单片机原理及接口技术课后习题答案——胡健主编(机械工

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第一章

一、计算题

1、①(10000111)2 (87)16 ② (0 .101) 2 (0.A) 16 ③(101111.1011) 2 (2F.B) 16

2、①(430)10 (1AE) 16 ②(0.6875)10 (0.B) 16

③(110.851563)10 (6E.DA0008637BD058) 16 3、①2 (1878)10

② (1001000.0101101) 2 (72.351563) 10 ③ (0.010101) 2 (0.328125) 10

4、①00011100B ②10000000B ③11110000B

5、 原码 反码 补码

① 0010 0110 0010 0110 0010 0110 ② 0100 0000 0100 0000 0100 0000 ③ 1111 0000 10001111 1001 0000 6、 X Y X+Y X-Y

① 00100110 00110111 01100101 10001001 真值 101 -9 ② 01001110 00001111 01011101 00111111 真值 93 63

③ 10110011 01100001 00101110 01101100s 真值 46 108 7、(863) 10 (895) 10 (365) 10

8、414235H 434F4D5055544552H 5374756479H

二、问答题1、什么是数制？为什么微型计算机要采用二进制？十六进制数能为计算机执行么？为什么要学习十六进制数。 答：数制就是计数方式，计算机中采用二进制是由计算机所使用的逻辑器件所决定。这种逻辑器件是具有两种状态的电路〔触发器〕好处是运算法那么简单、实现方便，两个状态的系统具有稳定性。计算机中的数只能用二进制表示，十六进制适合于读写方便需要。

2、单片机的开展状况如何?它有哪些应用？试举例说明。

答：1971年微处理器研制成功。1974年，美国仙童公司研制出世界第一台单片微型计算机F8。该机由两块集成电路芯片组成，具有与众不同的指令系统，深受民用电器及仪器仪表领域的欢送和重视。从此单片机开始迅速开展，应用领域也不断扩大。

目前，单片机正朝着高性能和多品种方向开展，但以MCS-51为主的8位单片机仍然占据着单片机的主导地位。单片机的应用日益广泛，如应用在仪器仪表、家用电器和专用装备的智能化以及过程控制等方面，单片机在人们的日常生活和工作中正扮演着越来越重要的角色。

〔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、 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。

第二章

一、填空1、0；低电平2、32；4；8；R0-R7 3、上电复位；手动按键复位；00；00H-07H；114、内部数据存储器；外部数据存储器；内部程序存储器；外部程序存储器；3 5、256B;64KB 6、0B；4KB 7、；12MHZ；

二、选择1、① 2、④ 3、① 4、① 5、② 6、③ 7、③ 8、③ 9、③三、判断1、× 2、× 3、× 4、√ 5、× 6、× 7、× 8、× 9、× 四、问答题

1、MCS-51单片机内部包含哪些主要逻辑功能部件？

答：〔1〕一个8bit CPU是微处理器的核心，是运算和逻辑计算的中心。 〔2〕片内震荡器及时钟电路：提供标准时钟信号，所有动作都依据此进行。 〔3〕4K ROM程序存贮器：存贮程序及常用表格。

〔4〕128B RAM 数据存贮器：存贮一些中间变量和常数等。 〔5〕两个16bit定时器/计数器：完全硬件定时器

〔6〕32根可编程I/O口线：标准8位双向〔4个〕I/O接口，每一条I/O线都能独立地作输入或输出。

〔7〕一个可编程全双工串行口。 〔8〕五个中断源。

2、MCS-51系列单片机的存储器可划分为几个空间？各自的地址范围和容量是多少？在使用上有什么不同？

答案：MCS－51的存储器空间可以划分为以下4种，分别是：程序存储器；内部数据存储器；内部特殊功能存放器；外部数据存储器； 对89S51来说，程序存储器分为片内程序存储器和片外程序存储器，片内程序存储器地址范围为0000H-0FFFH4KB；片外程序存储器地址范围0000H～FFFFH，64KB。内部程序存储器与外部程序存储器统一编址，当EA为高电平时，从内部程序存储器开始读取程序，到达4KB后跳到片外程序存储器的1000H开始读取程序；当EA


为低电平时，直接从片外程序存储器的0000H开始处读取程序。 内部数据存储器地址范围为00H～7FH，128B，在程序中做通用存储器使用。 内部特殊功能存放器地址范围80H～FFH，128B，专用于控制、管理片内算术逻辑部件、并行I/O口、串行I/O口、定时器/计数器、中断系统等功能模块的工作。 外部数据存储器地址范围0000H～FFFFH，64KB，又称为外部数据RAM，当单片机内部128个字节的数据RAM不能满足系统工作的需要时，可以通过它的外部总线扩展外部数据存储器。

3、位地址7CH和字节地址7CH有何区别？位地址7CH具体在内存中什么位置？

答：字节地址7CH是片内数据存储器中的一个地址单元，该地址单元中可以存放8位二进制数，位地址7CH是内部数据存储器中位寻址区中的一位，该地址单元中可以存放1位二进制数。位地址7CH具体在片内数据存储器字节地址为2FH中的第4位〔〕。

4. 分别说明程序计数器 PC 和堆栈指针 SP 的作用？复位后 PC和 SP 中值各为何？

答： 程序计数器 PC 时一个 16 位的计数器，其内容为将要执行下一条指令的首地址， PC 寻址范围达 64KB， 具有自动加 1 功能，以实现程序的顺序执行。PC 不可寻址，无法对它进行读写。堆栈指针 SP 的内容就是堆栈栈顶的存储单元地址，向堆栈中每存一个数，SP 中的值就自动加 1，每取一个数就自动减 1，SP始终指在栈顶地址。复位后 PC为0000H和 SP 为07H。

5、程序状态字存放器PSW的作用是什么？常用状态标志有哪些位？作用是什么？

答：程序状态字PSW是8位存放器，用于存放程序运行的状态信息，PSW中各位状态通常是在指令执行的过程中自动形成的，但也可以由用户根据需要采用传送指令加以改变。各个标志位的意义如下：

PSW.7〔Cy〕：进位标志位。

PSW.6〔AC〕：辅助进位标志位，又称为半进位标志位。 PSW.5〔F0〕：用户标志位。

PSW.4、〔RS1和 RS0〕：存放器组选择位。 PSW.2〔OV〕：溢出标志位。 PSW.1〔空缺位〕：此位未定义。 PSW.0〔P〕：奇偶校验位。

6、什么是堆栈？堆栈有何作用？在程序设计时，有时为什么要对堆栈指针SP重新赋值？如果CPU在操作中要使用两组工作存放器，SP应该多大？

答：堆栈是一个特殊的存储区，主要功能是暂时存放数据和地址，通常用来保护断点和现场。堆栈指针SP复位后指向07H单元，00H～1FH为工作存放器区，20H～2FH为位寻址区，这些单元有其他功能，因此在程序设计时，需要对SP重新赋值。如果CPU在操作中要使用两组工作存放器，SP应该至少设置为0FH。

7、MCS-51的4个并行I/O 口在使用上有哪些特点和分工？

89S51/52单片机的４个I/O口在结构上是相同的，但又各具特点。这四个端口都是８位双向口，每个端口都包括一个锁存器、一个输出驱动器和输入缓冲器。在无片外扩展存储器的系统中，这四个端口的每一位都可以作为双向通用I/O端

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