单片机第一章
第一章绪论
1.1单片机的产生和发展
1.1.1什么是单片机
所谓单片机，就是把中央处理器CPU（Central Processing Unit）、存储器（Memory）、定时器、I/0（Input/Output）接口电路等一些计算机的主要功能部件集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。
中文“单片机”的称呼由英文名称“SingleChip Microcomputer”直接翻译而来。
单片机把微型计算机的各主要部分集成在一块芯片上,大大缩短了系统内信号传送距离，从而提高了系统的可靠性及运行速度。因而在工业测控领域中，单片机系统是最理想的控制系统。所以，单片机是典型的嵌入式系统，是嵌入式系统低端应用的最佳选择。
1.1.2单片机技术发展的四个阶段
单片机的发展经历了探索---完善---MCU化---百花齐放四个阶段。
1.芯片化探索阶段
20世纪70年代，美国的Fairchild(仙童)公司首先推出了第一款单片机F－8；
随后Intel公司推出了影响面大、应用更广的MCS48单片机系列。MCS48单片机系列的推出标志着在工业控制领域，进入到智能化嵌入式应用的芯片形态计算机的探索阶段。这就是Single Chip Microcomputer的诞生年代，单片机一词即由此而来。这一时期的特点是：
◆嵌入式计算机系统的芯片集成设计；
◆少资源、无软件，只保证基本控制功能。
2．结构体系的完善阶段
在MCS-48探索成功的基础上很快推出了完善的、典型的单片机系列MCS-51。MCS-51系列单片机的推出，标志Single Chip Microcomputer体系结构的完善。它在以下几个方面奠定了典型的通用总线型单片机的体系结构。
①完善的总线结构：
◆并行总线：8位数据总线、16位地址总线及相应的控制总线，两个独立的地址空间；
◆串行总线：通信总线，扩展总线。
②完善的指令系统：
◆具有很强的位处理功能和逻辑控制功能，以满足工业控制等方面的需要；
◆功能单元的SFR(特殊功能寄存器)集中管理。
③完善的MCS-51成为SCMC的经典体系结构。
日后，许多电气商在MCS-51的内核和体系结构的基础上，生产出各具特色的单片机。
3．从SCMC向MCU化过渡阶段
Intel公司推出的MCS96单片机，将一些用于测控系统的模数转换器(ADC)、程序运行监视器(WDT)、脉宽调制器(PWM)、高速I/O口纳入片中，体现了单片机的微控制器特征。MCS-51单片机系列向各大电气商的广泛扩散，许多电气商竞相使用80C51内核，将许多测控系统中使用的电路技术、接口技术、可靠性技术应用到单片机中；随着单片机内外围功能电路的增强，强化了智能控制器特征。微控制器(Microcontrollers)成为单片机较为准确表达的名词。其特点是：
①满足嵌入式应用要求的外围扩展，如WDT、PWM、ADC、DAC、高速I/0口等。
②众多计算机外围功能集成，如：
◆提供串行扩展总线：SPI、I2C、1－Wire；
◆配置现场总线接口：CAN BUS。
③CMOS化，提供功耗管理功能。
④提供OTP供应状态，利于大规模和批量生产。
4．MCU的百花齐放阶段
单片机发展到这一阶段，表明单片机已成为工业控制领域中普遍采用的智能化控制工具-----小到玩具、家电行业，大到车载、舰船电子系统，遍及计量测试、工业过程控制、机械电子、金融电子、商用电子、办公自动化、工业机器人、军事和航空航天等领域。为满足不同的要求，出现了高速、大寻址范围、强运算能力和多机通信能力的8位、16位、32位通用型单片机，小型廉价型，外围系统集成的专用型，以及形形色色各具特色的现代单片机。可以说，单片机的发展进入了百花齐放的时代，为用户的选择提供了空间。这一时期的特点为：
①电气商、半导体商的普遍介入
②大力发展专用单片机
③提高综合品质
④C语言的广泛支持
◆单片机普遍支持C语言编程，为后来者学习和应用单片机提供了方便；
◆高级语言减少了选型障碍，便于程序的优化、升级和交流。
⑤多种选择下的选择原则
◆寻求最简化的单片机应用系统；
◆尽可能选择专用单片机；
◆综合考虑下进行合理的选择。
1.1.3 单片机的发展趋势
1．制作工艺CMOS化(全盘CMOS化)
出于对低功耗的普遍要求，目前各大厂商推出的各类单片机产品都采用了CHMOS工艺。80C51系列单片机采用两种半导体工艺生产。
2．尽量实现单片化
尽管我们常说，单片机是将中央处理器CPU、存储器和I/O接口电路等主要功能部件集成在一块集成电路芯片上的微型计算机，但由于工艺和其它方面的原因，很多功能部件并未集成在单片机芯片内部。
3．共性与个性共存
如今的市场上为我们提供了丰富多彩的单片机产品。从宏观上讲，有RISC和CIS C两大类型；从微观上说，有Intel、Motorola、Philips、Microchip、EMC、NEC等公司的相关产品。在未来相当长的时间内，都将维持这种群雄并起、共性与个性共存的局面。
1.1.4 单片机的应用范围
单片机极高的可靠性，微型性和智能性（我们只要编写不同的程序后就能够完成不同的控制工作），单片机已成为工业控制领域中普遍采用的智能化控制工具，已经深深地渗入到我们的日常生活当中-----小到玩具、家电行业，大到车载、舰船电子系统，遍及计量测试、工业过程控制、机械电子、金融电子、商用电子、办公自动化、工业机器人、军事和航空航天等领域都可见到单片机的身影。以下是一些应用举例：
1、智能产品：
例如传真打字机采用单片机，可以取代近千个机械器件；缝纫机采用单片机控制，可执行多功能自动操作、自动调速、控制缝纫花样的选择。
2、智能仪表：
用单片机微处理器改良原有的测量、控制仪表，能使仪表数字化、智能化、多功能化、综合化。而测量仪
器中的误差修正、线性化等问题也可迎刃而解。
3、测控系统：
例如温室人工气候控制、水闸自动控制、电镀生产线自动控制、汽轮机电液调节系统等。
4、数控型控制机：
在目前数字控制系统的简易控制机中，采用单片机可提高可靠性，增强其功能、降低成本。例如在两坐标的连续控制系统中，用8051单片机微处理器组成的系统代替Z-80组台系统，在完成同样功能的条件下，其程序长度可减少50％，提高了执行速度。
5、智能接口：
微电脑系统，特别是较大型的工业测控系统中，除外围装置(打印机、键盘、磁盘、CRT)外，还有许多外部通信、采集、多路分配管理、驱动控制等接口。
1.1.5 MCS-51单片机的家族简介
虽然目前单片机的品种很多，但其中最具代表性的当属Intel公司的MCS-51单片机系列。MCS-51以其典型的结构、完善的总线、SFR的集中管理模式、位操作系统和面向控制功能的丰富的指令系统，为单片机的发展奠定了良好的基础。
近年来，80C51系列又有了许多发展，推出厂一些新产品，主要是改善单片机的控制功能，如内部集成了高速I/O口、ADC、PWM、WDT等，以及低电压、微功耗、电磁兼容、串行扩展总线、控制网络总线性能等。
◆ATMEL公司研制的89CXX系列是将Flash Memory(EEPROM)集成在80C51中，作为用户程序存储器，并不改变80C51的结构和指令系统。
◆Philips公司的83/87C7XX系列不改变80C51结构、指令系统，省去了并行扩展总线，属于非总线的廉价型单片机，特别适合于家电产品。
◆lnfineon(原Siemens半导体)公司推出的C500系列单片机在保持与80C51兼容的前提下，增强了各项性能，尤其是增强了电磁兼容性能，增加了CAN总线接口，特别适用于工业控制、汽车电子、通信和家电领域。
鉴于80C51系列在硬件方面的广泛性、代表性和先进性以及指令系统的兼容性，初学者可以选择51系列单片机作为学习单片机的首选类型，至于其它类型的单片机，在深入学习和掌握了80C51单片机之后再去学习已不是什么难事。
