《单片机原理和接口技术》课后答案解析陈蕾.docx
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《单片机原理和接口技术》课后答案解析陈蕾
《单片机原理与接口技术》课后习题参考答案
习题一
1.在计算机内部,一切信息的存取、处理和传送都是以(D)形式进行。
A.EBCDIC码B.ASCII码C.十六进制编码D.二进制编码
2.一个字节由8位二进制数组成,即由2位十六进制数组成。
3.将下列十进制数转换成二进制数。
(1)12
(2)100(3)128(4)1000
答:
(1)00001100
(2)01100100(3)10000000(4)001111101000
4.将下列十进制数转换成十六进制数。
(1)14
(2)127(3)255(4)1024
)010*********
5.将下列二进制数分别转换成十进制和十六进制数。
(1)11100100
(2)10100001(3)11101000(4)10101101
答:
(1)228,E4H
(2)161,A1H(3)232,E8H(4)173,ADH
6.将下列十六进制数分别转换成二进制和十进制数。
(1)2DH
(2)F4H(3)0400H(4)FFFFH
答:
(1)00101101B,45
(2)11110100,244(3)0000010000000000,1024
(4)111111*********1,65535
7.取字长8位,写出下列数据的补码。
(1)-32
(2)-45(3)-98(4)91
答:
(1)E0H
(2)D3H(3)9EH(4)5BH
8.完成下列十六进制数的加法运算。
(1)8CH+3FH
(2)1F34H+95D6H(3)205EH+12FFH
答:
(1)CBH
(2)B50AH(3)335DH
9.分别用十六进制和二进制数形式,写出数字0,1,2,…,9的ASCII码。
答:
30H,31H,…,39H;00110000B,00110001B,…,00111001B
10.写出字符串的ASCII码:
“***MCS-51***”
答:
2AH,2AH,2AH,4DH,53H,43H,2DH,35H,31H,2AH,2AH,2AH
11.对于十进制数35,用二进制数表示为__00100011B__;用十六进制数表示为__23H__;用组合BCD码表示为00110101B;用非组合BCD码表示为__03H,05H__;用ASCII表示为_33H,35H_。
12.16位PC机中整数的有效范围是(D)。
A.-32768~32767B.-32767~32767
C.0~65535D.-32768~32767或0~65535
13.在(C)表示中,二进制数11111111B表示十进制数–1
A.原码B.反码C.补码D.BCD码
14.用8位的二进制数的补码形式表示一个带符号数,它能表示的整数范围是(D)。
A.-127~+127B.-128~+128C.-127~+128D.-128~+127
15.计算机中运算器和控制器合称为(A)
A.CPUB.ALUC.主机D.ENIAC
16.微机的主要性能指标中,字长是指(微处理器一次能处理的二进制数的位数)。
17.若用MB作为PC机主存容量的计量单位,1MB等于(B)个字节。
A.210B.220C.230D.240
18.运算器的主要功能是(C)。
A.算术运算B.逻辑运算
C.算术运算与逻辑运算D.函数运算
19.指出下列总线中,哪一个是单向的,哪一个是双向的?
(1)数据总线
(2)地址总线
答:
地址总线是单向的;数据总线是双向的。
20.什么是微处理器?
答:
微处理器是微型计算机的核心,具有运算与控制功能。
21.微型计算机由哪几部分组成的?
答:
微型计算机由CPU、存储器、I/O接口和总线组成。
22.简要说明计算机系统中三种总线各自的作用。
答:
数据总线用来传送数据信息,数据总线的宽度决定了CPU一次能够与存储器或I/O接口传送数据的位数。
地址总线传送地址信号,CPU输出地址信号,用来寻址一个存储单元或I/O端口,地址总线的位数决定了CPU最多能外接多大容量的存储器,若有CPU有N位地址线,外接存储器的最大容量是2N。
控制总线传输控制或状态信号。
23.说明微型计算机系统的组成。
答:
微型计算机系统由软件和硬件组成。
硬件包括主机和外设,主机包括CPU,存储器,I/O接口和总线;外设包括输入设备和输出设备。
软件包括系统软件和应用软件
24.说明通用微机与单片机的主要区别。
答:
在结构上单片机是把微机的主要功能部件:
CPU,存储器,I/O接口集成在一块芯片内。
存储器结构也不一样,微机采用冯·诺依曼结构,数据和程序放在统一的存储空间;一些单片机,像MCS-51,其存储器分为数据存储器和程序存储器。
应用场合不一样,微型计算机用于科学计算,信息管理,计算机辅助设计等等;单片机面向控制,将其与专业设备融为一体,形成智能系统,如工业控制系统、智能测量系统、自动化通信系统、专用数字处理系统等。
编程方式也有不同,微机上用高级语言编程时,不需要了解微机的硬件结构,只需了解操作系统和编程环境。
单片机用汇编语言或C编程,需要对硬件有所了解。
习题二
1.简述EU和BIU的主要功能?
