单片机课后题总结.doc

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1、如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流单片机课后题总结【精品文档】第 6 页课后题1-2单片微型计算机与一般微型计算机相比较有哪些区别？有哪些特点？答：单片机微型计算机与一般微型计算机基本结构相比较，中央处理器包含了运算器和控制器，存储器对应只读存储器和随机存储器，其中只读存储器存放程序，随机存储器存放数据，I/O对应输入接口和输出接口，另外单片机内部还集成了定时/计数器、中断控制器、系统时钟电路等，单片机通过总线进行各模块之间信息的传递。单片机的特点：单片机除了具备体积小、价格低、性能强大、速度快、用途广、灵活性强、可靠性高等优点外，它与通用微型计算机相比，在硬件结构和指令功能方面还具有以

2、下独特之处。(1)存储器ROM和RAM严格分工，ROM用做程序存储器，只存放程序、常数和数据表格；而RAM用做数据存储器，存放临时数据和变量。(2)采用面向控制的指令系统，单片机的指令系统有很强的端口操作和位操作能力，在实时控制方面，尤其是在位操作方面单片机有着不俗的表现。(3)I/O端口引脚具有复用功能，I/O端口引脚通常设计有多种功能，以充分利用数量有限的芯片引脚。(4)品种规格的系列化，通过片内配置一些不同种类或不同数量的功能部件和容量大小不同的ROM或RAM，以适用于不同的被控对象。(5)硬件功能具有广泛的通用性，通过给单片机固化上不同的软件，便可形成用途不同的专用智能芯片。1-4简述

3、单片机的几个重要指标的定义。答：单片机的重要指标包括：(1)位数，指单片机能够一次处理的数据宽度；(2)存储器，是单片机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据；(3)I/O端口，输入/输出端口；(4)速度，指的是处理速度，以每秒执行多少条指令衡量常用单位是MIPS；(5)工作电压，单片机的工作电压；(6)功耗，单片机的功耗；(7)温度，单片机的工作温度，可分为民用级、工业级和军用级三种。1-5单片微型计算机主要应用在哪些方面？答：单片微型计算机主要应用于智能化产品、智能化仪表、智能化测控系统、智能化接口等方面。1-6为什么说单片微型计算机有较高的性能价格比和抗干扰能力？答：因为单片微型计算机主要

4、面向特定应用而设计，设计者在硬件和软件上都高效率地设计，量体裁衣、去除冗余，力争在同样的硅片面积上实现更高的性能，具有较高的性能、价格比；单片机嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中，而不是存储于磁盘等载体中，另外单片机体积小，可以放入屏蔽设备中，从而使其具有较高的抗干扰能力。1-7简述单片机应用系统的基本组成。答：单片机应用系统是以单片机为核心构成的智能化产品。其智能化体现在以单片机为核心构成的微型计算机系统，保证了产品的智能化处理与智能化控制能力。单片机应用系统一般都是由两部分组成的，即硬件部分和软件部分。单片机应用系统的软件部分主要是根据需要来设计的。1-2单片机系统的硬

5、件部分基本组成包括：(1)中央处理器，是单片机的核心单元，有逻辑运算部件和控制部件构成；(2)程序存储器，用来存放用户程序；(3)数据存储器，用来存放程序运行中的工作变量和数据；(4)并行输入/输出端口，通常为独立的I/O口，输入输出方式通过软件编程设定；(5)穿行输入/输出端口，用于单片机和串行设备或其他单片机系统的通信；(6)定时/计数器，用于单片机内部经确定时或对外部事件进行计数；(7)系统时钟，系统时钟通常需要外接石英晶体或其他振荡源提供时钟信号输入，也有的使用内部RC振荡器。2-8程序状态字寄存器(PSW)的作用是什么？答：程序状态字寄存器是一个8位寄存器，用来存放运算结果的一些特征

6、。其各位定义如下：(1)Cy(PSW.7):进位标志位。在执行加、减法指令时，若运算结果的最高位(D7位)有进位或借位，则Cy位被置1，否则清零。Cy既可以作为条件转移指令中的条件，也可用于十进制调整。(2)AC(PSW.6):半进位标志位。在执行加、减法指令时，如果其低半字节向高半字节有进位或借位，则AC位被置1，否则清零。AC也可用于十进制调整。(3)F0(PSW.5):用户自定义标志位。用户可用软件对F0赋以一定的含义，决定程序的执行转向。(4)RS1(PSW.4)和RS0(PSW.3):工作寄存器组选择位。(5)OV(PSW.2):溢出标志位。当补码运算的结果超出128+127的范围(

