单片机原理与应用技术第二版课后答案

第一章习题

1.什么是单片机？单片机和通用微机相比有何特点？

答：单片机又称为单片微计算机，它的结构特点是将微型计算机的基本功能部件（如中央处理器（CPU）、存储器、输入接口、输出接口、定时/计数器及终端系统等）全部集成在一个半导体芯片上。 虽然单片机只是一个芯片，但无论从组成还是从逻辑功能上来看，都具有微机系统的定义。与通用的微型计算机相比，单片机体积小巧，可以嵌入到应用系统中作为指挥决策中心，是应用系统实现智能化。

2.单片机的发展有哪几个阶段？8位单片机会不会过时，为什么？ 答：单片机诞生于1971年，经历了SCM、MCU、SOC三大阶段，早期的SCM单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，此后在8031上发展出了MCS51系列MCU系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。 然而，由于各应用领域大量需要的仍是8位单片机，因此各大

单片机原理及应用第二版

第一章习题

1.什么是单片机？单片机和通用微机相比有何特点？ 答：

2.单片机的发展有哪几个阶段？8位单片机会不会过时，为什么？ 答：单片机诞生于1971年，经历了SCM、MCU、SOC三大阶段，早期的SCM单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，此后在8031上发展出了MCS51系列MCU系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。 然而，由于各应用领域大量需要的仍是8位单片机，因此各大公司纷纷推出高性能、大容量、多功能的新型8位单片机。

目前，单片机正朝着高性能和多品种发展，但由于MCS-51系列8位单片机仍能满足绝大多数应用领域的需要，可以肯定，以MCS-51系列为主的8位单片机，在当前及以后的相当一段时间内仍将占据单片机应用的主导地位。

3.举例说明单片机的主要应用领域。

答：单片机广泛应用于仪器仪表、家用

第一章

1.给出下列有符号数的原码、反码和补码(假设计算机字长为8位)。

+45 -89 -6 +112

答：【+45】原=00101101，【+45】反=00101101，【+45】补=00101101 【-89】原=11011001，【-89】反=10100110，【-89】补=10100111 【-6】原=10000110，【-6】反=11111001，【-6】补=11111010 【+112】原=01110000，【+45】反=01110000，【+45】补=01110000 2. 指明下列字符在计算机内部的表示形式。

AsENdfJFmdsv120

答:41H 73H 45H 4EH 64H 66H 4AH 46H 6DH 64H 73H 76H 31H 32H 30H

3. 什么是单片机？

答：单片机是把微型计算机中的微处理器、存储器、I/O接口、定时器/计数器、串行接口、中断系统等电路集成到一个集成电路芯片上形成的微型计算机。因而被称为单片微型计算机，简称为单片机。

4. 单片机的主要特点是什么？ 答：主要特点如下：

1) 在存储器结构上，单片机的存储器采用哈佛(Harvard)结构 2) 在芯片引脚上

1

习题1答案

1.2 填空题

（1）单片级应用系统是由硬件系统、软件系统组成的

（2）除了单片机和电源外，单片机最小系统包括时钟电路、复位电路

（3）除了电源 和电线引脚外，XTAL1、XTAL2、RST、EA引脚信号必须连接相应电路

（4） 51系列单片机的存储器主要有4个物理存储空间，即片内数据存储器、片内程序存储器、片外数据存储器、片外程序存储器

（5）51系列单片机的XTAL1和XTAL2引脚是时钟电路 （6）51系列单片机的应用程序一般存放在程序存储器

（7）片内RAM低128单元，按其用途划分为工作寄存器组、位寻址区、用户RAM区 （8）但振荡脉冲频率为12MHz时，一个机器周期为1us，当振荡脉冲频率为6MHz时，一个机器周期为2us

（9）51系列单片机的复位电路有两种，即上电复位电路、按键复位电路 （10）输入单片机的复位信号需延续2个机器周期以上的高电平即为有效。 1.3

（4）什么是机器周期？机器周期和晶振频率有何关系？当晶振频率为6MHz时，机器周期是多少？

答：

规定一个机器周期的宽度为12个振荡脉冲周期，因此机器周期就是振荡脉冲的十二分频。

当振荡脉冲频率为6 MHz时，一个机器周期为2 μs。

（5）5

第二章习题参考答案

2-1 51单片机内部包含哪些主要逻辑功能部件？ （1）一个8位微处理器CPU。

（2）256B数据存储器RAM和特殊功能寄存器SFR。 （3）4K程序存储器ROM。

（4）两个定时/计数器，用以对外部事件进行计数，也可用作定时器。

（5）四个8位可编程的I/O（输入/输出）并行端口，每个端口既可做输入，也可做输出。 （6）一个串行端口，用于数据的串行通信

（7）1个可管理5个中断源、2级优先嵌套的中断管理系统；。 （8）片内振荡器及时钟发生器。

2-2 MCS-51引脚中有多少I/O总线?它们和单片机对外的地址总线和数据总线有什么关系?地址总线和数据总线各是几位？

32条I/O口线，分为4组，每组8条，称为P0～P3口，P0口有8位数据总线和地址总线的低8位，P2口有地址总线的高8位，因此单片机的地址总线位是16位，寻址空间为64KB，数据总线位宽为8位。同时在P3口还R/W控制信号线。I/O口线的总数与地址总线和数据总线没有多大联系，只是说地址总线和数据总线需要占用一定的端口。像AT89C2051单片机，只有15条I/O口线（P3.6没有引出，作为内部使用），分为P1口（8位）和P3口（7位），没有所谓的地址总线和数据总线，并且P1