1.1.6主要单片机芯片厂商
ATMEL公司的AVR单片机：
是增强型RISC内载Flash的单片机，芯片上的Flash存储器附在用户的产品中，可随时编程、再编程，使用户的产品设计容易，更新换代方便。
A VR的单片机广泛应用于计算机外部设备，工业实时控制，仪器仪表，通讯设备，家用电器，宇航设备等各个领域。
Motorola是世界上最大的单片机厂商。
从M6800开始，开发了广泛的品种，4位，8位，16位32位的单片机都能生产，其中典型的代表有：8位机M6805，M68HC05系列，8位增强型M68HC11，M68HC12 ，16位机M68HC16，32位机M683XX。
Motorola单片机的特点之一是在同样的速度下所用的时钟频率较Intel类单片机低得多，因而使得高频噪声低，抗干扰能力强，更适合于工控领域及恶劣的环境。
MicroChip（微芯）单片机：
MicroChip单片机的主要产品是PIC 16C系列和17C系列8位单片机，CPU采用RISC结构，分别仅有33，35，58条指令，采用Harvard双总线结构，运行速度快，低工作电压，低功耗，较大的输入输出直接驱动能力，价格低，一次性编程，小体积。
MDT20XX系列单片机：
工业级OTP单片机，Micon公司生产，与PIC单片机管脚完全一致，海尔集团的电冰箱控制器，TCL通信
产品，长安奥拓铃木小轿车功率分配器就采用这种单片机。
EM78系列OTP型单片机：
台湾义隆电子股份有限公司，直接替代PIC16CXX，管脚兼容，软件可转换。
Scenix单片机：
Scenix公司推出的8位RISC结构SX系列单片机与Intel 的Pentium II等一起被<
EPSON单片机：
EPSON单片机以低电压，低功耗和内置LCD驱动器特点著名于世，尤其是LCD驱动部分做得很好。
目前EPSON已推出四位单片机SMC62系列，SMC63系列，SMC60系列和八位单片机SMC88系列。
东芝单片机：
东芝单片机门类齐全，4位机在家电领域有很大市场，8位机主要有870系列，90系列，该类单片机允许使用慢模式，采用32K时钟时功耗降至10UA数量级。
东芝的32位单片机采用MIPS 3000A RISC的CPU结构，面向VCD，数字相机，图像处理等市场。
LG公司生产的GMS90系列单片机
，与Intel MCS-51系列，Atmel 89C51/52，89C2051等单片机兼容，CMOS技术，高达40MHZ的时钟频率，应用于：多功能电话，智能传感器，电度表，工业控制，防盗报警装置，各种计费器，各种IC卡装置，DVD，VCD，CD-ROM。
华邦单片机：华邦公司的W77，W78系列8位单片机的脚位和指令集与8051兼容，但每个指令周期只需要4个时钟周期，速度提高了三倍，工作频率最高可达40MHz。同时增加了WatchDog Timer，6组外部中断源，2组UART，2组Data pointer及Wait state control pin。W741系列的4位单片机带液晶驱动，在线烧录，保密性高，低操作电压(1。2V~1。8V)。
Zilog单片机：Z8单片机是Zilog公司的产品，采用多累加器结构，有较强的中断处理能力，开发工具价廉物美。Z8单片机以低价位面向低端应用。我想很多人都知道Z80单板机，直到90年代后期，很多大学的微机原理还是讲述Z80。
NS单片机：COP8单片机是NS(美国国家半导体公司)的产品，内部集成了16位A/D，这是不多见的，在看门狗多路及STOP方式下单片机的唤醒方式上都有独到之处。此外，COP8的程序加密也做得比较好。
1.1.7国内常用8位单片机
关于51系列的单片机的介绍，可以安装一个开发软件KEILC，其中有一个芯片选择页，介绍了各厂商绝大部分51单片机的性能概述。目前国内比较常用的8位单片机有以下几种：
1、是基于Intel的8031内核结构的51系列单片机，目前流行的有Atmel的89S5x和89C51XX系列，NXP的P87，P89等，SST公司的89E5xx系列等，其次台湾华邦的51单片机在计算机主板的BIOS中很常见。
2、51系列单片机的升级产品，如C8051和A VR等系列的8位机，目前在市场上也很活跃。
3、微芯公司的PIC单片机，凭借抗干扰强，封装向下兼容，资源丰富，在业界久负盛名，台湾许多MCU公司都是从抄袭它而发展的。
4、TI的MSP430在低功耗和数据处理上面的优势，在仪器和手持设备上是业界的首选。但它是16位的单片机。
5、飞思卡尔（以前的摩托罗拉）HC系列单片机，目前在国内也推广的比较多，但目前使用的人不是很广。
6、目前国产的一款STC系列的51单片机，凭借低价位，兼容传统51，也被大家叫好，算是51的改进型。
如今8位机是一个百花齐放的时代，但对于技术人员来说，只要先掌握好了其中的一种，就可以举一反三的去掌握其他型号的。特别是对于用C编程的开发人员来说，一般只要一两周的时间就可以快速的掌握另一种型号的单片机
1.2 关于PIC 、AVR、ARM
1.2.1. 什么是PIC单片机？
PIC系列单片机是美国Microchip公司推出的8位单片机。其中PIC16C5X是低价商用单片机，内部有程序存储器（0.5~~2K），工作寄存器(32~~80个)，33条精简指令，具有内部看门狗(WDT)，时钟/脉冲计数器RTCC，双向可编程I/O口(12~~20个)，PIC的OTP（一次性可编程）型芯片特别适合商品化的开发生产。PIC系列单片机与MCS-51系列单片机的区别，应该说有三个主要特点：
(1)总线结构：MCS-51的总线结构是冯-诺依曼型，计算机在同一个存储空间取指令和数据，两者不能同时进行；而PIC的总线结构是哈佛结构，指令和数据空间是完全分开的，一个用于指令，一个用于数据，由于可以对程序和数据同时进行访问，所以提高了数据吞吐率。正因为在PIC系列单片机中采用了哈佛双总线结构，所以与常见的微控制器不同的一点是：程序和数据总线可以采用不同的宽度。数据总线都是8位的，但指令总线位数分别位12、14、16位。
(2)流水线结构：MCS-51的取指和执行采用单指令流水线结构，即取一条指令，执行完后再取下一条指令；而PIC的取指和执行采用双指令流水线结构，当一条指令被执行时，允许下一条指令同时被取出，这样就实现了单周期指令。
(3)寄存器组：PIC的所有寄存器，包括I/O口，定时器和程序计数器等都采用RAM结构形式，而且都只需要一个指令周期就可以完成访问和操作；而MCS-51需要两个或两个以上的周期才能改变寄存器的内容。
1.2.2 什么是AVR单片机？
1997年，由ATMEL公司挪威设计中心的A先生与V先生利用ATMEL公司的Flash新技术，共同研发出RISC精简指令集的高速8位单片机，简称A VR。ATMEL公司的A VR单片机，是增强型RISC内载Flash的单片机，芯片上的Flash存储器附在用户的产品中，可随时编程，再编程，使用户的产品设计容易，更新换代方便。
A VR单片机采用增强的RISC结构，使其具有高速处理能力，在一个时钟周期内可执行复杂的指令，每MHz 可实现1MIPS的处理能力。A VR单片机工作电压为2.7－6.0V，可以实现耗电最优化。A VR的单片机广泛应用于计算机外部设备、工业实时控制、仪器仪表、通讯设备、家用电器,宇航设备等各个领域。性价比：A VR大部分型号的性价比较高，性价比表现突出的型号有：atmega48、atmega8、atmega16、atmega169P。供货方面：通用型号的A VR供货较为稳定，非常规型号的A VR样品及供货仍存在问题。市场占有率：目前，A VR的市场占有率还是不如PIC与51，但A VR的优点使得A VR的市场占有一直在扩展，A VR的年用量也一直在上涨。
1.2.3 什么是ARM?
