單片機(jī)原理與應(yīng)用實驗考查題和標(biāo)準(zhǔn)答案

單片機(jī)原理與應(yīng)用實驗考查題和標(biāo)準(zhǔn)答案/單片機(jī)原理與應(yīng)用實驗考查題及標(biāo)準(zhǔn)答案AT89S51內(nèi)部四個并行I/O口各有什么異同？作用是什么？答：MCS-51單片機(jī)共有四個8位雙向并行的I/O端口，每個端口都包括一個鎖存器、一個輸出驅(qū)動器和一個輸入緩沖器。但這四個端口的功能不全相同，P0口既可作一般I/O端口使用，又可作地址/數(shù)據(jù)總線使用；P1口是一個準(zhǔn)雙向并行口，作通用并行I/O口使用；P2口除了可作為通用I/O使用外，還可在CPU訪問外部存儲器時作高八位地址使用；P3口是一個多功能口除具有準(zhǔn)雙向I/O功能外，還具有第二功能。開機(jī)復(fù)位后，CPU使用的是那組工作寄存器？他們的地址是設(shè)呢么？CPU如何確定和改變當(dāng)前工作寄存器組？答：開機(jī)復(fù)位后，cpu使用第0組工作寄存器，地址是00H~07H,可通過對PSW狀態(tài)字寄存器中的RS1和RS0兩位的設(shè)置來確定和改變CPU當(dāng)前使用的工作寄存器組微處理器，微計算機(jī)，微處理機(jī)，CPU,單片機(jī)，嵌入式處理器之間有何區(qū)別？答：微處理器、微處理機(jī)和CPU它們都是中央處理器的不同稱謂，微處理器芯片本身不是計算機(jī)。而微計算機(jī)、單片機(jī)它們都是一個完整的計算機(jī)系統(tǒng)，單片機(jī)是集成在一個芯片上的用于測控目的的單片微計算機(jī)。嵌入式處理器一般意義上講，是指嵌入系統(tǒng)的單片機(jī)、DSP、嵌入式微處理器。目前多把嵌入式處理器多指嵌入式微處理器，例如ARM7、ARM9等。嵌入式微處理器相當(dāng)于通用計算機(jī)中的CPU。與單片機(jī)相比，單片機(jī)本身（或稍加擴(kuò)展）就是一個小的計算機(jī)系統(tǒng)，可獨(dú)立運(yùn)行，具有完整的功能。而嵌入式微處理器僅僅相當(dāng)于單片機(jī)中的中央處理器。為了滿足嵌入式應(yīng)用的特殊要求，嵌入式微處理器雖然在功能上和標(biāo)準(zhǔn)微處理器基本是一樣的，但在工作溫度、抗電磁干擾、可靠性等方面一般都做了各種增強(qiáng)。AT89S51單片機(jī)的片內(nèi)都集成了哪些功能部件？答：AT89S51單片機(jī)的片內(nèi)都集成了如下功能部件：（1）1個微處理器（CPU）；（2）128個數(shù)據(jù)存儲器（RAM）單元；（3）4KFlash程序存儲器；（4）4個8位可編程并行I/O口（P0口、P1口、P2口、P3口）；（5）1個全雙工串行口；（6）2個16位定時器/計數(shù)器；（7）1個看門狗定時器；（8）一個中斷系統(tǒng)，5個中斷源，2個優(yōu)先級；（9）25個特殊功能寄存器（SFR），（10）1個看門狗定時器。簡述P0,P2口的功能和使用注意事項答：（1）P0口和P2口都可以作為I/O口使用，P0口作為輸出口輸出高電平時要外接上拉電阻。(2)P0口作為地址（低8位）/數(shù)據(jù)總線使用，P2口作為地址(高8位)總線使用。AT89S51單片機(jī)的時鐘周期與振蕩周期之間有什么關(guān)系？一個機(jī)器周期的時序如何劃分？答：時鐘周期是單片機(jī)最基本的時間單位。機(jī)器周期則是完成某一個規(guī)定操作所需要的時間。一個機(jī)器周期為6個時鐘周期，共12個振蕩周期性，依次表示為S1P1、S1P2、…S6P1、S6P2AT89S51單片機(jī)的時鐘周期機(jī)器周期指令周期是如何定義的？當(dāng)主頻為6MHz的時候，一個機(jī)器周期是多長時間？執(zhí)行一條最短指令需要多長時間？答：時鐘周期：晶振的的振蕩周期，為最小的時序單位機(jī)器周期：1個機(jī)器周期由12個時鐘周期組成。它是計算機(jī)執(zhí)行一種基本操作的時間單位指令周期，執(zhí)行一條指令所需要的時間，1個指令周期由1~4個機(jī)器周期組成12/6=2μs,指令周期最短為2μs請結(jié)合AT89S51系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖，闡明其大致組成。答：由圖可知，其大致由運(yùn)算器、控制器、片內(nèi)存儲器、4個I/O接口、串行接口、定時器/計數(shù)器、中斷系統(tǒng)、振蕩器等功能部件組成。堆棧有何作用?一般應(yīng)設(shè)在什么區(qū)域?