单片机原理与C51基础赵丽清

1、【2-1】80C51 单片机由哪几部分组成，试说明ROM 和 RAM 勺功能分别是什么【2-2】在程序运行中，PC 的值是。（）A ）当前正在执行指令的前一条指令的地址B ）当前正在执行指令的地址C ）当前正在执行指令的下一条指令的首地址D ）控制器中指令寄存器的地址【2-3】判断下列说法是否正确。（1） PC 可以存放一个 16 位二进制数，因此其寻址范围为0000H7FFFH（）（2） 单片机系统复位时 PC 的内容为 0000H,因此 CPU 从程序存储器 0000H 地址单元取指令，开 始执行程序。（）（3） PC 可以看成是程序计时器（）（4） PC 可以看成是程序存储器的地址指针。

2、 （）【2-4】试计算当振荡频率为12 MHz 和 6 MHz 时，一个机器周期的长度试辨析振荡周期、状态周期、机器周期、指令周期之间的关系。【2-5】单片机的 ROM、须具有掉电存储功能，这句话是否正确【2-6】单片机对 RAM 勺根本要求是快，但掉电可丢失数据，这个表述正确吗【2-7】试说出 80C51 的两种时钟电路模式，如果是只有一个单片机工作常使用的是哪一种如果是 两个以上的单片机工作使用哪一种【2-8】80C51 单片机的 EA 信号有何功能在使用 8031 时，EA 信号引脚应如何处理现在使用的80C51系列单片机内部一般均含有ROM 其 EA 引脚应该怎么接【2-9】80C51

3、 系列单片机的三总线结构包括哪三种其中作地址总线指的是作数据总线指的是属于控 制总线的有 P0 口的分时复用功能需要依靠锁存器的锁存功能，试举1 种常用的低功耗锁存器并将其与单片机正确连接【2-10】片内 RAM 氐 128 单元一般划分为哪三个主要部分对应的字节地址空间是内部RAM 中，可作为工作寄存器区的单元地址为（）H（）H【2-11】80C51 单片机任何一个时间 4 组通用工作寄存器中只能有一组工作，具体哪一组工作由什 么来决定如何设置才能选用0 组通用寄存器【2-12】80C51 单片机具有很强的位（布尔）处理功能，内部RAM 中共有多少单元可以位寻址，试写出其字节范围和位地址范围

4、【2-13】位地址 00H 与字节地址 00H 在内存中的位置有什么区别片内字节地址为2AH 单元最低位的位地址是（）;片内字节地址为 88H 单元的最低位的位地址为（）。【2-14】80C51 单片机可位寻址的范围包括两个区域，即可位寻址的特殊功能寄存器和内部RAM 字节地址是 20H- 2FH 的单元，这句话表述的是否正确【2-15】可位寻址的特殊功能寄存器的最低位位地址与字节地址形式不同，这句话表述是否正确【2-16】堆栈遵循的原则是什么SP 的名称是初始化时 SP 的值是多少通过堆栈操作实现子程序调用时，首先要把（）的内容入栈，以进行断点保护；调用子程序返回指令时，再进行出栈保护，把保

5、护的断点进回到（）。【2-17】程序状态字 PSW 勺作用是什么常用的状态标志有哪几位， 其作用是什么若 A 中的内容为 63H, 那么P 标志位的值为（）；单片机复位后，PSW= ）,这时当前的工作寄存器区是（）组工作寄存器区 R4 所对应的存储单元的地址为（）。【2-18】判断下列说法是否正确。（1）AT89S51 中特殊功能寄存器（SFF）就是片内 RAM 中的一部分。（）(2)片内 RAM 的位寻址区，只能供位寻址使用而不能进行字节寻址。()(3) AT89S51 共有 21 个特殊功能寄存器，它们的位都是可用软件设置的，因此，是可以进行 位寻址的。( )(4)SP 称之为堆栈指针，其

6、指示了栈顶单元的地址。()【2-19】80C51 单片机外部扩展 ROM 或 RAM 时，都会用到哪个引脚和锁存器连接，从而实现 P0 口地址和数据的分时复用【2-20 】 80C51 系列单片机的引脚的作用是什么 80C51 系列单片机的和引脚的作用是什么【2-21 】在 80C51 单片机扩展系统中，片外程序存储器和片外数据存储器共处同一地址空间为什么 不会发生冲突【2-22】试绘制 AT89S51 单片机的最小系统图。【2-23】80C51 单片机的 P0 口作地址和数据总线时为真正的双向口，不须接上拉电阻；作普通I/O口使用时需要接上拉电阻，否则不能正确输出高电平，要想保证能正确的读入

