分别对位和字节进行不同的操作，如SETB 20H指的是20H位单元的内容置为1，而MOV 20H,#0FFH指的是内RAM20H字节单元的内容变为FFH。
位地址7CH在内RAM低128字节的2FH字节单元的第四位。
2-14. 8051单片机时钟周期与振荡周期之间有什么关系？答：8051单片机的时钟周期为振荡周期的两倍。
2-15．一个机器周期的时序是怎样划分的？答：MCS-51系列单片机工作的一个机器周期由6个S状态周期组成，即S1~S6,每个状态又持续两个振荡周期，即P1和P2两拍，故一个机器周期包括12个振荡周期。
一个机器周期具体分为S1P1,S1P2,S2P1,S2P2,S3P1,S3P2,S4P1,S4P2,S5P1,S5P2,S6P1,S6P2共12状态拍。
若采用12MHZ晶体振荡器，则每个机器周期恰为1μs。
2-16. 什么叫堆栈？堆栈指针SP的作用是什么？8051单片机堆栈容量不能超过多少字节？答：一般在30H~7FH的地址范围内，有一部分字节单元可开辟出一块遵守“后进先出”或“先进后出”规则的特殊数据区，就叫堆栈。
SP为堆栈指针，它始终存放堆栈顶部字节单元的地址（栈顶指针），数据压栈时，SP首先自动加1，然后数据压入SP内容指示的字节单元中；而数据出栈时，SP内容指示的字节单元中的数据弹出，然后SP自动减1，这样SP始终指向堆栈顶部字节单元的地址。
8051单片机堆栈容量最多不能超过128字节。
初始化后，（SP）=07H，如果CPU使用工作寄存器1组，那么堆栈和工作寄存器将发生冲突，因此常把堆栈移至30~7FH区域之中。
2-17. 分析原教材中说明图2-16系统中各信号线的作用。
答：P1口用作一般I/O口，P1.0，P1.1，P1.2通过光电隔离电路向三相步进电机的功率放大电路顺序地发出步进脉冲信号；P1.6和P1.7作为输入，检测控制步进电机的正反转的按键状态；XTAL1和XTAL2接外部时钟电路，为系统提供振荡时钟；P0口分时用作地址/数据总线，取指令时输出低8位地址，经地址锁存器74LS373锁存，其它时间P0口用作数据总线输出8位数据；高5位地址由P2.0~P2.4提供；ALE作为地址输出锁存控制端；接地，CPU直接从外扩EPROM中取指令执行；为程序存储器输出允许控制端，在CPU读取EPROM中数据时，EA PSEN17使EPROM输出指令。
3-1 什么是寻址方式？MCS-51单片机有哪几种寻址方式？对8031内部RAM的128~255字节地址的空间寻址要注意什么？答：寻址方式是如何找到存放被操作数据的位置（地址）的方法；MCS-51单片机有七种寻址方式：寄存器寻址、直接寻址、立即数寻址、寄存器间接寻址、变址间接寻址、相对寻址和位寻址；8031内部RAM的128~255字节为特殊功能寄存器区，只允许使用直接寻址方式。
3-6 若要完成以下数据传送，如何应用MCS-51指令予以实现？（1）R1的内容传送到R0：MOV A, R1MOV R0, A（2）外部RAM 20H单元的内容送入R0：MOV R1, #20HMOVX A, @R1MOV R0, A（1）外部RAM 0020H单元的内容送内部RAM 20H单元：MOV R0, #20HMOVX A, @R0MOV 20H, A（2）外部RAM 1000H单元内容送内部RAM 20H单元：MOV DPTR, #1000HMOVX A, @DPTR31 MOV 20H, A（3）外部ROM 2000H单元内容送R0：MOV A, #00HMOV DPTR, #2000HMOVC A, @A+DPTRMOV R0, A（4）外部ROM 2000H单元内容送内部RAM 20H单元：MOV A, #00HMOV DPTR, #2000HMOVC A, @A+DPTRMOV 20H, A（5）外部ROM 2000H单元内容送外部RAM 0020H单元：MOV A, #00HMOV R0, #20HMOV DPTR, #2000HMOVC A, @A+DPTRMOVX @R0, A3-8 已知SP=25H，PC=2345H，标号LABEL所在的地址为3456H，问执行长调用指令LCALL LABEL后，堆栈指针和堆栈的内容发生什么变化？PC值等于什么？答：（SP）=27H，（26H）=48H，（27H）=23H；（PC）=3456H3-9 上题中的LCALL指令能否直接换成ACALL指令，为什么？如果使用ACALL指令，则可调用的地址范围是什么？答：不能，因为LABEL所在地址3456H与PC不在同一2 KB范围内，即高5位地址不同。