答:
EU是执行单元,负责执行指令。
BIU是总线接口单元,负责取指令,以及存/取数据。
2.8086和8088的主要区别是什么?
答:
主要区别是
(1)8086有16位数据线,8088有8位数据线。
(2)8086内部有6字节的指令队列缓冲器,8088有4字节。
3.8086/8088CPU采用流水线技术有什么好处?
答:
流水线技术可以提高CPU的工作效率。
4.8086的数据总线是____16____位,地址总线是___20____位。
5.8086可以寻址的存储器空间有多大?
I/O空间有多大?
答:
8086可以寻址的存储器空间是1MB;I/O空间64KB
6.在一般的微处理器中,(D)包含在CPU中。
A.内存B.输入/输出单元
C.磁盘驱动器D.算术逻辑单元
7.8086中一共有多少寄存器?
每个寄存器有什么特殊的用途?
答:
8086一共有14个16位的寄存器:
AX,BX,CX,DX,SP,BP,SI,DI,CS,DS,SS,ES,IP,标志寄存器。
有8个8位的寄存器:
AH,AL,BH,BL,CH,CL,DH,DL
AX,AL:
特别用于乘除法指令、数据输入/输出指令中
BX:
可以用来存放地址
CX:
循环操作指令中,隐含用作计数器;CL:
移位指令中用于存放移位次数
DX:
输入/输出指令中用于存放端口地址,乘/除法指令中用于存放乘积高位/被除数的高位
SP:
用于存放堆栈栈顶单元的地址
BP:
可以用来存放地址
SI:
串操作指令中,隐含存放源数据串单元地址
DI:
串操作指令中,隐含存放目的数据串单元地址
CS:
存放代码段的段地址;DS:
存放代码数据段的段地址;
SS:
存放堆栈段的段地址;ES:
存放附加数据段的段地址;
IP:
存放CPU将要执行指令所在存储单元的地址,CPU根据IP的值,到相应存储单元取指令
8.什么是寄存器?
存储单元?
I/O端口?
答:
寄存器是在CPU中的数据存储部件,一般用符号来表示某个寄存器,即寄存器有名字,寄存器有8位、16位等类型
存储单元是在存储器中一个单元,没有特殊说明时,一个存储单元存放一个字节的数据,存储单元通过地址来标识。
I/O端口指的是I/O接口中的寄存器,也是地址来标识,单片机端口中也有符号名
9.标志寄存器各位的含义?
答:
10.从功能上,8086的CPU由(C)两部分组成。
A.SP、ALUB.控制器、FLAGS
C.EU、BIUD.EU、ALU
11.标志寄存器FLAGS中存放两类标志,即(B)。
A.符号标志、溢出标志B.控制标志、状态标志
C.方向标志、进位标志D.零标志、奇偶标志
12.什么是最大模式?
最小模式?
答:
最大模式是指系统中有多个微处理器,8086是主处理器,还有协处理器,系统控制总线的大部分信号由总线控制器产生。
最小模式是指系统中只有一个微处理器,控制信号由CPU直接产生。
13.什么是总线周期?
答:
是指CPU访问一次存储器(如读/写一个字节数据)所需要的时间。
14.8086的总线周期由几个时钟周期组成?
在总线周期中,CPU有哪些操作?
答:
8086的总线周期由4个时钟周期组成。
又叫4个T状态。
在T1状态,CPU输出地址和地址锁存信号;在T2状态CPU输出控制信号;T3状态数据出现在数据总线上;T4状态CPU撤销控制信号,总线周期结束。
15.8284、8282、8286、8288、8259这几个芯片的作用是什么?
答:
8284是时钟发生器,为CPU提供工作时钟,以及使READY、RESET信号与时钟同步。
8282是地址锁存器,用来锁存地址信号。
8286是数据收发器,用来提高数据总线的驱动能力
8288是总线控制器,当8086工作在最大模式下,可以产生控制信号。
16.8086如何进入复位状态?