7、溢出)时，OV位被置1，若无溢出，则OV位为0。OV也可以作为条件转移指令中的条件。(6)PSW.1:未定义位。(7)P(PSW.0):奇偶校验标志位。单片机在指令执行后，根据ACC中1的个数的奇偶性，自动将该标志位置1或清零。若1的个数为奇数，则P=1，否则P=0。2-9MCS-51单片机的P3口具有哪些功能？答：P3口为带内部上拉电阻的准双向口。它具有复用功能，除作普通输入输出口外，它还可作以下用途：(1)RXD:UART的串行输入口，移位寄存器方式的数据端。(2)TXD:UART的串行输入口，移位寄存器方式的时钟端。(3)INT0:外部中断输入口0。(4)INT1:外部中断输入口1。(5

8、)T0:定时器计数器输入口。(6)T1:定时器计数器输入口。(7)WR:片外RAM写控制信号。(8)RD:片外RAM读控制信号。2-10MCS-51单片机的片外总线是由哪些总线构成的？答：MCS-51单片机的片外总线包括数据总线、地址总线和控制总线。(1)数据总线(DB):由P0口的第一功能提供。(2)地址总线(AB):低8位地址由P0口的第二功能提供，高8位地址由P2口提供。(3)控制总线(CB):包括RST/VPD，ALE/PROG，PSEN和EA/VPP等控制信号。2-12单片机时钟电路有何用途？起什么作用？答：单片机工作是在统一的时钟脉冲控制下一拍一拍地进行的，这个脉冲是单片机控制器中

9、的时序电路发出的。单片机的时序就是CPU在执行指令时所需控制信号的时间顺序。为了保证各部件间的同步工作，单片机内部电路应在唯一的时钟信号下严格地按时序进行工作。MCS-51系列单片机内部有一个高增益反相放大器，用于构成振荡器，但要形成时钟脉冲，外部还需附加电路。2-13什么是时钟周期、状态周期、机器周期和指令周期？当单片机时钟频率为12MHz时，一个机器周期是多少？ALE引脚的输出频率是多少？答：时钟周期也称为振荡周期，定义为时钟脉冲频率(fosc)的倒数，它是单片机中最基本的、最小的时间单位。状态周期是时钟周期经2分频后成为内部的时钟信号，用做单片机内部各功能部件按序协调工作的控制信号。用S

10、表示。机器周期是指完成一个基本操作所需要的时间。指令周期是执行一条指令所需要的时间，一般由若干个机器周期组成，指令不同，所需要的机器周期数也不同。当单片机时钟频率为12MHz时，一个机器周期为1s。ALE引脚的输出频率为2MHz。2-14什么时候需要复位操作？对复位信号有何要求？答：复位是单片机的初始化操作。单片机系统在上电启动运行时，都需要先复位。上电复位是利用电容器的充电实现的。在时钟电路工作后，在RST端给出连续2个机器周期的高电平，单片机就可完成复位操作。即复位信号至少要持续两个机器周期的高电平才能可靠复位。3-1什么是寻址方式？MCS-51指令系统有哪些寻址方式？相应的寻址空间在何处

11、？答：在指令系统中，操作数是一个重要的组成部分，它指定了参与运算的数据或数据所在的地址单元。如何找到参与运算的这个数据或数据所在的地址就称为寻址方式。MCS-51指令系统的寻址方式主要有立即寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、基址加变址寻址、相对寻址和位寻址等七种。对程序存储器只能采用立即寻址和基址加变址寻址方式；对特殊功能寄存器只能采用直接寻址方式，不能采用寄存器间接寻址；对内部RAM的高128个字节(80HFFH)，只能采用寄存器间接寻址，不能使用直接寻址方式；对位操作指令只能对位寻址区操作；外部扩展的数据存储器只能用MOVX指令访问，而内部RAM的低128个字节(00H7FH)既