ARM 即Advanced RISC Machines的缩写，既可以认为是一个公司的名字，也可以认为是对一类微处理器的通称，还可以认为是一种技术的名字。
ARM公司历史――1985年4月26日，第一个ARM原型在英国剑桥的Acorn计算机有限公司诞生，由美国加州SanJoseVLSI技术公司制造。20世纪80年代后期，ARM很快开发成Acorn的台式机产品，形成英国的计算机教育基础。1990年成立了Advanced RISC Machines Limited(后来简称为ARM Limited，ARM公司)。20世纪90年代，ARM 32位嵌入式RISC(Reduced lnstruction Set Computer)处理器扩展到世界范围，占据了低功耗、低成本和高性能的嵌入式系统应用领域的领先地位。
1991 年ARM公司成立于英国剑桥，主要出售芯片设计技术的授权。ARM 公司是专门从事基于 RISC 技术芯片设计开发的公司，作为知识产权供应商，本身不直接从事芯片生产，靠转让设计许可由合作公司生产各具特色的芯片，世界各大半导体生产商从ARM公司购买其设计的 ARM 微处理器核，根据各自不同的应用领域，加入适当的外围电路，从而形成自己的 ARM 微处理器芯片进入市场。目前，全世界有几十家大的半导体公司（包括Intel、IBM、LG半导体、NEC、SONY、菲利浦等）都使用 ARM 公司的授权，软件系统的合伙人则包括微软、升阳和MRI等一系列知名公司。因此既使得 ARM 技术获得更多的第三方工具、制造、软件的支持，又使整个系统
成本降低，使产品更容易进入市场被消费者所接受，更具有竞争力。ARM商品模式的强大之处在于它在世界范围有超过100个的合作伙伴(Partners）。
目前，采用 ARM技术知识产权（ IP ）核的微处理器，即我们通常所说的 ARM 微处理器，约占据了 32 位RISC 微处理器 75 ％以上的市场份额，ARM微处理器及技术的应用几乎已经深入到各个领域：
1、工业控制领域：作为32的RISC架构，基于ARM核的微控制器芯片不但占据了高端微控制器市场的大部分市场份额，同时也逐渐向低端微控制器应用领域扩展，ARM微控制器的低功耗、高性价比，向传统的8位/16位微控制器提出了挑战。
2、无线通讯领域：目前已有超过85%的无线通讯设备采用了ARM技术， ARM以其高性能和低成本，在该领域的地位日益巩固。
3、网络应用：随着宽带技术的推广，采用ARM技术的ADSL芯片正逐步获得竞争优势。此外，ARM在语音及视频处理上行了优化，并获得广泛支持，也对DSP的应用领域提出了挑战。
4、消费类电子产品：ARM技术在目前流行的数字音频播放器、数字机顶盒和游戏机中得到广泛采用。
5、成像和安全产品：现在流行的数码相机和打印机中绝大部分采用ARM技术。手机中的32位SIM智能卡也采用了ARM技术。
ARM微处理器目前包括下面几个系列，以及其它厂商基于ARM体系结构的处理器，除了具有ARM体系结构的共同特点以外，每一个系列的ARM微处理器都有各自的特点和应用领域。
其中，ARM7、ARM9、ARM9E和ARM10为4个通用处理器系列，每一个系列提供一套相对独特的性能来满足不同应用领域的需求。SecurCore系列专门为安全要求较高的应用而设计。以下我们来详细了解一下各种处理器的特点及应用领域。
思考题及习题
1-1什么叫单片机?
1-3单片机的发展经过了哪几个发展阶段? 1-4试简述单片机的应用领域？
1-5 试简述51、PIC、AVR的关系？
1-6 什么是ARM?
单片机原理及应用与C51程序设计(第三版)第1章作业
习题 1. 给出下列有符号数的原码、反码和补码(假设计算机字长为8位)。 +45 -89 -6 +112 答：【+45】原=00101101，【+45】反=00101101，【+45】补=00101101 【-89】原=11011001，【-89】反=10100110，【-89】补=10100111 【-6】原=10000110，【-6】反=11111001，【-6】补=11111010 【+112】原=01110000，【+45】反=01110000，【+45】补=01110000 2. 指明下列字符在计算机内部的表示形式。 AsENdfJFmdsv120 答:41H 73H 45H 4EH 64H 66H 4AH 46H 6DH 64H 73H 76H 31H 32H 30H 3．何谓微型计算机硬件？它由哪几部分组成？并简述各部分的作用。 答:微型计算机硬件由中央处理器、存储器、输入/输出设备和系统总线等组成，中央处理器由运算器和控制器组成，是微型计算机运算和控制中心。存储器是用来存放程序和数据的记忆装置。输人设备是向计算机输人原始数据和程序的装置。输出设备是计算机向外界输出信息的装置。I/O接口电路是外部设备和微型机之间传送信息的部件。总线是连接多个设备或功能部件的一簇公共信号线，它是计算机各组成部件之间信息交换的通道。微型计算机的各大功能部件通过总线相连。 4．简述8086CPU的内部结构。 答:8086微处理器的内部分为两个部分：执行单元(EU)和总线接口单元(BIU)。执行部件由运算器（ALU）、通用寄存器、标志寄存器和EU控制系统等组成。EU从BIU的指令队列中获得指令，然后执行该指令，完成指今所规定的操作。总线接口部件BIU由段寄存器、指令指针寄存器、地址形成逻辑、总线控制逻辑和指令队列等组成。总线接口部件负责从内部存储器的指定区域中取出指令送到指令队列中去排队。 5．何谓总线？总线按功能可分为哪几种？ 答:总线是连接多个设备或功能部件的一簇公共信号线，它是计算机各组成部件之间信息交换的通道。总线功能来划分又可分为地址总线（Address Bus）、数据总线（Date Bus）和控制总线（Control Bus）三类。 6．内部存储器由哪几部分组成? 答:包括随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。 7．简述8086中的存储器管理？ 答:8086把1M空间分成若干块（称为“逻辑段”），各个逻辑段之间可在实际存储空间中完全分开，也可以部分重叠，甚至可以完全重叠。每个逻辑段容量不超过64K字节，这样就可用16位寄存器提供地址访问。一个存储单元的地址可由段基址和偏移地址组成，这个地址我们称为逻辑地址，一般表示为“段基址：偏移地址”。而1M存储空间中的20位地址称为物理地址。逻辑地址是程序中使用的地址，物理地址是访问存储器的实际地址。 物理地址=段基址×16 + 段内偏移地址
单片机第六章课后习题答案
2. 80C51单片机内部有几个定时/计数器？它们由哪些功能寄存器组成？怎样实现定时功能和计数功能？ 答：80C51单片机内部有两个16位的可编程定时/计数器，由TH0,TL0,TH1,TL1,TMOD和TCON功能寄存器组成。通过TMOD中的C/T位选择对机器周期计数实现计数功能，选择对外部脉冲计数实现计数功能。 6. 何为同步通信？何为异步通信？各自的特点是什么？ 答：异步通信方式的特点是数据在线路上传送时是以一个字符(字节)为单位，未传送时线路处于空闲状态，空闲线路约定为高电平“1”。特点是对发送时钟和接收时钟的要求相对不高，线路简单，但传送速度较慢。 同步通信方式的特点是数据在线路上传送时以字符块为单位，一次传送多个字符，传送时须在前面加上一个或两个同步字符，后面加上校验字符。特点是对发送时钟和接收时钟要求较高，往往用同一个时钟源控制，控制线路复杂，传送速度快。 7. 单工、半双工和全双工有什么区别？ 答：单工方式只有一根数据线，信息只能单向传送；半双工方式也只有一根数据线，但信息可以分时双向传送；全双工方式有两根数据线，在同一个时刻能够实现数据双向传送 9. 串行口数据寄存器SBUF有什么特点？ 答：发送数据寄存器和接收数据寄存器合起用一个特殊功能寄存器SBUF(串行口数据寄存器)，执行MOV SBUF,A发送时为发送数据寄存器，执行MOV A, SBUF接收时为接收数据寄存器。 10. MCS-51单片机串行口有几种工作方式？各自特点是什么？ 答：有四种工作方式，分别是方式0、方式1、方式2和方式3。