答:
8086的TESET引脚出现4个时钟周期的高电平,8086进入复位状态。
17.复位后,8086芯片内寄存器状态如何?
引脚信号状态如何?
答:
8086复位后,除了CS=FFFFH外,其它寄存器的值都为0。
三态引脚呈高阻态,非三态引脚呈无效状态。
18.最小模式时,当M/为低电平时,表示CPU正在对(D)进行访问。
A.存储器B.I/O端口C.外部存储器D.EPROM
19.某CPU的主频为250MHZ,则它的时钟周期为(D)。
A.250nsB.50nsC.40nsD.4ns
20.存储单元逻辑地址的表达方式?
答:
存储单元逻辑地址的表达方式是“段地址:
偏移地址”,段地址和偏移地址都是16位。
21.逻辑地址如何形成存储单元的物理地址?
答:
物理地址=段地址×10H+偏移地址
22.程序设计中所使用的地址是(A)。
A.逻辑地址B.有效地址C.物理地址D.段基址
23.某单元在数据段中,已知DS=1000H,偏移地址为1200H,则它的物理地址为(B)。
A.10000HB.11200HC.12100HD.13000H
24.设某一个单元的物理地址是54321H,则正确的逻辑地址表示为(C)。
A.4321H:
50000HB.54320H:
1H
C.5430H:
0021HD.5432H:
00001H
25.上电复位时,若CPU的CS=FFFFH,IP=0000H,则第一条指令从地址FFFF0H地方取。
26.8088与外部交换数据的总线宽度是8位,EU内部总线宽度是16位。
27.8086/8088将整个存储空间划分为许多逻辑段,每个逻辑段容量在64KB以内。
28.8086/8088系统中,某存储单元只能有一个物理地址,但可以有多个逻辑地址。
29.某存储单元物理地址为32413H,则相对于段地址为3000H,其偏移地址为2413H,若;它的偏移地址是1003H,则其段地址为3141H。
30.说明存储器分类及特点。
答:
从存取功能分:
只读存储器ROM、随机存取存储器RAM
只读存储器:
掩模ROM、PROM、EPROM、EEPROM
随机存储器:
静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)
从制造工艺分:
双极型和MOS(CMOS)型
静态存储单元(SRAM)的优点:
速度快、使用简单、不需刷新、常用作Cache;缺点:
元件数多、集成度低、运行功耗大
DRAM的主要特点有:
基本存储电路用单管线路组成(靠电容存储电荷);集成度高;功耗比静态RAM低;价格比静态便宜;因动态存储器靠电容来存储信息,由于总是存在有泄漏电流,故要求刷新(再生)。
适用于大存储容量的微型计算机,如微机中的内存主要由DRAM组成。
掩模ROM:
掩模只读存储器由制造厂做成,用户不能进行修改。
可编程只读存储器PROM(ProgrammableROM),PROM允许用户对其进行一次编程,即写入数据或程序。
一旦编程之后,用户可以读出其内容,但再也无法改变它的内容。
紫外线可擦除的只读存储器EPROM(ErasableProgrammableROM),需要用紫外线照射来擦除,擦除后可编程,并允许用户多次擦除和编程;
电可擦除的只读存储器EEPROM或E2PROM(ElectricallyErasableProgrammableROM),采用加上一定电压的方法进行擦除和编程,也可多次擦除和编程。
31.存储器的功能是存储程序和数据。
32.与外存相比,内存具有的特点是存储容量小,工作速度快。
33.存储器的主要指标有存储器容量、存储周期和可靠性。
34.随机访问存储器的访问速度与数据的存储位置无关。
35.存储器中用地址来区分不同的存储单元。
36.静态存储单元是由晶体管构成的双稳态触发器,保证记忆单元始终处于稳定状态。
37.主存容量与地址总线的根数有关。
38.要组成容量为4K×8的存储器,需要32片1K×1的存储器芯片。
39.静态随机存储器SRAM靠双稳态触发器存储信息,动态随机存储器DRAM靠电容存储信息。
40.为什么RAM被称为“易失性存储器”?