答：作用：保護(hù)現(xiàn)場及斷點(diǎn)一般應(yīng)開辟在用戶寄存器區(qū)程序計數(shù)器的符號是什么？AT89S51系列單片機(jī)程序計數(shù)器有幾位？它的位置在哪里？答：程序計數(shù)器的符號是PC；有16位；它的位置在CPU里。程序存儲器的空間里，有5個單元是特殊的，這5個單元對應(yīng)AT89S51單片機(jī)5個中斷源的中斷入口地址，請寫出這些單元的地址以及對應(yīng)的中斷源。答：64K程序存儲器空間中有5個特殊單元分別對應(yīng)于5個中斷源的中斷服務(wù)程序入口地址，見下表：表5個中斷源的中斷入口地址入口地址中斷源0003H外部中斷0()000BH定時器0(T0)0013H外部中斷1()001BH定時器1(T1)0023H串行口EA引腳的作用是什么？答：EA引腳的作用是該引腳有效（低電平）時選用片外程序存儲器，否則計算機(jī)上電復(fù)位后先選用片內(nèi)程序存儲器。簡述51系列單片機(jī)的四個控制引腳的作用答：RST：復(fù)位控制引腳/EA：片外/片內(nèi)ROM選擇控制端/PSEN：片外ROM讀選通信號ALE：地址鎖存信號AT89S51內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲區(qū)分為幾個不同的區(qū)域?各有何作用答：（1）寄存器區(qū)（2）位尋址區(qū)（3）用戶寄存器區(qū)（4）特殊功能寄存器區(qū)CPU與外圍設(shè)備間傳送數(shù)據(jù)有哪幾種方式？試根據(jù)每種方式的特征分析其適用的場合。答：傳送數(shù)據(jù)方式：1無條件傳送方式；2查詢傳送方式；3中斷傳送方式；4直接數(shù)據(jù)通道傳送方式適用場合：無條件傳送方式適用于外圍設(shè)備信息變化緩慢時，CPU與外圍設(shè)備的數(shù)據(jù)傳送；查詢傳送方式不能用于處理突發(fā)事件，只能用于可預(yù)知事件的數(shù)據(jù)傳送；中斷傳送方式適用于處理突發(fā)事件，且CPU可同時為多個外設(shè)服務(wù)；直接數(shù)據(jù)通道傳送方式適用于高速傳送數(shù)據(jù)且大批量傳送的場合簡述程序計數(shù)器PC的作用。答：程序計數(shù)器PC總是指向下一條要執(zhí)行的指令的地址，即其內(nèi)容是隨程序進(jìn)行而變化的。是保證程序順序執(zhí)行的重要特殊功能寄存器。說明偽指令的作用?！皞巍钡暮x是什么？答：偽指令是程序員發(fā)給匯編程序的命令，只有在匯編前的源程序中才有偽指令，即在匯編過程中的用來控制匯編過程的命令。所謂“偽”是體現(xiàn)在匯編后，偽指令沒有相應(yīng)的機(jī)器代碼產(chǎn)生。簡述AT89S51單片機(jī)的中斷響應(yīng)過程。答：CPU在每個機(jī)器周期的S5P2期間順序采樣每個中斷源，在下一個機(jī)器周期S6區(qū)間按優(yōu)先級順序查詢中斷標(biāo)志，如查詢到某個中斷定標(biāo)志為1，將在接下來的機(jī)器周期S1期間按優(yōu)先級進(jìn)行中斷處理，中斷系統(tǒng)能過硬件自動將相應(yīng)的中斷矢量地址裝入PC，以便進(jìn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)程序。一旦響應(yīng)中斷，CPU首先置位相應(yīng)的中斷“優(yōu)先級觸發(fā)器”，然后由硬件執(zhí)行一條長調(diào)指令，把當(dāng)前的PC值壓入堆棧，以保護(hù)斷點(diǎn)，再將相應(yīng)的中斷服務(wù)的入口地址送入PC，于是CPU接著從中斷服務(wù)程序入口處開始執(zhí)行。對于有些中斷源，CPU在響應(yīng)中斷后自動清除中斷標(biāo)志。中斷服務(wù)子程序跟普通子程序的異同？答：（1）中斷服務(wù)子程序有5個中斷源（2）中斷服務(wù)子程序不需要在主程序中被調(diào)用，而是滿足條件自動觸發(fā)（3）從指令上看中斷用RETI，子程序用RET（4）在調(diào)用普通子程序時有可能被優(yōu)先級高的中斷子程序打斷（5）兩者入口地址不同，中斷有固定入口地址89S51單片機(jī)的CPU是如何判別中斷源是否有中斷請求發(fā)生的？答：CPU是通過測試TCON和SCON中相應(yīng)的中斷標(biāo)志位來確定是否有中斷請求的發(fā)生以及是哪一個中斷源的請求中斷響應(yīng)需要滿足那些條件？答：一個中斷源的中斷請求被響應(yīng)，必須滿足以下必要條件：（1）總中斷允許開關(guān)接通，即IE寄存器中的中斷總允許位EA=1。