其中： 方式0，称为同步移位寄存器方式，一般用于外接移位寄存器芯片扩展I/O接口。 方式1，称为8位的异步通信方式，通常用于双机通信。 方式2和方式3，称为9位的异步通信方式，通常用于多机通信。 12. 怎样来实现利用串行口扩展并行输入/输出口？ 答：利用串行口在方式0时，当外接一个串入并出的移位寄存器，就可以扩展并行输出口；当外接一个并入串出的移位寄存器时，就可以扩展并行输入口。 13. 什么是中断、中断允许和中断屏蔽？ 答：在计算机中，由于计算机内外部的原因或软硬件的原因，使CPU从当前正在执行的程序中暂停下来，而自动转去执行预先安排好的为处理该原因所对应的服务程序。执行完服务程序后，再返回被暂停的位置继续执行原来的程序，这个过程称为中断，实现中断的硬件系统和软件系统称为中断系统。中断允许是允许中断请求送CPU产生中断，中断屏蔽是禁止中断请求信号送CPU产生中断。 14. 8051有几个中断源？中断请求如何提出？ 答：MCS-51单片机提供5个硬件中断源：两个外部中断源INT0(P3.2)和INT1(P3.3)，两个定时/计数器T0和T1中断；1个串行口中断。 外部中断源INT0和INT1的中断请求信号从外部引脚P3.2和P3.3输入；两个定时/计数器T0和T1的溢出中断TF0和TF1定时/计数器T0(或T1)溢出时提出；串行口中断由发送中断标志T1和接收中断标志R1产生。
第二章 80C51的结构和原理习题及答案
第二章80C51的结构和原理习题及答案 1、80C514单片机在功能上、工艺上、程序存储器的配置上有哪些种类？ 答：80C51单片机在功能上有两种大类：（1）、基本型；（2）、增强型； 80C51单片机在生产工艺上有两种：（1）、HMOS工艺（即高密度短沟道MOS 工艺）；（2）、CHMOS工艺（即互补金属氧化物的HMOS工艺）； 80C51单片机在程序存储器的配置上有三种形式：（1）、掩膜ROM；（2）、EPROM；（3）、ROMLess（无片内程序存储器）。 2、80C51单片机存储器的组织采用何种结构？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？在使用上有何特点？ 答：80C51单片机存储器的组织采用哈佛结构：存储器在物理上设计成程序存储器和数据存储器两个独立的空间。 基本型单片机片内程序存储器容量为4KB，地址范围是0000H~0FFFH。增强型单片机片内程序存储器容量为8KB，地址范围是0000H~0FFFH。 基本型单片机片内数据存储器均为128字节，地址范围是00H~7FH，用于存放运算的中间结果、暂存数据和数据缓冲。这128字节的低32个单元用作工作寄存器，在20H~2FH共16个单元是位寻址区，然后是80个单元的他通用数据缓冲区。 增强型单片机片内数据存储器为256字节，地址范围是00H~FFH。低128字节的配置情况与基本型单片机相同，高128字节为一般RAM，仅能采用寄存器间接寻址方式访问（而与该地址范围重叠的SFR空间采用直接寻址方式访问）。 3、80C51单片机的P0~P3口在结构上有何不同？在使用上有何特点？ 答：80C51单片机各口均由接口锁存器、输出驱动器和输入缓冲器组成，但是结构存在差异：P0、P1口有转换开关MUX，P2、P3口没有；P1~P3口都有上来电阻，但是P0没有。 4个I/O口的使用特点： （1）、P0：P0口是一个多功能的8位口，可按字节访问也可以按位访问。用做通用的I/O口，相当于一个真正的双向口：输出锁存，输入缓冲，但输入是须先将口置1；每根口线可以独立定义输入或输出。用作地址/数据复用总线：作数据总线用时，输入/输出8位数据D0~D7；作地址总线用时，输出低8位地址A0~A7。 （2）、P1：P1口惟一的单功能口，仅能用作通用的I/O口。可按字节访问也可以按位访问，输入时需先输出1，将该口设为输入状态。 （3）、P2：P2口是一个多功能8位口，可按字节访问也可以按位访问。在单片机采用并行扩展方式时，P2口作为地址总线的高8位D8~D15。 （4）、P3：P3口是一个双功能8位口，可按字节访问也可以按位访问。除作I/O口使用（位准双向口）外，每一条接口线还具有不同的第二功能：P3.0：RXD（串行口输入）； P3.1：TXD（串行口的输出）； P3.2：INT0’（外部中断0输入）； P3.3：INT1’（外部中断0输入）；
单片机及应用第1章习题解答
第1章 思考题及习题1 １．除了单片机这一名称之外，单片机还可称为和。 2.单片机与普通微型计算机的不同之处在于其将、、和三部分，通过内部连接在一起,集成于一块芯片上。 3.在家用电器中使用单片机应属于微计算机的。 A.辅助设计应用????Ｂ．测量、控制应用 C.数值计算应用??? D.数据处理应用 ４.微处理器、微计算机、微处理机、CPＵ、单片机、嵌入式处理器它们之间有何区别？ 5．ＭCS-5１系列单片机的基本型芯片分别为哪几种？它们的差别是什么？ ６.AＴ８9Ｓ51单片机相当于MCS-51系列单片机中的哪一型号的产品？“Ｓ”的含义是什么？ 7．什么是“嵌入式系统”? 8.嵌入式处理器家族中的单片机、DSＰ、嵌入式微处理器各有何特点？它们的应用领域有何不同？ 参考答案 1．答：微控制器,嵌入式控制器 ２．答:CＰU、存储器、I/O口、总线 3．答:B ４．答：微处理器、微处理机和CPU它们都是中央处理器的不同称谓,微处理器芯片本身不是计算机。而微计算机、单片机它们都是一个完整的计算机系统，单片机是集成在一个芯片上的用于测控目的的单片微计算机。 嵌入式处理器一般意义上讲，是指嵌入系统的单片机、DＳP、嵌入式微处理器。目前多把嵌入式处理器多指嵌入式微处理器,例如ARM7、ＡRM9等。嵌入式微处理器相当于通用计算机中的CPU。与单片机相比，单片机本身（或稍加扩展)就是一个小的计算机系统，可独立运行，具有完整的功能。而嵌入式微处理器仅仅相当于单片机中的中央处理器。为了满足嵌入
式应用的特殊要求,嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基本是一样的,但在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都做了各种增强。 5.答:MCS-５１系列单片机的基本型芯片分别:8031、８0５1和80７１。它们的差别是在片内程序存储器上。8031无片内程序存储器、805１片内有4K字节的程序存储器ROM，而８751片内有集成有4K字节的程序存储器ＥＰＲOM。 6.答:因为MCS－51系列单片机中的“ＭCS”是Iｎtel公司生产的单片机的系列符号,而５1系列单片机是指世界各个厂家生产的所有与８０51的内核结构、指令系统兼容的单片机。 7.广义上讲，凡是系统中嵌入了“嵌入式处理器”，如单片机、ＤＳＰ、嵌入式微处理器,都称其为“嵌入式系统”。但多数人把“嵌入”嵌入式微处理器的系统,称为“嵌入式系统”。目前“嵌入式系统”还没有一个严格和权威的定义。目前人们所说的“嵌入式系统”,多指后者。 ８．单片机体积小、价格低且易于掌握和普及,很容易嵌入到各种通用目的的系统中,实现各种方式的检测和控制。单片机在嵌入式处理器市场占有率最高，最大特点是价格低,体积小。 DSP是一种非常擅长于高速实现各种数字信号处理运算（如数字滤波、FFT、频谱分析等）的嵌入式处理器。由于对其硬件结构和指令进行了特殊设计，使其能够高速完成各种复杂的数字信号处理算法。广泛地用于通讯、网络通信、数字图像处理,电机控制系统,生物信息识别终端,实时语音压解系统等。这类智能化算法一般都是运算量较大，特别是向量运算、指针线性寻址等较多,而这些正是DSＰ的长处所在。与单片机相比,DSＰ具有的实现高速运算的硬件结构及指令和多总线，DSP处理的算法的复杂度和大的数据处理流量以及片内集成的多种功能部件更是单片机不可企及的。 嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的CPU,它的地址总线数目较多能扩展较大的存储器空间，所以可配置实时多任务操作系统(RTＯS)。RTOＳ是嵌入式应用软件的基础和开发平台。正由于嵌入式微处理器能运行实时多任务操作系统，所以能够处理复杂的系统管理任务和处理工作。因此，广泛地应用在移动计算平台、媒体手机、工业控制和商业领域(例如，智能工控设备、AＴM机等)、电子商务平台、信息家电（机顶盒、数字电视）以及军事上的应用。