答:
因为掉电后,存储的内容会丢失。
41.微型计算机的存储系统是指(D)。
A.RAMB.ROM
C.主存储器D.cache、主存储器和外存储器
42.内存若为16MB,则表示其容量为(B)KB。
A.16B.16384C.1024D.16000
43.组成2M×8位的内存,可以使用(D)。
A.1M×8的芯片进行位扩展B.1M×4位的芯片进行字扩展
C.2M×4的芯片进行字扩展D.2M×4位的芯片进行位扩展
44.若SRAM芯片的容量为4K×8位,则该芯片引脚中地址线和数据线的数目之和是(C)。
A.15B.19C.20D.不可估计
45.存储周期是指(B)。
A.存储器的读出时间B.连续两次启动存储器的时间间隔
C.存储器的写入时间D.存储器连续写操作的时间
46.8088系统中用74LS138译码器产生片选信号,如下图示。
若将
接到存储器的片选信号端,则存储器的存储范围为(C)。
A15
A14
A13
A12
A11
A.B800H~BFFFH
B.A800H~AFFFH
C.B000H~B7FFH
D.8800H~8FFFH
47.若一台计算机的字长为4个字节,则表明该机器(C)。
A.能处理数值最大值为4位十进制数
B.能处理的数值最大为4位二进制数组成
C.在CPU中能够作为一个整体处理32位的二进制代码
D.能运算的结果为232
48.根据存放信息的不同,端口通常有三种类型:
数据端口、状态端口和控制端口。
49.CPU与外设之间进行数据传送时,可以采用哪些方式?
答:
可以采用无条件传送方式、查询方式、中断方式和DMA方式
习题三
1.单片机是把组成微型计算机的各功能部件,即CPU、存储器、I/O接口及总线等部件制作在一块集成电路芯片上,构成一个完整的微型计算机。
2.Intel公司生产的MCS-51系列单片机主要集成了哪些功能部件?
答:
MCS-51单片机内部包含了下列几个部件:
一个8位CPU、一个片内振荡器及时钟电路、4K字节程序存储器、128字节数据存储器、两个16位定时器/计数器、一个可编程全双工串行口、四个8位可编程并行I/O端口、64K字节外部数据存储器和64K字节程序存储器扩展控制电路、五个中断源;两个优先级嵌套中断结构
3.MCS-51系列单片机中,片内无ROM的机型是8031,有4KBROM的机型是8051,而有4KBEPROM的机型是8751。
4.CPU由运算器和控制器组成。
5.程序计数器PC的功能是什么?
答:
PC用于存放下一条将要从程序存储器中读取的指令的地址。
由两个8位的计数器(PCH、PCL)组成,16位可容纳的最大数值为FFFFH(即65535),因此,MCS-51可寻址64KB的程序存储器。
每取一字节指令,PC会自动加1。
改变PC的值,就可改变程序执行的顺序。
6.程序计数器PC的值是(C)。
A.当前正在执行指令的前一条指令的地址
B.当前正在执行指令的地址
C.当前正在执行指令的下一条指令的地址
D.控制器中指令寄存器的地址
7.MCS-51单片机程序存储器的寻址范围是由程序计数器PC的位数所决定的,因为MCS-51的PC是16位的,因此其寻址空间为64KB,地址范围是从0000H到FFFFH。
8.说明程序状态寄存器PSW中,各标志位的作用。
答:
Cy:
进位标志位;AC:
辅助进位标志,又称半字节进位标志位;F0:
用户自定义标志。
RS1,RS0:
工作寄存器组选择控制位。
OV:
溢出标志。
P:
奇偶标志位。
9.若A中的内容为63H,那么,奇偶标志位P的值为0。
10.8051芯片的引脚可以分位以下四类:
电源引脚VCC和GND、外接晶振引脚XTAL1和XTAL2、控制信号引脚和多功能I/O口引脚。
30H
11.8051单片机有4个8位并行I/O口,共32位I/O引脚。
12.8051单片机内部数据存储器可以分为几个不同的区域?
各有什么特点?
答:
分为4个区域:
工作寄存器区
位寻址区
普通RAM区
特殊功能寄存器区
13.内部RAM中,哪些单元可作为工作寄存器区,哪些单元可以进行位寻址?
写出它们的字节地址。
答:
内部RAM中,地址00H—1FH作为工作寄存器区;地址20H—2FH这16个单元可以进行位寻址。
14.8031单片机复位后,R4所对应的存储单元的地址为04H,因上电时PSW=00H。
这时当前的工作寄存器区是第0组工作寄存器。
15.若PSW的内容为18H,则选取的是第3组通用寄存器。
16.内部RAM中,位地址为30H的位,该位所在字节的字节地址为26H。
17.在8031单片机内部,其RAM高端128个字节的地址空间称为特殊功能寄存器区,但其中仅有21个字节有实际意义。
17.DPTR可以分成两个8位的寄存器:
DPH和DPL。
18.地址能被8整除的特殊功能寄存器可以位寻址。
19.8051单片机堆栈可以设置在什么地方?
