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单片机原理及应用习题第一章 绪论1-1单项选择1、计算机中最常用的字符信息编码是（ ）。（A）ASCII （B）BCD码 （C）余3码 （D）循环码2、-31D的二进制补码为.( )。（A）1110000B （B）11100001B （C）01100000B （D）01100001B3、十进制29的二进制表示为原码（ ）。（A）11100010B （B） 10101111B （C）00011101B （D）00001111B4、十进制0.625转换成二进制数是（ ）。（A）0.101 （B） 0.111 （C）0.110 （D）0.1005、十六进制数7的ASCII码是（ ）。（A） 37 （B） 7 （C） 07 （D） 476、十六进制数B的ASCII码是（ ）。（A） 38 （B） 42 （C） 11 （D） 10117、通常所说的主机是指（ ）（A）运算器和控制器 （B）CPU和磁盘存储器 （C）CPU和主存储器 （D）硬件和软件8、使用单片机实现在线控制的好处不包括( )（A）精确度高 （B）速度快 （C）成本低 （D）能与数据处理结合1-2填空1、计算机中常作的码制有 、 和 。2、十进制29的二进制表示为 。3、十进制数-29的8位补码表示为 。4、 是计算机与外部世界交换信息的载体。5、十进制数-47用8位二进制补码表示为 。6、-49D的二进制补码为 。7、计算机中的数称为 ，它的实际值叫 。8、单片机的存储器结构形式有普林斯顿结构（又称冯.依诺曼结构）与哈佛结构，MCS-51存储器采用的是 结构。1-3 问答题1、何谓单片机？单片机与一般微型计算机相比，具有哪些特点？2、单片机主要应用在哪些领域？3、为什么80C51系列单片机能成为8位单片机应用主流?4、举例说明单片机的主要应用领域。5、二进制数、十进制数、十六进制数各用什么字母尾缀作为标识符?无标识符时表示什么进制数?6、试比较MCS-51，MSP430，EM78，PIC，M6800及AVP等系列单片机的特点。第二章 MCS-51单片机的硬件结构与工作原理2-1 单项选择1、要MCS-51系统中，若晶振频率屡6MHz，一个机器周期等于( ) sA 1 B 2 C 3 D 0.52、以下不是构成的控制器部件（ ）：A 程序计数器、 B指令寄存器、 C指令译码器、 D存储器3、以下不是构成单片机的部件（ ）A 微处理器（CPU）、B存储器 C接口适配器（IO接口电路） D 打印机4、下列不是单片机总线是（ ）A 地址总线 B 控制总线 C 数据总线 D 输出总线5、PSW=18H时，则当前工作寄存器是（ ）（A）0组(B)1组（C）2组（D）3组6、口的每一位能驱动（ ）（）个低电平负载有（）个低电平负载（）个低电平负载有（）个低电平负载7、MCS-51的中断允许触发器内容为82H,CPU将响应的中断请求是( )(A) T0, (B)T1 (C)串行接口 (D) INT08、外部中断0的中断入口地址为 （ ） （A）0003H （B）000BH （C）0013H （D）001BH9、内部定时/计数器T0的中断入口地址为 （ ） （A）0003H （B）000BH （C）0013H （D）001BH10、在中断服务程序中，至少应有一条( )（）传送指令（）转移指令（）加法指法（）中断返回指令11、MCS51有中断源（ ）（A）5个（B）2个（C）3个（D）6个12、在中断流程中有“关中断”的操作，对于外部中断0，要关中断应复位中断允许寄存器的 ( ) （A）EA位和ET0位 （B）EA位和EX0位 （C）EA位和ES位（D）EA位和ET1位13、MCS-51的并行I/O口读-改写操作，是针对该口的 ( )（A）引脚 （B）片选信号 （C）地址线 （D）内部锁存器14、MCS-51的并行I/O口信息有两种读取方法，一种是读引脚，还有一种是 ( )（A）读锁存 （B）读数据 （C）读A累加器 （D）读CPU15、MCS-51的中断源全部编程为同级时，优先级最高的是（ ）（A）INT1 （B）TI （C）串行接口 （D）INT02-2判断1、MCS-51是微处理器。（ ）2、MCS-51系统可以没有复位电路。（ ）3、在MCS-51系统中，一个机器周期总是等于1s。