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- 1 -章 1 绪 论1第一台计算机的问世有何意义?答:第一台电子数字计算机 ENIAC 问世,标志着计算机时代的到来。与现代的计算机相比,ENIAC 有许多不足,但它的问世开创了计算机科学技术的新纪元,对人类的生产和生活方式产生了巨大的影响。2计算机由哪几部分组成?答:由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成,运算器与控制器合称为 CPU。3微型计算机由哪几部分构成?答:微型计算机由微处理器、存储器和 I/O 接口电路构成。各部分通过地址总线(AB)、数据总线(DB)和控制总线(CB)相连。4微处理器与微型计算机有何区别?答:微处理器集成了运算器和控制器(即 CPU) ;而微型计算机包含微处理器、存储器和 I/O 接口电路等。5什么叫单片机?其主要特点有哪些? 答:在一片集成电路芯片上集成微处理器、存储器、I/O 接口电路,从而构成了单芯片微型计算机,即单片机。单片机主要特点有:控制性能和可靠性高;体积小、价格低、易于产品化;具有良好的性能价格比。 。6微型计算机有哪些应用形式?各适于什么场合?答:微型计算机有三种应用形式:多板机(系统机) 、单板机和单片机。多板机,通常作为办公或家庭的事务处理及科学计算,属于通用计算机。单板机,I/O 设备简单,软件资源少,使用不方便。早期主要用于微型计算机原理的教学及简单的测控系统,现在已很少使用。单片机,单片机体积小、价格低、可靠性高,其非凡的嵌入式应用形态对于满足嵌入式应用需求具有独特的优势。目前,单片机应用技术已经成为电子应用系统设计的最为常用技术手段。7当前单片机的主要产品有哪些?各有何特点?答:多年来的应用实践已经证明,80C51 的系统结构合理、技术成熟。因此,许多单片机芯片生产厂商倾力于提高 80C51 单片机产品的综合功能,从而形成了 80C51 的主流产品地位,近年来推出的与 80C51 兼容的主要产品有:ATMEL 公司融入 Flash 存储器技术推出的 AT89 系列单片机;Philips 公司推出的 80C51、80C552 系列高性能单片机;- 2 -华邦公司推出的 W78C51、W77C51 系列高速低价单片机;ADI 公司推出的 ADC8xx 系列高精度 ADC 单片机;LG 公司推出的 GMS90/97 系列低压高速单片机;Maxim 公司推出的 DS89C420 高速(50MIPS)单片机;Cygnal 公司推出的 C8051F 系列高速 SOC 单片机等。8简述单片机的开发过程。答:系统需求分析,硬件方案设计,软件编程,仿真调试,实际运行。9单片机应用系统开发方法有哪些新方法?答:在系统编程(ISP)技术,在应用编程(IAP)技术。章 2 80C51 的结构和原理180C51 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:功能上分为基本型和增强型;工艺上分为 HMOS 工艺和 CHMOS 工艺;在片内程序存储器的配置上有掩膜 ROM、EPROM 和 Flash、无片内程序存储器形式。2 80C51 单片机的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:采用哈佛结构,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;80C51 基本型单片机片内程序存储器为 4KB,地址范围是 0000H-0FFFH,用于存放程序或常数;片内数据存储器为 128 字节 RAM,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;另外在 80H-FFH 还配有 21 个 SFR。380C51 单片机的 P0P3 口在结构上有何不同?在使用上有何特点? 答:作为通用 I/O 口时,P0、P1、P2 和 P3 都是准双向口。P0 可以作为地址/数据总线,此时是一个真正的双向口;P2 口可以作为地址线的高 8 位;P3 口是双功能口,每条口线还具有不同的第二功能。另外,P0 口的驱动能力为 8 个 TTL 负载,而其它口仅可驱动 4 个 TTL 负载。4如果 80C51 单片机晶振频率分别为 6 MHz、11.0592 MHz、12MHz 时,机器周期分别为多少?答:机器周期分别为 2s,1.085s,1s。580C51 单片机复位后的状态如何?复位方法有几种?答:- 3 -复位后,PC 内容为 0000H,P0 口P3 口内容为 FFH,SP 内容为 07H,SBUF 内容不定,IP、IE 和PCON 的有效位为 0,其余的特殊功能寄存器的状态均为 00H。复位方法一种是上电复位,另一种是上电与按键均有效的复位。680C51 单片机的片内、片外存储器如何选择?答:80C51 的引脚为访问片内、片外程序存储器的选择端。访问片内、片外数据存储器需要采用不同的EA指令加以区分。780C51 单片机的 PSW 寄存器各位标志的意义如何?答:CY:进位、借位标志。有进位、借位时 CY=1,否则 CY=0;AC:辅助进位、借位标志(高半字节与低半字节间的进位或借位);F0:用户标志位,由用户自己定义;RS1、RS0:当前工作寄存器组选择位;OV:溢出标志位。有溢出时 OV=1,否则 OV=0;P:奇偶标志位。存于 ACC 中的运算结果有奇数个 1 时 P=1,否则 P=0。8 80C51 单片机的当前工作寄存器组如何选择?答:当前工作寄存器组的选择由特殊功能寄存器中的程序状态字寄存器 PSW 的 RS1、RS0 来决定。980C51 单片机的控制总线信号有哪些?各信号的作用如何?