單片機(jī)第二章答案

1、單片機(jī)內(nèi)部由哪些部分組成答：MCS-51單片機(jī)主要包括的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有8位白CPUU 4KB的ROM存儲(chǔ)器、128B的RAM存儲(chǔ)器、兩個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)、4個(gè)并行I/O接口、1個(gè)串行接口和片 內(nèi)的時(shí)鐘振蕩器。2. MCS-51單片機(jī)存儲(chǔ)器的組織結(jié)構(gòu)是怎樣的答：MCS-51單片機(jī)的存儲(chǔ)器組織采用哈佛結(jié)構(gòu)，即分為相互獨(dú)立的程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器兩大空間結(jié)構(gòu)。程序存儲(chǔ)器空間由內(nèi)部ROM存儲(chǔ)器和外部 ROM存儲(chǔ)器組成。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器也分為內(nèi)部 RAM存儲(chǔ)器和外部 RAM存儲(chǔ)器。內(nèi)部 RAM存儲(chǔ)器又可劃分為工作寄存 器區(qū)、位尋址區(qū)和一般數(shù)據(jù)RAM區(qū)，MCS-51單片機(jī)的特殊功能寄存器也實(shí)現(xiàn)在內(nèi)部RAM

2、區(qū)。3. 8051單片機(jī)內(nèi)部的特殊功能寄存器有哪些答：累加器 B寄存器程序狀態(tài)字 堆棧指針數(shù)據(jù)寄存器指針P1 口 P0 口P2 口 P3 口 中斷優(yōu)先級(jí)控制器中斷允許控制器定時(shí)器方式選擇 定時(shí)器控制器定時(shí)器2控制器 定時(shí)器0高8位 定時(shí)器 串行控制器串行數(shù)據(jù)緩沖器電源控制器4. 8051的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分為哪幾個(gè)部分答：特殊功能寄存器區(qū)，位尋址區(qū)，用戶 RAM區(qū)，工作寄存器區(qū)。5. MCS-51單片機(jī)的工作寄存器有多少個(gè)共分為多少個(gè)區(qū)域如何選擇工作寄存器區(qū)答：地址范圍在00H1FH的區(qū)域被稱為工作寄存器區(qū)，共有32個(gè)單元，這32個(gè)單元又分為4個(gè)區(qū)域，稱為0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)和3區(qū)，每個(gè)區(qū)域有 8個(gè)

3、單元，這8個(gè)單元擁有自 己的寄存器名稱，分別為 R0、R1、R7。MCS-51單片機(jī)在工作過程中只能選定一個(gè)區(qū)域 作為當(dāng)前活動(dòng)的工作寄存器區(qū)，單片機(jī)復(fù)位后系統(tǒng)設(shè)置 0區(qū)為當(dāng)前默認(rèn)的工作寄存器區(qū)，如果用戶需要應(yīng)用其他工作寄存器區(qū)，必須通過軟件改變寄存器區(qū)選擇位的值來切換當(dāng)前工作寄存器區(qū)，工作寄存器區(qū)選擇位是特殊功能寄存器PSW中的RS1和RS0兩位。其選擇規(guī)則如下表所示：RS1RS0工作寄存器區(qū)R0R7地址00000H07H01108H0FH10210H17H11318H 1FH6. 8051有哪些特殊功能寄存器它們的功能是什么答：8051的特殊功能寄存器主要有（1）累力器 A （Accumul

4、ator）功能比較多，具有重要的作用。MCS-51單片機(jī)指令系統(tǒng)中的許多操作都需要采用累加器，如算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算和左右移位等操作往往需要將處理前的數(shù)據(jù)存放在累加器中，并在操作完成后將結(jié)果存放在累加器中。（2）通用寄存器 B （General Purpose Register）通用寄存器B是一個(gè)8位寄存器，在進(jìn)行乘除運(yùn)算時(shí)，必須使用B寄存器。3 3）程序狀態(tài)字 PSW （ Program Status Word ）程序狀態(tài)字寄存器存放著程序運(yùn)行過程中的各種狀態(tài)信息，它是一個(gè)8位寄存器，其中每一位的定義如表。程序狀態(tài)字寄存器中的位定義CYACF0RS1RS0OV-P表中左起第一位為最tWj有效位