（ ）4、若不使用MCS-51片内存器引脚EA必须高电平。（ ）5、我们所说的计算机实质上是计算机的硬件系统与软件系统的总称。 （ ）6、MCS-51的相对转移指令最大负跳距是127B。 （ ）7、MCS-51的程序存储器只是用来存放程序的。 （ ） 8、当MCS-51上电复位时，堆栈指针SP=00H。 （ ）9、MCS-51是微处理器。（ ）10、PC存放的是当前执行的指令。（ ）11、MCS-51的特殊功能寄存器分布在60H80H地址范围内。（ ）12、MCS-51系统可以没有复位电路。（ ）13、MCS-51的5个中断源优先级相同。 （ ）14、MCS-51有5个中断源,优先级由软件填写特殊功能寄存器TCON加以选择。（ ）15、MCS-51外部中断0入口地址为0013H。 （ ）16、MCS-51外部中断0的入口地址是0003H。 （ ）17、PC存放的是当前执行的指令。 （ ）18、MCS-51的特殊功能寄存器分布在60H80H地址范围内。（ ）19、MCS-51有4个并行IO口,其中P0P3是准双向口,所以由输出转输入时必须先向输出锁存器写入0。 （ ）2-3 填空1、单片微型机由 、 和 三大部分组成。2、微处器由 、 和 三部分组成。3、若不使用MCS-51片内程序存储器，引脚EA必须 。4、当MCS-51引脚 信号有效时,表示从Po口稳定地送出了低8位地址。5、MCS-51中凡字节地址能被8整除的特殊功能寄存器，即可字节寻址，又可 寻址。6、MCS-51有4组工作寄存器，它们的地址范围是 。7、计算机的系统总线有 、 和 。8、复位后，单片机的堆栈指针SP的值为 。9、MCS-51的Po口作为输出端口时,每位能驱动 个SL型TTL负载。10、MCS-51有 个中断源,有 个中断优先级,优先级由软件填写特殊功能寄存器 加以选择。11、外部中断1入口地址为_ 。12、8031单片机复位后，R4所对应的存储单元的地址为 ，因上电复位时，PSW= 。这时当前的工作寄存器区是 组工作寄存器区。13、内RAM中，位地址为30H的位，该位所在字节的字节地址为 。2-4 问答题1、PC机和单片机都是微型机，两者有什么区别?2、MCS-51单片机的I/O口有什么特点？3、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？4、控制器的主要组成和作用？5、MCS-51系列单片机在片内集成了哪些主要逻辑功能部件？各个逻辑部件的主要功能是什么？6、PC是什么寄存器？是否属于特殊功能寄存器？它有什么作用？7、什么叫总线?总线可分为哪几种?采用总线结构有什么好处?8、简述CPU读/写存储器的步骤过程。9、8051单片机的控制总线信号有哪些？各有何作用？10、8051单片机的存储器组织采用何种结构？存储器地址空间如何划分？各地址空间的地址范围和容量如何？使用上有何特点？11、8051单片机有多少个特殊功能寄存器？这些特殊功能寄存器能够完成什么功能？特殊功能寄存器中的哪些寄存器可以进行位寻址？12、DPTR是什么寄存器？它的作用是什么？13、8051单片机的PSW寄存器各位标志的意义如何？14、开机复位后，CPU使用的是哪组工作寄存器？它们的地址是什么？CPU如何确定和改变当前工作寄存器组？15、8051片内数据存储器有多少字节？存储空间地址范围为多少？16、8051片内RAM低128单元划分为哪三个主要部分？各部分主要功能是什么？17、8051单片机的片内，片外存储器如何选择？18、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？19、8051单片机复位后 ，各寄存器的初始状态如何？复位方法有几种？20、简述MCS51单片机的中断响应过程。21、8051怎么管理中断？怎样开放和禁止中断？怎么设置优先级？22、8051在什么条件下可响应中断？23、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？24、什么是中断？51单片机有哪几个中断源？各自对应的中断入口地址是什么？中断入口地址与中断服务子程序入口地址有区别吗？