7、各引脚的状态，在读 入时还需要先执行向端口写“ 1”的操作，这句话表述是否正确【2-24】P0P3 口四个口线作普通 I/O 口使用时使用方法完全一样这四个口当要正确的读入引脚状 态时，一般需要先执行向端口写“1 ”操作。例如：MOVPO,#OFFH,这句话是否正确但系统复位后，P0P3 四个口端口线如电平未作任何修改，当需要采集引脚输入状态时，不需要执行写“1 ”操作指令，结果也是正确的原因是什么【2-25】80C51 单片机 I/O 口的灌电流远远大于拉电流，因此一般其I/O 口输出低电平驱动外设，该表述是否正确【2-26】AT89S51 的 4 个并行双向口 P0P3 的驱动能力各为多少

8、要想获得较大的输出驱动能力，采用低电平输出还是使用高电平输出【 2-27 】试说出 80C51 单片机有 2 种复位方法单片机复位后SP/PC/P0 P3 这些特殊功能寄存器的状态【2-28 】 80C51 单片机运行出错或程序进入死循环，如何摆脱困境【 2-29 】 80C51 单片机有几种低功耗方式第二章思考题答案：【2-1】解答：(1)80C51 单片机由八个部分组成：中央处理单元 CPU( 8 位)、只读存储器 ROM( 4KB 或 8KB、随机存取存储器 RAM( 256B)、特殊功能寄存器、并行接口、串行接口、定时/计数器、中断系统。(2)只读存储器 ROM 用于存储应用程序和常数

9、，随机存取存储器RAM 用于存放程序运行中的工作 变量数据。【2-2】解答：Co【2-3】解答：(1)错误 (2)正确(3)正确(4)正确【2-4】解答：(1 )若 80C51 单片机振荡频率为 12MHz 时，则：振荡周期=1/12MHz=( 1/12 )卩 s=卩 s=时钟周期=1/6 s=us机器周期=1is若 80C51 单片机振荡频率为 6MHz 时，则：振荡周期=1/6MHz=( 1/6)1s=is=167ns时钟周期=1/3is=is机器周期=21s(2)振荡周期是最小的定时单位，也称为晶振周期或节拍；一个时钟周期包含2 个振荡周期，也称为状态周期；一个机器周期包含12 个振荡周

10、期；不同的指令一般其指令周期一般不同，可包含有 1、2、4 个机器周期。【2-5】解答：正确。因为ROM 是用来存放程序的，程序如果掉电丢失系统将会瘫痪，因此掉电存储是对 ROM 勺根本要求。【2-6】解答：正确。RAM 中存放的是程序运行所产生的中间变量数据，因此速度快是它的根本要求。掉电丢失后，不影响程序的重新启动。【2-7】解答：(1 )两种时钟电路模式分别是内部时钟模式和外部时钟模式。(2 )只有一个单片机工作时，经常使用的一般是内部时钟模式。(3) 外部时钟模式。其把外部已有的时钟信号引入单片机内，通常便于两个以上单片机工作的同步。【2-8】解答：(1) 80C51 单片机的 EA

11、信号用来决定 CPU 是执行内部 ROM 还是外部 ROM 勺程序。当 EA 端保持高电平时，CPU 只访问内部程序存储器，但在PC (程序计数器)值超过 0FFFH( 51 单片机基本型一般ROM 为 4KB 或 仆 FFH(51 单片机增强型一般 ROM 为 8KB)时，将自动转向访问外部存储器。当EA端保持低电平时，不管是否有内部程序存储器，只访问外部程序存储器。(2) 在使用 8031 时，由于 8031 没有内部 ROM 所以 EA 信号引脚始终保持低电平。(3)通常对于拥有内部 ROM 勺单片机，EA 信号接高电平。【2-9】解答：(1) 80C51 系列单片机的三种总线结构包括地

12、址总线( AB、数据总线(DB 和控制总线(CB)o(2)其中用作地址总线的是PO、P2,由于地址总线宽度为 16 位，由 P0 口经地址锁存器提供低 8位地址(A0-A7 ) , P2 口直接提供高 8 位地址(A8-A15);(3) 用作数据总线的是 P0;(4)用作控制总线的是 P3 口的第二功能状态和 4 根独立控制线 EA、ALE、RESET 组成。【2-10 】解答：(1)80C51 单片机内部数据存储器 128 单元， 分为工作寄存器区、位寻址区、用户 RAM 区三个区域。(2)工作寄存器区：占用地址00H-1FH,安排了 4 组工作寄存器，每组占用8 个 RAM 字节，记为R0

13、-R7;位寻址区：占用地址 20H-2FH，共 16B, 16*8=128 位，每一位都有一个位地址，对应位地址 00H-7FH，位地址区也可作为一般 RAM 使用；用户 RAM 区：占用地址为 30H-7FH。是留给用户使用 的一般 RAM 区域，主要用来存放随机数据和中间结果。(3) 00H1FH。【2-11 】解答：(1 )特殊功能寄存器 PSW 的 RS1、RS0 决定当前工作寄存器组号。(2)当 RS1 RS0 的取值都为 00 时，选中的是 0 组通用寄存器。一般在单片机复位之后，特殊功能寄存器 PSW 的初值为 00H,所以，如若选用 0 组通用寄存器，并不需要特别设置。【2-1