5、（MSB）,右邊最后一位為最低有效位（ LSB o進(jìn)位標(biāo)志位（CY）輔助進(jìn)位標(biāo)志（AC）用戶標(biāo)志位（F0）寄存器區(qū)選擇位（RS1和RS0）溢出標(biāo)志位（OV）奇偶標(biāo)志位（P）:系統(tǒng)沒有定義。（4）堆棧指針 SP （ Stack Pointer）堆棧指針SP是一個(gè)指示當(dāng)前堆棧操作位置的特殊功能寄存器，堆棧指針總是指向棧頂。（5）數(shù)據(jù)指針（Data Pointer, DPTR數(shù)據(jù)指針是MCS-51中唯一一個(gè)用戶可以存取訪問的16位寄存器，MCS-51單片機(jī)指令系統(tǒng)中的唯條16位數(shù)據(jù)傳送指令（MOV DPTR, #data可以對(duì)DPTR寫入。另外還有用于控制內(nèi)部各個(gè)功能單元的特殊功能寄存器。7 .什么

6、是堆棧堆棧的操作原則是什么答：堆棧是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，按“后進(jìn)先出" （ Last In First Out, LIFO）的規(guī)則對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn) 行寫入與讀出，數(shù)據(jù)寫入堆棧稱為入棧（PUSH）,數(shù)據(jù)從堆棧中t出稱為出棧（POP）。8 . SP是什么寄存器它有什么作用答：堆棧指針sp是一個(gè)指示當(dāng)前堆棧操作位置的特殊功能寄存器，堆棧指針總是指向 棧頂。MCS-51單片機(jī)的堆棧開辟在內(nèi)部RAM區(qū)，是向上生長(zhǎng)型的堆棧。入棧（PUSH）時(shí),SP首先自動(dòng)增1,然后將數(shù)據(jù)壓入 SP指向的單元；出棧（POP）時(shí)，先將數(shù)據(jù)彈出到內(nèi)部 RAM單元，然后SP自動(dòng)減1。除了采用指令進(jìn)行入棧和出棧操作外，在調(diào)用子程序和處

7、理 中斷時(shí)，系統(tǒng)都會(huì)自動(dòng)進(jìn)行堆棧操作。復(fù)位后，MCS-51單片機(jī)的堆棧指針 SP被初始化為07H,壓入堆棧的第一個(gè)數(shù)據(jù)在08H單元，即堆棧區(qū)被初始化在以08H 開始的區(qū)域，而這一區(qū)域正是工作寄存器區(qū)，由于工作寄存器在程序設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)用頻繁便利，所以一般不希望堆棧占據(jù)這一區(qū)域，而往往采用指令改變SP的初值，使堆棧區(qū)設(shè)置到30H7FH之間的適當(dāng)區(qū)域，并根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)中可能的堆棧深度預(yù)留足夠的單元。9 .程序計(jì)數(shù)器PC的功能是什么MCS-51單片機(jī)復(fù)位后，PC的值是多少這意味著復(fù)位后MCS-51單片機(jī)從哪里開始執(zhí)行程序答：程序計(jì)數(shù)器pc用來存放下一條要執(zhí)行的指令的地址，即程序計(jì)數(shù)器的內(nèi)容決定了 CPU將要

8、執(zhí)行哪一條指令。程序計(jì)數(shù)器PC不能通過指令直接訪問，它在復(fù)位以后的初值為 0000H，這決定了 MCS-51 單片機(jī)必須從0000H 地址開始執(zhí)行。10 MCS-51 單片機(jī)如何進(jìn)入復(fù)位方式復(fù)位信號(hào)有哪些特點(diǎn)復(fù)位后PG ACG PSW SP和DPTR等寄存器的初值是什么如何設(shè)計(jì)8051單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的復(fù)位電路答：MCS-51單片機(jī)的RST引腳上出現(xiàn)持續(xù)24個(gè)振蕩周期的高電平信號(hào)時(shí)， 單片機(jī)進(jìn)入 復(fù)位。復(fù)位后，MCS-51單片機(jī)的PC初值為0000H, PSW的初值為00H,堆棧指針SP初值 為07H, DPTR的初值為0000H。其復(fù)位電路可以參考圖 2-8設(shè)計(jì)。11 8051 有哪幾種工作方

9、式答：MCS-51單片機(jī)的工作方式有復(fù)位方式、程序執(zhí)行方式、節(jié)電方式、EPROM的編程與校驗(yàn)方式。12. 8051的XTAL1和XTAL2引腳的作用是什么如何設(shè)計(jì) 8051單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的時(shí)鐘電路和XTAL2分別是這個(gè)放大器的輸入端和輸出端。這兩種電路都向單片機(jī)系統(tǒng)時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)有內(nèi)部時(shí)鐘方式和外部時(shí)鐘方式兩種形式， 單片機(jī)提供最基本的振蕩脈沖信號(hào)。內(nèi)部時(shí)鐘源電路如圖1所示。XTAL1和XTAL2引腳上外接晶體振蕩器或陶瓷諧振器及微 調(diào)電容，片內(nèi)的反向放大器作為反饋元件共同構(gòu)成一個(gè)自激振蕩器，其產(chǎn)生的脈沖直接送入內(nèi)部時(shí)鐘電路。圖1外部時(shí)鐘方式將外部時(shí)鐘脈沖信號(hào)直接通過引腳XTAL1或XTAL2