第三章 MCS-51单片机的指令系统与程序设计3-1选择题1、MOVX A,DPTR指令中源操作数的寻址方式是（ ）（A）寄存器寻址 （B）寄存器间接寻址 （C）直接寻址 （D）立即寻址2、 ORG 0003HLJMP 2000HORG 000BHLJMP 3000H 当CPU响应外部中断0后，PC的值是（ ）（A）0003H （B）2000H （C）000BH （D）3000H3、LCALL指令操作码地址是2000H，执行完相子程序返回指令后，PC=（ ）（A）2000H （B）2001H （C）2002H （D）2003H4、51执行完MOV A，#08H后，PSW的一位被置位（ ）（A）C （B）F0 （C）OV （D）P5、下面条指令将MCS-51的工作寄存器置成3区（ ）（A）MOV PSW，#13H （B）MOV PSW，#18H（C）SETB PSW.4 CLR PSW.3 (D) SETB PSW.3 CLR PSW.46、执行MOVX A，DPTR指令时，MCS-51产生的控制信号是（ ）（A）/PSEN （B）ALE （C）/RD （D）/WR7、MOV C，#00H的寻址方式是（ ）（A）位寻址 （B）直接寻址 （C）立即寻址 （D）寄存器寻址8、ORG 0000H AJMP 0040H ORG 0040H MOV SP，#00H当执行完左边的程序后，PC的值是（ ）（A）0040H （B）0041H （C）0042H （D）0043H9、对程序存储器的读操作，只能使用（ ）（A）MOV指令 （B）PUSH指令 （C）MOVX指令（D）MOVC指令10、MCS-51单片机可分为两个优先级别。各中断源的优先级别设定是利用寄存器( )（A）IE （B）IP （C）TCON （D）SCON11、在寄存器间接寻址方式中，指定寄存器中存放的是( )（A）操作数 （B）操作数地址 （C）转移地址 （D）地址偏移量12、在MCS51中，需双向传递信号的是( )（A）地址线 （B）数据线 （C）控制线 （D）电源线13、下列指令中于进位标志位CY无关的指令有( )（A）移位指令 （B）位操作指令 （C）十进制调整指令 （D）条件转移指令14、在程序储存器的读操作，只能使用( )（A）MOV指令 （B） PUSH指令 （C）MOVX指令 （D）MOVC指令15、以下运算中对溢出标志OV没有影响或不受OV影响的运算是( )（A）逻辑运算 （B）符号数加减法运算 （C）乘法运算 （D）除法运算16、以下指令中，属于单纯读引脚的指令是 ( )（A）MOV P1，A （B）ORL P1，#0FH （C）MOV C，P1.5 （D）DJNZ P1，SHORT-LABLE3-2 判断题1、MCS-51的相对转移指令最大负跳距是127B。（ ）2、当MCS-51上电复位时，堆栈指针SP=00H。（ ） 3、调用子程序指令（如：CALL）及返回指令（如：RET）与堆栈有关但与PC无关。（ ）4、MOV R1，#80H。 ( )5、INC DPTR ( )6、DEC DPTR （ ） 7、CLR R0 ( ) 8、ANL R1，#0FH （ ）9、ADDC A，C （ ）10、XOR P1,#31H ( )11、MOV 28H，R2 （ ）12、CLR R0 （ ）13、CPLR5 （ ）14、MOV R0，R1 （ ）15、PUSHDPTR （ ）16、PUSHR1 （ ）17、RLC R0 （ ）18、DJNZ R1，32H （ ）19、寄存器DPTR可拆开成两个独立的寄存器DPH与DPTL使用。( )3-3 填空题1、JBC bit，rel指令是指对位bit进行判转，并 。2、指令POP B的源操作数是 ，是 寻址方式，目的操作数是 ，是 寻址方式。3、已知SP=25H，PC=4345H，(24H)=12H，(25H)=34H，(26H)56H，当执行RET指令后，SP= ，PC= 。4、指令是由 和 构成。5、MCS-51单片机有 、 、 、 、 、 、 七种寻址方式。6、MOVC A，A+DPTR第二操作数采用是 寻址方式7、JBC bit rel 指令是对位bit进行判断，若bit=1则转移，并对该位 。8、执行ANL P1，# H后，可对P1口的高四位清零。9、若执行XRL P1，# B后，可对P1口的高两位取反。10、堆栈必须遵循“ ”的原则。3-4 问答题与编程题1、8051单片机指令系统按功能可分为几类？ 2、什么叫寻址方式？具有几种寻址方式？它们的寻址范围如何？