单片机原理及应用教程第3版习题课后答案

OV(PSW.2):即PSW的D2位,溢出标志。

4. MCS-51存储器结构的主要特点是什么?程序存储器和数据存储器各有何不同? MCS-51单片机的存储器结构与一般微机存储器的配置方法不同,一般微机把程序和数据共存同一存储空间,各存储单元对应惟一的地址。而MCS-51的存储器把程序和数据的存储空间严格区分开。

数据存储器用于存放程序运算的中间结果、状态标志位等。 程序存储器用于存放已编制好的程序及程序中用到的常数。

5. MCS-51单片机内部RAM可分为几个区?各区的主要作用是什么? 内部数据存储器分为高、低128B两大部分。

低128B为RAM区,地址空间为00H~7FH,可分为:寄存器区、位寻址区、堆栈及数据存储区。存放程序运算的中间结果、状态标志位等。

高128B为特殊功能寄存器(SFR)区,地址空间为80H~FFH,其中仅有21个字节单元是有定义的。

6. MCS-51单片机的P0~P3四个I/O端口在结构上有何异同?使用时应注意哪些事项?

P0口是一个8位漏极开路型双向I/O端口。

P1口是一个内部带上拉电阻的8位准双向I/O端口。 P2口也是一个内部带上拉电阻的8位准双向I/O端口 P3口是一个内部带上拉电阻的8位多功能双向I/O端口。 在使用时应注意以下方面:

① P0~P3都是准双向I/O口,即CPU在读取数据时,必须先向相应端口的锁存器写入“1”。各端口名称与锁存器名称在编程时相同,均可用P0~P3表示。当系统复位时,P0~P3端口锁存器全为“1”,故可直接对其进行读取数据。

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② P0口每一输出位可驱动8个LS型TTL负载,P0口可作通用输入、输出端口使用,此时,若要驱动NMOS或其他拉电流负载时,需外接上拉电阻,才能使该位高电平输出有效。

在单片机进行外部存储器扩展时,P0口必须作为地址/数据复用线使用,此时,不必外接上拉电阻,P0也不能作通用I/O口使用。

③ P1、P2、P3口输出均接有内部上拉电阻,输入端无需外接上拉电阻,每一位输出可以驱动4个LS型TTL电路。

④ P0、P2口除可以作通用I/O端口、以实现与外部进行数据交换外,更主要的是,当CPU访问外部存储器时,CPU将自动地把外部存储器的地址线信号(16位)送P0、P2口,作为地址总线(P0口输出低8位地址,P2口输出高8位地址),向外部存储器输出16位存储单元地址。在控制信号作用下,该地址低8位被锁存后,P0口自动切换为数据总线,这时经P0口可向外部存储器进行读、写数据操作。此时,P2口不再作通用I/O端口,P0口为地址/数据复用口。

7. 在什么情况下,P3口作为第二功能使用?

P3口的第二功能是作为控制端口使用的。由于单片机没有专设的控制信号引脚,单片机在进行外部存储器和I/O端口扩展时所需要的控制信号必须由P3口提供,P3口第二功能相当于PC机中CPU的控制线引脚。

8. 为什么说单片机具有较强的位处理能力?

对于许多控制系统,开关量控制是控制系统的主要对象之一。作为传统的CPU,对于简单的个别开关量进行控制却显得不那么方便,而让MCS-51值得骄傲的正是它有效地解决了单一位的控制。

MCS-51片内CPU还是一个性能优异的位处理器,也就是说MCS-51实际上又是一个完整而独立的1位单片机(也称布尔处理机)。该布尔处理机除了有自己的CPU、位寄存

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器、位累加器(即进位标志Cy)、I/O口和位寻址空间外,还有专供位操作的指令系统,可以直接寻址对位存储单元和SFR的某一位进行操作。MCS-51单片机对于位操作(布尔处理)有置位、复位、取反、测试转移、传送、逻辑与和逻辑或运算等功能。所以,单片机具有较强的位处理能力。

9. 指出8051可进行位寻址的存储空间。

00~7FH(即20H.0~2FH.7)及SFR地址能被8整除的寄存器中的各位。 10. 位地址90H和字节地址90H及P1.0有何异同?如何区别? 位地址90H表示P1.0位 字节地址90H表示P1口

11. 在访问外部ROM或RAM时,P0和P2口各用来传送什么信号?P0口为什么要采用片外地址锁存器?

P0口传送地址低八位后可复用数据线,所以,P0口要采用片外地址锁存器。P2口传送地址高八位。

12. 什么是时钟周期?什么是机器周期?什么是指令周期?当振荡频率为12MHz时,一个机器周期为多少微秒?

时钟周期:也称振荡周期,即振荡器的振荡频率fosc的倒数,是时序中最小的时间单位。机器周期:执行一条指令的过程可分为若干个阶段,每一阶段完成一规定的操作,完成一个规定操作所需要的时间称为一个机器周期,一个机器周期包含12个时钟周期。 当振荡频率为12MHz时,一个机器周期为12/(12×1000000)秒=1微秒 指令周期:定义为执行一条指令所用的时间。

13. MCS-51单片机有几种复位方法?复位后,CPU从程序存储器的哪一个单元开始执行程序?

MCS-51的复位电路包括上电复位电路和按键(外部)复位电路

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0000H

14. 8051系统掉电时如何保存内部RAM中的数据?

单片机在运行过程中,如果发生掉电,片内RAM和SFR中的信息将会丢失。为防止信息丢失,可以把一组备用电源加到RST/VPD端,当VCC上的电压低于VPD上的电压时,备用电源通过VPD端,以低功耗保持内部RAM和SFR中的数据。

15. 8051单片机引脚ALE的作用是什么?当8051不外接RAM和ROM时,ALE上输出的脉冲频率是多少?其作用是什么?

地址锁存使能输出ALE:当单片机访问外部存储器时,外部存储器的16位地址信号由P0口输出低8位,P2口输出高8位,ALE可用作低8位地址锁存控制信号;当不用作外部存储器地址锁存控制信号时,该引脚仍以时钟振荡频率的1/6固定地输出正脉冲,可以驱动8个LS型TTL负载。

第三章

1.MCS-51有哪几种寻址方式?举例说明它们是怎样寻址的? MCS-51指令系统的寻址方式有以下7种: 立即寻址方式:操作数直接出现在指令中。

直接寻址方式中:操作数的单元地址直接出现在指令中。 寄存器寻址方式中:寄存器中的内容就是操作数。

寄存器间接寻址方式中,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。

变址寻址方式是以程序指针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,

相对寻址是以程序计数器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。

位地址: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

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