单片机C语言应用程序设计马忠梅课后习题答案

第一章

1、8051单片机由哪几部分组成？

8位中央处理器CPU、片内振荡电器及其时钟电路，4个8位并行I/O口（其中P0和P2可用于外部存储器的扩展），2个16位定时器/计数器，5个中断源（具有2个中断优先级），全双工串行口，布尔处理器。

2、8051单片机有多少个特殊功能寄存器？它们可以分为几组，各完成什么主要功能？

P7 1-3表

答：8051单片机内部有21个特殊功能寄存器，在物理上是分散在片内各功能部件中，在数学上把它们组织在内部数据存储器地址空间80H~FFH中，以便能使用统一的直接寻址方式来访问。这些特殊功能寄存器颁在以下各个功能部件中：

（1）CPU：ACC、B、PSW、SP、DPTR（由DPL和DPH两个8位寄存器组成）；主要完成运算和逻辑判断功能；

（2）中断系统：IP、IE；完成中断管理

（3）定时器/计数器：TMOD、TCOM、TL0、TH0、TL1、TH1；完成定时或者计数功能（4）并行I/O口：P0、P1、P2、P3完成I/O口功能，其中部分I/O口带有可选的纵向拓展功能

（5）串行口：SCON、SBUF、PCON。主要完成数据的串行发送和接收

3、决定程序执行顺序的寄存器是哪几个？它是几位寄存器？是否为特殊功能寄存器？它的内容是什么信息？

是程序计数器PC，它是16位寄存器，不是特殊功能寄存器，它的内容是下一条将要执行的程序的地址

4、DPTR是什么特殊功能寄存器？DPTR的用途是什么？它由哪几个特殊功能寄存器组成？DPTR是16位数据指针寄存器，它由两个8位特殊功能寄存器DPL（数据指针低8位）和DPH （数据指针高8位）组成，DPTR用于保存16位地址，作地址寄存器用，可寻址外部数据存储器，也可寻址程序存储器。

5、8051的引脚有多少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？

8051单片机的40个引脚中有32根I/O口线，P0口8根I/O线可以在外扩存储器时分时复用作为外部存储器的低8位地址总线和8位数据总线，P2口作为高8位地址总线，和分别作为外部存储器的写和读控制线。地址总线16位，数据总线为8位。

6、什么是堆栈？堆栈指针SP的作用是什么？8051单片机堆栈的最大容量不能超过多少字节？

堆栈是数据寄存器的一部分，这一部分数据的存取是按照先入后出、后入先出的原则进行的。堆栈指针SP在启用堆栈之前是用来决定堆栈的位置。如在8051芯片复位后，SP的值为07H，则决定了堆栈从08H开始设置。修改SP值可以使堆栈设置在内部RAM的其它部分。在堆栈启用之后，SP指向堆栈顶部，即由SP来决定数据读出和存入堆栈的地址。8051单片机内部用作数据区的RAM的容量为128个字节，前8个字节要用来作为工作寄存器R0－R7。堆栈可以从08H开始设置直到7FH，共120个字节。但这只是最大可能的容量。一般情况下，内部RAM还要分出一部分作一般的数据区，或者还要用其中的位寻址区来用于位操作，等等。所以，8051的堆栈区是比较小的，使用时要注意到这个限制。

8、8051内部RAM低128字节可分为几个区域？其中通用寄存器区的字节地址范围为多少？如何实现寄存器组的切换？可位寻址区的字节地址和位地址范围分别为多少？

8051内部RAM的低128字节可以分为通用寄存器区、位寻址区、便签（工作或者堆栈RAM）区和特殊功能寄存器区。通用寄存器区的地址从00H到1FH共32个字节。设置PSW中的位

RSO和RS1可以切换当前通用寄存器组。位寻址区地址从20H到2FH共16个字节128位，占用地址0到127.

9、8051单片机对外有几条专用控制线？其功能是什么？

一般的说法是8051单片机有4条专用控制线。它们是复位信号线RST，高电位有效，当有复位信号从此线输入时，使单片机复位。访问外部存贮器控制信号EA，低电平有效，当此控制线为低电平时，单片机全部使用外部指令存贮器，而当此控制线为高电平时，先使用片内的4KB指令存贮器（0000H－FFFFH），在4KB范围之外，才使用指令存贮器（地址为1000H －FFFFH）。另有两条输出控制：外部程序存贮器的读选通信号PSEN和外部地址锁存器允许信号ALE。前者是低电平有效，在读外部程序存贮器时使用。后者是高电平有效，在锁存P0口输出的低8位地址时使用。

10、8031的/EA端必须怎样处理？为什么？

/EA端是访问外部程序存储器的控制信号；当/EA无效时，访问内部ROM，当/EA为有效时，访问外部ROM。由于8031没有内部ROM，所以EA端必须接低电平。

11、8051单片机的存储器结构与通用微机的存储器结构相比有何特点？

51单片机为8位，现在的通用微机处理器通常都为64位。

51单片机主频一般不超过40MHz，现在的通用微机处理器主频通常为1~4GHz（1000~4000Mhz）。51单片机的I/O（输入/输出）引脚少（只有6~44个，更多的就不是典型的51了），通用微机处理器的I/O引脚多（通常数百个）。

51单片机将程序存储器、数据存储器、处理器还有一些特殊设备（如模拟-数字转换器）等都集成在一块芯片中，系统结构紧凑，功能简单，适合低成本的电器控制。通用微机的程序存储器为硬盘，数据存储器为内存（实际有交错），这些设备以及其他外部设备都在主板上而不是芯片内，系统结构复杂，功能强大，可以实现各种丰富的应用。

12、8051向外扩展的程序存储器和数据存储器的最大容量各是多少？

13、8051四个并行接口各自的功能是什么？

答:P0口作为低8位地址总线和8位数据总线用时,内部控制信号使MUX开关倒向上端,从而使地址/数据信号通过输出驱动器输出.当向外部存储器读写时,P0口就用作低8位地址和数据总线用.这时P0口是一个真正的双向口.

P2还可以作为高8位地址总线用,同样通过MUX开关的倒换来完成.P2在外部存贮器读写时(地址大于FFH)作高8位地址线用.

P3的口其实大多数情况下都用第二功能.:RXD :TXD :-INT0 :-INT1 :T0 :T1 :-WR :-RD

四个接口的负载能力也不相同.P1,P2,P3口都能驱动三个LSTTL门,并且不需要外加电阻就能驱动MOS电路.P0口在驱动TTL电路时能带八个LSTTL门,但驱动MOS电路若作为地址/数据总线,可以直接驱动,而作为I/O口时,需外接上拉电阻(接Vcc)才能驱动MOS电路

14、对8051的P1口的输入操作前，应对端口进行怎样的处理？为什么？

置1，课本P8

复位时,SP,P0口-P3口, 其他SFR(特殊功能寄存器)及PC的初始化状态怎么样?

答:在RST引脚输入高电平.保持24个时钟周期.复位之后,07H写入入栈指针SP,P0口-P3口均置1(允许输入),程序记数器和其它特殊功能寄存器全部清零.

只要把电平变低,就可重新开始执行程序

16、CMOS单片机有哪两种低功耗工作方式？两者主要的不同是什么？

节电方式和掉电方式。P13