51单片机课后三章答案孙育才东南大学.docx

3、 何谓只读存储器ROM?试述ROM、PROM、OTP、EPROM、EEPROM各自 的功能特点？解（1 ）只读存储器（ROM ）: ROM固化后的信息在工作时是不可改变的，只能 从中读出信息，一般用来存放固定的程序和数据2 ）特点：固化后的信息在工作时是不能改变的3 ）ROM即掩膜ROM由生产厂家成批实现程序固化，只能读出不能改写:PROM 可由用户用专门的固化器进行程序固化，一经固化后，只能读出，不能再改写； EPROM可通过紫外线照射完成信息的擦洗，经过擦洗后又可再次固化，即紫外线 可擦除、电可写入；EEPROM不需要脱机擦洗和固化，可直接在计算机应用系统 中进行修改，即电可擦除、电可写入4、 为什么说MCS-51系列单片机的存储器结构独立？这种独特结构有什么突出优 点？解（1）因为MCS-51单片机采用的是哈佛结构，这种结构的特点是吧程序存储器 和数据存储器截然分开，各有自己的寻址系统、控制信号和功能2）这种结构的优点是能有效地使用较大而固定的程序和频繁地处理大量的数据 或变量5、 就目前而言，MCS-51系列单片机片内程序存储器分哪些类型？如何合理选择 单片机？解：MCS-51系列单片机按片内不同程序存储器的配置来分，可以分为以下3种类 型：①片内带 Mask ROM（掩膜 ROM）型：8051、80C51、8052、80C52。

此类单 片机适合大批量使用②片内带EPROM型：8751、87C51、8752此类单片机价格较贵，不宜于大批 量使用③片内无ROM（ROMLess）型：8031、80C31、8032此类单片机由于必须在外 部并行扩展程序存储器存储芯片，造成系统电路复杂，目前较少使用6、为什么MCS-51系列单片机的程序存储器寻址空间为64KB ?是什么限定了它 的最大寻址空间？如何理解片内、片外程序存储器统一编址？为什么主机（CPU） 总是0000H地址单元开始访问程序存储器？由此应更深层次理解些什么？解：051单片机内部设置有4KB的ROM、8051单片机内部设置有4KB的EPROM 作为内部程序存储器，而8031内部没有程序存储器，必须外接程序存储器由于 MCS-51单片机设置有16位的程序计数器，因此可以寻址64KB的程序的程序存 储器因为PC是16位的计数器，最大可指向的地址是2A16=64K，所以由PC限定了程 序存储器的最大寻址空间片内、片外统一编址程序存储器空间为64K字节，片内外ROM取指速度相同用作上电复位后引导程序的存放单元因为复位后PC的内容为0000H，CPU总 是从0000H开始执行程序。

7编程时对程序存储器的地址分配有哪些特殊的规定？如何正确分配地址空间和编 程？OOQOH^QOQZH麋傥后鯛阿导程序地址OOQSH^QOQAHOQOBH^OQIZH定时器磴甜中斷OOISH^OOIAH001BH^0022H定时影M中斷0023H^Q02AH定时器M中断（眇c卫才有丿采用哈佛结构正确分配地址空间和编程7、MCS-51系列单片机的数据存储器（包括SFR ）划分有哪些地址空间？各有什么特点？如何正确应用和编程？解:MCS-51的数据存储器也分为内部和外部两部分,分别用MOV和MOVX指令访 问.MCS-51内部RAM共分三部分：工作寄存器、位寻址RAM区、字节寻址RAM区 访问外部RAM的读/写选通信号由/RD、IWR提供采用位（布尔）处理器正确应用和编程8、 MCS-51系列单片机采用4组工作寄存器有什么突出特点？如何正确编程和应 用？解:每组8字节R0—R7.某一时刻只能使用一组，由PSW中的RSO、RS1来选择, 原先的工作寄存器将被屏蔽和保护，相当于进栈保护，不用的工作寄存器单元可作RAM用9、 访问外部程序存储器和数据存储器有何区别？为什么说在结构上它们是截然分 开的？解:CPU访问外部程序存储器时,PC的低8位地址由P0 口输出，高8位地址由P2 输出•从外部程序存储器读入的指令由P0 口输入。

CPU访问外部数据存储器的地址由数据指针DPTR或工作寄存器Ri提供，Ri提供 8位地址，由P0 口输出；DPTR提供16位地址，DPL由P0 口输出,DPH由P2输出. 读写操作的数据由P0 口输入/输出由于访问外部程序或数据存储器各有不同的选通信号，提供访问的地址单元不 同，从而在结构上把程序存储器和数据存储器分开10、 访问内部或外部数据存储器有何本质区别？访问速度一样吗？访问外部数据 存储器有哪两种编程方法？有何区别？解:访问内部还是外部RAM是通过不同的指令来区别访问内部RAM选用MOV 类指令，访问外部RAM选用MOVX指令内部访问速度快CPU访问外部数据存储器的地址由数据指针DPTR或工作寄存器Ri提供，Ri提供 8位地址，由P0 口输出；DPTR提供16位地址，DPL由P0 口输出,DPH由P2输出. 读写操作的数据由P0 口输入/输出1、 MCS-51单片机的片内部集成了哪些功能部件，各个功能部件的最主要功能是什 么？解：MCS-51单片机在片内集成了中央处理器（CPU）程序存储器（ROM）数据 存储器（RAM）定时器/计数器、并行I/O接口、串行I/O接口和中断系统等几大 单元。

