单片机课后思考题及作业答案

第一讲 思考题与作业

思考：

1.什么是单片机？主要用途是什么？列举你所知道的单片机？

答：随着微电子技术的不断发展，微处理器芯片及其外围芯片的集成度越来越高，已经可以将CPU和外围芯片，如程序存储器、数据储存器、并行、串行I/O口、定时器/计数器、中断控制器及其他控制部件集成在一个芯片之中，制成单片机。

单片机（Single－Chip Computer 缩写SCC）是发展初期由结构命名的，它从构成的侧面强调在单芯片上集成了必备成分的小计算机；

微控制器（ Microcontroller）是当前由功能命名的，是因为用计算机的逻辑功能解决简单的控制问题比以往来得更容易，而且应用也更广泛；

嵌入式系统SoC（System on Chip或Embedded System ）是当前又由结构命名。嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成，它是可独立工作的系统及应用软件系统等组成，它是可独立工作的“器件”。

2. 51核单片机是否代表当前先进水平的单片机？

51核单片机不是代表当前先进水平的单片机，它是目前在中国大陆最流行的单片机系列。

作业：1-1、5

1-1.说明MCS-51有哪些产品，它们有何区别？

答：MC

习题与思考题1

1-1 微型计算机通常由哪些部分组成？各有哪些功能？

答：微型计算机通常由控制器、运算器、存储器、输入/输出接口电路、输入设备和输出设

备组成。控制器的功能是负责从内部存储器中取出指令并对指令进行分析、判断、并根 据指令发出控制信号，使计算机有条不紊的协调工作；运算器主要完成算数运算和逻辑 运算；存储器用于存储程序和数据；输入/输出接口电路完成CPU与外设之间相连；输 入和输出设备用于和计算机进行信息交流的输入和输出。

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：与通用微型计算机相比，单片机的硬件上，具有严格分工的存储器ROM和RAM和I/O

端口引脚具有复用功能；软件上，采用面向控制的指令系统和硬件功能具有广泛的通用 性，以及品种规格的系列化。单片机还具备体积小、价格低、性能强大、速度快、用途 广、灵活性强、可靠性高等特点。 1-3 简述计算机的工作过程。

答：计算机的工作是由微处理器以一定的时序来不断的取指令、指令译码和执行指令的过程

1-4 单片机的几个重要指标的定义。

答：单片机的重要指标包括位数、存储器、I/O口、速度、工作电压、功耗和温度。 1-5 单片微型计算机主要应

第一章思考题与习题

1. 什么叫嵌入式系统？与单片机的关系如何？

以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，针对具体应用系统，对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统被称为嵌入式系统。单片机又称嵌入式微控制器，是嵌入式系统应用的主流。

2. 单片机主要应用在哪些方面？ 电子、消费电子等方面。

3. 单片机系统的开发过程分几步进行？

单片机的应用开发可分为五个过程，总体方案设计、硬件单元电路设计与制作、应用程序的设计与调试、系统联调、固化（烧写）与脱机运行。

4. 下表每一行给出了一种数制的无符号数，试将它转换为其他两种数制，并填入表中。

二进制 010110011B 110010010B 11110101B 01101100B 11111111B 01110110B 十进制 179 402 245 108 255 118 十六进制 0B3H 192H 0F5H 6CH 0FFH 76H

5. 试写出下列真值所对应的机器数。 （1）+1010011 （2）-1011010 （3）+0101110 （4）-0111111 以8位二进制补码表示为：

（1）11010011 （2）1

《单片机原理及应用》思考题与习题参考答案

绪论

0.1解：

单片微型计算机（Single-Chip Microcomputer），简称单片机。就是将微处理器（CPU）、存储器（存放程序或数据的ROM和RAM）、总线、定时器/计数器、输入/输出接口（I/O口）和其他多种功能器件集成在一块芯片上的微型计算机。

单片机的主要特点有：（1）可靠性高（2）便于扩展（3）控制功能强（4）低电压、低功耗（5）片内存储容量较小，除此之外，单片机还具有集成度高、体积小、性价比高、应用广泛、易于产品化等特点 0.2 解：

当前单片机的主要产品有：Intel的8051系列、Motorola的M68HC系列、Philips（飞利浦）的80C51系列、台湾义隆公司（EMC）EM78系列单片机、美国Microchip公司的PIC单片机系列、Atmel公司的AT90系列单片机Ubicom公司的Scenix单片机、日本爱普生科技公司的Epson单片机、Zilog公司的Z86系列、美国国家半导体公司NSCOP8单片机、台湾Winbond（华邦）的W78系列等。

MCS-51为主流产品。 MSP430的功能较强。是一种特低功耗的Flash微控制器。主要用于三表及超低功

《单片机原理及应用》思考题与习题参考答案

绪论

0.1解：

单片微型计算机（Single-Chip Microcomputer），简称单片机。就是将微处理器（CPU）、存储器（存放程序或数据的ROM和RAM）、总线、定时器/计数器、输入/输出接口（I/O口）和其他多种功能器件集成在一块芯片上的微型计算机。

单片机的主要特点有：（1）可靠性高（2）便于扩展（3）控制功能强（4）低电压、低功耗（5）片内存储容量较小，除此之外，单片机还具有集成度高、体积小、性价比高、应用广泛、易于产品化等特点 0.2 解：

当前单片机的主要产品有：Intel的8051系列、Motorola的M68HC系列、Philips（飞利浦）的80C51系列、台湾义隆公司（EMC）EM78系列单片机、美国Microchip公司的PIC单片机系列、Atmel公司的AT90系列单片机Ubicom公司的Scenix单片机、日本爱普生科技公司的Epson单片机、Zilog公司的Z86系列、美国国家半导体公司NSCOP8单片机、台湾Winbond（华邦）的W78系列等。