10、送入單片機(jī)內(nèi)部。使用外部時(shí)鐘信號(hào)時(shí)，HMOS單片機(jī)與CHMOS單片機(jī)的電路設(shè)計(jì)是不同的。如圖 2 (a)所示為 HMOS單片機(jī)外部時(shí)鐘源電路連接圖，如圖2 (b)所示為CHMOS單片機(jī)外部時(shí)鐘源電路連接圖。振蕩脈沖信號(hào)被送入單片機(jī)的內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器，形成內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)。80518051外部時(shí)鐘XTAL2XTAL1VSS浮空外部時(shí)鐘VSSXTAL2XTAL1(a) HMOS單片機(jī)外部時(shí)鐘源電路連接圖(b) CHMOS單片機(jī)外部時(shí)鐘源電路連接圖圖2 MCS-51外部時(shí)鐘的連接方式13 .什么是時(shí)鐘周期、機(jī)器周期和指令周期MCS-51單片機(jī)的一個(gè)機(jī)器周期包含多少個(gè)時(shí)鐘周期答：時(shí)鐘周期：?jiǎn)纹瑱C(jī)的振蕩電路產(chǎn)

11、生的振蕩信號(hào)的周期為時(shí)鐘周期，頻率為振蕩頻率,表示為fosc,它是單片機(jī)系統(tǒng)的最小時(shí)間量度單位。機(jī)器周期：MCS-51單片機(jī)的一個(gè)機(jī)器周期由 12個(gè)振蕩周期組成。指令周期：指令周期定義為執(zhí)行一條指令所需的時(shí)間。MCS-51單片機(jī)的指令周期用機(jī)器周期的個(gè)數(shù)來表示。14 .對(duì)照MCS-51單片機(jī)的外部ROM訪問時(shí)序圖，簡(jiǎn)述單片機(jī)對(duì)外部ROM存儲(chǔ)器的讀操作過程。P0 口和P2 口用于傳送什么信號(hào)PSEN 信號(hào)有什么作用答：P45圖2-17 (a)所示為非MOVX類指令的取指執(zhí)行時(shí)序。MCS-51單片機(jī)的外部程序存儲(chǔ)器和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的地址都是16位的，由P0 口和P2 口送出16位的地址。在ALE信

12、號(hào)為高期間，MCS-51的P2 口送出PCH的內(nèi)容，即程序存儲(chǔ)器高 8位的地址信號(hào)，P0 口 送出PCL的內(nèi)容，即程序存儲(chǔ)器低8位的地址信號(hào)，這時(shí) P0 口作為地址總線。ALE下降沿過后，PSEN有效,P0 口轉(zhuǎn)而作為數(shù)據(jù)總線使用。PSEN的低電平選通 PC指向的程序存儲(chǔ)器單元，其所存內(nèi)容(指令代碼)輸出到 P0 口，送入單片機(jī)內(nèi)部執(zhí)行。P PCL OUT 有效 P PCL OUT 有效 P PCL OUT 有效 f PCL OUT 有效 |(a)非MOVX指令PCH OUTP2 PCH OUTDPH OUT 或 P2 OUTP PCH OUTINST , ININST ININSINPCL

13、. OUT/DDR - OUT .DATA、IN /PCH OUTP0PCL、OUT/PCLOUTPCL OUT有效L ADDR OUT 有效(b) MOVX 指令匕PCL OUT 有效圖2-17 非MOVX/MOVX類指令的取指執(zhí)行時(shí)序15 .對(duì)照MCS-51單片機(jī)的外部RAM訪問時(shí)序圖，簡(jiǎn)述單片機(jī)對(duì)外部RAM存儲(chǔ)器的讀/寫操作過程。P0 口和P2 口用于傳送什么信號(hào)RD / WR信號(hào)有什么作用答：如果程序代碼存放在外部程序存儲(chǔ)器，而且要執(zhí)行的是訪問外部RAM的MOVX類指令，則CPU既要訪問外部 ROM存儲(chǔ)器，又要訪問外部 RAM存儲(chǔ)器。P45圖2-17 (b)表 示了 MOVX類指令的取指執(zhí)行時(shí)序。 MOVX類指令都是單字節(jié)雙周期指令。在第1個(gè)機(jī)器周期的第1個(gè)ALE為高期間，P2 口和P0 口分別輸出PCH和PCL的內(nèi)容，然后PSEN有效，選 通ROM存儲(chǔ)器單元，讀出一字節(jié)的指令代碼。在第1個(gè)機(jī)器周期的第2個(gè)ALE為高期間，P2 口輸出數(shù)據(jù)指針 DPTR的