3、堆栈的功能是什么?有什么操作原则?栈顶地址如何指示?4、什么是汇编？什么是汇编语言？它有什么特点? 5、什么叫指令周期？6、什么是指令？什么是程序？简述程序在计算机中的执行过程。7、什么是进位和溢出？8、“DA A”指令的作用是什么？怎样使用？9、片内RAM 20H2FH单元中的128个位地址与直接地址00H7FH形式完全相同，如何在指令中区分出位寻址操作和直接寻址操作？10、8051单片机指令系统中有长跳转LJMP，长调用LCALL指令，为何还没有设置了绝对跳转AJMP，绝对调用ACALL指令？在实际使用是应怎样考虑？11、SJMP，AJMP和LJMP指令在功能上有何不同？12、MOVC A，DPTR与MOVX A，DPTR指令有何不同？13、在“MOVC A，A+DPTR”和“MOVC A，A+PC”中，分别使用了DPTR和PC作基址，请问这两个基址代表什么地址？使用中有何不同？14、设片内RAM中的（40H）=50H，写出执行下列程序段后寄存器A和R0，以及片内RAM中50H和51H单元的内容为何值？15、堆栈指针（SP）=60H，片内RAM中的（30H）=24H，（31H）=10H。执行下列程序段后，61H，62H，30H，31H，DPTR及SP中的内容将有何变化？16、在8051的片内RAM中，已知（20H）=30H，（30H）=40H，（40H）=50H，（50H）=55H。分析下面各条指令，说明源操作数的寻址方式，分析按顺序执行各条指令后的结果。MOV A，40HMOV R0，AMOV P1，#0F0HMOV R0，20HMOV 50H，R0MOV A，R0MOV P2，P117、完成以下的数据传送过程。（1）R1的内容传送到R0。（2）片外RAM 20H单元的内容送R0。（3）片外RAM 20H单元的内容送片内RAM 20H（4）片外RAM 1000H单元的内容送片内RAM 20H（5）片外RAM 20H单元的内容送R0。（6）片外RAM 2000H单元的内容送片内RAM 20H（7）片外RAM 20H单元的内容送片外RAM 20H18、设有两个4位BCD码，分别存放在片内RAM的23H，22H单元和33H，32H单元中，求它们的和，并送入43H，42H单元中去。（以上均为低位字节，高位在高字节）。19、编程将片内RAM的40H60H单元中内容送到片外RAM以3000H开始的单元中。20、已知内部RAM的BLOCK单元开始有一无符号数据块，块长在LEN单元。请编出求数据块中各数累加和并存入SUM单元的程序。20、编程计算片内RAM区30H37H的8个单元中数的算术平均值，结果存在3AH单元中。21、把内部RAM中起始地址为DATA的数据串传送到外部RAM以BUFFER为首地址的区域，直到发现“$“字符的ASC码为止。同时规定数据串的最大长度为32个字节。22、设内部RAM的20H和21H单元中有两个带符号数，将其中的大数存放在于22H单元中，编出程序。23、设有100个有符号数，连续存放在片外RAM以2200H为首地址的存储区中，试片成统计其中正数、负数、零的个数。24、编程将内部数据存储器20H24H单元压缩的BCD码转换成ASC存放在于25H开始的单元。25、试编一查表程序，从首地址为2000H、长度为9FH的数据块中找出第一个ASCII码A，将其地址送到20A0H和20A1H单元中。26、片内RAM30H开始的单元中有10B的二进制数，请编程求它们之和（和25627、用查表法编一子程序，将R3中的BCD码转换成ASCII码。28、片内RAM40H开始的单元内有10个字节的无符号二进制数，编程找出其中最大值并存于50H单元中29、编制一个循环闪烁灯的程序。有8个发光二极管，每次其中某个灯闪烁点亮10次后，转到下一个闪烁10次，循环不止。画出电路图。30、设计一个4位数码显示电路，并用汇编语言编程使8从右到左显示一遍。31、编制一个循环闪烁的程序。有8个发光二极管，每次其中某个灯闪烁点亮10次后，转到下一个闪烁10次，循环不止。画出电路图。32、利用89C51的P1口控制8个发光二极管LED。相邻的4个LED为一组，使2组每隔0.5s 交替发亮一次，周而复始。试编写程序。第四章 MCS-51单片机定时/计数器及其应用4-1 选择题1、要测理INT0引脚上的一个正脉冲宽度,那么特殊功能寄存器TMOD的内容应为( )。