单片机原理复习简答题答案

1 一 简述题 1 MCS 51 单片机芯片包含哪些主要逻辑功能部件 习题 2 1 1 中央处理器 CPU 运算器 用于实现算术和逻辑运算 控制器 产生计算机所需 的时序 控制程序自动执行 2 内部数据存储器 用于存放可读写的数据 3 内部程序存储器 用于存放程序的机器代码和常数 4 并行 I O 口 实现数据的输入 输出 5 定时 计数器 用于实现定时和计数功能 6 串行口 一个全双工的口 可实现数据的串行传送 7 中断控制 实现单片机的中断判优 中断响应 中断查询等控制 8 时钟电路 为单片机提供时钟脉冲序列 2 程序计数器 PC 的作用是什么 什么情况下会使用 PC 的值 习题 2 4 程序计数器 PC 是位于片内的一个 16 位的寄存器 它专门用来存放当前要执行的指令地址 且能够自动加 1 具有特殊功能 是一个不可寻址的特殊功能寄存器 其低 8 位地址经 P0 口输出 高 8 为地址经 P2 口输出 3 MCS 51 单片机设置有四组工作寄存器 这样做的目的是什么 请举例说明 如何选择 MCS 51 单片机的当前工作寄存器组 习题 2 7 MCS 51 的当前工作寄存器组是由程序状态寄存器 PSW 中的 RS1 RS2 位的状态决定的 工作寄存器区的选择 RS1 RS0 00 则选择了工作寄存器组 0 区 R0 R7 对应的单元地址 00H 07H RS1 RS0 01 则选择了工作寄存器组 1 区 R0 R7 对应的单元地址 08H 0FH RS1 RS0 10 则选择了工作寄存器组 2 区 R0 R7 对应的单元地址 10H 17H RS1 RS0 11 则选择了工作寄存器组 3 区 R0 R7 对应的单元地址 18H 1FH 4 简述 MCS 51 单片机的位寻址空间 习题 2 11 MCS 51 单片机的位寻址空间由两部分构成 一部分为内部 RAM 位寻址区的 20 2FH 的 16 个单元的 128 位 位地址范围 00 7FH 另一部分为单元地址尾数为 0 和 8 的 SFR 中的 位 构成的位寻址区 共 83 位 位地址范围是 80 0FFH MCS 51 单片机位寻址空间共有 211 个位 位地址范围 00H 0FFH 5 什么是时钟周期 机器周期 指令周期 如何计算机器周期 晶振频率为 12M 时 计 算时钟周期 机器周期 习题 2 9 时钟信号的周期称为 S 状态 它是晶振周期的两倍 即一个时钟周期 TS 包含 2 个晶振周 期 指令周期 TI 执行一条指令所用的时间 机器周期 TM CPU 完成一个基本操作所用的时间 每 12 个时钟周期为 1 个机器周 期 当晶振频率为 12MHz 时 时钟周期 TS 2 f 0 17 s 机器周期 TM 12 f 1 s 6 简单说明 MCS 51 单片机 PSW 寄存器各标志位的含义 习题 2 15 CY PSW 7 进位 借位标志位 AC PSW 6 半进位 借位标志位 F0 PSW 5 用户标志 2 位 RS1 PSW 4 RS0 PSW 3 工作寄存器组选择位 OV PSW 2 溢出标志位 PSW 1 未定义 P PSW 0 奇偶标志位 7 什么是寻址方式 在 MCS 51 单片机中 有哪几种寻址方式 习题 3 18 寻址方式 CPU 执行指令时获取操作数的方式 MCS 51 单片机中有 7 种寻址方式 立即寻址 操作数直接出现在指令中 但需在操作数前面加前缀标志 直接寻址 操作数的单元地址直接出现在指令中 该单元地址中的内容就是操作数 寄存器寻址 寄存器中的内容就是操作数 寄存器间接寻址 指定寄存器中的内容是操作数的地址 该地址对应存储单元的内容才是 操作数 变址寻址 以程序指针 PC 或数据指针 DPTR 为基址寄存器 以累加器 A 作为变址寄存器 两者内容相加 即基地址 偏移量 形成 16 位的操作数地址 位寻址方式 内部 RAM 地址空间的可进行位寻址的 128 位和 SFR 地址空间的可位寻址的 11 个 8 位寄存器的 88 位 位寻址给出的是直接地址 相对寻址 以程序计数器 PC 的当前值作为基地址 与指令中的第二字节给出的相对偏移 量 rel 进行相加 所得和为程序的转移地址 8 DA A 指令的作用是什么 它跟在哪些指令后面使用 习题 3 20 这条指令是在进行 BCD 码加法运算时 跟在 ADD 和 ADDC 指令之后 用来对 BCD 码的加法运算结果自动进行修正的 使其仍为 BCD 码表达形式 在计算机中 遇到十进制调整指令时 中间结果的修正是由 ALU 硬件中的十进制修正电 路自动进行的 用户不必考虑何时该加 6 使用时只需在上述加法指令后面紧跟一条 DA A 指令即可 9 LJMP PROG 和 LCALL PROG 的区别是什么 习题 3 21 LJMP PROG 执行这条指令时 把指令中给出的 16 位地址给 PC 无条件地跳转到以 PROG 为标号地址的同一程序位置 LCALL PROG 执行这条指令时 调用以 PROG 标号地址开头的子程序 10 MCS 51 单片机提供了哪几种中断源 在中断管理上有什么特点 各个中断源优先级 如何确定 中断嵌套的原则是什么 习题 4 1 MCS 51 单片机提供了 5 个中断源 2 个中断优先级 各个中断源的优先级是由特殊功能寄 存器 IP 来确定 IP 中和各个中断源对应位为 1 时 此中断源为高优先级 