单片机原理及接口技术(c51编程)(第2版)-习题答案-第8章习题解答
第8章思考题及习题8参考答案 一、填空 1、AT89S51的串行异步通信口为（单工/半双工/全双工）。 答：全双工。 2. 串行通信波特率的单位是。 答：bit/s 3. AT89S51的串行通信口若传送速率为每秒120帧，每帧10位，则波特率为 答：1200 4．串行口的方式0的波特率为。 答：fosc/12 5．AT89S51单片机的通讯接口有和两种型式。在串行通讯中，发送时要把数据转换成数据。接收时又需把数据转换成数据。 答：并行，串行，并行，串行，串行，并行 6．当用串行口进行串行通信时，为减小波特率误差，使用的时钟频率为 MHz。 答： 7．AT89S51单片机串行口的4种工作方式中，和的波特率是可调的，与定时器/计数器T1的溢出率有关，另外两种方式的波特率是固定的。 答：方式1，方式3 8．帧格式为1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方式。 答：方式1。 9．在串行通信中，收发双方对波特率的设定应该是的。 答：相同的。 10．串行口工作方式1的波特率是。 答：方式1波特率=（2SMOD/32）×定时器T1的溢出率 二、单选 1．AT89S51的串行口扩展并行I/O口时，串行接口工作方式选择。 A. 方式0 B.方式1 C. 方式2 D.方式3 答：A 2. 控制串行口工作方式的寄存器是。
A．TCON C. TMOD 答：D 三、判断对错 1．串行口通信的第9数据位的功能可由用户定义。对 2．发送数据的第9数据位的内容是在SCON寄存器的TB8位中预先准备好的。对 3．串行通信方式2或方式3发送时，指令把TB8位的状态送入发送SBUF中。错 4．串行通信接收到的第9位数据送SCON寄存器的RB8中保存。对 5．串行口方式1的波特率是可变的，通过定时器/计数器T1的溢出率设定。对 6. 串行口工作方式1的波特率是固定的，为fosc/32。错 7. AT89S51单片机进行串行通信时，一定要占用一个定时器作为波特率发生器。错 8. AT89S51单片机进行串行通讯时，定时器方式2能产生比方式1更低的波特率。错 9. 串行口的发送缓冲器和接收缓冲器只有1个单元地址，但实际上它们是两个不 同的寄存器。对 四、简答 1．在异步串行通信中，接收方是如何知道发送方开始发送数据的 答：实质就是如何检测起始位的开始。当接收方检测到RXD端从1到0的负跳变时就启动检测器，接收的值是3次连续采样，取其中2次相同的值，以确认是否是真正的起始位的开始，这样能较好地消除干扰引起的影响，以保证可靠无误的开始接受数据。 2．AT89S51单片机的串行口有几种工作方式有几种帧格式各种工作方式的波特率如何确定 答：有4种工作方式：方式0、方式1、方式2、方式3； 有3种帧格式，方式2和3具有相同的帧格式；方式0的发送和接收都以fosc/12为固定波特率， 方式1的波特率=2SMOD/32×定时器T1的溢出率 方式2的波特率=2SMOD/64×fosc 方式3的波特率=2SMOD/32×定时器T1的溢出率 3．假定串行口串行发送的字符格式为1个起始位、8个数据位、1个奇校验位、1个停止位，请画出传送字符“B”的帧格式。 答：字符“B”的ASCII码为“42H”，帧格式如下：
第1章 单片机各种封装介绍
单片机各种封装介绍 单片机实质上是一个芯片，封装形式有很多种，例如DIP（Dual In-line Package双列直插式封装）、SOP（Small Out-Line Package小外形封装）、PLCC（Plastic Leaded Chip Carrier带引线的塑料芯片封装）、QFP（Quad Flat Package塑料方型扁平式封装）、PGA（Pin Grid Array package插针网格阵列封装）、BGA（Ball Grid Array Package球栅阵列封装）等。其中，DIP 封装的单片机可以在万能板上焊接，其它封装形式的单片机须制作印制电路板（Printed Circuit Board，PCB），PGA和BGA一般用于超大规模芯片封装，单片机用得较少。 下面简单介绍一下常见的芯片封装形式。 1. DIP封装 DIP（Dual In-line Package）是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片，绝大多数中小规模集成电路（IC）均采用这种封装形式，其引脚数一般不超过100个。DIP封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心，以免损坏引脚。DIP封装芯片如图1所示。 图1 DIP封装芯片 DIP封装具有以下特点： 》 （1）适合在PCB (印刷电路板)上穿孔焊接，操作方便。 （2）芯片面积与封装面积之间的比值较大，故体积也较大。 2. SOP封装 SOP（Small Out-Line Package小外形封装）是一种很常见的元器件形式。表面贴装型封装之一，引脚从封装两侧引出呈海鸥翼状(L 字形)。材料有塑料和陶瓷两种。SOP封装芯片如图2所示。 图2 SOP封装芯片 3. PLCC封装 PLCC（Plastic Leaded Chip Carrier带引线的塑料芯片封装）是表面贴装型封装之一，外形呈正方形，32脚封装，引脚从封装的四个侧面引出，呈丁字形，是塑料制品，外形尺寸比
单片机 第二章 习题参考答案
第二章习题参考答案 一、填空题: 1、当MCS-51引脚ALE有效时,表示从P0口稳定地送出了低8位地址。 2、MCS-51的堆栈就是软件填写堆栈指针临时在片 内数据存储器内开辟的区域。 3、当使用8751且EA=1,程序存储器地址小于 1000H 时,访问的就是片内ROM。 4、MCS-51系统中,当PSEN信号有效时,表示CPU要从外部程序存储器读取信息。 5、MCS-51有4组工作寄存器,它们的地址范围就 是 00H~1FH 。 6、MCS-51片内20H~2FH范围内的数据存储器,既可以字节寻址又可以位寻址。 7、PSW中RS1 RS0=10时,R2的地址为 12H 。 8、PSW中RS1 RS0=11时,R2的地址为 1AH 。 9、单片机系统复位后,(PSW)=00H,因此片内RAM寄存区的当前寄存器就是第 0 组,8个寄存器的单元地址 为 00H ~ 07H 。
10、PC复位后为 0000H 。 11、一个机器周期= 12 个振荡周期= 6 个时钟周期。 12、PC的内容为将要执行的的指令地址。 13、在MCS－51单片机中,如果采用6MHz晶振,1个机器周期 为 2us 。 14、内部RAM中,位地址为30H的位,该位所在字节的字节地址 为 26H 。 15、若A中的内容为63H,那么,P标志位的值为 0 。 16、8051单片机复位后,R4所对应的存储单元的地址为 04H ,因上电时PSW= 00H 。这时当前的工作寄存器区就是第 0 工作寄存器区。 17、使用8031芯片时,需将/EA引脚接低电平,因为其片内无程序存储器。 18、片内RAM低128个单元划分为哪3个主要部分: 工作寄存器区、位寻址区 与用户RAM区。 19、通过堆栈操作实现子程序调用,首先就要把 PC 的内容入栈,以进行断点保护。
(完整版)单片机第一章习题
