单片机作业答案第1、2章

第1、2章习题

一、问答题

1．什么是单片机？89c51、89c52有那些内部资源？

答：单片机是在一块硅片上集成了中央处理器（CPU），存储器（RAM、ROM），和各种输入、输出接口（如计数器、并行口、串行口等），具有一台计算机的基本功能的集成芯片。

89c51为基本型51系列单片机，主要有128个字节的内部RAM；32根IO口（P0~P3），4K flash ROM；2个外部中断，2个计数器/定时器；一个全双工串行口等。89c52为增强型51系列单片机，内部资源与89c51基本一样，但有256个字节的内部RAM； 8K flash ROM；

答：EA 是外部程序存储器地址允许输入端。当EA引脚接高电平时，CPU 从片内程序存储器地址0000H单元开始执行程序，当地址超过单片机自带的内部ROM（如98c51为4KB）时，将自动执行片外程序存储器的程序。当EA引脚接低电平时，CPU仅访问外部程序存储器。

目前，51系列单片机中的内部ROM从1k到64k的都有，所以应用系统中都不会扩展外部ROM，EA在实际应用中都接高电平了，部分51单片机甚至已经没有EA端口了。

3．89C51单片机执行指令所用的时间与机器周期之间的关系是什么？

答：单片机的操作在一定的时钟节拍指挥下进行，它由内部时钟电路产生，单片机执行一条指令以机器周期为单位。89C51的一个机器周期包括12个振荡周期，它又分为6个S状态：S1~S6 ，每个状态又分为两拍，称为P1和P2。因此一个机器周期中的12个振荡周期表示为S1P1，S2P2，…，S6P1，S6P2。若用外接12MHz晶体振荡器，则每个机器周期为1us 。4．单片微型计算机中经常采用的数制和编码是什么？

答：单片微型计算机的内部使用二进制数，后缀用B表示，为了书写方便，常将二进制数写成十六进制数，后缀用H表示；在数据的显示操作中，也经常使用BCD 码和ASCII 码。二进制中的一位，用bit表示。一个字节为8位二进制数，用 Byte表示；两个字节称为一个字，用word 表示；半字节为4位二进制数。

5．如何理解逻辑电路中高低电平与0和1两个状态之间的关系，5v的TTL电路中高低电平是如何规定的？

答：逻辑电路中，电位的高低常用高电平、低电平来描述。由于温度变化、电源波动、电磁干扰及元件特性变化等原因的影响，实际的高低电平都不是一个固定值，通常是一个变化范围，在此范围内，就判断为1或0状态。对于5V TTL逻辑电平，输出在2.4V以上为高电平，输出在 0.4V以下为低电平；输入在2V以上为高电平，在0.8V以下为低电平；通常也可以粗略理解成高电平“1”大约为5V，低电平“0”为0V，这种理解并不完全正确，但作为初学者是可以参考的。

6．DIP封装的89C51单片机都有哪些引脚？

答：常见的89C51单片机采用40引脚双列直插封装，称DIP封装（还有很多其它的封装，请见教材）。其中有：2只引脚接主电源，2只引脚接外部晶振，4只引脚用于控制，32只引脚用于通用I/O口。

7．如果手中仅有一台示波器，可通过观察哪个引脚的状态，来大致判断MCS－51单片机正在工作？

答：可以观察ALE引脚是否有连续方波脉冲波形。

8．89C51单片机存储器系统的基本结构是什么？

答：89C51单片机存储器在物理结构上分为程序存储器和数据存储器，这种程序存储器和数据存储器分开的结构形式，称为哈佛结构。

9．89c51应用系统存储器部分由哪几部分组成？片内RAM分为哪几个区域？

答：89c51应用系统一般可由程序存储器（ROM）、外部数据存储器（片外RAM，不是必须的）和内部数据存储器组成（片内RAM）。片内RAM可分为4个部分：寄存器区，为4个各有R0～R7的0～3区（组）；可位寻址区，其字节中的每一位都有位地址；数据缓冲区，主要用于用户存放数据；特殊功能寄存器区，共有21个特殊功能寄存器。

10．单片机的复位（RST）操作有几种方法，复位功能的主要作用。

答：单片机的复位操作方式有：1、上电复位；2、手动复位；3、专用芯片复位。

复位功能的主要作用是：复位时，PC初始化为0000H，使MCS-51单片机从0000H开始执行程序。其它特殊功能寄存器的大都是00H，但P0~P3为FFH；SP为07H；内部RAM的值不受复位的影响。

11．画出西华大学机械学院单片机实验中所用设备连接框图，说明所用软件的作用，简略说明实验步骤。

答：如图：

实验步骤：1.按上图，连接好PC机实验板。

2.运行KEIL，编写程序，使编译通过，形成HEX文件。

3．运行下载程序，将Hex文件下载到单片机中的ROM。

4．运行实验板，如有问题再回到2，直至满意。

12．单片机开发系统的作用是什么？画出其组成框图，并说明各部分的作用。

答：一个单片机应用系统从提出任务到正式投入运行的过程，称为单片机的开发。单片机应用系统建立以后，电路正确与否，程序是否有误，怎样将程序装入芯片等，这都必须借助单片机开发系统，单片机开发系统是单片机编程调试的必需工具。

单片机开发系统一般由以下几个部分组成，如下图：

计算机为普通的通用计算机。它需要安装一个编译软件（如KEIL等），用于编写程序，编译程序。

单片机仿真器本身就是一个单片机系统，它具有与所需开发的单片机应用系统相同性质的单片机芯片。当一个单片机用户系统接线完毕后，由于自身无调试能力，无法验证其硬件、软件是否正确。因此，调试时需要把应用系统中的单片机芯片拔掉，代之取代仿真器提供的仿真头，即用仿真器代替了单片机应用系统上的单片机芯片，当在开发系统上通过仿真器调试单片机应用系统时，就像使用应用系统中真实的单片机芯片一样，这种觉察不到的“替代”称之为“仿真”。其功能主要有：在线仿真应用系统的功能；调试应用系统。

编程器主要用于应用系统的硬件、软件调试成功后固化CPU中ROM的程序代码用。

值得注意的是，现在一些MCS-51单片机系列支持ISP、串口等程序下载功能。因此可以采取用下载线加应用板的经济型方案，省去仿真器和编程器，每次写好程序后立即下载到单片机应用板中的芯片中，进行实际运行，如果没有达到要求的功能，再重复编程、编译、下载，直到成功，从而构成简单的开发系统。西华大学机械学院单片机实验板就是采用的这种方法。

二、选择题

1. 采用补码形式表示一个带符号8位二进制数，它能表示的整数范围是_D__。

A. －127～＋128

B. －127～＋127

C. －128～＋128

D. －128～＋127

2. 下列无符号数中最大的数为__A___。

A. 10010010B

B. 89H

C. 129D

D. 114

3. 下列带符号数中最小的数为 A 。

A. 10010010B

B. 89H

C. 81H

D.79H

4. 采用补码形式表示 -23 为__C___。

A. 97H

B. 17H

C. E9H

D. E8H

5. 下列无符号数中最大的数为___B__。

A. 11111010B

B. 889H

C. 29D

D. 1142

6. 用补码表示十进制数-89为 A7H 。

A. 89H

B. A7H

C. A9H

D. DAH