答:RST/VPD:复位信号输入引脚/备用电源输入引脚;ALE/:地址锁存允许信号输出引脚/编程脉冲PROG输入引脚;/VPP:内外存储器选择引脚/片内 EPROM(或 FlashROM)编程电压输入引脚;:外部EAPSEN程序存储器选通信号输出引脚。1080C51 单片机的程序存储器低端的几个特殊单元的用途如何?答:0000H:单片机复位入口地址;0003H:外部中断 0 的中断服务程序入口地址;000BH:定时/计数器 0溢出中断服务程序入口地址;0013H:外部中断 1 的中断服务程序入口地址;001BH:定时/计数器 1 溢出中断服务程序入口地址;0023H:串行口的中断服务程序入口地址。章 3 80C51 的指令系统180C51 系列单片机的指令系统有何特点?答:执行时间短。1 个机器周期指令有 64 条,2 个机器周期指令有 45 条,而 4 个机器周期指令仅有 2 条(即乘法和除法指令);指令编码字节少。单字节的指令有 49 条,双字节的指令有 45 条,三字节的指令仅有 17 条;- 4 -位操作指令丰富。这是 80C51 单片机面向控制特点的重要保证。280C51 单片机有哪几种寻址方式?各寻址方式所对应的寄存器或存储器空间如何?答:80C51 单片机的寻址方式有七种。即:寄存器寻址、直接寻址、寄存器间接寻址、立即寻址、基址寄存器加变址寄存器变址寻址、相对寻址和位寻址。这些寻址方式所对应的寄存器和存储空间如下表所示。 序 号寻址方式寄存器或存储空间1寄存器寻址寄存器 R0R7,A、AB、DPTR 和 C(布尔累加器)2直接寻址片内 RAM 低 128 字节、SFR3寄存器间接寻址片内 RAM(R0,R1,SP) 片外 RAM(R0,R1,DPTR)4立即寻址ROM5变址寻址ROM(ADPTR,APC)6相对寻址ROM(PC 当前值的127128 字节)7位寻址可寻址位(内部 RAM20H2FH 单元的位和部分 SFR 的位)3访问特殊功能寄存器 SFR 可以采用哪些寻址方式?答:直接寻址和位寻址方式。4访问内部 RAM 单元可以采用哪些寻址方式?答:直接寻址、寄存器间接寻址和位寻址方式。5访问外部 RAM 单元可以采用哪些寻址方式?答:寄存器间接寻址。6访问外部程序存储器可以采用哪些寻址方式?答:立即寻址、变址寻址和相对寻址方式。7为什么说布尔处理功能是 80C51 单片机的重要特点?答:单片机指令系统中的布尔指令集、存储器中的位地址空间与 CPU 中的位操作构成了片内的布尔功能系统,它可对位(bit)变量进行布尔处理,如置位、清零、求补、测试转移及逻辑“与”、“或”等操作。在实现位操作时,借用了程序状态标志器(PSW)中的进位标志 Cy 作为位操作的“累加器”。 8对于 80C52 单片机内部 RAM 还存在高 128 字节,应采用何种方式访问?答:寄存器间接寻址方式。- 5 -9试根据指令编码表写出下列指令的机器码。(1)MOV A,#88H-74H, 88H(2)MOV R3,50H-ABH,50H(3)MOV P1,#55H-75H,90H,55H(4)ADD A,R1-27H(5)SETB 12H-D2H,12H10完成某种操作可以采用几条指令构成的指令序列实现,试写出完成以下每种操作的指令序列。(1)将 R0 的内容传送到 R1;(2)内部 RAM 单元 60H 的内容传送到寄存器 R2;(3)外部 RAM 单元 1000H 的内容传送到内部 RAM 单元 60H;(4)外部 RAM 单元 1000H 的内容传送到寄存器 R2;(5)外部 RAM 单元 1000H 的内容传送到外部 RAM 单元 2000H。答:(1)MOV A,R0MOV R1,A(2)MOV R2,60H(3)MOV DPTR,#1000HMOVX A,DPTRMOV 60H,A(4)MOV DPTR,#1000HMOVX A,DPTRMOV R2,A (5)MOV DPTR,#1000HMOVX A,DPTRMOV DPTR,#2000HMOVX DPTR, A11若(R1)=30H,(A)=40H,(30H)=60H,(40H)=08H。试分析执行下列程序段后上述各单元内容的变化。MOV A,R1MOV R1,40HMOV 40H,AMOV R1,#7FH答:(R1)=7FH(A)=60H(30H)=08H(40H)=60H- 6 -12若(A)=E8H,(R0)=40H,(R1)=20H,(R4)=3AH,(40H)=2CH,(20H)=0FH,试写出下列各指令独立执行后有关寄存器和存储单元的内容?若该指令影响标志位,试指出 CY、AC、和 OV 的值。(1)MOV A,R0(2)ANL 40H,#0FH(3)ADD A,R4(4)SWAP A(5)DEC R1(6)XCHD A,R1答:(1)(A)=2CH(2)(40H)=0CH(3)(A)=22H,(CY)=1,(AC)=1,(OV)=0(4)(A)=8EH(5)(20H)=0EH,P=1(6)(A)=EFH,(20)=08H13若(50H)=40H,试写出执行以下程序段后累加器 A、寄存器 R0 及内部 RAM 的 40H、41H、42H单元中的内容各为多少?MOV A,50HMOV R0,AMOV A,#00HMOV R0,AMOV A,#3BHMOV 41H,AMOV 42H,41H答:(A)=3BH,(R0)=40H,(40H)=00H,(41H)=3BH,(42H)=3BH。14试用位操作指令实现下列逻辑操作。要求不得改变未涉及的位的内容。(1)使 ACC.0 置位;(2)清除累加器高 4 位;(3)清除 ACC.3,ACC.4,ACC.5,ACC.6。答:(1)SETB ACC.0(2)ANL A,#0FH(3)ANL A,#87H15试编写程序,将内部 RAM 的 20H、21H、22H 三个
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