单片机原理及应用(C语言版)

习题答案

第1章

1．什么是单片机？

答:将中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、随机存储器、只读存储器、中断系统、定时器/计数器以及I/O接口电路等微型计算机的主要部件集成在一块芯片上，使其具有计算机的基本功能，就叫做单片微型计算机(Single Chip Micro Computer，SCMC)，简称单片机。由于单片机的指令功能是按照工业控制的要求设计，所以单片机又称为微控制器(Micro Controller Unit，MCU)。

2．单片机有哪些特点？

答: (1)单片机的存储器ROM和RAM是严格区分的。ROM称为程序存储器，只存放程序、固定常数及数据表格。RAM则为数据存储器，用作工作区及存放用户数据。

(2)采用面向控制的指令系统。

(3)单片机的I/O引脚通常是多功能的。

(4)单片机的外部扩展能力强。

(5)单片机体积小，成本低，运用灵活，易于产品化。

(6)面向控制，能有针对性地解决从简单到复杂的各类控制任务，因而能获得最佳的性能价格比。

(7)抗干扰能力强，适用温度范围宽。

(8)可以方便地实现多机和分布式控制，使整个控制系统的效率和可靠性大为提高。

3．单片机的应用有哪些？

答: (1)工业控制。单片机可以构成各种工业控制系统、数据采集系统等。如数控机床、自动生产线控制、电机控制、测控系统等。

(2)仪器仪表。如智能仪表、医疗器械、数字示波器等。

(3)计算机外部设备与智能接口。如图形终端机、传真机、复印机、打印机、绘图仪、磁盘/磁带机、智能终端机等。

(4)商用产品。如自动售货机、电子收款机、电子秤等。

(5)家用电器。如微波炉、电视机、空调、洗衣机、录像机、音响设备等。

(6)消费类电子产品。

(7)通讯设备和网络设备。

(8)儿童智能玩具。

(9)汽车、建筑机械、飞机等大型机械设备。

(10)智能楼宇设备。

(11)交通控制设备。

4．常见的单片机有哪些类型？

答: 1．AVR单片机；2．Motorola单片机；3．MicroChip单片机；

4．Scenix单片机；5．EPSON单片机；7．GMS90单片机；8．华邦单片机

9．Zilog单片机；10．NS单片机；11．AX1001单片机

第2章 MCS-51

1．MCS-51单片机内部包含哪些主要逻辑功能部件？

答:(1)1个8位的微处理器CPU。

(2)8KB的片内程序存储器Flash ROM(51子系列的Flash ROM为4KB)，用于烧录运行的程序、常数数据。

(3)256B的片内数据存储器RAM(51子系列的RAM为128B)，在程序运行时可以随时写入数据和读出，用于存放函数相互传递的数据、接收的外部数据、中间结果、最后结果以及显示的数据等。

(4)3个16位的定时器/计数器(51子系列仅有2个定时器)，每个定时器/计数器可以设置为计数方式，用于对外部事件信号进行计数，也可以设置为定时方式，满足各种定时要求。

(5)有一个管理6个中断源(51子系列1是5个中断源)、两个优先级的中断控制器。

(6)4个8位并行I/O端，每个端口既可以用作输入，也可以用于输出。

(7)一个全双工的UART(通用异步接收发送器)串行I/O口，用于单片机之间的串行通信，或者单片机与PC机、其它设备、其它芯片之间的串行通信。

(8)片内振荡电路和时钟发生器，只需外面接上一晶振或输入振荡信号就可产生单片机所需要的各种时钟信号。

(9)有一个可寻址64KB外部数据存储器、还可以寻址64KB外部程序存储器的三总线的控制电路。

2．MCS-51单片机的引脚有何功能？信号为何种电平？

答: 为片外程序存储器选择输入端。该引脚为低电平时，使用片外程序存储器，为高电平时，使用片内程序存储器。

3．MCS-51单片机的ALE引脚有何功能？信号波形是什么？

答: ALE为地址锁存信号，每个机器周期输出两个正脉冲。在访问片外存储器时，下降沿用于控制外接的地址锁存器锁存从P0口输出的低8位地址。在没有接外部存储器时，可以将该引脚的输出作为时钟信号使用。

4．MCS-51单片机的存储器分为哪几个空间？如何区分不同空间的寻址？

答: MCS-51单片机有4个存储空间，它们是片内程序存储器和数据存储器，在片外可以扩展的程序存储器和数据存储器。这4个存储空间可以分成三类：片内数据存储空间(256B的RAM和128B的特殊功能寄存器)、片外数据存储空间(64KB)、片内和片外统一编址的程序存储空间(64KB)。不同的存储空间，它们有各自的寻址方式和访问指令。片内数据存储空间用MOV指令访问。片外数据存储空间用MOVX指令访问。片内和片外统一编址的程序存储空间用MOVC指令访问。

5．简述MCS-51单片机片内RAM的空间分配。