1. 单片机的含义是什么?其有哪些主要特点? 答:(1)单片机是指将CPU、存储器、定时/计数器、I/O接口电路和必要的外设集成在一块芯片上的微型计算机,其构成一个既小巧又很完善的计算机硬件系统,实现微机的基本功能,早期称其为单片微型计算机SCM,简称单片机。(2)体积小巧、可靠性高、控制功能强、易于扩展、低电压、低功耗、性能价格比优异。
2. 简述单片机程序存储器和数据存储器的区别与类别。 答:
(1)区别:程序存储器用来存放单片机的应用程序及运行中的常数数据,数据存储器用于暂存运行期间的数据、现场采集的原始数据、中间结果、运算结果、缓冲和标志位等临时数据。
(2)程序存储器类别:1)掩膜ROM、2)可编程只读存储器PROM、3)紫外线擦除可编程只读存储器EPROM、4)电擦除可编程E2PROM、5)快闪存储器
(3)数据存储器类别:RAM按器件制造工艺不同分为两类,分别为双极型RAM和MOS型RAM。MOS随机存储器按信息存储的方式又分为静态RAM和动态RAM两种
3. 简述单片机应用系统开发的基本方法。 答:(1)在线仿真开发(2)离线仿真开发(3)ISP开发
4. 将下列二进制和十六进制数转换为十进制数。
(1)11011B (2)0.01B (3)10111011B (4)EBH 答:(1)27 (2)0.25 (3)187 (4)235
5. 将下列十进制数转换为二进制和十六进制数。 (1)255 (2)127 (3)0.90625 (4)5.1875 答:(1)11111111B、FFH (2)01111111B、7FH (3)0.11101B、0.E8H (4)101.0011B、5.3H
6. 机器数、真值、原码、反码和补码如何表示? 答:
(1)在计算机中使用的连同符号位一起数字化的数,称为机器数,机器数所表示的真实值则称为真值。
(2)对有符号数,机器数常用的表示方法有原码、反码、补码三种。1)原码最高位为符号位,“0”表示正,“1”表示负,其余位表示数值的大小;2)反码规定正数的反码与其原码相同;负数的反码是对其原码逐位取反,但符号位除外。3)正数的补码与其原码相同;负数的补码是在其反码的末位加1。
7. 设计器字长为8位,求下列数值的二、十六进制原码、反码和补码。 (1)+0 (2)-0 (3)+33 (4)-33 (5)-127 答:
(1)[+0]原= [+0]反=[+0]补=00000000 B=00H (2)
[-0]原= 00000000 B [-0]反= 11111111 B [-0]补= 00000000 B
(3)[+33]原= [+33]反=[+33]补=00100001 B=21H (4)
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[-33]原= 10100001 B=A1H [-33]反= 11011110 B=DEH [-33]补= 11011111 B=DEH (5)
[-127]原= 11111111 B=FFH [-127]反= 10000000 B=80H [-127]补= 10000001 B=81H
8. 把下列数看成无符号数时,对应的十进制数为多少?若把其看成有符号数的补码,对应的十进制数是多少?
(1)10100001 B (2)10000000B 答:看做无符号数时:(1)161(2)128;看做有符号数时:(1)-33(2)-127
9. 若要访问片外32KB的存储空间,假设每个存储单元是一个字节,计算需要多少根地址线。 答:15根。
10. MCS-51型单片机由哪些单元组成?各自的功能是什么? 答:
(1)8位的CPU CPU是89C51单片机的核心,完成运算和控制功能,一次能处理8位二进制数或代码;
(2)256B的内部RAM 内部RAM能作为寄存器供用户使用的只是前128个单元,用于存放可读写的临时数据,其中后128个单元被专用寄存器占用;
(3)4KB的内部Flash ROM 简称内部ROM,存放程序、原始数据或表格数据;
(4)2个16位的定时/计数器T0/T1 89C51共有2个16位的定时/计数器,以实现定时或计数功能,并以其定时或计数结果对计算机进行控制;
(5)4个8位并行I/O口 分别为P0、P1、P2、P3,实现数据的并行输入输出; (6)1个全双工的串行口 实现单片机和其他设备之间的串行数据传送;
(7)5个中断源 包括2个外部中断,2个定时/计数中断,1个串行口发送/接收中断; (8)片内时钟振荡电路 89C51芯片允许的晶振频率一般为1~24MHz。
11. MCS-51型单片机控制线有几根?每一根控制线的作用是什么? 答:控制线有4条,功能如下:
(1)ALE/PROG 地址锁存控制信号。
(2)PSEN 外部程序存储器读选通信号。 (3)EA/Vpp 访问程序存储控制信号。 (4)RST/Vpd RST是复位信号输入端
12. 何为单片机最小应用系统?
答:单片机最小应用系统是指能使单片机独立工作运行的尽可能少的电路连接。
13. 时钟电路的作用是什么?