第二章习题参考答案

2-1 51单片机内部包含哪些主要逻辑功能部件？ （1）一个8位微处理器CPU。

（2）256B数据存储器RAM和特殊功能寄存器SFR。 （3）4K程序存储器ROM。

（4）两个定时/计数器，用以对外部事件进行计数，也可用作定时器。

（5）四个8位可编程的I/O（输入/输出）并行端口，每个端口既可做输入，也可做输出。 （6）一个串行端口，用于数据的串行通信

（7）1个可管理5个中断源、2级优先嵌套的中断管理系统；。 （8）片内振荡器及时钟发生器。

2-2 MCS-51引脚中有多少I/O总线?它们和单片机对外的地址总线和数据总线有什么关系?地址总线和数据总线各是几位？

32条I/O口线，分为4组，每组8条，称为P0～P3口，P0口有8位数据总线和地址总线的低8位，P2口有地址总线的高8位，因此单片机的地址总线位是16位，寻址空间为64KB，数据总线位宽为8位。同时在P3口还R/W控制信号线。I/O口线的总数与地址总线和数据总线没有多大联系，只是说地址总线和数据总线需要占用一定的端口。像AT89C2051单片机，只有15条I/O口线（P3.6没有引出，作为内部使用），分为P1口（8位）和P3口（7位），没有所谓的地址总线和数据总线，并且P1

第三章 作业参考答案

3-10. 己知(A)=7AH，(R0)=34H，(34H)=A5H，请写出分别执行下面各条指令后累加器A的内容。 (1) MOV A，R0 ;(A)=34H (2) MOV A，@R0 ;(A)=A5H (3) MOV A，34H ;(A)=A5H (4) MOV A，#34H ;(A)=34H

3-12. 1设(R0)=32H，(A)=48H，片内RAM中(32H)=60H，(40H)=61H。请指出在执行下列程序段后上述各单元内容的变化。 MOV A,@R0 ; (A)=(32H)=60H MOV @R0,40H ; （32H）=61H MOV 40H,A ; (40H)=(A)=60H MOV R0,#40H ; (R0)=40H

即：执行完程序段后，(R0)=40H, (A)=60H, 片内RAM中，（32H）=61H, (40H)=60H 3-13 已知(A)=83H

第三章 作业参考答案

3-10. 己知(A)=7AH，(R0)=34H，(34H)=A5H，请写出分别执行下面各条指令后累加器A的内容。 (1) MOV A，R0 ;(A)=34H (2) MOV A，@R0 ;(A)=A5H (3) MOV A，34H ;(A)=A5H (4) MOV A，#34H ;(A)=34H

3-12. 1设(R0)=32H，(A)=48H，片内RAM中(32H)=60H，(40H)=61H。请指出在执行下列程序段后上述各单元内容的变化。 MOV A,@R0 ; (A)=(32H)=60H MOV @R0,40H ; （32H）=61H MOV 40H,A ; (40H)=(A)=60H MOV R0,#40H ; (R0)=40H

即：执行完程序段后，(R0)=40H, (A)=60H, 片内RAM中，（32H）=61H, (40H)=60H 3-13 已知(A)=83H

第一章PLC应用基础

1-1 简述接触器、继电器各有什么特点？其主要区别是什么？

接触器是利用电磁力的作用使主触点接通或断开电动机或其他负载主电路的控制电器。接触器具有比工作电流大数倍的接通能力和分断能力，可以实现频繁的远距离操作。接触器最主要的用途是控制电动机的启动、正反转、制动和调速等。

继电器是一种根据特定形式的输入信号的变化而动作的自动控制器。它与接触器不同，主要用于反映控制信号，其触点通常接在控制电路中。 1-2 交流电磁线圈中通入直流电会发生什么现象？

交流电磁线圈的特点是匝数少、电阻小，靠感抗限制线圈电流，通入直流电后因感抗为零，将会造成线圈电流过大而烧毁。

1-3 直流电磁线圈中通入交流电会发生什么现象？

直流电磁线圈的特点是匝数多、电阻大，靠电阻限流，而铁心由整块工程纯铁制成，这样通入交流电后，将在铁心中产生较大的磁滞和涡流损耗，间接造成线圈过热而烧毁。 1-4带有交流电磁机构的接触器，线圈通电后衔铁被卡住，会发生什么现象？为什么？ 根据交流电磁机构的特性可知，交流电磁铁的线圈电流I与工作气隙δ成反比，如果线圈通电后衔铁被卡住，工作气隙δ一直很大，因此电磁线圈的电流I也一直很大，电磁线圈

1.1简述微型计算机主要由哪几部分组成，以及各部分的作用？

答：微型计算机由CPU、存储器、I/O接口电路和系统总线等部分组成。

CPU：中央处理单元ＣＰＵ主要包括运算器、控制器以及相关的寄存器阵列等部分。运算器主要用于对二进数进行算术运算和逻辑操作。控制器是计算机的中枢，它指挥计算机各部件按预定的步骤和一定的节拍有序的工作。寄存器主要用于临时存放计算机运行过程中的数据、地址或指令代码等。

存储器是用来存放数据或程序的重要部件。

I/O接口是连接CPU与外围设备之间比不可少的部件。 总线是计算机中传送信息的公共通道。

1.3与一般的微型计算机相比，单片机具有哪些主要特点？主要应用在哪些场合？ 答：与一般微型计算机相比，单片机主要具有以下特点： ①体积小、结构简单。 ②可靠性高。 ③控制功能强。 ④开发使用方便。 ⑤系统性能/价格比高。 主要应用在： ①工业控制 ②智能化仪器仪表 ③智能家电

1.4求以下十进制数对应的二进制、十六进制数： 169D，47D，90D，250D 答：

169D对应的二进制数为：10101001B 169D对应的十六进制数为：A9H 47D对应的二进制数为：101111 47D对应的十六进制数为：2FH 90D对应的