(A)09H (B)87 H (C)00H (D)80H2、使用定时器T1时，有几种工作模式（ ）（）种（）种（）种）种3、MCS-51中，若fosc=12MHz，则定时器T1本身的最大定时时间可为（ ）。 （A）256s （B）8192s （C）65536s （D）655362s4、如果以查询方式进行定时应用，则应用程序中的初始内容应包括 ( )（A）系统复位、设置工作方式、设置计数初值 （B）设置计数初值、设置中断方式、启动定时（C）设置工作方式、设置计数初值、打开中断 （D）设置工作方式、设置计数初值、禁止中断5、下列定时/计数硬件资源中，不是供用户使用的是 ( )（A）定时/计数器高8位TH（B）定时/计数器低8位TL（C）定时器/计数器控制逻辑（D）用于定时/计数控制的相关寄存器4-2 填空题1、MCS-51的定时/计数器由两个8位专用的寄存器，即 和 来控制。2、MCS-51的定时/计数器有4种工作方式，其中方式 具有自动重装初值功能。定时器T1不能工作在不能工作方式 。3、若晶振频率fosc=12MHz，则定时/计数器T0工作在计数方式时，在方式0下的最大计数值为 。在方式0下的最大计数值为 。在方式0下的最大计数值为 。4、若晶振频率fosc=12MHz，要求定时器T1工作于方式1，定时50ms，由软件启动，允许中断。则方式控制字TMOD应为 。5、在应用定时/计数器时，溢出标志TFx置位后，若用软件处理溢出信息通常有两种方法，即 法和 法。6、若要允许外部输入INT0的电平控制定时器T0，则门控位GATE= 。且启动控制位TR0= 。4-3 问答题与编程题1、8051单片机内部有几个定时器/计数器？它们是由哪些特殊功能寄存器组成？2、定时器/计数器的4种工作方式个有何特点？如何选择、设定？3、使用一个定时器，如何通过软硬结合方法实现较长时间的定时？4、应用单片机内部定时器T0工作在方式1下,从P1.0输出周期为2ms的方波脉冲信号，已知单片机的晶振频率为6MHZ。5、若MCS-51单片机的 6MHz，请利用定时器To定时中断的方法，使P1.0输出占空比为75的矩形脉冲。第五章 MCS-51单片机的串行接口5-1 判断题1、MCS-51的串行接口是全双工的。（ ）2、要进行多机通信，MCS-51串行接口的工作方式应为方式1。 （ ）3、MCS-51上电复位时，SBUF=00H。 （ ）。 4、用串行口扩并行口时,串行接口工作方式应选为方式1。（ ）5、MCS-51串口多机通信时，可工作在方式2或方式3。 （ ）6、MCS-51串口多机通信时，允许数据双向传送。 （ ）7、MCS-51串行通信时，数据的奇偶校验位可有可无，视具体情况而定。 （ ）8、在串行口的四种工作方式种，方式1与方式的波特率是固定值。 （ ）9、用串行口扩并行口时，RXD脚用于接收数据，TXD脚用于发送数据。 （ ）5-2 选择题1、控制串行口工作方式的寄存器是（ ）（A）TCON (B)PCON (C)SCON (D)TMOD2、要使MCS-51能够响应定时器串行接口中断，它的中断允许寄存器的内容应是（ ） （）98H （）84H （）42 （）22H3、用MCS-51串行接口扩展并行I/O口时,串行接口工作方式应选择( )(A)方式0 (B)方式1 (C)方式2 (D)方式34、以下有关第9数据位的说明中，错误的是( )（A）第9位数据位的功能可有用户定义（B）发送数据的第9位数据位内容在SCON寄存器的TB8位中预先准备好（C）帧发送时使用指令把TB8位的状态送入发送SBUF中（D）接收到的第9数据位送SCON寄存器的RB8中保存5、若晶振频率为fosc，波特率为fosc/12的工作方式是（ ）(A)方式0 (B)方式1 (C)方式2 (D)方式36、串行通信的传送速率单位是波特，而波特的单位是 ( )（A）字符/秒 （B）位/秒 （C）帧/秒 （D）帧/分7、串行工作方式1的波特率是( )（A）固定的，为时钟频率的十二分之一（B）固定的，为时钟频率的三十二分之一（C）固定的，为时钟频率的六十四分之一（D）可变的，通过定时器/计数器1的溢出率设定8、帧格式有一个起始位、8个数据位和1个停止位的异步串行通信方式是( )（A）方式0 （B）方式1 （C）方式2 （D）方式39、以下有关第9数据位的说明中，错误的是( )（A）第9数据位的功能可由用户定义（B）发送数据的第9数据位内容在SCON寄存器的TB8位中预先准备好（C）帧发送时使用指令把TB8位的状态送入发送SBUF中（D）接收到的第9数据位送SCON寄存器的RB8中保存5-3 填空题1、MCS-51串行接口有4种工作方式,这可在初始化程序中用软件填写特殊功能寄存器_ _ 加以选择.2、用串行I/O口扩展并行I/O口时，串行I/O口工作方式应选为方式 。