第一章 一、判断题 （）1．MCS—51单片机是高档16位单片机。 （）2．单片机的CPU从功能上可分为运算器和存贮器。 （）8．MCS—51的程序存贮器用于存放运算中间结果。 （）9．MCS—51的数据存贮器在物理上和逻辑上都分为两个地址空间：一个是片内的256字节的RAM，另一个是片外最大可扩充64K字节的RAM。 （）10．单片机的复位有上电自动复位和按钮手动复位两种，当单片机运行出错或进入死循环时，可按复位键重新启动。 （）11．CPU的时钟周期为振荡器频率的倒数。 （）12．单片机的一个机器周期是指完成某一个规定操作所需的时间，一般情况下，一个机器周期等于一个时钟周期组成。 （）13．单片机的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。 （）14．单片机系统扩展时使用的锁存器，是用于锁存高8位地址。 （）15．MCS—51单片机上电复位后，片内数据存储器的内容均为00H。 （）16．当8051单片机的晶振频率为12MHZ时，ALE地址锁存信号端的输出频率为2MHZ的方脉冲。（）17．8051单片机片内RAM从00H～1FH的32个单元，不仅可以作工作寄存器使用，而且可作为RAM 来读写。 （）18．MCS—51单片机的片内存贮器称为程序存贮器。 （）19．MCS—51单片机的数据存贮器是指外部存贮器。 （）20．MCS—51单片机的特殊功能寄存器集中布置在片内数据存贮器的一个区域中。 （）6．8051的累加器ACC是一个8位的寄存器，简称为A，用来存一个操作数或中间结果。 （）7．8051的程序状态字寄存器PSW是一个8位的专用寄存器，用于存程序运行中的各种状态信息。 二、单项选择题 1．MCS—51单片机的CPU主要的组成部分为。 A．运算器、控制器 B．加法器、寄存器 C．运算器、加法器 D．运算器、译码器 2．单片机能直接运行的程序叫。 A．源程序 B。汇编程序 C。目标程序 D。编译程序 3．单片机中的程序计数器PC用来。 A．存放指令 B．存放正在执行的指令地址 C．存放下一条指令地址D．存放上一条指令地址 4．单片机上电复位后，PC的内容和SP的内容为。 A．0000H，00H B。0000H，07H C。0003H，07H D。0800H，08H 5．单片机8031的ALE引脚是。 A．输出高电平 B。输出矩形脉冲，频率为fosc的1/6 B．C．输出低电平 D。输出矩形脉冲，频率为fosc的1/2 6．单片机8031的EA引脚。 A．必须接地 B。必须接+5V C。可悬空 D。以上三种视需要而定 7．访问外部存贮器或其它接口芯片时，作数据线和低8位地址线的是 A 。 A．P0口 B。P1口 C。P2口 D。P0口和 P2口 8．PSW中的RS1和RS0用来。 A．选择工作寄存器区号 B。指示复位 C。选择定时器 D。选择工作方式
单片机 第七章 习题参考答案
第七章习题参考答案 一、填空题 1、在串行通信中，有数据传送方向为单工、半双 工和全双工三种方式。 2、要串口为10位UART，工作方式应选为方式1 。 3、用串口扩并口时，串行接口工作方式应选为方式 0 。 4、计算机的数据传送有两种方式，即并行数据传 送和串行数据传送方式，其中具有成本低特点的是串行数据传送方式。 5、串行通信按同步方式可分为异步通信 和同步通信。 6、异步串行数据通信的帧格式由起始位、数据位、奇偶校验位和 停止位组成。 7、串行接口电路的主要功能是串行化和反串 行化，把帧中格式信息滤除而保留数据位的操作 是反串行化。 8、专用寄存器“串行数据缓冲寄存器”，实际上是发送缓 冲寄存器和接收缓冲
寄存器的总称。 9、MCS-51的串行口在工作方式0下，是把串行口作为同步移位寄存器来使用。这样，在串入并出移位寄存器的配合下，就可以把串行口作为并行输出口使用，在并入串出移位寄存器的配合下，就可以把串行口作为并行输 入口使用。 10、在串行通信中，收发双方对波特率的设定应该是约 定的。 11、使用定时器/计数器设置串行通信的波特率时，应把定时器/计数器1设定作方式 2 ， 即自动重新加载方式。 12、某8031串行口，传送数据的帧格式为1个起始位（0），7个数据位，1个偶校验位和1个停止位（1）组成。当该串行口每分钟传送 1800个字符时，则波特率应为 300b/s 。 解答：串口每秒钟传送的字符为：1800/60=30个字符/秒 所以波特率为：30个字符/秒×10位/个字符=300b/s 13、8051单片机的串行接口由发送缓冲积存器 SBUF、接收缓冲寄存器SBUF 、 串行接口控制寄存器SCON、定时器T1构成的波特率发
第六章单片机基础学习知识原理与应用第二版习题集规范标准答案
习题 1. 何为“准双向I/O接口”？在MCS-51单片机的四个并口中，哪些是“准双向I/O 接口”？ 答：准双向I/O接口是能实现输入输出功能，但在使用时只能从输入和输出中选择一个。MCS-51单片机的四个并口中P1、P2、P3是准双向I/O接口。 2. 80C51单片机内部有几个定时/计数器？它们由哪些功能寄存器组成？怎样实现定时功能和计数功能？ 答：80C51单片机内部有两个16位的可编程定时/计数器，由TH0,TL0,TH1,TL1,TMOD 和TCON功能寄存器组成。通过TMOD中的C/T位选择对机器周期计数实现计数功能，选择对外部脉冲计数实现计数功能。 3. 定时/计数器T0有几种工作方式？各自的特点是什么？ 4. 定时/计数器的四种工作方式各自的计数范围是多少？如果要计10个单位，不同的方式初值应为多少？ 答：有四种方式。方式0计数范围：1~8192；方式1计数范围：1~65536；方式2计数范围：1~256；方式3计数范围：1~256。 如果计10个单位，方式0初值为：8192-10=8182；方式1初值为：65536-10=65526；方式2初值为：256-10=246；方式2初值为：256-10=246。 5. 设振荡频率为12MHz，如果用定时/计数器T0产生周期为100ms的方波，可以选择哪几种方式，其初值分别设为多少？ 答：只能选择方式1，初值为65536-50000=15536。 6. 何为同步通信？何为异步通信？各自的特点是什么？ 答：异步通信方式的特点是数据在线路上传送时是以一个字符(字节)为单位，未传送时线路处于空闲状态，空闲线路约定为高电平“1”。特点是对发送时钟和接收时钟的要求相对不高，线路简单，但传送速度较慢。 同步通信方式的特点是数据在线路上传送时以字符块为单位，一次传送多个字符，传送时须在前面加上一个或两个同步字符，后面加上校验字符。特点是对发送时钟和接收时钟要求较高，往往用同一个时钟源控制，控制线路复杂，传送速度快。 7. 单工、半双工和全双工有什么区别？ 答：单工方式只有一根数据线，信息只能单向传送；半双工方式也只有一根数据线，
单片机第二章答案
1.MCS-51单片机内部由哪些部分组成？ 答：MCS-51单片机主要包括的内部结构有8位的CPU、4KB的ROM存储器、128B的RAM存储器、两个定时器/计数器、中断系统、4个并行I/O接口、1个串行接口和片内的时钟振荡器。 2．MCS-51单片机存储器的组织结构是怎样的？ 答：MCS-51单片机的存储器组织采用哈佛结构，即分为相互独立的程序存储器和数据存储器两大空间结构。程序存储器空间由内部ROM存储器和外部ROM存储器组成。数据存储器也分为内部RAM存储器和外部RAM存储器。内部RAM存储器又可划分为工作寄存器区、位寻址区和一般数据RAM区，MCS-51单片机的特殊功能寄存器也实现在内部RAM区。 3．8051单片机内部的特殊功能寄存器有哪些？ 答：累加器 B寄存器程序状态字堆栈指针数据寄存器指针 P1口 P0口 P2口 P3口中断优先级控制器中断允许控制器定时器方式选择 定时器控制器定时器2控制器定时器0高8位 定时器串行控制器串行数据缓冲器电源控制器
