单片机 思考题与作业答案

第一讲思考题与作业

思考：

1.什么是单片机？主要用途是什么？列举你所知道的单片机？

答：随着微电子技术的不断发展，微处理器芯片及其外围芯片的集成度越来越高，已经可以将CPU和外围芯片，如程序存储器、数据储存器、并行、串行I/O口、定时器/计数器、中断控制器及其他控制部件集成在一个芯片之中，制成单片机。

单片机（Single－Chip Computer 缩写SCC）是发展初期由结构命名的，它从构成的侧面强调在单芯片上集成了必备成分的小计算机；

微控制器（Microcontroller）是当前由功能命名的，是因为用计算机的逻辑功能解决简单的控制问题比以往来得更容易，而且应用也更广泛；

嵌入式系统SoC（System on Chip或Embedded System ）是当前又由结构命名。嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成，它是可独立工作的系统及应用软件系统等组成，它是可独立工作的“器件”。

2. 51核单片机是否代表当前先进水平的单片机？

51核单片机不是代表当前先进水平的单片机，它是目前在中国大陆最流行的单片机系列。

作业：1-1、5

1-1.说明MCS-51有哪些产品，它们有何区别？

答：MCS-51是Intel公司1980年开始推出的系列产品，主要有8031、8051、8751；8032、8052、8752；80C31、80C51和87C51。它们的区别是末尾是“1”的，内部ROM（如果有的话）4K字节，内部RAM128字节，有T0、T1两个计数器。末尾是“2”的，内部ROM（如果有的话）8K字节，内部RAM256字节，有T0、T1和T2三个计数器。倒数第二位是“5”的有内部ROM，是“3”的无内部ROM。第二位是“7”的内部是EPROM，是“0”的ROM必须有厂家才能一次性写入代码。是“0”的ROM必须有厂家才能一次性写入代码。至于其它厂家生产的51增强核系列是MCS-51的扩充，一般不再称为MCS-51。

1-5.解释ROM、OTPROM、EPROM、EEPROM、Flash、RAM的意义。

答：ROM-只读存储器，一般由厂家编程烧录；OTPROM是一次性可编程只读存储器，用户可以自己编程烧录；EPROM是紫外光可擦可编程只读存储器，

用户可以自己编程烧录；EEPROM是电可擦可编程只读存储器，用户可以自己编程烧录；Flash是采用FLASH技术的存储器，它可高速读/写烧录的存储器；RAM是读写存储器，与Flash的区别是掉电后信息丢失。

第二讲思考题与作业

思考：

1.PC、SP、DPTR、PSW、ACC这几个SFR各有什么用处?

答：指令执行用PC作寻址指针，SP用作堆栈指针，DPTR用作指令中访问外部RAM和程序存储器指针，PSW中的RS0、RS1控制R0～R7选择00H～1FH 中哪8个单元作寄存器区；CY、P、AC、OV标志受算术、逻辑运算结果影响，可控制程序分支，十进制加法，多字节加减法运算。

2.MCS－51核中的通用寄存器R0-R7各有几个？如何区分？如何选用？

答：可分成4个寄存器组，每组各有8个通用寄存器R0～R7 。

0组R0～R7对应内部RAM00H～07H

1组R0～R7对应内部RAM08H～0FH

2组R0～R7对应内部RAM10H～17H

3组R0～R7对应内部RAM18H～1FH

RS1 RS0=00选择0组

RS1 RS0=01选择1组

RS1 RS0=10选择2组

RS1 RS0=11选择3组

3.MCS－51核的片内存储空间共有哪些，可寻址的范围有多大，实有的物理存储器是多少，试绘图说明之。

答：片内存储空间分成程序存储空间和数据存储空间两大部分，数据存储空间又分成内部RAM和SFR两部分。如图1所示：

图1 MCS－51核的片内存储空间

2-1.程序状态字寄存器PSW各位的定义是什么？

答：CY（PSW.7）进位标志；AC（PSW.6）辅助进位标志；RS1、RS0（PSW.4、PSW.3）控制R0～R7选择00H～1FH中哪8个单元作寄存器区；OV（PSW.2）溢出标志；P（PSW.0）奇偶标志位。

2-2.通常的微机系统存储器结构有哪几类？MCS-51单片机存储器结构属于哪一类？MCS-51可寻址多大空间？单片机如何区别程序存储器和数据存储

器？

答：有哈佛结构（是一种将程序指令存储和数据存储分开的存储器结构）和冯·诺伊曼结构（也称普林斯顿结构，是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构）两种。MCS-51单片机存储器结构属于哈佛结构。MCS-51的程序和数据（外部数据，不含内部数据）存储器的寻址空间各为64K字节。MOVC类指令寻址程序存储器空间；MOVX类指令寻址数据空间。

第三讲思考题与作业

思考：

各并行口的每条管脚都可以单独使用吗？可用输入的管脚为什么要先写

1？MCS－51核复用功能的管脚有哪些?

答：作为通用I/O口都可以单独使用，第二功能看情况而定。必须写1，因为锁存器写0时，该位对应的口管脚已经通过输出管脚导通接地，即使外部输入高电平也被短路到地，永远不会读到对应1的高电平。

P2、P3和P0均为复用功能管脚。如图2所示：

图2 MCS－51核复用功能的管脚

2-4.简述MCS-51单片机P0、P1、P2、P3口的作用。在访问外部ROM或RAM时，P0口和P2口各用来传递什么信号？P0口为什么要采用片外地址锁存器？

答：都可以作通用I/O口，除P1外P2、P3和P0均为复用功能管脚。如图2所示：

在访问外部ROM或RAM时P0传递低8位地址信号和8位数据信号，P2传递高8位地址总线信号。由于P0是时分复用信号，为使现出现的低8位地址总线能与后出现的8位数据总线同时对外部ROM或RAM有效，必须把地址总线的低8位锁存到片外地址锁存器。

2-5.什么是复位？MCS-51单片机有几种复位方法？复位后，CPU从程序存储器的哪一个单元开始执行程序？试从网上查找“看门狗”的相关资料，从而扩展单片机的复位方法。

答：复位是单片机的初始化操作。只要RST引脚保持高电平2个机器周期，就产生复位，不论这个信号是什么原因（上电还是手动）产生的。复位后第一条指令从0000H单元开始执行。不必从网上查找“看门狗”的相关资料扩展单片机的复位方法，只需选择带看门狗功能的51核单片机即可。

第四讲思考题与作业

思考：

1. MCS－51指令集中绝大多数指令涉及片内RAM空间（包括SFR），你能罗列全吗？

答：传送指令中：

MOV、PUSH、POP、XCH、XCHD

MOV DPTR，＃data16；

算术运算指令中：

ADD、ADDC、DA A、INC、SUBB、DEC、MUL AB、DIV AB

逻辑运算指令：

CLR、CPL、SWAP、RL、RLC、RR、RRC；

ANL、ORL和XRL

2. MCS－51指令集中有不少的指令涉及程序存储空间，你能罗列全吗？

答：包括如下两条指令：

MOVC A，@A+DPTR和

MOVC A，@A+PC