MCS-51为主流产品。 MSP430的功能较强。是一种特低功耗的Flash微控制器。主要用于三表及超低功

《单片机原理及应用》思考题与习题参考答案

绪论

0.1解：

单片微型计算机（Single-Chip Microcomputer），简称单片机。就是将微处理器（CPU）、存储器（存放程序或数据的ROM和RAM）、总线、定时器/计数器、输入/输出接口（I/O口）和其他多种功能器件集成在一块芯片上的微型计算机。

单片机的主要特点有：（1）可靠性高（2）便于扩展（3）控制功能强（4）低电压、低功耗（5）片内存储容量较小，除此之外，单片机还具有集成度高、体积小、性价比高、应用广泛、易于产品化等特点 0.2 解：

当前单片机的主要产品有：Intel的8051系列、Motorola的M68HC系列、Philips（飞利浦）的80C51系列、台湾义隆公司（EMC）EM78系列单片机、美国Microchip公司的PIC单片机系列、Atmel公司的AT90系列单片机Ubicom公司的Scenix单片机、日本爱普生科技公司的Epson单片机、Zilog公司的Z86系列、美国国家半导体公司NSCOP8单片机、台湾Winbond（华邦）的W78系列等。

MCS-51为主流产品。 MSP430的功能较强。是一种特低功耗的Flash微控制器。主要用于三表及超低功

第一章

1. 什么是单片机？它的特点是什么？p1

2. SPCE061A微控制器的整体性能是什么？p5 第二章

3. 单片机的内部结构由哪些部分组成？p8 4. 运算器包括哪些部分？有什么作用？p9图2.4 5. 标志位包括哪些部分？有什么作用？p10 6. 什么是通用型寄存器,有哪些？p8

7. 什么是专用型寄存器,有哪些？作用是什么？p9 8. 什么是状态寄存器？DS是什么?CS是什么？p9

9. SPCE061A单片机有几位数据线？有几位地址线？寻址空间是多少？地址如何形成？p11

10. 算术逻辑运算单元ALU的主要作用有哪些？p11-p12

11. 什么是堆栈？作用是什么？工作原则是什么？地址范围是什么？p12

12. 编写一段程序，R1里面原来是4，R4里面原来是8，通过堆栈交换R1和R4的内容，

在计算机上练习，观察堆栈的变化。P13 13. 什么是中断？中断有什么用途？中断特点是什么？p13 14. 请讲述中断的过程。P13

15. SCPE061A的中断类型有哪些？p14

16. 什么是中断嵌套、中断源？中断优先级?p14-17

17. 什么是中断控制？中断控制相关寄存器有几个，作用是什么？p18-19

18. 在某设计中，需

第2章 AT89C51单片机片内硬件结构

1．在AT89C51单片机中，如果采用6MHz晶振，一个机器周期为 。 答：2μs

2．AT89C51单片机的机器周期等于 个时钟振荡周期。 答：12。

3．内部RAM中，位地址为40H、88H的位，该位所在字节的字节地址分别为 和 。 答：28H；88H。

4．片内字节地址为2AH单元的最低位的位地址是 ；片内字节地址为88H单元的最低位的位地址是 。 答：50H；88H。

5．若A中的内容为63H，那么，P标志位的值为 。 答：P标志位的值为0。

6．AT89C51单片机复位后，R4所对应的存储单元的地址为 ，因上电时PSW = 。这时当前的工作寄存器区是 组工作寄存器区。 答：04H；00H；0。 7．内部RAM中，可作为工作寄存器区的单元地址为 H～ H。 答：00H；1FH。

8．通过堆栈操作实现子程序调用，首先要把 的内容入栈，以进行断点保护。调用返回时，再进行出栈保护，把保护的断点送回到

1—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。

2—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。

2—5．80C51单片机复位后的状态如何？复位方法有几种？ 答：

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。

2—7．80C51单片机的PSW寄存器各位标志的意义如何？ 答： CY：进位、借位标

1-3何谓数字通信？数字通信有哪些优缺点？

利用数字信号来传递信息的通信系统称为数字通信。

数字通信的优点：1.抗干扰能力强；2.传输差错可控，可通过检错和纠错，提高传输质量；3.便于处理和管理，便于传输和交换；4.便于与各种数字终端接口，进行处理、加工、变换、存储、形成智能网；5.便于集成化，微型化；6.便于加密处理，且保密性好。

数字通信的缺点：1.频带利用率低；2.对同步要求高，因而系统设备比较复杂。 1-11衡量数字通信系统有效性和可靠性的性能指标有哪些？ 衡量数字通信系统有效性的性能指标有传输速率和频带利用率。传输速率有码元传输速率RB和信息传输速率Rb。衡量数字通信系统可靠性的性能指标是差错率。差错率常用误码率Pe和误信率Pb表示。 2-7自相关函数有哪些特性？

1.自相关函数是偶函数2.当τ=0时，能量信号的自相关函数R（0）等于信号的能量，功率信号的自相关函数R（0）等于信号的功率；3.能量信号的自相关函数好能量信号的能量谱密度是一对傅里叶变换对，功率信号的相关函数和功率信号的功率谱密度是一对傅里叶变换对。

2-8冲激响应的定义是什么？冲激响应的傅里叶变换等于什么？ 单位冲激响应函数δ函数的定义为

????(t)dt?1