12、能用直接寻址，也能用间接寻址。3-2访问外部数据存储器和程序存储器可以用哪些指令来实现？举例说明。答：访问外部数据存储器可以用以下指令实现：(1)MOVXA,Ri该指令的功能是：(Ri)A，即将寄存器Ri指向的片外RAM地址中的内容送到累加器A中。(2)MOVXRi,A该指令的功能是：A(Ri)，即将累加器中内容送到寄存器Ri指向的片外RAM地址中。(3)MOVXA,DPTR该指令的功能是：(DPTR)A，即将数据指针指向的片外RAM地址中的内容送到累加器A中。(4)MOVXDPTR,A该指令的功能是：A(DPTR)，即将累加器中内容送到数据指针指向的片外RAM地址中。访问程序存储器可以用以下

13、指令实现：(1)MOVCA,A+DPTR该指令的功能是：(A+DPTR)A，即将表格地址单元中的内容送到累加器A中。(2)MOVCA,A+PC该指令的功能是：PC+1PC，(A+PC)A，即将表格地址单元中的内容送到累加器A中。3-3将立即数0FH送入内部RAM的30H单元中。答：(1)立即寻址方式：MOV 30H,#0FH(2)寄存器寻址方式： MOV R5,#0FHMOV30H,R5(3)寄存器间接寻址方式：MOVR1,#0FHMOV30H,R15-1简述中断、中断源、中断嵌套及中断优先级的含义。答：中断是指计算机在执行某一程序的过程中，由于计算机系统内、外的某种原因而必须终止原程序的执行

14、，转去完成相应的处理程序，待处理结束之后再返回继续执行被终止原程序的过程。中断源指向CPU提出中断申请的设备，包括中断请求信号的产生及该信号怎样被CPU有效地识别，要求中断请求信号产生一次，只能被CPU接收处理一次，即不能一次中断申请被CPU多次响应。当CPU正在执行中断服务程序时，又有中断优先级更高的中断申请产生，CPU就会暂停原来的中断处理程序而转去处理优先级更高的中断请求，处理完毕后再返回原低级中断服务程序，这一过程称为中断嵌套。中断优先级指在实际应用系统中往往有多个中断源，且中断申请是随机的，有时还可能会有多个中断源同时提出中断申请，但CPU一次只能响应一个中断源发出的中断请求，CPU

15、响应哪个中断请求，就需要用软件或硬件安排一个优先顺序，即中断优先级排队。5、中断响应的条件（1）无同级或高级中断正在处理；（2）现行指令执行到最后一个机器周期且已结束；（3）现行指令为RETI或访问特殊功能寄存器IE和IP指令时，执行完该指令且紧随其后的另一条指令也执行完毕。5、中断响应过程：（1）根据中断请求源的优先级高低，对相应的优先级状态触发器置1，硬件自动生成LCALL addr16；（2）保护断点，即把程序计数器PC的内容压入堆栈保存。（3）清除相应的中断请求标志位；（4）把被响应的中断源所对应的中断服务程序入口地址送入PC，从而转入相应的中断服务程序执行。5-2MCS-51单片机提

16、供了几个中断源？有几级中断优先级别？各中断标志是如何产生的又如何清除这些中断标志？各中断源所对应的中断矢量地址是多少？答：(1)MCS-51单片机提供了5个中断源：INT0、INT1、T0、T1、串行口。(2)MCS-51系列单片机有两个中断优先级，每一个中断请求源均可编程为高优先级中断或低优先级中断，从而实现两级中断嵌套。(3)外部中断可以设置边沿触发或者电平触发，靠软件置位。边沿触发进入中断程序后硬件自动清中断标志。电平触发需要软件清除中断标志位，还需在中断响应后把中断请求信号引脚从低电平强制改变为高电平。(4)定时器T0、T1计数溢出产生中断，进入中断程序后由硬件自动清除标志位TF0或T

17、F1。(5)串行口发送完成或者接收到数据就触发中断，由于是两个中断标志共享一个中断向量，所以需要在中断程序里由软件判断是发送中断还是接受中断，并且只能由软件清除中断标志位。使用软件清除中断标志位的方法是：CLRTI;清TI标志位CLRRI;清RI标志位(6)各中断源对应的中断矢量地址分别为：中断源中断矢量 标志位地址外部中断IE000003H定时器T0中断TF0000BH外部中断IE110013H定时器T1中断TF1001BH串行口中断R1 T10023H定时器中断T2(仅52系列有)002BH5-3外部中断源有电平触发和边沿触发两种触发方式，这两种触发方式所产生的中断过程有何不同？怎样设定？

