單片機(jī)原理及應(yīng)用習(xí)題答案第三版

1、第一章習(xí)題參考答案第一章習(xí)題參考答案11：何謂單片機(jī)？與通用微機(jī)相比，兩者在結(jié)構(gòu)上有何異同？答：將構(gòu)成計(jì)算機(jī)的基本單元電路如微處理器(CPU)、存儲器、IO接口電路和相應(yīng)實(shí)時(shí)控制器件等電路集成在一塊芯片上，稱其為單片微型計(jì)算機(jī)，簡稱單片機(jī)。單片機(jī)與通用微機(jī)相比在結(jié)構(gòu)上的異同：(1)兩者都有CPU，但通用微機(jī)的CPU主要面向數(shù)據(jù)處理，其發(fā)展主要圍繞數(shù)據(jù)處理功能、計(jì)算速度和精度的進(jìn)一步提高。例如，現(xiàn)今微機(jī)的CPU都支持浮點(diǎn)運(yùn)算，采用流水線作

2、業(yè)，并行處理、多級高速緩沖(Cache)技術(shù)等。CPU的主頻達(dá)到數(shù)百兆赫茲(MHz)，字長普遍達(dá)到32位。單片機(jī)主要面向控制，控制中的數(shù)據(jù)類型及數(shù)據(jù)處理相對簡單，所以單片機(jī)的數(shù)據(jù)處理功能比通用微機(jī)相對要弱一些，計(jì)算速度和精度也相對要低一些。例如，現(xiàn)在的單片機(jī)產(chǎn)品的CPU大多不支持浮點(diǎn)運(yùn)算，CPU還采用串行工作方式，其振蕩頻率大多在百兆赫茲范圍內(nèi)在一些簡單應(yīng)用系統(tǒng)中采用4位字長的CPU，在中、小規(guī)模應(yīng)用場合廣泛采用8位字長單片機(jī)，在一些復(fù)

3、雜的中、大規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)中才采用16位字長單片機(jī)，32位單片機(jī)產(chǎn)品目前應(yīng)用得還不多。(2)兩者都有存儲器，但通用微機(jī)中存儲器組織結(jié)構(gòu)主要針對增大存儲容量和CPU對數(shù)據(jù)的存取速度?，F(xiàn)今微機(jī)的內(nèi)存容量達(dá)到了數(shù)百兆字節(jié)(MB)，存儲體系采用多體、并讀技術(shù)和段、頁等多種管理模式。單片機(jī)中存儲器的組織結(jié)構(gòu)比較簡單，存儲器芯片直接掛接在單片機(jī)的總線上，CPU對存儲器的讀寫按直接物理地址來尋址存儲器單元，存儲器的尋址空間一般都為64KB。(3)兩者都

4、有IO接口，但通用微機(jī)中IO接口主要考慮標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)(如CRT、標(biāo)準(zhǔn)鍵盤、鼠標(biāo)、打印機(jī)、硬盤、光盤等)。用戶通過標(biāo)準(zhǔn)總線連接外設(shè)，能達(dá)到即插即用。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的外設(shè)都是非標(biāo)準(zhǔn)的，且千差萬別，種類很多。單片機(jī)的IO接口實(shí)際上是向用戶提供的與外設(shè)連接的物理界面。用戶對外設(shè)的連接要設(shè)計(jì)具體的接口電路，需有熟練的接口電路設(shè)計(jì)技術(shù)。另外，單片機(jī)的微處理器(CPU)、存儲器、IO接口電路集成在一塊芯片上，而通用微機(jī)的微處理器(CPU)、存儲器、IO接

5、口電路一般都是獨(dú)立的芯片14IAP、ISP的含義是什么？ISP：InSystemProgramable，即在系統(tǒng)編程。用戶可以通過下載線以特定的硬件時(shí)序在線編程（到單片機(jī)內(nèi)部集成的FLASH上），但用戶程序自身不可以對內(nèi)部存儲器做修改。IAP:InApplicationProgramable，即在應(yīng)用編程。用戶可以通過下載線對單片機(jī)進(jìn)行在線編程，用戶程序也可以自己對內(nèi)部存儲器重新修改。1651單片機(jī)與通用微機(jī)相比結(jié)構(gòu)上有哪些主要特點(diǎn)（1