3、在串行通信中,有数据传送方向 、 、 三种方式。4、MCS-51串行通信工作时，在CPU响应中断后，转入中断入口地址 H单元开始执行中断服务程序。5、串行口在方式1的接收种设置有数据辨识功能，且只有同时满足条件（1）RI= 。（2）SM2= 或接收到的停止位为1时，所接收到的数据才有效。6、电源控制寄存器PCON的最高位SMOD= 时，串行口的波特率加倍。7、若串行口工作在方式1实现点对点通信，则方式字TMOD= H。8、在方式 中，SCON寄存器的SM2、TB8、RB8均无意义，通常将其设为0。9、方式2、3主要用于多机通信，当SM2=1时，这时第9位数据为 的标志位。5-4 问答题1、何为并行通信、串行通信？其中串行通信的两种基本形式是什么？请叙述各自原理。何为波特率？2、在串行通信中的数据传送方向有单工、半双工和全双工之分，请叙述各自功能。3、简述串行接口接收和发送数据的过程？4、编一个程序，将累加器中的一个字符从串行接口发送出去。5、利用8051串行口控制8位发光二极管工作,要求发光二极管每1s交替地亮、灭，画出电路图并编写程序。6、试编写一串行通讯的数据发送程序，发送片内RAM的20H2FH单元的16字节数据，串行接口方式设定为方式2，采用偶校验方式。设晶振频率为6MHZ。7、试编写一串行通讯的数据接收发送程序，将接收到的16字节数据送入片内RAM 30H 3FH单元中。串行接口设定为方式3，波特率为1200bps，晶振频率为6MHZ。8、请编制串行通信的数据发送程序，发送片内RAM50H5FH的16B数据，串行接口设定为方式2，采用偶校验方式。设晶振频率为6MHz。9、设fosc11.0592MHz，试编写一段程序，其功能为对串行口初始化，使之工作于方式1，波特率为1200bps；并用查询串行口状态的方法，读出接收缓冲器的数据并回送到发送缓冲器。10、设计一个串行退通信的数据发送程序，发送内部RAM 50H5FH中的数据，串行口设定为方式2，采用偶校验方式。设晶振频率为6MHZ。单片机原理及应用习题答案第一章 绪论1-1单项选择1、A 2、B 3、C 4、A 5、A 6、A 7、C 8、D1-2填空1、原码 、 反码 和 补码 。2、00011101B 。3、11100011B 。4、 输入输出设备。5、11010001B 。6、11101101B 。7、计算机中的数称为 机器数 ，它的实际值叫 真值 。8、单片机的存储器结构形式有普林斯顿结构（又称冯.依诺曼结构）与哈佛结构，MCS-51存储器采用的是 哈佛 结构。1-3 问答题1、答：单片机是在一块集成电路上把CPU、存储器、定时器/计数器及多种形式的I/O接口集成在一起而构成的微型计算机。它与通用微型计算机相比，具有如下特点：（1） 单片机的程序存储器和数据存储器是分工的，前者为ROM，后者为RAM；（2） 采用面向控制的指令系统，控制功能强；（3） 多样化的I/O接口，多功能的I/O引脚；（4） 产品系列齐全，功能扩展性强；（5）功能是通用的，像一般微处理机那样可广泛地应用在各个方面。2、答：单片机的应用范围很广泛，诸如智能化家用电器、仪器仪表、工业控制、计算机外部设备、智能机器人、电信及导航等方面。3、答：80C51单片机属于Intel公司MCS-51系列单片机，MCS-51系列单片机最初是HMOS制造工艺，HMOS工艺的缺点是功耗较大，随着CMOS工艺的发展，Intel公司生产了CHMOS工艺的80C5l系列芯片，大大降低了功耗，并引入了低功耗管理模式，使低功耗具有可性。随后，Intel公司将80C51内核使用权以专利互换或出售形式转让给世界许多著名IC造厂商，如Philips、NEC、Atmel、AMD、Dallas、Siemens、Fujutsu、OKI、华邦、LG等。