18、答：采用中断电平触发方式时，中断请求标志IT0=0，CPU在每个机器周期的S5P2期间采样，一旦在P3.2(INT0)引脚上检测到低电平，则有中断申请，使IE0置位(置1)，向CPU申请中断。在电平触发方式中，在中断响应后中断标志位IE0的清0由硬件自动完成，但由于CPU对P3.2(INT0)引脚没有控制作用，使中断请求信号的低电平可能继续存在，在以后的机器周期采样时又会把已清0的IE0标志位重新置1，所以，在中断响应后必须采用其它方法撤消该引脚上的低电平，来撤除外部中断请求信号，否则有可能再次中断造成出错。采用边沿触发方式时，IT0=1，CPU在每个机器的S5P2期间采样，当检测到前一周期为

19、高电平，后一周期为低电平时，使标志IE0置1，向CPU申请中断，此标志位一直保持到CPU响应中断后，才由硬件自动清除。在边沿触发方式中，为保证CPU在两个机器周期内检测到由高到低的负跳变，高电平与低电平的持续时间不得少于一个机器周期的时间。5-4MCS-51中若要扩充6个中断源，可采用哪些方法？如何确定它们的优先级？答：可采用硬件申请与软件查询的方法，把多个中断源通过硬件“线或”或者经或非门，引入外部中断源的输入端INT0、INT1，同时又连到某I/O口，这样，每个中断源都可能引起中断，但在中断服务程序中通过软件查询，就能确定哪一个是正在申请的中断源，其查询的次序则由中断优先级决定，这样就可实

20、现多个外部中断源的扩展。5-5试叙述中断的作用和中断的全过程。答：作用：对外部异步发生的事件做出及时的处理。过程：中断请求、中断响应、中断处理、中断返回。5-7定时/计数器有哪些特殊功能寄存器，它们有几种工作方式？如何设置？答：(1)定时/计数器控制寄存器(TCON)、工作方式寄存器(TMOD)。(2)定时/计数器T0和T1有四种不同的工作方式：方式0、方式1、方式2、方式3。(3)4种工作方式由TMOD中的M1和M0两位决定。当TMOD中M1M0=00，定时/计数器选定方式0进行工作。当TMOD中M1M0=01，定时/计数器选定方式1进行工作。当TMOD中M1M0=10，定时/计数器选定方式

21、2进行工作。当TMOD中M1M0=11，定时/计数器选定方式3进行工作。（4）（TL0）000x4x3x2x1x0B（TH0）=x12x11x10x9x8x7x6x5B5-8如果采用晶振的频率为3MHz，在定时/计数器工作方式0，1，2下，其最大的定时时间分别为多少？答：晶振的频率fOSC=3MHz时，机器周期为Tcy=12(1/3MHz)=4s。(1)方式0为13位定时/计数器，计数值N=213x=8192x。计数初值x是由TH0和TL0设定的初值。x=0时为最大计数值8192，即计数范围为18192(213)。定时时间为Td=(8192x)Tcy。最大定时时间为x=0时，Td=32768s

22、=32.768ms。(2)方式1为16位，计数值N=216x=65536-x。计数初值x是由TH0和TL0设定的初值。x=0时为最大计数值65536，即计数范围为165536(216)。定时时间为Td=(65536x)Tcy。最大定时时间为x=0时，Td=262144s=262.144ms。(3)方式2为8位自动重装初值定时/计数器，计数值N=28x=256-x。计数初值x是由TH0和TL0设定的初值。x=0时为最大计数值256，即计数范围为1256(28)。定时时间为Td=(256x)Tcy。最大定时时间为x=0时，Td=1024s=1.024ms。5-9定时/计数器用做定时器时，其计数脉冲

23、由谁提供？定时时间与哪些因素有关？答：定时/计数器用做定时器时，输入信号是机器周期脉冲(振荡脉冲的12分频输出)。定时时间与工作方式、晶振频率和定时常数TH和TL有关。5-10定时/计数器用做计数器时，对外界计数脉冲频率有何限制？答：由于确认一次负跳变需要用2个机器周期，即24个振荡周期，因此外部输入的计数脉冲的最高频率为时钟振荡频率的1/24。5-11定时/计数器的工作方式2有什么特点？适用于哪些应用场合？答：方式2具有初值自动重新加载功能，TH0的内容重新装入TL0后，其自身保持不变。这样加1计数器具有重复加载、循环工作的特点，可用于产生固定脉宽的脉冲信号，还可以用来作为串行口波特率发生器

