单片机第二章答案(最新整理)

第二章作业

2.18051 单片机内部结构主要由哪些部件组成？各部件的主要功能各是什么？

答：8051 单片机在一块芯片中集成了CP U、RAM、ROM、定时/计数器、I/O 接口

等功能部件。

（1）一个面向控制的 8 位CPU。

（2）一个片内振荡器及时钟电路。

（3） 256 字节片内 RAM（低128 字节做数据存储器，高 128 字节包含 21 个特殊功能寄存器 SFR）。

（4） 4KB 片内存程序存储器 ROM。

（5） 4 个8 位并行 I/O 接口。

（6）一个全双工串行 I/O 接口。

（7） 2 个16 位定时/计数器 T0/T1。

（8）为5 个中断源配套的两级优先级嵌套的中断结构。

（9）有位寻址功能、适于布尔处理的位处理机。

各部件的主要功能：CPU 是单片机的指挥、执行机构，由它读入用户编写的控制程序并逐条执行，主要由运算器和控制器两大部分组成；内振荡器及时钟电路CPU 的操作需要精确的定时，这是用一个晶体振荡器产生稳定的时钟脉冲来控制的。MCS-51 单片机在通常应用的情况下，使用 6MHz 或12MHz 的振荡频率； RAM 的作

用其中低 128 字节的数据存储器有工作寄存器（00H～1FH）,位寻址区，数据缓

冲区。高 128 字节的内部数据存储器单元专用寄存器使用的，其单元地址为

80H～FFH 为专用寄存器；ROM 用于存放编好的程序和表格常数；4 个8 位并行

I/O 接口每个接口中，每个口的每一位口线都包含一个锁存器，一个输出驱动器和输入缓存器；一个全双工串行 I/O 接口一个发送缓存器，另一个接收缓存器；2

个16 位定时/计数器 T0/T1 它们各自由两个独立的 8 位寄存器组成，共有 4 个

独立的寄存器：TH0，TL0，TH1，TL1。可以对这 4 个寄存器寻址，但不能把 T0，

T1 当做一个 16 位寄存器来寻址；

位寻址功能：内部RAM 的20H～2FH 单元，既可以作为一般 RAM 单元使用，进

行字节操作，也可以对单元中的每一位进行位操作；布尔处理：能在开光决策、逻

辑电路仿真和实时控制方面非常有用。

2.48051 的振荡周期和机器周期有什么关系？当振荡频率

为 10MHz 时，机器周期是多少？

答：一个机器周期=12 个振荡周期；当振荡频率为 10MHz 时，机器周期是 1us。

2.58031 单片机有很多外接程序存储器时，实际它还有多

少条 I/O 线可以用？当接有外部数据存储器时，还剩下多少条 I/O 线可以用？

答：8031 单片机有很多外接程序存储器时 P0 和P2 口要用作数据和地址总线，

所以只有 P1 和P3 口可用作 I/O 口，共 16 条I/O 线。在使用外部存储器时，除

了占用 P0 和P2 口外，还需要用 P3 口RD（P3.7）和WR（P3.6）两条控制线，

所以这种情况下就只剩下 14 条I/O 线可用了。

2.6MCS-51 单片机程序存储器和数据存储器地址范围都是0000H～FFFFH，且程序存储器和数据存储器有内外之分，

在实际使用时如何区分它们？

答：程序存储器用于存放编好的程序和表格常数。8051 在物理上虽然有可寻址

内外两个程序存储器，但在逻辑上却只有一个统一的存储空间，采用 MOVC 指令进

行访问。EA 端保持高电平，8051 的程序计数器 PC 在0000H～0FFFH 地址范围内

是执行片内 ROM 中的程序，当 PC 在1000H～FFFFH 地址范围时，自动执行片外

程序存储器中的程序。EA 保持低电平时，只能寻外部程序存储器，片外存储器可

以从 0000H 开始编址。与程序存储器不同，MCS-51 单片机可寻址的数据存储器

无论在物理上还是逻辑上都分为两个独立的地址空间。内部数据存储器

（内部 RAM）空间为 00H～FFH,访问时用 MOV 指令。64K 字节的外部数据存储器

的能力，空间为 0000H～0FFFFH。对外部数据存储器的访问采用 MOVX 指令。

2.78051 单片机的片内RAM 是如何分区的，各有什么功能？

答：数据存储器（RAM）为 256 字节, 地址范围为 00H～FFH, 分为两大部分:

低128 字节（00H～7FH）为真正的 RAM 区(数据缓存区，位寻址区，工作寄存器区); 高 128 字节（80H～FFH）为特殊功能寄存器区 SFR。

工作寄存器区：提高程序编制的灵活性，为 CPU 提供了就近数据存储的便利，

有利于提高单片机的运算速度。

位寻址区：进行字节操作，也可以对单元中每一位进行操作。

数据缓存区：供用户随即读写使用的数据缓存区。

特殊功能寄存器区 SFR：有累加器 A、寄存器 B、程序状态字 PSW 都属于特殊功

能寄存器。

2.8当 PSW 中的 RS0=1、RS1=1 时，工作寄存器 R0～R7 的地址各为多少？

答：第 0 组地址：00H-07H，第1 组地址：08H-0FH，第2 组地址：10H-17H，

第3 组地址：18H-1FH；当RS0=1、RS1=1 时，工作寄存器 R0～R7 的地址为第 3

组地址：18H-1FH。

2.9为什么说 8051 的堆栈最大深度为 80 字节？

答：在内部 RAM 抵128 字节单元中，工作寄存器占去 32 个单元，位寻址区占去

16 个单元，剩下 80 个单元，这就是供用户随机读写使用的数据缓存区，其单元

地址为：30H～7FH。对数据缓存区的使用没有任何规定或限制，但在一般应