14、2】解答：80C51 单片机内部 RAM 中可以位寻址的单元共 16 个字节单元，字节地址是 20H-2FH, 对应的位地址是 00H-7FH。【 2-13 】解答：(1 )字节地址 00H 和位地址 00H 虽然形式上一样，但是所占的位置不同，字节地址是00H 的单元正好与 0 组通用寄存器组的 R0 位置重合。位地址 00H 在内存中的具体位置是内部 RAM 20H 字节的 最低位。( 2) 00H； 88H。【2-14】解答：正确。80C51 单片机有两个区域可以位寻址：一个是位寻址区20H2FH 单元的 128位；另一个是字节地址能被 8 整除的特殊功能寄存器的相应位。【2-15 】解

15、答：错误。可位寻址的特殊功能寄存器的最低位位地址与字节地址在形式上是相同的。【 2-16 】解答：(1 )堆栈遵循的是“先进后出，后进先出”的存取原则。(2) SP 的名称是堆栈指针。(3) 在 80C51 单片机复位后，堆栈指针 SP 总是初始化到内部 RAM 地址 07H。(4)主程序的断点地址；PC。【 2-17 】解答：(1) 程序状态字寄存器 PSW 是一个 8 位寄存器，存放程序、指令运行的状态信息。(2) 常用的状态标志位：1CY:进位、借位标志。有进位、借位时由硬件置位CY=1,否则 CY=02AC:半进、借位(辅助进、借位)标志；加减法时低4 位向高 4 位进位或借位时，由硬

16、件置位 AC=1,否则 AC=Q 应用于十进制调整；3F0:用户标志位(软件位)，由用户自己定义；4RS1 RS0:当前工作寄存器组选择位；5P:奇偶标志位。ACC 中结果有奇数个 1 时 P=1,否则 P=0。6OV:溢出标志位。有溢出时 OV=1,否则 OV=Q硬件置位/清零。( 3) P 为 0； 00H； 0 组； 04H。【2-18 】解答：(1)错误(2)错误(3)错误(4)正确【2-19】解答：80C51 单片机外部扩展 ROM 或 RAM 寸，需要 ALE 引脚与锁存器连接。其与锁存器连 接后可以实现 P0 口地址和数据的分时复用。【 2-20 】解答：( 1 )引脚的作用是外

17、部程序存储器的读选通信号，低电平有效。在外部程序存储器取指令(或常 数)期间，每一个机器周期两次有效。每当访问外部数据存储器时，这两次有效的信号将不出现。(2)引脚的作用是外部扩展数据存储器和I/O 端口的读选通信号，输出，低电平有效；（3）引脚的作用是扩展数据存储器和I/O 端口的写选通信号，输出，低电平有效。【2-21】解答：在 80C51 单片机扩展系统中，片外程序存储器和片外数据存储器虽然共用相同的地 址空间吗，但访问两者所用的控制总线不同。访问ROM 寸有效，访问 RAM 寸和有效，因此并不会发生总线冲突。【 2-22 】解答：AT89S51 单片机的最小系统图【2-23 】解答：正

18、确。 80C51 单片机的 P0 口作地址和数据总线寸为真正的双向口，能正确的呈现高 电平、低电平和高阻态。当80C51 单片机的 P0 口作普通I/O口时，其为准双向口且内部无上拉电阻。因此为能正确输出高电平需要外接上拉电阻，当要正确的读入引脚状态寸，还需要先执行MOVPO, #0FFH 系统复位时 P0 口为高电平，复位后如未改变过端口引脚状态可以不需要先执行写“1 ”操作直接读入。【 2-24 】解答：（1）错误。P0P3 四个口线作普通 I/O 口使用时虽然均为准双向口，无高阻态输入。但是P0 口内部还没有上拉电阻,无法输出高电平,因此还需要外部连接上拉电阻。（ 2）正确。（3）因为系

19、统复位后，P0P3 口均为高电平。【2-25】解答：正确。P0 口与 P1、P2、P3 口相比，P0 口的驱动能力较大（输出或灌入电流较大，灌 入电流指流入单片机引脚的电流），而 P1, P2, P3 口的每一位的驱动能力（能够正常工作的最大电 流），只有 P0 口的一半。当 P0 口的某位为高电平时，只可提供几十到上百卩A 的电流，难以驱动外部设备；当 P0 口的某位为低电平，可提供几到十几mA 的灌入电流，简称灌电流。所以，任何一个并口连接外部设备时一般只能用低电平输出。 51 单片机除对各引脚驱动能力有限制外,一个并口的 8 个引脚总的驱动能力并不是单根口线的8 倍，也有一定的限制。以器件 AT89S52 为例，每根口线最大可吸收 10 mA 的（灌）电流，但