24、使用。5-18帧格式为1个起始位、8个数据位和1个停止位的异步串行通信方式是方式几？答：是异步串行通信方式1。方式1是10位为一帧的异步串行通信方式。包括1个起始位、8个数据位和1个停止位。异步通信用起始位“0”表示字符的开始，然后从低位到高位逐位传送数据，最后用停止位“1”表示字符结束。5-19简述串行口通信的第9个数据位的功能。答：在工作方式2和3下，才有第9数据位。方式2和方式3是11位一帧的串行通信方式。包括1个起始位，9个数据位和1个停止位。第9个数据位D8，既可作为奇偶校验位使用，也可作为控制位使用，其功能由用户确定。6-7说明LCD显示器件的工作原理。答：LCD是一种被动式的显示

25、器，由于功耗低、抗干扰能力强，在低功耗单片机系统中得到广泛应用。LCD本身不发光，通过调节光的亮度进行显示。LCD工作过程如下：在玻璃电极上加上电压之后，在电场的作用下，液晶的扭曲结构消失，其旋光作用也消失，偏振光便可以直接通过。去掉电场之后，液晶分子又恢复其扭曲结构，把这样的液晶置于两个偏振片之间，改变偏振片的相对位置(正交或平行)，就可以得到白底黑字或黑底白字的显示形式。6-8说明行列式键盘扫描原理。答： 行列键盘是设置两组互不连接的行线和列线，在行线与列线的交叉处设置一个按键开关，无按键时，行线与列线不连接，有按键时，行线与列线接通。 图中列线通过电阻接 +5V 电源，当键盘上没有键闭合

26、时，所有的行线和列线断开，列线 Y0Y2 都呈高电平。当键盘上某一健闭合时，则该键所对应的列线与行线短路。以4 号键为例，当 4 号按键闭合时，行线 X1 和列线 Y1 短路，此时 Y1 的电平由行线 X1的电平决定。如果把列线接到单片机的输入口，行线接到单片机的输出口，则在程序的控制下，使行线 X0 为低电平， X1 、 X2 都为高电平，则为低电平的列线与 X0 的交叉处的健处于闭合状态；否则 X0 这一行上没有键处于闭合状态。依此类推，最后使行线 X2 为低电平，其余的行线为高电平，检查 X2 这一行上是否有健闭合。这种逐行逐列地检查键盘状态的过程称为对键盘的一次扫描。 CPU 对键盘的

27、扫描可以采用程序控制的随机方式， CPU 空闲时扫描键盘，也可以采取定时控制方式，每隔一定的时间， CPU 对键盘进行一次扫描。还可以采用中断方式，每当键盘上有健闭合时，向 CPU 请求中断， CPU 响应键盘输入中断，对键盘扫描，以识别哪一个键处于闭合状态，并对键输入信息作出相应的处理。 CPU 对键盘上闭合健健号的确定，可以根据行线和列线的状态计算求得，也可查表求得。6-14设计A/D转换接口电路时应注意哪些问题？答： (1)A/D转换器对主电源及参考电源的要求；(2)A/D转换器是否具有输出锁存器；(3)模拟信号的输入范围；(4)分辨率是否满足要求；(5)高于8位的A/D转换器要注意读出

28、控制；(6)输出数据的格式等。6-15设计D/A转换接口电路时应注意哪些问题？答：(1)D/A转换器对主电源及参考电源的要求；(2)D/A转换器是否有输入缓冲器；(3)D/A器件的分辨率，若高于8位注意输入数据的顺序；(4)D/A器件对输入数据格式的要求等。1.MCS-51的引脚功能 XTAL1：时钟电路引脚 XTAL2：时钟电路引脚RST/VPD：复位/备用电源EA：外部程序存储器使能端0外部程序存储器 1片内片外ALE：低8位地址锁存使能端PSEN：外部程序存储器选通信号 2、MCS-51储存器特点物理上分为：4个空间，即片内ROM、片外ROM、片内RAM、片外RAM逻辑上分为：3个空间：程序内存（片内、外）统一编址 64KB MOVC 数据存储器（片内）256B MOV数据存储器（片外）64KB MOVX