单片微机原理及应用课后习题答案

第一章单片机基础

1-1单片机的发展分为几个阶段？答：单片机的发展到目前为止大致分为5个阶段：第一阶段：单片机发展的初级阶段。

第二阶段：低性能单片机阶段。

第三阶段：高性能单片机阶段。

第四阶段：16位单片机阶段。

第五阶段：单片机在集成度、功能、速度、可靠性、应用领域等方面向更高水平发展。1-2说明单片机的主要应用领域？答：由于单片机具有体积小、重量轻、价格便宜、功耗低、易扩展、可靠性高、控制功能强及运算速度快等特点，在国民经济建设、军工产品及家用电器等各个领域均得到广泛应用。主要有：①工业自动化；②智能仪表；③消费类电子产品；④通信方面；⑤军工产品；⑥终端及外部设备控制；⑦多机分布式系统。

1-3MCS-51系列单片机片内包含哪些功能部件？各功能部件的功能是什么？答：MCS-51系列单片机的内部结构：1.中央处理器CPU。其主要完成单片机的运算和控制功能，MCS-51系列单片机的CPU不仅可以处理字节数据，还可以进行位变量的处理。2.片内数据存储器RAM。RAM用于存储单片机运行中的工作变量、中间结果和最终结果等。3.片内程序存储器ROM/EPROM。程序存储器既可以存放已编制的程序，也可以存放一些原始数据和表格。4.特殊功能寄存器SFR。SFR用以控制和管理内部算术逻辑部件、并行I/O口、定时/计数器、中断系统等功能模块的工作。5.并行口。一共有4个8位的并行I/O口：P0、P1、P2、P3。P0是一个三态双向口，可作为地址/数据分时复用口，也可作为通用I/O口。P1只能作为通用I/O口。P2可以作为通用I/O口，也可作为在单片机扩展外部设备时，高8位地址总线使用。P3除了作为通用准双向I/O接口外，各引脚还具有第二功能。6.串行口。有一个全双工的串行口，可以实现单片机与外设之间数据的逐位传送。7.定时/计数器。可以设置为定时方式或计数方式。

1-4MCS-51系列单片机引脚中有多少I/O线？它们和单片机对外的地址总线和数据总线有什么关系？地址总线和数据总线各是多少位？说明准双向口的含义？答：MCS-51一共有32个I/O引脚。P0口有8位数据总线和地址总线的低8位，P2口有地址总线的高8位，因此单片机的地址总线位是16位，寻址空间为64KB，数据总线位宽为8位。同时在P3口还R/W控制信号线。“准双向口”即不是真的双向口的意思。双向口与准双向口的区别为双向口有高阻态,输入为真正的外部信号,准双向口内部有上拉,故高电平为内部给出不是真正的外部信号!软件做处理时都要先向口写“1”！P0是双向口，P1、P2、P3均为准双向口。

1-5MCS-51系列单片机的EA引脚的作用是什么？该引脚分别接高电平和低电平时各有何种功能？答：EA为访问外部程序存储器控制信号，低电平有效。当EA端保持高电平时，单片机访问片内程序存储器；当EA保持低电平时无论片内有无程序存储器，均只访问外部程序存储器。

1-6MCS-51系列单片机的RST引脚的作用是什么？说明单片机上电复位的工作过程？答：RST是复位信号输入端，高电平有效。当单片机运行时，再该引脚出现持续时间大于两个机器周期的高电平，就可完成复位操作。上电复位利用电容两端电压不能突变的原理，在上电瞬间RST引脚与VCC引脚电压相等，随着电容充电两端电压逐渐上升，RST引脚逐渐下降。在充电过程中能够提供足够的高电平，使单片机能够可靠的复位。

1-7MCS-51系列单片机存储器从物理结构、寻址空间分布及功能上如何分类？寻址范围为多少？答：51单片机存储器从物理结构上可分为：片内、片外程序存储器与片内、片外数据存储器4个部分。从寻址空间分布和功能上分为128字节的片内RAM区、128字节的特殊功能寄存器区、64KB的外部RAM区、64KB的外部ＲＯＭ区、４ＫＢ的片内ｆ