在持与80C5l单片机兼容的基础上，这些公司融入了自身的优势，扩展了针对满足不同测控象要求的外围电路，如满足模拟量输入的A/D、满足伺服驱动的PWM、满足高速输入/输控制的HSI/HSO、满足串行扩展要求的串行扩展总线12C、保证程序可靠运行的WDT、引使用方便且价廉的Flash ROM等，开发出上百种功能各异的新品种。这样，80C51单片机变成了有众多芯片制造厂商支持的大家族，统称为80C51系列单片机。 16位单片机，其性能能肯定优于8位单片机，但80C51系列单片机因其性能价格比高、发装置多、国内技术人员熟悉、芯片功能够用适用并可广泛选择等特点，再加上众多芯片造厂商加盟等因素，已成为8位单片机的主流，成了事实上的标准MCU芯片。4、答：由于单片机有许多优点，因此其应用领域之广，几乎到了无孔不入的地步。单片机应用的主要领域有： 1)智能化家用电器。各种家用电器普遍采用单片机智能化控制代替传统的电子线路控制，升级换代，提高档次。如洗衣机、空调、电视机、录像机、微波炉、电冰箱、电饭煲以及各种视听设备等。 2)办公自动化设备。现代办公室中使用的大量通信和办公设备多数嵌人了单片机一如打印机、复印机、传真机、绘图仪、考勤机、电话以及通用计算机中的键盘译码、磁盘驱动等。 3)商业营销设备。在商业营销系统中已广泛使用的电子称、收款机、条形码阅读器、IC卡刷卡机、出租车计价器以及仓储安全监测系统、商场保安系统、空气调节系统、冷冻保险系统等都采用了单片机控制。 4）工业自动化控制。工业自动化控制是最早采用单片机控制的领域之一。如各种测控系统、过程控制、程序控制、机电一体化、PIC等。在化工、建筑、冶金等各种工业领域都要用到单片机控制。 5)智能化仪表。采用单片机的智能化仪表大大提升了仪表的档次，强化了功能。如数据处珲和存储、故障诊断、联网集控等。 6)智能化通信产品，最突出的是手机，当然手机内的芯片属专用型单片机。 7)汽车电子产品。现代汽车的集中显示系统、动力监测控制系统、自动驾驶系统、通信系统和运行监视器(黑匣子)等都离不开单片机。 8)航空航天系统和国防军事、尖端武器等领域。单片机的应用更是不言而喻。单片机机应用的意义不仅在于它的广阔范围及所带来的经济效益。更重要的意义在于，单片机的应用从根本上改变了控制系统传统的设计思想和设计方法。以前采用硬件电路实现的大部分控制功能，正在用单片机通过软件方法来实现。以前自动控制中的PID调节，现在可以用单片机实现具有智能化的数字计算控制、模糊控制和自适应控制。这种以软件取代硬件并能提高系统性能的控制技术称为微控制技术。随着单片机应用的推广，微控制技术将不断发展完善。5、答：二进制数用尾缀B表示，十六进制数用尾缀H表示，十进制数用尾缀D表示，无尾缀标识符时表示十进制数。二进制数和十六进制数则必须加尾缀，否则错。6、答：MCS-51为主流产品。 MSP430的功能较强。是一种特低功耗的Flash微控制器。主要用于三表及超低功耗场合。 EM78系列单片机采用高速CMOS工艺制造，低功耗设计为低功耗产品，价格较低。具有三个中断源、R-OPTION功能、I/O唤醒功能、多功能I/O口等。具有优越的数据处理性能，采用RISC结构设计。PIC系列8位单片机是Microship公司的产品。CPU采用RISC结构，运行速度快，价格低适于用量大、档次低、价格敏感的产品。 Motorola是世界上最大的单片机生产厂家之一，品种全、选择余地大、新产品多。其特点是噪声低，抗干扰能力强，比较适合于工控领域及恶劣的环境。 AVR是增强RISC内载Flash的单片机，单片机内部32个寄存器全部与ALU直接连接，突破瓶颈限制，每1MHz可实现1MIPS的处理能力，为高速、低功耗产品。端口有较强的负载能力，可以直接驱动LED。支持ISP、IAP，I/O口驱动能力较强。第二章 MCS-51单片机的硬件结构与工作原理2-1 单项选择1B；2D；3 D；4D；5 D；6B；7A；8 A；9B；10D；11A；12B；13D；14A；15D2-2判断1；2；3；4；5；6；7；8；9；10；11；12；13；14；15；16；17；18；192-3 填空1、CPU 、存储器 、IO接口 2、 寄存器 、控制器 、 运算器 3、 接地 。4、 ALE 5、位 。6、00H1FH 7、地址总线 、 控制总线 、 数据总线 。8、 07H 。9、 8 10、5 、 2 、 IP 。11、_ 0013H 。12、 04H 、 00H 、 0 。