（2）該中斷源發(fā)出中斷請求，即該中斷源對應(yīng)的中斷請求標(biāo)志為“1”。（3）該中斷源的中斷允許位=1，即該中斷被允許。（4）無同級或更高級中斷正在被服務(wù)。何為中斷優(yōu)先權(quán)？它是怎樣規(guī)定的？講清中斷嵌套的概念。答：中斷優(yōu)先權(quán)是指CPU在處理中斷請求時，當(dāng)幾個設(shè)備同時中斷請求時，CPU應(yīng)先處理優(yōu)先權(quán)高的中斷請求，而后處理優(yōu)先權(quán)低的中斷請求。中斷優(yōu)先權(quán)的3條原則：(1)多個中斷源同時申請中斷時，CPU先響應(yīng)優(yōu)先權(quán)高的中斷請求；（2）優(yōu)先權(quán)級別低的中斷正在處理時，若有級別高的中斷請求，剛CPU暫時中斷正在進(jìn)行的中斷服務(wù)程序，去響應(yīng)優(yōu)先權(quán)級別高的中斷請求，在高級別中斷服務(wù)程序執(zhí)行完后返回原來低級別中斷服務(wù)程序繼續(xù)執(zhí)行，這稱為中斷嵌套。（3）同級別或低級別的中斷源提出中斷請求時，CPU要到正在處理的中斷服務(wù)程序執(zhí)行完畢返回主程序并執(zhí)行了主程序的一條指令后才接著響應(yīng)。位地址7CH和字節(jié)地址7CH如何區(qū)別？位地址7CH具體在片內(nèi)RAM中的什么位置？答：字節(jié)地址7CH是片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器中的一個地址單元，該地址單元中可以存放8位二進(jìn)制數(shù)，位地址7CH是內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器中位尋址區(qū)中的一位，該地址單元中可以存放1位二進(jìn)制數(shù)。位地址7CH具體在片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器字節(jié)地址為2FH中的第4位（2FH.4）。公式：位/8+20=字節(jié)程序狀態(tài)寄存器PSW的作用是什么？常用狀態(tài)有哪些？作用是什么？答：PSW是一個8位特殊功能寄存器，用于存放程序的狀態(tài)和指令的執(zhí)行狀態(tài)，供程序查詢和判別用。PSW字節(jié)地址為D0H，其每一位還有位地址，各位位置如下：D7D6D5D4D3D2D1D0CYACF0RS1RS0OV未用P各位說明如下：CY：進(jìn)位標(biāo)志位。在執(zhí)行加、減法指令時，如果運(yùn)算結(jié)果的最高位（D7位）有進(jìn)位或借位，CY位被置“1”，否則清“0”。AC：半進(jìn)位標(biāo)志位。在執(zhí)行加、減法指令時，其低半字節(jié)向高半字節(jié)有進(jìn)位或借位時（D3位向D4位），AC位被置“1”，否則清“0”。AC位主要被用于BCD碼加法調(diào)整，詳見DA指令。F0：用戶自定義標(biāo)志位。用戶根據(jù)自己的需要對F0賦以一定含義，由用戶置位、復(fù)位，作為軟件標(biāo)志。RS1和RS0：工作寄存器組選擇位。它們的0、1組合狀態(tài)用來確定當(dāng)前工作寄存器組，前已詳述。OV：溢出標(biāo)志位。在補(bǔ)碼運(yùn)算，當(dāng)運(yùn)算結(jié)果超出-128～+127的范圍時（溢出），OV位被置“1”，無溢出，OV位為“0P：奇偶校驗標(biāo)志位。每條指令執(zhí)行完畢，A中有奇數(shù)個1，則P=1，否則P=0。該標(biāo)志位用在串行通信中，常用奇偶校驗的方法檢驗數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?1系單片機(jī)的存儲器課劃分為幾個空間？各自的地址范圍和容量是多少？在使用上有什么不同？答：AT89S51的存儲器空間可以劃分為以下4種，分別是：片內(nèi)程序存儲器、片外程序存儲器，內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器，外部數(shù)據(jù)存儲器片內(nèi)程序存儲器地址范圍為0000H-0FFFH，4KB；片外程序存儲器地址范圍0000H～FFFFH，64KB。內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器地址范圍為00H～7FH，128B，外部數(shù)據(jù)存儲器地址范圍0000H～FFFFH，64KB，內(nèi)部程序存儲器與外部