微机原理与接口技术_单片机原理与接口技术 第二版 李晓林 牛昱光课后答案免费下载

发布时间：2016-09-25 14:04

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单片机原理与接口技术 第二版 李晓林 牛昱光课后答案免费下载

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单片机原理与接口技术 第二版 李晓林 牛昱光 阎高伟 课后答案 电子工业出版社 免费下载

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?第2版?  习题与思考题参考答案汇编  第1章  概  述.......................................................................................1

第2章  MCS-51单片机硬件结构和原理................................................3

第3章  MCS-51单片机指令系统..........................................................11

第4章  MCS-51汇编语言程序设计.....................................................17

第5章  MCS-51单片机C51程序设计.................................................23

第6章  MCS-51单片机中断系统.........................................................29

第7章  MCS-51单片机定时/计数器和串行接口...................................33

第8章  单片机系统基本并行扩展技术.................................................42

第9章  单片机系统常用串行扩展技术.................................................53

第10章  单片机系统模拟量及其他扩展技术........................................61

第11章  单片机系统无线扩展技术.......................................................70

第12章  单片机系统电源设计..............................................................73

第13章  单片机应用系统抗干扰技术...................................................78

第14章  单片机系统开发工具与设计实例............................................82

  1 第1章  概  述

习题与思考题1 1-1 微型计算机通常由哪些部分组成?各有哪些功能?

答?  微型计算机包括运算器、控制器、存储器、输入/输出接口4个基本组成部分。其中

运算器是计算机的控制核心?它的功能是负责从内部存储器中取出指令?对指令进行分

析、判断?并根据指令发出控制信号?使计算机有条不紊地协调工作。运算器的核心部

件是算术/逻辑单元?主要完成算术运算和逻辑运算。存储器是具有记忆功能的部件?用

于存储程序和数据。输入/输出接口又称I/O接口?是CPU与外设相连的逻辑电路?外

设必须通过接口才能和CPU相连。另外?微型计算机还包括输入输出设备用于和计算机

进行信息交流的输入输出操作以及连接各个组成部分的总线。

 

1-2 单片微型计

算机与一般微型计算机相比较有哪些区别?有哪些特点?

答?  单片机微型计算机与一般微型计算机基本结构相比较?中央处理器包含了运算器和

控制器?存储器对应只读存储器和随机存储器?其中只读存储器存放程序?随机存储器

存放数据?I/O对应输入接口和输出接口?另外单片机内部还集成了定时/计数器、中断

控制器、系统时钟电路等?单片机通过总线进行各模块之间信息的传递。

单片机的特点?单片机除了具备体积小、价格低、性能强大、速度快、用途广、灵

活性强、可靠性高等优点外?它与通用微型计算机相比?在硬件结构和指令功能方面还

具有以下独特之处。

?1?存储器ROM和RAM严格分工?ROM用做程序存储器?只存放程序、常数和数据

表格?而RAM用做数据存储器?存放临时数据和变量。

?2?采用面向控制的指令系统?单片机的指令系统有很强的端口操作和位操作能力?在

实时控制方面?尤其是在位操作方面单片机有着不俗的表现。

?3?I/O端口引脚具有复用功能?I/O端口引脚通常设计有多种功能?以充分利用数量有

限的芯片引脚。

?4?品种规格的系列化?通过片内配置一些不同种类或不同数量的功能部件和容量大小

不同的ROM或RAM?以适用于不同的被控对象。

?5?硬件功能具有广泛的通用性?通过给单片机固化上不同的软件?便可形成用途不同

的专用智能芯片。

 

1-3 简述计算机的工作过程。 ?

  2

答?  计算机的工作是由微处理器以一定的时序来不断的取指令、指令译码和执行指令的

过程。

 

1-4 简述单片机的几个重要

指标的定义。

答?  单片机的重要指标包括?

?1?位数?指单片机能够一次处理的数据宽度?

?2?存储器?是单片机系统中的记忆设备?用来存放程序和数据?

?3?I/O端口?输入/输出端口?

?4?速度?指的是处理速度?以每秒执行多少条指令衡量常用单位是MIPS?

?5?工作电压?单片机的工作电压?

?6?功耗?单片机的功耗?

?7?温度?单片机的工作温度?可分为民用级、工业级和军用级三种。

 

1-5 单片微型计算机主要应用在哪些方面?

答?  单片微型计算机主要应用于智能化产品、智能化仪表、智能化测控系统、智能化接

口等方面。

 

1-6 为什么说单片微型计算机有较高的性能价格比和抗干扰能力?