4．8051的内部数据存储器分为哪几个部分？ 答：特殊功能寄存器区，位寻址区，用户RAM区，工作寄存器区。 5．MCS-51单片机的工作寄存器有多少个？共分为多少个区域？如何选择工作寄存器区？ 答：地址范围在00H～1FH的区域被称为工作寄存器区，共有32个单元，这32个单元又分为4个区域，称为0区、1区、2区和3区，每个区域有8个单元，这8个单元拥有自己的寄存器名称，分别为R0、R1、…、R7。MCS-51单片机在工作过程中只能选定一个区域作为当前活动的工作寄存器区，单片机复位后系统设置0区为当前默认的工作寄存器区，如果用户需要应用其他工作寄存器区，必须通过软件改变寄存器区选择位的值来切换当前工作寄存器区，工作寄存器区选择位是特殊功能寄存器PSW中的RS1和RS0两位。其选择规 6．8051有哪些特殊功能寄存器？它们的功能是什么？ 答：8051的特殊功能寄存器主要有 （1）累加器A（Accumulator） 功能比较多，具有重要的作用。MCS-51单片机指令系统中的许多操作都需要采用累加器，如算术运算、逻辑运算和左右移位等操作往往需要将处理前的数据存放在累加器中，并在操作完成后将结果存放在累加器中。 （2）通用寄存器B（General Purpose Register） 通用寄存器B是一个8位寄存器，在进行乘除运算时，必须使用B寄存器。 （3）程序状态字PSW（Program Status Word） 程序状态字寄存器存放着程序运行过程中的各种状态信息，它是一个8位寄存器，其中每一位的定义如表。 表中左起第一位为最高有效位（MSB）PSW.7，右边最后一位为最低有效位（LSB）PSW.0。 ?进位标志位（CY） ?辅助进位标志（AC） ?用户标志位（F0） ?寄存器区选择位（RS1和RS0） ?溢出标志位（OV）
单片机及应用第1章习题解答
第1章 思考题及习题1 1．除了单片机这一名称之外，单片机还可称为和。 2．单片机与普通微型计算机的不同之处在于其将、、和三部分，通过内部连接在一起，集成于一块芯片上。 3．在家用电器中使用单片机应属于微计算机的。 A．辅助设计应用 B．测量、控制应用 C．数值计算应用 D．数据处理应用 4．微处理器、微计算机、微处理机、CPU、单片机、嵌入式处理器它们之间有何区别？ 5．MCS-51系列单片机的基本型芯片分别为哪几种？它们的差别是什么？ 6．AT89S51单片机相当于MCS-51系列单片机中的哪一型号的产品？“S”的含义是什么？ 7．什么是“嵌入式系统”? 8．嵌入式处理器家族中的单片机、DSP、嵌入式微处理器各有何特点？它们的应用领域有何不同？ 参考答案 1．答：微控制器，嵌入式控制器 2．答：CPU、存储器、I/O口、总线 3．答：B 4．答：微处理器、微处理机和CPU它们都是中央处理器的不同称谓，微处理器芯片本身不是计算机。而微计算机、单片机它们都是一个完整的计算机系统，单片机是集成在一个芯片上的用于测控目的的单片微计算机。
嵌入式处理器一般意义上讲，是指嵌入系统的单片机、DSP、嵌入式微处理器。目前多把嵌入式处理器多指嵌入式微处理器，例如ARM7、ARM9等。嵌入式微处理器相当于通用计算机中的CPU。与单片机相比，单片机本身（或稍加扩展）就是一个小的计算机系统，可独立运行，具有完整的功能。而嵌入式微处理器仅仅相当于单片机中的中央处理器。为了满足嵌入式应用的特殊要求，嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基本是一样的，但在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都做了各种增强。 5．答：MCS-51系列单片机的基本型芯片分别：8031、8051和8071。它们的差别是在片内程序存储器上。8031无片内程序存储器、8051片内有4K字节的程序存储器ROM，而8751片内有集成有4K字节的程序存储器EPROM。 6．答：因为MCS-51系列单片机中的“MCS”是Intel公司生产的单片机的系列符号，而51系列单片机是指世界各个厂家生产的所有与8051的内核结构、指令系统兼容的单片机。 7．广义上讲，凡是系统中嵌入了“嵌入式处理器”，如单片机、DSP、嵌入式微处理器，都称其为“嵌入式系统”。但多数人把 “嵌入”嵌入式微处理器的系统，称为“嵌入式系统”。 目前“嵌入式系统”还没有一个严格和权威的定义。目前人们所说的“嵌入式系统”，多指后者。 8．单片机体积小、价格低且易于掌握和普及，很容易嵌入到各种通用目的的系统中，实现各种方式的检测和控制。单片机在嵌入式处理器市场占有率最高，最大特点是价格低，体积小。 DSP是一种非常擅长于高速实现各种数字信号处理运算（如数字滤波、FFT、频谱分析等）的嵌入式处理器。由于对其硬件结构和指令进行了特殊设计，使其能够高速完成各种复杂的数字信号处理算法。广泛地用于通讯、网络通信、数字图像处理，电机控制系统，生物信息识别终端，实时语音压解系统等。这类智能化算法一般都是运算量较大，特别
【单片机习题及答案第8章】
【单片机习题及答案第8章】 第八章系统扩展 一、填空题 1、常用程序存储器芯片有，其中程序存储器芯片的代号，后2位数字代表程序存储器的容量。 2、 2864A 被当作程序存储器扩展后。只能用命令读取数据，用OE ; 2864A被当作数据存储器扩展后，只能用 MOVX 命令读取数据，用 RD 选通 OE 。 3、 8051扩展并行 I/ O口时，对扩展 I / O芯片输入/输出端的基本要求是：构成输出口时，接口芯片应具有功能；构成输入口时，接口芯片应具有功能。 4、用74系列芯片，扩展输入口时，用为宜；扩展输出口时，用双向总线时，用 74LS245 为宜；扩展单项总线时，用 74LS244 为宜。 5、 51系列单片机能扩展容量的程序存储器和数据存储器。 6、从理论上讲，8051扩展并行 I/ O 口最多可扩展 16个。二、选择
1、EPROM 是（ B ）的程序存储器。 A 、电擦除 B 、紫外线擦除 C 、不须整片擦写 D 、以上都不对 2、EEPROM 是( A ) 的存储器。 A 、电擦除 B 、紫外线擦除 C 、必须整片擦写 D 、以上都不对 3、51系列单片机可扩展（ C ）字节的程序存储器。 A 、8K B 、16K C 、 64K D 、以上都不对 4 、51系列单片机可扩展（ C ）字节的数据存储器。 A 、8K B 、16K C 、 64K D 、以上都不对 5、51系列单片机的数据总线和地址总线的宽度分别是（ A ）。 A 、8位和16位 B 、16位和8位 C 、16位和16位 D 、8位和8位 6、8051扩展并行 I / O 口输入输出操作时执行的指令和控制信号是（ D ）。 A 、执行MOVX 指令，用PSEN 信号控制读 B 、执行MOV C 指令，用R D 、WR 信号控制读写 C 、执行MOVC 指令，用PSEN 信号控制读
单片机原理及接口技术第6章习题答案
第6章习题答案 1、定时器模式2有什么特点？适用于什么场合？ 答： （1） 模式2把TL0(或TL1)配置成一个可以自动重装载的8位定时器/计数器。TL0 计数溢出时不仅使溢出中断标志位TF0置1，而且还自动把TH0中的内容重新 装载到TL0中。TL0用作8位计数器，TH0用以保存初值。 （2） 用于定时工作方式时间（TF0溢出周期）为 ()82T H 012T =-??初值振荡周期，用于计数工作方式时，最大计数长度 （TH0初值=0）为28=256个外部脉冲。 这种工作方式可省去用户软件重装初值的语句，并可产生相当精确定时时间，特别适于作串行波特率发生器。 2、单片机内部定时方式产生频率为100KH Z 等宽矩形波，假定单片机的晶振频率为12MH Z ，请编程实现。 答：5100,110(00)Z f KH t T -==?采用定时器选择工作模式 50.510-?=??136（2-X ）12/(1210) 13(2)5X -= 81871111111111011X == T0低5位:1BH T0高8位：FFH MOV TMOD,#00H ;设置定时器T0工作于模式0 MOV TL0,#1BH ；设置5ms 定时初值 MOV TH0,#0FFH SETB TR0 ；启动T0 LOOP:JBC TF0,L1 ；查询到定时时间到？时间到转L1 SJMP LOOP ；时间未到转LOOP ，继续查询 L1：MOV TL0,#1BH ;重新置入定时初值 MOV TH0,#0FFH CPL P1.0 ;输出取反，形成等宽矩形波 SJMP LOOP ；重复循环 3、89C51定时器有哪几种工作模式？有何区别？ 答：有四种工作模式：模式0，模式1，模式2，模式3 （1） 模式0：选择定时器的高8位和低5位组成一个13位定时器/计数器。TL 低5 位溢出时向TH 进位，TH 溢出时向中断标志位TF 进位，并申请中断。 定时时间t=(213-初值)×振荡周期×12；计数长度位213=8192个外部脉冲 （2） 模式1：与模式0的唯一差别是寄存器TH 和TL 以全部16位参与操作。定时时 间t=(216-初值)×振荡周期×12；计数长度位216=65536个外部脉冲 （3） 模式2：把TL0和TL1配置成一个自动重装载的8位定时器/计数器。TL 用作8 位计数器，TH 用以保存初值。TL 计数溢出时不仅使TF0置1，而且还自动将 TH 中的内容重新装载到TL 中。 定时时间t=(28-初值)×振荡周期×12；计数长度位28=256个外部脉冲
