单片机原理及应用第一章课后答案

作业答案0-1

绪论

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。6．举例说明生活中应用单片机的例子。

解：

生活中单片机无处不在：如洗衣机的控制主板、太阳能的温度控制器，电动车的控制器，电磁炉、（高级）电冰箱的控制系统、手机、电视遥控器、空调、洗衣机、微波炉、冰箱、热水器、电子称、电子表、计算器、汽车钥匙、可视门禁、公交车报站器、公交车刷卡器、红绿灯控制器等等。欧美日等国家，一个家庭中所拥有的单片机数量平均到100-120片。

单片机有着广泛的应用领域：

(1) 单片机在智能仪器仪表中的应用；

(2) 单片机在工业测控中的应用；

(3) 单片机在计算机网络和通讯技术中的应用；

(4) 单片机在日常生活及家电中的应用；

(5) 单片机在办公自动化方面。

目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物、自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械等等。

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接口，每个接口都是8位双向口，共占32根引脚。每个接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个接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。其地址是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。时钟周期又称为节拍（用P表示）。时钟周期是时序中的最小单位。一个状态有两个节拍，

机器周期定义为实现特定功能所需的时间。MCS-51的机器周期由12个时钟周期构成。

执行一条指令所需要的时间称为指令周期，指令周期是时序中的最大单位。由于机器执行不同指令所需的时间不同，因此不同指令所包含的机器周期数也不尽相同。MCS-51的指令可能包括1～4个不等的机器周期。

当MCS-51的主频为12MHz时，一个机器周期为1μs。执行一条指令需要的最长时间为4μs。