答:时钟电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号,唯一的时钟信号控制下的时序可以保证单片机各部件的同步工作。
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14. 简述89C51的4个并行I/O端口的功能。
答:
89C51的并行I/O口为单片机与外部器件或设备进行信息交换提供了多功能的输入/输出通道,是单片机扩展外部功能、构成单片机应用系统的重要物理基础。
4个I/O口都具有字节寻址和位寻址功能,每一位均可作为双向的通用I/O功能使用,具体如下:
(1)P0口为双功能8位并行I/O口。可作通用数据I/O端口使用;在访问片外扩展的存储器时,又可作地址/数据总线分时传输低8位地址和8位数据。
(2)P1口为单一功能的并行I/O口,只用作通用的数据I/O端口。
(3)P2口为双功能8位并行I/O口。可作通用数据I/O端口使用,又可在访问片外扩展的存储器时用作高8位地址总线。
(4)P3口为双功能8位并行I/O口,第一功能是通用数据I/O端口,还有第二功能。
15. P3口的第二功能是什么? 答:
引脚 P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 名称 RXD TXD 功能注释 串行数据接收 串行数据发送 引脚 P3.4 P3.5 名称 T0 T1 功能注释 定时/计数器0外部输入 定时/计数器1外部输入 外部RAM写选通 外部RAM读选通 INT0 外部中断0申请 P3.6 INT1 外部中断1申请 P3.7 WR RD
16. 编写程序实现监视开关K1,如果开关K1合上,L1灭,开关K1打开,L1亮。 答:
ORG 0000H
START:JB P3.0,L1
SETB P1.0 SJMP START L1:CLR P1.0
SJMP START END
17、MCS-51型单片机片内RAM的组成是如何划分的,各有什么功能? 答:(1)00H~1FH为工作寄存器组区,共分4组,每组占用8个RAM字节单元,每个单元作为一个工作寄存器,每组的8个单元分别定义为8个工作寄存器R0~R7。
(2)20H~2FH为可位寻址区域,这16个字节的每一位都有一个地址,编址为00H~7FH。 位寻址区也可以用作字节寻址的一般数据缓冲区使用。 (3)30H~7FH为堆栈、数据缓冲区。
18. MCS89C51 单片机有多少个特殊功能寄存器?其分布在何地址范围?
答:DPTR是16位数据指针寄存器,它由两个8位特殊功能寄存器DPL(数据指针低8位)和DPH(数据指针高8位)组成,DPTR用于保存16位地址,作间址寄存器用,可寻址外部数据存储器,也可寻址程序存储器。
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19. DPTR是什么寄存器?其作用是什么?其是由哪几个寄存器组成?
答:DPTR是16位数据指针寄存器,它由两个8位特殊功能寄存器DPL(数据指针低8位)和DPH(数据指针高8位)组成,DPTR用于保存16位地址,作间址寄存器用,可寻址外部数据存储器,也可寻址程序存储器。
20. 程序状态字寄存器PSW的作用是什么?常用状态有哪些位?作用是什么?
PSW是一个8位特殊功能寄存器,用于存放程序的状态和指令的执行状态,供程序查询和判别用。PSW字节地址为D0H,其每一位还有位地址,各位位置如下:
D7 CY D6 AC D5 F0 D4 RS1 D3 RS0 D2 OV D1 未用 D0 P 各位说明如下:
CY:进位标志位。在执行加、减法指令时,如果运算结果的最高位(D7位)有进位或借位,CY位被置“1”,否则清“0”。
AC:半进位标志位。在执行加、减法指令时,其低半字节向高半字节有进位或借位时(D3位向D4位),AC位被置“1”,否则清“0”。AC位主要被用于BCD码加法调整,详见DA指令。
F0:用户自定义标志位。用户根据自己的需要对F0赋以一定含义,由用户置位、复位,作为软件标志。
RS1和RS0:工作寄存器组选择位。它们的0、1组合状态用来确定当前工作寄存器组,前已详述。 OV:溢出标志位。在补码运算,当运算结果超出-128~+127的范围时(溢出),OV位被置“1”,无溢出,OV位为“0”。
P:奇偶校验标志位。每条指令执行完毕,A中有奇数个1,则P=1,否则P=0。该标志位用在串行通信中,常用奇偶校验的方法检验数据传输的可靠性。
21. 什么是堆栈?堆栈指示器SP的作用是什么?在堆栈中存取数据时的原则是什么? 答:
(1)堆栈是一个特殊的存储区,设在内部RAM中,用来暂存数据和地址,按“先进后出”的原则存取数据。堆栈有入栈和出栈两种操作,用SP作为堆栈指针。
(2)系统复位后SP的内容为07H,使得堆栈实际上从08H单元开始。如果需要改变,用户可以通过指令在00H-7FH中任意选择。但08H~1FH单元分别属于工作寄存器1~3区,如程序中要用到这些区,则最好把SP值改为1FH或更大的值,堆栈最好在内部RAM的30H~7FH单元中开辟。SP的内容一经确定,堆栈的底部位置即确定,由于SP可用指令初始化为不同值,因此堆栈底部位置是不确定的,栈顶最大可为7FH单元。
22. MCS-51型单片机ROM空间中,0003H~002BH有什么用途?用户应怎样合理安排? 答:0003H~002AH,共40个单元,这40个单元被均匀地分为五段,作为五个中断源的中断地址区。程序存储器特殊功能存储单元如下表所示。 地址 0000H 0003H~000AH 000BH~0012H 0013H~001AH 001BH~0022H 0023H~002AH 功能 程序执行起始地址 外部中断0中断服务程序地址起止区 定时/计数器0中断服务程序地址起止区 外部中断1中断服务程序地址起止区 定时/计数器1中断服务程序地址起止区 串行口发送/接收中断服务程序地址起止区
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