答?  因为单片微型计算机主要面向特定应用而设计?设计者在硬件和软件上都高效率地

设计?量体裁衣、去除冗余?力争在同样的硅片面积上实现更高的性能?具有较高的性

能、价格比?单片机嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中?而

不是存储于磁盘等载体中?另外单片机体积小?可以放入屏蔽设备中?从而使其具有较

高的抗干扰能力。

 

1-7 简述单片机

应用系统的基本组成。

答?  单片机应用系统是以单片机为核心构成的智能化产品。其智能化体现在以单片机为

核心构成的微型计算机系统?保证了产品的智能化处理与智能化控制能力。单片机应用

系统一般都是由两部分组成的?即硬件部分和软件部分。单片机应用系统的软件部分主

要是根据需要来设计的。参照资料中图1-2单片机系统的硬件部分基本组成包括?

?1?中央处理器?是单片机的核心单元?有逻辑运算部件和控制部件构成?

?2?程序存储器?用来存放用户程序?

?3?数据存储器?用来存放程序运行中的工作变量和数据?

?4?并行输入/输出端口?通常为独立的I/O口?输入输出方式通过软件编程设定?

?5?穿行输入/输出端口?用于单片机和串行设备或其他单片机系统的通信?

?6?定时/计数器?用于单片机内部经确定时或对外部事件进行计数?

?7?系统时钟?系统时钟通常需要外接石英晶体或其他振荡源提供时钟信号输入?也有

的使用内部RC振荡器。   3 第2章  MCS-51单片机硬件结构和原理

习题与思考题2 2-1 MCS-51单片机内部包含哪些主要功能部件?它们的作用是什么?

答?  MCS-51单片机内部包含中央处理器(CPU) 、数据存储器、程序存储器、定时器/计

数器、中断控制、输入输出(I/O)口等主要功能部件。

?1?中央处理器(CPU)。CPU是单片

机的核心部分?可以说是单片机的大脑和心脏。

?2?数据存储器。数据存储器用于存放中间运算结果、数据暂存和缓冲、标志位等。

?3?程序存储器。程序存储器用于存放编好的程序、常数和数据表格。

?4?定时器/计数器。单片机的定时器/计数器可以用于精确定时、脉冲计数、PWM调制

等其它功能。

?5?中断控制。中断控制可以让CPU在出现异

常情况或特殊请求时?停止现行程序的运

行?转去处理异常情况或特殊请求?处理完后?回到断点处?继续执行原程序。

?6?输入输出(I/O)口。

输入输出口的功能主要包含缓冲与锁存数据、地址译码、信息格

式转换、传递状态?外设状态?和发布命令等。

 

2-2 MCS-51单片机的EA、ALE和PSEN端的功能是什么?

答??1?EA?内外程序存储器选择?编程写入电源输入端。当EA??时?选择外部程序存

储器?编程写入时?输入编程电压?pp。

?2?ALE?地址输存允许端。当访问外部存储器时?提供P0作为低8位地址的锁存信

号?正常操作时?提高时振荡器的6分频频率信号。

?3?PSEN?用于片外程序存储器读取控制信号。

 2-3 程序计数器?PC?有多少位?它的主要功能是什么?

答?  程序计数器有16位?它的功能和一般微型计算机的相同?用来存放下一条要执行的

指令的地址。当按照PC所指的地址从存储器中取出一条指令后?PC会自动加l?即指向下一条指令。

 2-4 简述MCS-51单片机片内RAM区地址空间的分配特点。

答?  MCS-51单片机的RAM区采用8位地址指针?寻址范围为256字节?它可分为两个

部分?00H~7FH为可直接寻址和间接寻址空间?而80H~FFH只能作间接寻址。80H~FFH直接寻址的空间为SFR空间?不能作数据存储器用。  

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 2-5 MCS-51单片机如何实现工作寄存器组R0~R7的选择?

答?  每个工作寄存器组都可被选为CPU的当前工作寄存器?用户可以通过改变程序状态

字寄存器?PSW?中的RS1、RS0两位来任选一个寄存器组为当前工作寄存器。 RS1 RS0 寄存器组R0 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7

0 0 0组 00H 01H02H 03H 04H 05H 06H 07H

0 1 1组 08H 09H0AH 0BH0CH0DH0EH 0FH

1 0 2组 10H 11H12H 13H 14H 15H 16H 17H

1 1 3组 18H 19H1AH 1BH1CH1DH1EH 1FH  2-6 单片机复位后?各特殊功能寄存器中的初始化状态是什么?

答?  在复位状态下?程序计数器指针为0000H?SFR的复位状态概括如下? ?1?P1、P2、P3、P4为输入状态(即为FFH)。 ?2?栈指示器SP=07H?即为片内RAM的07H单元。 ?3?除上述状态外?所有SFR的有效位均为0。   详细描述见下表? 特殊功能寄存器 初始状态 特殊功能寄存器 初始状态

ACC 00H TMOD 00H

PC 0000H TCON 00H

PSW 00H TL0 00H

SP 07H TH0 00H

DPTR 0000H TL1 00H

P0~P3 0FFH TH1 00H

IP xx000000B B 00H

IE 0x000000B SCON 00H

PCON 0xxx0000B SBUF

不定 

2-7 在MCS-51单片机的21个特殊功能寄存器中?哪些具有位寻址能力?