13、 26H 。2-4 问答题1、答：PC机和单片机都是微型机，是微型计算机技术发展的两大分支。PC机以满足海量高速数值计算为主，兼顾控制功能。单片机以满足测控对象的测控功能，嵌入式应用为主，兼顾数据处理能力。2、解：单片机的个口在结构上是基本相同的，但又各具特点。这四个端口都是位双向口，每个端口都包括一个锁存器、一个输出驱动器和输入缓冲器。在无片外扩展存储器的系统中，这四个端口的每一位都可以作为双向通用端口使用。在作为一般的通用输入时，都必须先向锁存器写入“”，使输出驱动场效应管截止，以免误读数据。各自特点如下：（1）P0口为双向8位三态I/O口，它既可作为通用I/O口，又可作为外部扩展时的数据总线及低8位地址总线的分时复用口。作为通用I/O口时，输出数据可以得到锁存，不需外接专用锁存器；输入数据可以得到缓冲，增加了数据输入的可靠性。每个引脚可驱动8个TTL负载。（2）P1口为8位准双向I/O口，内部具有上拉电阻，一般作通用I/O口使用，它的每一位都可以分别定义为输入线或输出线，作为输入时，锁存器必须置1。每个引脚可驱动4个TTL负载。（3）P2口为8位准双向I/O口，内部具有上拉电阻，可直接连接外部I/O设备。它与地址总线高8位复用，可驱动4个TTL负载。一般作为外部扩展时的高8位地址总线使用。（4）P3口为8位准双向I/O口，内部具有上拉电阻，它是双功能复用口，每个引脚可驱动4个TTL负载。作为通用I/O口时，功能与P1口相同，常用第二功能。作为第二功能使用时，各位的作用见教材P.13表1.2.5所示。3、解：80C51单片机有4个I/O端口，每个端口都是8位双向口，共占32根引脚。每个端口都包括一个锁存器（即专用寄存器P0P3）、一个输入驱动器和输入缓冲器。通常把4个端口称为P0P3。在无片外扩展的存储器的系统中，这4个端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。4、答：控制器：由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序发生器和操作控制器等组成。用来协调指挥计算机系统的操作。5、答：MCS-51单片机在片内集成了中央处理器（CPU）、程序存储器（ROM）、数据存储器（RAM）、定时器/计数器、并行I/O接口、串行I/O接口和中断系统等几大单元。CPU是整个单片机的核心部件，由运算器和控制器组成。运算器可以完成算术运算和逻辑运算，其操作顺序在控制器控制下进行。控制器是由程序计数器PC（Program Counter）、指令寄存器IR（Instruction Register）、指令译码器ID（Instruction Decoder）、定时控制逻辑和振荡器OSC等电路组成。CPU根据PC中的地址将欲执行指令的指令码从存储器中取出，存放在IR中，ID对IR中的指令码进行译码，定时控制逻辑在OSC配合下对ID译码后的信号进行分时，以产生执行本条指令所需的全部信号。程序存储器（ROM）用于存储程序、常数、表格等。数据存储器（RAM）用于存储数据。8051内部有两个16位可编程序的定时器/计数器T0和T1，均为二进制加1计数器。可用于定时和对外部输入脉冲的计数。8051的中断系统主要由中断允许控制器IE和中断优先级控制器IP等电路组成。可实现对5个中断源的管理。8051的中断系统主要由中断允许控制器IE和中断优先级控制器IP等电路组成。其中，IE用于控制5个中断源中哪些中断请求被允许向CPU提出，哪些中断源的中断请求被禁止；IP用于控制5个中断源的中断请求的优先权级别。I/O接口是MCS-51单片机对外部实现控制和信息交换的必经之路，用于信息传送过程中的速度匹配和增加它的负载能力。可分为串行和并行I/O接口。6、答：PC是16位程序计数器（Program Counter），它不属于特殊功能寄存器范畴，程序员不以像访问特殊功能寄存器那样来访问PC。PC是专门用于在CPU取指令期间寻址程序存储器。PC总是保存着下一条要执行的指令的16位地址。通常程序是顺序执行的，在一般情况下，当取出一个指令（更确切地说为一个指令字节）字节后，PC自动加1。如果在执行转移指令、子程序调用/返回指令或中断时，要把转向的地址赋给PC。7、答：总线是用于传送信息的公共途径。 总线可以分为数据总线DB(Data Bus)、