第1部分-89C51單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)和原理

單片機(jī)原理及接口技術(shù)習(xí)題及答案蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院PAGE4第1部分89C51單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)和原理1.89C51單片機(jī)片內(nèi)包含哪些主要邏輯功能部件?答：89C518位CPU；4KB的片內(nèi)FlashROM?？蓪ぶ?4KB程序存儲器和64KB外部數(shù)據(jù)存儲器；256B內(nèi)部 RAM/SFR；21個 SFR；4個8位并行I/O口P0～P3（共32位I/O線）；一個全雙工uart的異步串行I/O口，用于實現(xiàn)單片機(jī)之間或單片機(jī)與PC機(jī)之間的串行通訊；兩個16位定時器/計數(shù)器；5個中斷源，兩個中斷優(yōu)先級；內(nèi)部時鐘發(fā)生器。2.89C51的ＥＡ端有何用途?答：作外部程序存儲器地址允許輸入端和固化編程電壓輸入端。3.89C51的存儲器分哪幾個空間?如何區(qū)別不同空間的尋址?答：89C5164KB的程序存儲器地址空間：0000H~FFFFH，其中0000H~0FFFH為片內(nèi)4KB的FlashROM地址空間，1000H~FFFFH為外部ROM地址空間；256B的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器地址空間，00H~FFH，分為兩大部分，其中00H~7FH（共128B單元）為內(nèi)部靜態(tài)RAM的地址空間，80H~FFH為特殊功能寄存器的地址空間，21個特殊功能寄存器離散地分布在這個區(qū)域；64KB的外部數(shù)據(jù)存儲器地址空間：0000H~FFFFH，包括擴(kuò)展I/O地址空間。MCS-51單片機(jī)存儲器三類空間地址存在重疊，單片機(jī)設(shè)計了不同的數(shù)據(jù)傳送指令符號來區(qū)分：CPU訪問片內(nèi)、片外ROM指令用MOVC，訪問片外RAM指令用MOVX，訪問片內(nèi)RAM指令用MOV。4.簡述89C51片內(nèi)RAM的空間分配。答：89C5100H~1FH為工作寄存器組區(qū)，共分4組，每組占用8個RAM字節(jié)單元，每個單元作為一個工作寄存器，每組的8個單元分別定義為8個工作寄存器R0~R7。當(dāng)前工作寄存器組的選擇是由程序狀態(tài)字PSW的RS1、RS0兩位來確定。如果實際應(yīng)用中并不需要使用工作寄存器或不需要使用4組工作寄存器，不使用的工作寄存器組的區(qū)域仍然可作為一般數(shù)據(jù)緩沖區(qū)使用，用直接尋址或用Ri的寄存器間接尋址來訪問。20H~2FH為可位尋址區(qū)域，這16個字節(jié)的每一位都有一個地址，編址為00H~7FH。當(dāng)然，位尋址區(qū)也可以用作字節(jié)尋址的一般數(shù)據(jù)緩沖區(qū)使用。（3）30H~7FH為堆棧、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。（4）80H～FFH高128字節(jié)的RAM有21個特殊功能寄存器（SFR）。訪問SFR只允許使用直接尋址方式。其中11個具有位尋址能力，它們的字節(jié)地址正好被8整除。5.簡述布爾處理存儲器的空間分配，片內(nèi)RAM中包含哪些可位尋址單元。答：20H~2FH為可位尋址區(qū)域，這16個字節(jié)的每一位都有一個地址，編址為00H~7FH；還有80H～FFH高128字節(jié)的RAM有11個SFR具有位尋址能力，它們的字節(jié)地址正好被8整除，如PO、P1、P2、P3、TCON、SCON、IE、IP、PSW、A、B。6.如何簡捷地判斷89C51正在工作?答：用示波器看/PSEN端有脈沖輸出。7.89C51如何確定和改變當(dāng)前工作寄存器組?答：通過查看PSW的RS0和RS1位確定哪一組工作寄存器為當(dāng)前工作寄存器組。通過用戶用軟件改變RS0和RS1值的組合，以切換當(dāng)前選用的工作寄存器組。8.89C51P0口用作通用Ｉ/Ｏ口輸入時，若通過TTL“OC”門輸入數(shù)據(jù)，應(yīng)注意什么?為什么?答：當(dāng)P0口作輸入口使用時，應(yīng)先向口鎖存器寫入全1，此時P0口的全部引腳浮空，可作為高阻抗輸入。從P0口硬件圖可知，在讀入端口引腳數(shù)據(jù)時，由于輸出驅(qū)動FET（T2）并接在引腳上，如果FET（T2）導(dǎo)通，就會將輸入的高電平拉成低電平，從而產(chǎn)生誤讀。所以，在端口進(jìn)行輸入操作時，應(yīng)先向端口鎖存器寫入1。9.讀端口鎖存器和“讀引腳”有何不同？各使用哪種指令？答：讀端口鎖存器，使用“讀－修改－寫”指令，如執(zhí)行“ANLP0，A”指令，它不直接讀引腳上的數(shù)據(jù)，而是CPU先讀P0口D鎖存器中的數(shù)據(jù)；當(dāng)“讀鎖存器”信號有效時，三態(tài)門緩沖器1開通，Q端數(shù)據(jù)送入內(nèi)部總線和累加器A中的數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯與操作，結(jié)果送回P0端口鎖存器。這樣避免錯讀引腳上的電平信號的可能性?！白x引腳”使用“MOVA，PO”。10.89C51P0～P3口結(jié)構(gòu)有何不同?用作通用Ｉ/Ｏ口輸入數(shù)據(jù)時，應(yīng)注意什么?答：89C51P0～P3口結(jié)構(gòu)相同之處：P0～P3都是準(zhǔn)雙向I/O口，做輸入時，必須先向相應(yīng)端口的鎖存器寫入“1”。不同之處：P0口的輸出級與P1～P3口不相同，它無內(nèi)部上拉20.什么叫堆棧?堆棧指針SP的作用是什么?89C51單片機(jī)堆棧的容量不能超過多少字節(jié)?答：堆棧是在片內(nèi)RAM中專門開辟出來的一個區(qū)域，數(shù)據(jù)的存取是以"后進(jìn)先出"的結(jié)構(gòu)方式處理的。實質(zhì)上，堆棧就是一個按照"后進(jìn)先出"原則組織的一段內(nèi)存區(qū)域。堆棧指針SP的作用，是用來指示保存內(nèi)容的存儲地址，可指向89C51片內(nèi)的00H～7FHRAM的任何單元。89C51單片機(jī)堆棧的容量不能超過128個字節(jié)。21.89C51有幾種低功耗方式？如何實現(xiàn)？答：89C51有兩種低功耗方式，分別是待機(jī)（休閑）方式和掉電方式。置PCON中的D0位即IDL為“1”，單片機(jī)即進(jìn)入待機(jī)（休閑）方式；置D1為即PD為“1”，則進(jìn)入掉電方式。22.PC與DPTR各有哪些特點？有何異同？答：PC是16位程序計數(shù)器（ProgramCounter），它不屬于特殊功能寄存器范疇，程序員不以像訪問特殊功能寄存器那樣來訪問PC。PC是專門用于在CPU取指令期間尋址程序存儲器。PC總是保存著下一條要執(zhí)行的指令的16位地址。通常程序是順序執(zhí)行的，在一般情況下，當(dāng)取出一個指令（更確切地說為一個指令字節(jié)）字節(jié)后，PC自動加1。如果在執(zhí)行轉(zhuǎn)移指令、