第2章《单片机原理与C51基础》赵丽清(课后习题及答案)
思考题： 【2-1】80C51单片机由哪几部分组成，试说明ROM和RAM的功能分别是什么? 【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0000H~7FFFH。（） （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。（） 【2-4】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必须具有掉电存储功能，这句话是否正确？ 【2-6】单片机对RAM的根本要求是快，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低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？ 【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，把保护的断点进回到（）。 【2-17】程序状态字PSW的作用是什么？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。
单片机第一章答案
1．什么是单片机？ 单片机也称为微控制器，它是将CPU、存储器、输入/输出接口、定时器和实时时钟等电路集成在一片大规模集成电路芯片上所构成的微型计算机，。 2．微处理器、微型计算机、微型计算机系统及单片机之间的关系是什么？ 微处理器也可称为中央处理器CPU，主要由控制器和运算器组成。 微型计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成，其中，运算器和控制器集成在一块大规模集成电路芯片上，称为微处理器。 由微型计算机配以相应的外围设备（如打印机、显示器、输入/输出设备、磁盘机和磁带机等）、其他专用的电路、电源、面板、机架以及足够的软件构成的系统叫做微型计算机系统，可以将其表述为“微型计算机+电源+外设+软件系统”。 将微型计算机集成在一个芯片上即构成单片微型计算机，简称单片机。 3．简述计算机的基本结构。 计算机按其基本构成均可分为两部分，即硬件系统和软件系统。 （1）硬件系统：由运算器、控制器、存储器、输入输出设备组成。 （2）软件系统：由系统软件和应用软件等组成。 4．微型计算机由哪几部分组成？ 微型计算机是以微处理器为核心，配以存储器、输入/输出接口电路和相应的辅助电路而构成的计算机。微型计算机的结构特点是：微型计算机的运算器和控制器集成在一块集成电路芯片上，称为微处理器；微型计算机采用总线结构将组成系统的各部分连接在一起。 所谓总线（Bus）是指连接多个部件的公共信息通路，或者说是多个部件之间的公共连线。按照在总线上传送信息的内容，总线可分为数据总线DB（Data Bus）、地址总线AB（Address Bus）和控制总线CB（Control Bus）。 5．简述常用软件类型。 一般来讲软件被划分为系统软件、应用软件,管理软件、行业软件、安全防护软件、多媒体
单片机原理及应用课后习题答案第六章作业(李传锋)
第6章MCS-51的定时器/计数器 1.如果晶振的频率为3MHz，定时器/计数器工作在方式0、1、2下，其最大的定时时间各为 多少？ 2.定时器/计数器用作定时器时，其计数脉冲由谁提供？定时时间与哪些因素有关？ 3.定时器/计数器作计数器模式使用时，对外界计数频率有何限制？ 4.定时器/计数器的工作方式2有什么特点？适用于什么应用场合？ 5.一个定时器的定时时间有限，如何实现两个定时器的串行定时，来实现较长时间的定 时？ 6.定时器/计数器测量某正单脉冲的宽度，采用何种方式可得到最大量程？若时钟频率为 6MHz，求允许测量的最大脉冲宽度是多少？ 7.判断下列说法是否正确？ （1）特殊功能寄存器SCON，与定时器/计数器的控制无关。 （2）特殊功能寄存器TCON，与定时器/计数器的控制无关。 （3）特殊功能寄存器IE，与定时器/计数器的控制无关。 （4）特殊功能寄存器TMOD，与定时器/计数器的控制无关。 8.设定1ms的定时，可以在P1.0引脚上产生周期为2ms的方波输出，设晶体振荡器的频率为 6MHz，分别写出在方式0和方式1时，赋给T0的常数。 9.设MCS-51单片机的晶振频率为12MHz，请编程使P1.O端输出频率为20kHz的方波。 10.要求采用定时中断的方式，实现下图所示流水灯的双向循环（D1—D8—D1）流动功能。 其中流水灯的闪烁速率为每秒1次。 11．设单片机的fosc = 12MHz，使P1.O和P1.1分别输出周期为1ms和lOms的方波，请用定时器TO方式2编程实现。
附录2：作业及答案 1.如果晶振的频率为3MHz，定时器/计数器工作在方式0、1、2下，其最大的定时时间各为 多少？（12/3×8192=32.768ms；12/3*65636=262.144ms; 12/3*256=1.024ms） 2.定时器/计数器用作定时器时，其计数脉冲由谁提供？定时时间与哪些因素有关？ （定时的计数脉冲来自于单片机内部，即每个机器周期产生一个计数脉冲，也就是每个机器周期计数器加1。定时时间与定时器的工作模式、定时器的初值选择有关。） 3.定时器/计数器作计数器模式使用时，对外界计数频率有何限制？ （计数脉冲的频率不能高于振荡脉冲频率的1/24；由于确认1次负跳变要花2个机器周期，即24个振荡周期，因此外部输入的计数脉冲的最高频率为系统振荡器频率的1/24。）4.定时器/计数器的工作方式2有什么特点？适用于什么应用场合？ (自动重装的8位计数器，TLx读数溢出时，溢出标志位置1的同时，自动将THx中的常数送到TLx中，使TLx从初值开始计数。多用于串口通信精确定时，产生波特率用) 5.一个定时器的定时时间有限，如何实现两个定时器的串行定时，来实现较长时间的定 时？ （1）2个定时/计数器共同处理； （2）1个定时/计数器配合软件计数方式处理。 6.定时器/计数器测量某正单脉冲的宽度，采用何种方式可得到最大量程？若时钟频率为 6MHz，求允许测量的最大脉冲宽度是多少？ （采用方式1定时工作方式，最大脉冲宽度为131.072ms） 7.判断下列说法是否正确？ （5）特殊功能寄存器SCON，与定时器/计数器的控制无关。（对） （6）特殊功能寄存器TCON，与定时器/计数器的控制无关。（错） （7）特殊功能寄存器IE，与定时器/计数器的控制无关。（错） （8）特殊功能寄存器TMOD，与定时器/计数器的控制无关。（错） 8.设定1ms的定时，可以在P1.0引脚上产生周期为2ms的方波输出，设晶体振荡器的频 率为6MHz，分别写出在方式0和方式1时，赋给T0的常数。 （方式0：13位计数器(最大计数8192)，TH0=1EH,TL0=0CH; 方式1为16位计数器（最大计数65536），TH0=0FEH,TL0=0CH） 13-1000=7192=1111000001100 7192=2 a=213-5000×12/12=3192= 1100 0111 1000B 9.设MCS-51单片机的晶振频率为12MHz，请编程使P1.O端输出频率为20kHz的方波。 解：fosc = 12MHz，所以机器周期为1us。20kHz的方波周期为1/(20×1000)=50us，方波即高电平和低电平和时间相等，所以只需设一个定时器定时25us将P1.O求反一次即可。由于题目没有规定，所以可以用查询方式，也可以用中断方式进行编程实现。 方法一：采用查询方式实现 #include