单片机原理及接口技术(第三版)教材习题解答

单片机原理及接口技术教材习题全部解答

第1章绪论

1-1解答：

第一台计算机的研制目的是为了计算复杂的数学难题。它的特点是：计算机字长为12位，运算速度为5 000次/s，使用18 800个电子管，1 500个继电器，占地面积为150 m2，重达30 t，其造价为100多万美元。它的诞生，标志着人类文明进入了一个新的历史阶段。

1-2解答：

单片微型计算机简称单片机。一个完整的单片机芯片至少有中央处理器（CPU）、随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、定时/计数器及I/O接口等部件。

1-3解答：

单片机的发展大致经历了四个阶段：

第一阶段（1970—1974年），为4位单片机阶段；

第二阶段（1974—1978年），为低中档8位单片机阶段；

第三阶段（1978—1983年），为高档8位单片机阶段；

第四阶段（1983年至今），为8位单片机巩固发展阶段及16位单片机、32位单片机推出阶段。

1-4解答：

Intel公司的MCS-48系列、MCS-51系列、MCS-96系列产品；

Motorola公司的6801、6802、6803、6805、68HC11系列产品；

Zilog公司的Z8、Super8系列产品；

Atmel公司的AT89系列产品；

Fairchild公司的F8和3870系列产品；

TI公司的TMS7000系列产品；

NS公司的NS8070系列产品；

NEC公司的μCOM87（μPD7800）系列产品；

National公司的MN6800系列产品；

Hitachi公司的HD6301、HD63L05、HD6305。

1-5解答：

（1）8031/8051/8751三种型号，称为8051子系列。8031片内没有ROM，使用时需在片外接EPROM。8051片内含有4KB的掩模ROM，其中的程序是生产厂家制作芯片时烧制的。8751片内含有4KB的EPROM，用户可以先用紫外线擦除器擦除，然后再利用开发机或编程器写入新的程序。

（2）8032A/8052A/8752A是8031/8051/8751的增强型，称为8052子系列。其中片内ROM和RAM 的容量比8051子系列各增加一倍，另外，增加了一个定时/计数器和一个中断源。

（3）80C31/80C51/87C51BH是8051子系列的CHMOS工艺芯片，80C32/80C52/87C52是8052子系列的CHMOS工艺芯片，两者芯片内的配置和功能兼容。

1-6解答：

8052子系列片内ROM和RAM的容量比8051子系列各增加一倍，另外，增加了一个定时/计数器和一个中断源。

1-7解答：

AT89系列单片机是美国Atmel公司的8位Flash单片机产品。它的最大特点是在片内含有Flash存储器，在系统的开发过程中可以十分容易地进行程序的修改，使开发调试更为方便。AT89系列单片机以8031为内核，是与8051系列单片机兼容的系列。

1-8解答：

高档型单片机有A T89S51、A T89S52、AT89S53和A T89S8252等型号，其中A T89S51有4KB可下载Flash存储器，A T89S52、AT89S8252有8KB可下载Flash存储器，AT89S53有12KB可下载Flash存储器。

第2章 MCS-51系列单片机的结构及原理

2-1解答：

MCS-51单片机由8个部件组成：中央处理器（CPU），片内数据存储器（RAM），片内程序存储器（ROM/EPROM），输入/输出接口（I/O口，分为P0口、P1口、P2口和P3口），可编程串行口，定时/计数器，中断系统及特殊功能寄存器（SFR）。

中央处理器（CPU）：单片机的核心部分，它的作用是读入和分析每条指令，根据每条指令的功能要求，控制各个部件执行相应的操作。

片内数据存储器（RAM）：存放各项操作的临时数据。

片内程序存储器（ROM/EPROM）：存放单片机运行所需的程序。

输入/输出接口（I/O口）：单片机与外设相互沟通的桥梁。

可编程串行口：可以实现与其它单片机或PC机之间的数据传送。

定时/计数器：具有可编程功能，可以完成对外部事件的计数，也可以完成定时功能。

中断系统：可以实现分时操作、实时处理、故障处理等功能。

特殊功能寄存器（SFR）：反映单片机的运行状态，包含了单片机在运行中的各种状态字和控制字，以及各种初始值。

2-2解答：

EA引脚是片内外程序存储器的选择信号。当EA端保持高电平时，访问内部程序存储器，但在PC （程序计数器）值超过0FFFH（对于8051/8751/80C51）或1FFFH（对于8052）时，将自动转向访问外部程序存储器。当EA端保持低电平时，不管是否有内部程序存储器，则只访问外部程序存储器。

由于8031片内没有程序存储器，所以在使用8031时，EA引脚必须接低电平。

2-3解答：

在MCS-51单片机中，除P3口具有第二功能外，还有3条控制线具有第二功能。

P3口的第二功能：

P3.0—RXD：串行数据接收端

P3.1—TXD：串行数据发送端

INT：外部中断0申请输入端

P3.2—0

INT：外部中断1申请输入端

P3.3—1

P3.4—T0：定时器0计数输入端

P3.5—T1：定时器1计数输入端

P3.6—WR：外部RAM写选通

P3.7—RD：外部RAM读选通

3条控制线的第二功能：

ALE—PROG：片内EPROM编程脉冲。片内具有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。

RESET—VPD：备用电源。VCC掉电期间，此引脚可接备用电源，以保持内部RAM数据不丢失。

EA—VPP：片内EPROM编程电源。在对片内具有EPROM的芯片进行编程时，此引脚用于施加21V编程电源。

2-4解答：

MCS-51单片机的内部存储空间分为数据存储器和程序存储器。

内部数据存储器：共256字节单元，包括低128个单元和高128个单元。低128字节又分成3个区