答?  MCS-51单片机中具有位寻址能力的寄存器有? ?1?程序状态字寄存器?PSW?? ?2?B寄存器? ?3?累加器?ACC?? ?4?端口P0?P3? ?5?中断优先级控制寄存器?IP?? ?6?中断允许控制寄存器?IE?? ?7?定时/计数器控制寄存器?TCON?? ?8?串行口控制寄存器?SCON?。    5 

2-8 程序状态字寄存器?PSW?的作用是什么?

答?  程序状态字寄存器是一个8位寄存器?用来存放运算结果的一些特征。其各位定义

如下? ?1?Cy?PSW.7??进位标志位。在执行加、减法指令时?若运算结果的最高位?D7位?有进位或借位?则Cy位被置1?否则清零。Cy既可以作为条件转移指令中的条件?也可用于十进制调整。 ?2?AC?PSW.6??半进位标志位。在执行加、减法指令时?如果其低半字节向高半字节有进位或借位?D3位向D4位??则AC位被置1?否则清零。AC也可用于十进制调整。 ?3?F0?PSW.5??用户自定义标志位。用户可用软件对F0赋以一定的含义?决定程序的执行转向。 ?4?RS1?PSW.4?和RS0?PSW.3??工作寄存器组选择位。 ?5?OV?PSW.2??溢出标志位。当补码运算的结果超出?128?+127的范围?溢出?时?OV位被置1?若无溢出?则OV位为0。OV也可以作为条件转移指令中的条件。 ?6?PSW.1?未定义位。 ?7?P?PSW.0??奇偶校验标志位。单片机在指令执行后?根据ACC中1的个数的奇偶性?自动将该标志位置1或清零。若1的个数为奇数?则P=1?否则P=0。P也可以作为条件转移指令中的条件。

 2-9 MCS-51单片机的P3口具有哪些功能?

答?  P3口为带内部上拉电阻的准双向口。它具有复用功能?除作普通输入输出口外?它

还可作以下用途? ?1?RXD?UART的串行输入口?移位寄存器方式的数据端。 ?2?TXD?UART的串行输入口?移位寄存器方式的时钟端。 ?3?INT0?外部中断输入口0。 ?4?INT1?外部中断输入口1。 ?5?T0?定时器?计数器?输入口。 ?6?T1?定时器?计数器?输入口。 ?7?WR?片外RAM写控制信号。 ?8?RD?片外RAM读控制信号。

 2-10 MCS-51单片机的片外总线是由哪些总线构成的?

答?  MCS-51单片机的片外总线包括数据总线、地址总线和控制总线。 ?1?数据总线?DB??由P0口的第一功能提供。 ?2?地址总线?AB??低8位地址由P0口的第二功能提供?高8位地址由P2口提供。 ?3?控制总线?CB??包括RST/VPD?ALE/

PROG?PSEN和EA/VPP等控制信号。  单片机原理与接口技术?第2版?

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 2-11 MCS-51单片机对外有几条专用控制线?

答?  有RST/VPD?ALE/PROG?PSEN和EA/VPP4条专用控制线。

 2-12 单片机时钟电路有何用途?起什么作用?

答?  单片机工作是在统一的时钟脉冲控制下一拍一拍地进行的?这个脉冲是单片机控制

器中的时序电路发出的。单片机的时序就是CPU在执行指令时所需控制信号的时间顺

序。为了保证各部件间的同步工作?单片机内部电路应在唯一的时钟信号下严格地按时

序进行工作。MCS-51系列单片机内部有一个高增益反相放大器?用于构成振荡器?但

要形成时钟脉冲?外部还需附加电路。

 2-13 什么是时钟周期、状态周期、机器周期和指令周期?当单片机时钟频率为12MHz时?

一个机器周期是多少?ALE引脚的输出频率是多少?

答?  时钟周期也称为振荡周期?定义为时钟脉冲频率?fosc?的倒数?它是单片机中最

基本的、最小的时间单位。 状态周期是时钟周期经2分频后成为内部的时钟信号?用做单片机内部各功能部件按序协调工作的控制信号。用S表示。 机器周期是指完成一个基本操作所需要的时间。 指令周期是执行一条指令所需要的时间?一般由若干个机器周期组成?指令不同?所需要的机器周期数也不同。 当单片机时钟频率为12MHz时?一个机器周期为1μs。ALE引脚的输出频率为2MHz。

 2-14 什么时候需要复位操作?对复位信号有何要求?

答?  复位是单片机的初始化操作。单片机系统在上电启动运行时?都需要先复位。上

电复位是利用电容器的充电实现的。在时钟电路工作后?在RST端给出连续2个机器周

期的高电平?单片机就可完成复位操作。即复位信号至少要持续两个机器周期的高电平

才能可靠复位。

 2-15 按例2-3的要求画出对应的硬件电路图。  习题与思考题参考答案

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