否则为低优先级 在同一优先级中 各个中断源的优先顺序是由自然优先级来确定的 中断嵌套原则 一个低级中断源的中断服务程序可以被另一个高级中断源的中断所中断 反之不能 11 MCS 51 单片机响应中断的条件是什么 CPU 响应中断时 不同的中断源的中断处理 程序的入口地址各是多少 习题 4 2 CPU 能响应中断的条件有 4 个 4 个条件应同时满足 1 TCON 或 SCON 寄存器内的有关中断标志位为 1 2 IE 中断允许寄存器内的有关中断允许位置 1 3 IP 中断优先级寄存器内的有关位置 1 4 当前一条指令执行完 CPU 不能响应中断的条件有 4 个 满足任一条便不响应 3 1 正在执行的中断服务级别高 或同级 2 不是指令的最后一个 M 周期 3 RETI 或对 IP IE 操作期间不能响应 且不是其后 一条指令的最后一个 M 周期 4 软件封锁 EA 0 不同的中断源的中断处理程序的入口地址 外部中断 0 0003H 定时计数器 0 000BH 外部中断 1 0013H 定时计数器 1 001BH 串行口中断 0023H MCS 51 单片机响应中断的最短时间为 3 个 M 周期 12 MCS 51 单片机串行口有几种工作方式 有几种数据帧格式 各种方式下通讯的波特 率如何确定 习题 6 2 串行口有四种工作方式 方式 0 方式 1 方式 2 方式 3 有三种帧格式 方式 0 波特率 Fosc 12 方式 1 波特率 2SMOD 定时器 T1 的溢出 率 32 方式 2 波特率 2MOD Fosc 64 方式 3 波特率 2MOD 定时器 T1 的溢出率 32 13 简述 MCS 51 单片机多机通讯原理 习题 6 3 整理要点回答即可 当主机选中与其通信的从机后 只有该从机能够与主机通信 其他从机不能与主机进行数 据交换 而只能准备接收主机发来的地址帧 上述要求是通过 SCON 寄存器中的 SM2 和 TB8 来实现的 当主机发送地址帧时使 TB8 1 发送数据帧时使 TB8 0 TB8 是发送的一 帧数据的第 9 位 从机接收后将第 9 位数据作为 RB8 这样就知道主机发来的这一帧数据 是地址还是数据 另外 当一台从机的 SM2 0 时 可以接收地址帧或数据帧 而当 SM2 1 时只能接收地址帧 这就能实现主机与所选从机之间的单独通信 1 一个主机 其余均为从机 主机与从机波特率保持一致 2 所有从机必须事先分配好地址 每个从机对应一个地址 3 主从机都工作在 9 位 UART 模式下 串口工作于方式 2 或者 3 主机先发送一帧地址信 息 以此来中断所有从机 从机收到地址后与自身的地址对比 如果一致 则与主机通信 如不一致 则抛弃数据 等待下一次地址的到来 4 从机最好使用中断法 5 主机发送的地址与数据的区别 地址 第九位为 1 数据 第九位为 0 用串口连接 其中一个为主机 其余为从机 所有从机的 RXD 都接到主机的 TXD 端 TXD 接到主机的 RXD 端 所有通信都有主机来发起 从机不能主动发起通信操作 只能 等待 而且从机之间通信要通过主机中转 串行端口控制寄存器 SCON 要做相应的配置 14 在 MCS 51 单片机系统中 扩展的程序存储器和数据存储器都使用相同的 16 位地址线 和 8 位数据线 为什么不发生冲突 习题 8 5 因为控制信号线不同 4 外扩的 RAM 芯片既能读出又能写入 所以通常都有读写控制引脚 记为 OE 和 WE 外扩 RAM 的读 写控制引脚分别与 MCS 51 的 RD 和 WR 引脚相连 外扩的 EPROM 在正常使用中只能读出 不能写入 故 EPROM 芯片没有写入控制引脚 只有读出引脚 记为 OE 该引脚与 MCS 51 单片机的 PSEN 相连 15 简述 MCS 51 单片机内部 RAM 功能分区 说明各部分的使用特点 习题 2 6 MCS 51 单片机内部 RAM 共有 128 个字节单元 可分为三个用途不同的区域 1 工作寄存器区 地址范围 00H 1FH 主要用途是存放操作数据及中间结果等 2 位寻址区 地址范围 20H 2FH 主要用途是配合位操作指令 作为单片机进行布尔 处理时的存储空间 也可作为一般 RAM 单元进行字节操作 3 数据缓冲区 地址范围 30H 7FH 主要用途是作为内外数据交换式的缓冲单元 MCS 51 的堆栈也设在此区 16 在 MCS 51 单片机应用系统中 外接程序存储器和数据存储器地址空间允许重叠而不 会发生冲突 为什么 外接 I O 接口是否允许与外接数据存储器地址重叠 为什么 习题 8 6 因为单片机访问外部程序存储器与访问外部数据存储器 包括外部 I O 口 时 会分别产 生 PSEN 与 RD WR 两类不同的控制信号 因此外接程序存储器和数据存储器的地址空间 允许重叠而不会发生冲突 外部扩展 I O 口占用数据存储器地址空间 与外部数据存储器统一编址 单片机用访问外 部数据存储器的指令来访问外部扩展 I O 口 因此外部 I O 接口地址允许与程序存储器地 址重叠不允许与数据存储器地址重叠 17 堆栈有哪些功能 堆栈指针 SP 的作用是什么 在具体应用设计时 为什么要对 SP 重 新赋值 习题 2 8 堆栈是一段存储空间 其功能为 可用于存储数据信息 有自己的读写规则 先进先出 主要用于存放程序断点地址以及保护现场和恢复现场 堆栈指针 SP 8 位 是这