ｌａｓｈＲＯＭ区。

1-8决定程序执行顺序的寄存器是哪个？它是几位寄存器？它不是不特殊功能寄存器？

答：决定程序执行顺序的寄存器是程序计数器PC，它是16位的寄存器，寻址空间64KB，它不是特殊功能寄存器。

1-9MCS-51系列单片机内部RAM低128字节单元分为哪上部分？答：MCS-51系列单片机内部RAM低128字节单元可以分为工作寄存器区、位寻址区、普通RAM区三部分。

1-10堆栈有哪些用途？堆栈指针寄存器sp的作用是什么？在程序设计时，为什么要对sp重新赋值？答：堆栈是在内部RAM区开辟的一个区域，用来保存程序运行过程中的一些特殊的数据。堆栈指针寄存器的作用是指定栈顶的位置。单片机在复位时SP=07H，堆栈实际位置从08H开始，即在工作寄存器区内。为此，用户在初始化程序中要给SP 重新赋值，以指定堆栈的起始位置。

1-11MCS-51系列单片机有多少特殊功能寄存器？其中可以位寻址的特殊功能寄存器有多少个？答：51单片机有21个特殊功能寄存器。有11个特殊功能寄存器可以按位寻址。

1-12简述时钟周期、机器周期和指令周期的关系。当晶振的振荡频率为6MHz时一个机器周期为多长时间？答：一个机器周期有12个时钟周期，一个指令周期即为CPU执行一条指令所需的机器周期数。当晶振周期为6MHz时，一个机器周期为2ｕs。

2第二章MCS-51系列单片机指令系统

32-1说明机器语言、汇编语言和高级语言三者各自的优缺点及应用场合？答：

1.机器语言或称为二进制代码语言，计算机可以直接识别，不需要进行任何翻译，它的

书面形式全是"密"码，所以可读性差，不便于交流与合作。因为它严重地依赖于具体的计算机，所以可移植性差，重用性差。

4 2.汇编语言是面向机器的程序设计语言.汇编语言是一种功能很强的程

序设计语言,也是利用计算机所有硬件特性并能直接控制硬件的语言。使用汇编语言编写的程序，机器不能直接识别，要由一种程序将汇编语言翻译成机器语言。

5 3.高级语言接近算法语言，易学、易掌握；高级语言为程序员提供了结

构化程序设计的环境和工具，使得设计出来的程序可读性好，可维护性强，可靠性高；.

高级语言远离机器语言，与具体的计算机硬件关系不大，因而所写出来的程序可移植性好，重用率高；由于把繁杂琐碎的事务交给了编译程序去做，所以自动化程度高，开发周期短

6 2-2 MCS-51系列单片机的指令分为哪几类？说明各类指令的功能？答：

MCS-51单片机指令可分为：1.数据传送指令。用于操作数间的数据传送、数据交换以及堆栈的操作。2.算数运算类指令。用于完成加、减、乘、除四则运算，以及增量、减量和十进制调整操作。3.逻辑运算及循环移位指令。用于与、或、异或逻辑运算以及累加器A的清零取反，循环移位操作。4.控制转移类指令。用于程序内的转移以及子程序的调用和返回。5.位操作类指令。用于完成以位为对象的传送、运算、转移控制等操作。

7 2-3 简述MCS-51系列单片机的汇编语言指令格式？答：51单片机汇编语言指

令的标准格式如下：

8 [标号：] 操作码[目的操作数] [，源操作数] [；注释]

9 2-4MCS-51系列单片机有哪几种寻址方式？说明各寻址方式的寻址过程？答：

51单片机的寻址方式有：1.立即寻址。立即寻址是直接给出源操作数，不用去寄存器或存储器取数。2.直接寻址。直接寻址直接给出了源操作数或目的操作数所在的存储器地址。3.寄存器寻址。寄存器寻址即是在一条指令中的源操作数或目的操作数存放于某一指定寄存器。4.寄存器间接寻址。即是操作数的地址存放于某一指定的寄存器中，即