如何实现?
答:
可以设置在片内RAM地址00H—7FH区域。
通过设置SP的值可设置当前的堆栈顶。
20.堆栈操作遵循的原则是什么?
堆栈的用途是什么?
答:
堆栈遵循“先进后出”的数据存储原则。
堆栈用来暂存数据或地址,当有中断时,保护断点地址。
21.程序存储器中,有些单元是为中断处理保留的,这些存储单元的地址是多少?
答:
程序存储器的预留单元如下
入口地址
预留目的
存储单元范围
0000H
复位后初始化引导程序
0000H-0002H
0003H
外部中断0服务程序
0003H-000AH
000BH
定时器/计数器0溢出中断服务程序
000BH-0012H
0013H
外部中断1服务程序
0013H-001AH
001BH
定时器/计数器1溢出中断服务程序
001BH-0022H
0023H
串行口中断服务程序
0023H-002AH
002BH
定时器/计数器2溢出中断服务程序
002BH-0032H
22.四个并行口P0~P3各自的功能是什么?
答:
P0口是一个双功能的端口:
地址/数据分时复用口和通用I/O口;
P1口是一个准双向口,只作通用输入/输出口使用;
P2口是一个双功能的端口:
用作高8位地址输出线或者作为通用I/O口;
P3口是一个双功能的端口:
通用输入/输出口,每位增加了第二输入/输出功能
23.在8031单片机中,使用P2、P0口传送地址信号,且使用了P0口传送数据信号,这里采用的是分时复用技术。
24.MCS-51单片机的时序单位主要有四种:
振荡周期、状态周期、机器周期、指令周期,它们之间有何关系?
答:
振荡周期等于振荡频率的倒数;状态周期等于2个振荡周期;机器周期等于12个正当周期;指令周期等于1、2或4个机器周期。
25.在MCS-51单片机中,如果采用6MHZ晶振,1个机器周期为2微秒。
执行时间最长的指令周期为8us。
26.当8051单片机的RST引脚出现2个机器周期的高电平时,单片机复位。
27.单片机的复位方法有两种,分别是上电复位和手动,复位后SP=07H,
P0~P3=FFH,PC=0000H。
28.当MCS-51单片机运行出错或程序陷入死循环时,如何来摆脱困境?
答:
通过硬件复位。
29.8051型单片机的时钟信号的产生方式有哪两种?
答:
一种是外接石英晶体振荡器;二是外接时钟源。
30.说明MCS-51单片机的引脚接高电平和接低电平时各有何种功能?
答:
接地,单片机从外部程序存储器取指令。
接高,单片机首先访问内部程序存储器,当访问地址超过内部程序存储器范围时,自动访问外部程序存储器。
31.说明引脚信号、、、ALE的功能?
答:
是单片机读外部数据存储器的控制信号;是单片机向外部数据存储器写数据的控制信号;是单片机读外部程序存储器的控制信号。
32.如果手中仅有一台示波器,可通过观察哪个引脚的状态,来大致判断MCS-51单片机正在工作?
答:
ALE信号。
它的频率等于晶振频率的1/6.
33.画出8051单片机外扩一片静态RAM6264(8K×8bit)的硬件连接图。
34.8751单片机系统需要外扩8KB的程序存储器,要求地址范围为1000H~2FFFH,以便和内部程序存储器地址相衔接,采用2764(8K×8bit)存储芯片,画出系统扩展的硬件连接图。
答:
35.8031单片机系统需要外扩8KB的存储器空间,采用存储芯片EEPROM2864(8K×8bit),将8KB存储空间的前4KB作为ROM使用,后4KB作为RAM使用,画出实现该功能的系统硬件连接图。
36.80C51单片机有哪两种低功耗方式?
如何设置低功耗方式?
如何停止低功耗方式?
答:
掉电方式和待机方式。
通过设置PCON寄存器的最低两位可实现单片机的低功耗方式。
结束待机方式可以通过中断或硬件复位;结束掉电方式只能通过硬件复位。
习题四
1.一台计算机的指令系统就是它所能执行的指令集合。
2.以助记符形式表示的计算机指令的程序设计语言就是汇编语言。
3.按长度分,MCS-51指令有单字节的,双字节的和三字节的。
4.MCS-51汇编语言指令格式中,唯一不可缺少的部分是(B)。
A.标号B.操作码C.操作数D.注释
5
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