CPU是整个单片机的核心部件，由运算器和控制器组成运算器可以完成算术运算 和逻辑运算 其操作顺序在控制器控制下进行控制器是由程序计数器pq Program Counter ）、指令寄存器 IR（ Instruction Register ）、指令译码器 ID（ Instruction Decoder）定时控制逻辑和振荡器OSC等电路组成CPU根据PC中的地址将欲 执行指令的指令码从存储器中取出，存放在IR中，ID对IR中的指令码进行译码， 定时控制逻辑在OSC配合下对ID译码后的信号进行分时，以产生执行本条指令所 需的全部信号程序存储器（RO M）用于存储程序、常数、表格等数据存储器（RAM ）用于存储数据8051内部有两个16位可编程序的定时器/计数器TO和T1，均为二进制加1计数 器可用于定时和对外部输入脉冲的计数8051的中断系统主要由中断允许控制器IE和中断优先级控制器IP等电路组成可 实现对5个中断源的管理8051的中断系统主要由中断允许控制器IE和中断优先 级控制器IP等电路组成其中，IE用于控制5个中断源中哪些中断请求被允许向 CPU提出，哪些中断源的中断请求被禁止；IP用于控制5个中断源的中断请求的 优先权级别。

I/O接口是MCS-51单片机对外部实现控制和信息交换的必经之路，用于信息传送 过程中的速度匹配和增加它的负载能力可分为串行和并行I/O接口2、 说明8051型单片机的外部引脚EA的功能作用该引脚EA外接高电平有何原则区别？解：EA为访问内部或外部程序存储器选择信号EA=1，首先访问片内程序存储器，当程序计数器 PC的容量超过片内存储空间 (OFFFH)时，将自动转向执行外部程序存储器内的程序3、 何谓时钟周期、机器周期、指令周期、计算机器周期？当主振频率fosc=6MHZ 时，其对应的机器周期是多少？解：时钟周期：又称状态周期、状态时间S，是振荡周期的两倍分为P1、P2节 拍P1节拍通常完成逻辑操作，P2节拍通常完成内部寄存器间数据传送 若把一条指令执行过程分为几个基本操作，则执行每个基本操作所需要的时间，称 为机器周期指令周期：CPU执行一条指令所需要的时间是以机器周期为单位的，CPU执行 一条指令通常需要1〜4个机器周期8051的时钟周期即CPU的晶振的振荡频率的振荡周期(频率的倒数)当振荡频率为6MHZ时，振荡周期=1/6MHZ=1/6us机器周期是完成一个基本操作的时间单元，一个机器周期=12个时钟周期当振荡频率为6MHZ时，机器周期=12x1/6=2us4、 何谓程序状态字PSW ?各位的含义是什么？如何定义工作寄存器？这样的工作 寄存器结构有什么优点？如何正确选用？解：程序状态字psw是一个8位寄存器，寄存当前指令执行后的状态，为下条或以 后的指令的执行提供状态条件。

Cy—高位进位标志AC—辅助进位标志F0—用户标志RS1、RS0—选择工作 寄存器组位OV—溢出标志 P—奇偶校验位内部4个工作寄存器组由RS1、RS2选择，每个寄存器组有8个8位的工作寄存 器，这是8051单片机所特有的，是内部数据存储器RAM中的一部分使用不同的工作寄存器组时，通过设置RS1 ( PSW.4 )和RS0( PSW.3 )两位的值来确定：5、总线、三总线结构的功能含义是什么？ MCS-51系列单片机的外部总线的组成 有何特点？何谓地址/数据分时复用总线？如何实现分时复用？解：总线就是计算机系统中一组公共的信息通路，按其结构与功能，可分为内部总 线和外部总线并行的地址、数据总线、控制总线等等微型计算机的三总线：P0 口数据总线、PO、P2 口地址总线、P3 口控制总线P0 口，作为外部总线的数据总线和外部地址总线的低8位，是分时复用的.P2 口，作为外部总线的地址总线的高8位P3 口中的WR,RD，分别用作写、读信号线，作为外部总线的控制总线地址/数据分时复用总线：是指P0 口用作扩展时，先输出低8位地址至地址锁存器， 而后再由P0 口输入指令代码，在时间上是分开的P0在前一个时刻输出地址的低 8位,然后由ALE信号将它们锁存到外面的逻辑芯片里，之后再从P0输出或输入数 据,就实现了分时复用。

8、主机复位后程序指针PC的值是多少？有何特殊含义？复位后的堆栈指针SP的 指示值是多少？为什么要重新定义SP值？解（1）主机复位后，PC的内容是0000H 2 ）表示程序立即从''0000H”号单元 开始重新执行3 ）主机复位后，SP的内容是07H4）为了避免与工作寄存器重迭，一般在程序的初始化时应重新定义SP，再定位 堆栈区域10、何谓休眠（冻结）、中止节电运行方式？怎样进入和推出休眠（冻结）节电运 行方式？解：冻结运行方式：它是节电运行方式的一种，在冻结运行方式时，振荡器继续工 作，中断系统、串行口、定时器电路继续由时钟所驱动，但时钟信号不送往CPU， 即CPU处于冻结状态进入冻结运行方式的方法是通过程序将PCON.0位置“1退出冻结运行方式的方法有两种：一种是有中断信号进入，CPU响应时引起硬件对PCON.O位清“0”；另一种是硬件复位。