6、）單片機(jī)的程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器是嚴(yán)格區(qū)分的，前者為ROM，后者為RAM；（2）采用面向控制的指令系統(tǒng)，位處理能力強(qiáng)；（3）IO引腳通常是多功能的；（4）產(chǎn)品系列齊全，功能擴(kuò)展性強(qiáng)；（5）功能是通用的，像一般微處理機(jī)那樣可廣泛地應(yīng)用在各個(gè)方面。1751單片機(jī)有哪些主要系列產(chǎn)品（1）Intel公司的MCS51系列單片機(jī)：功能比較強(qiáng)、價(jià)格比較低、較早應(yīng)用的單片機(jī)。此系列三種基本產(chǎn)品是：803180518751；（2）ATMEL公司的89系列

7、單片機(jī)：內(nèi)含F(xiàn)lash存儲器，開發(fā)過程中可以容易地進(jìn)2551系列單片機(jī)的程序狀態(tài)字PSW中存放什么信息？其中的OV標(biāo)志位在什么情況下被置位？置位是表示什么意思？●PSW是一個(gè)8位標(biāo)志寄存器，它保存指令執(zhí)行結(jié)果的特征信息，以供程序查詢和判別?！?）做加法時(shí)，最高位，次高位之一有進(jìn)位則OV被置位2）做減法時(shí)，最高位，次高位之一借位則OV被置位3）執(zhí)行乘法指令MULAB，積大于255，OV=14）執(zhí)行除法指令DIVAB，如果B中所放除數(shù)為0，

8、OV=1●0V=1，置位反映運(yùn)算結(jié)果超出了累加器的數(shù)值范圍29片內(nèi)RAM低128單元?jiǎng)澐譃槟膸讉€(gè)區(qū)域？應(yīng)用中怎么樣合理有效的使用？●工作寄存器區(qū)，位尋址區(qū)，數(shù)據(jù)緩沖區(qū)①工作寄存器區(qū)用于臨時(shí)寄存8位信息，分成4組，每組有8個(gè)寄存器，每次只用1組，其他各組不工作②位尋址區(qū)（20H~2FH），這16個(gè)單元的每一位都賦予了一個(gè)位地址，位地址范圍為00H~7FH，位尋址區(qū)的每一位都可能當(dāng)作軟件觸發(fā)器，由程序直接進(jìn)行位處理。③由于工作寄存器區(qū)，位尋

9、址區(qū)，數(shù)據(jù)緩沖區(qū)統(tǒng)一編址，使用同樣的指令訪問，因此這三個(gè)區(qū)既有自己獨(dú)特的功能，又可統(tǒng)一調(diào)度使用，前兩個(gè)已未使用的單元也可作為一般的用戶RAM單元。21051系列單片機(jī)的堆棧與通用微機(jī)中的堆棧有何異同？在程序設(shè)計(jì)時(shí)，為什么要對堆棧指針SP重新賦值？●堆棧是按先進(jìn)后出或后進(jìn)先出的遠(yuǎn)側(cè)進(jìn)行讀寫的特殊RAM區(qū)域51單片機(jī)的堆棧區(qū)時(shí)不固定的，可設(shè)置在內(nèi)部RAM的任意區(qū)域內(nèi)●當(dāng)數(shù)據(jù)壓入堆棧時(shí)，SP的內(nèi)容自動加1，作為本次進(jìn)棧的指針，然后再存取數(shù)據(jù)S

10、P的值隨著數(shù)據(jù)的存入而增加，當(dāng)數(shù)據(jù)從堆棧彈出之后，SP的值隨之減少，復(fù)位時(shí)，SP的初值為07H，堆棧實(shí)際上從08H開始堆放信息，即堆棧初始位置位于工作寄存器區(qū)域內(nèi)，所以要重新賦值213什么是時(shí)鐘周期，機(jī)器周期和指令周期？當(dāng)振蕩頻率為6MHZ時(shí)，一條雙周期指令的執(zhí)行時(shí)間是多少？●時(shí)鐘周期：2個(gè)CPU振蕩脈沖信號的周期機(jī)器周期：一個(gè)機(jī)器周期包含6個(gè)狀態(tài)周期指令周期：執(zhí)行一條指令所占用的全部時(shí)間12MHZ時(shí)，一條雙周期指令周期時(shí)間為2us6M