习题1答案 填空题 （1）单片机的应用系统是由硬件系统和软件系统组成的。 （2）除了单片机和电源外，单片机的最小系统是时钟电路和复位电路 （3）在进行单片机应用系统设计时，除了电源盒地线引脚外XTAL1、XTAL2、RST、EA引脚信号必须连接相应电路。 （4）MCS-51系列单片机的存储器主要有四个物理空间即 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）MCS-51系列单片机的XTAL1和XTAL2引脚是时钟电路引脚 （6）MCS-51系列单片机的应用程序一般存放在程序存储器中 （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3个区域 （8）当振荡频率为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）MCS-51系列单片机的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时即为有效，用以完成单片机的复位初始化操作。 （23）MCS-51系列单片机定时器内部结构由以下四部分组成定时器T0，定时器T1，方式寄存器TMOD,控制寄存器TCON (24)MCS-51系列单片机的定时/计数器，若只用软件启动与外部中断无关，应使TMOD中的GATE=0; (25)MCS-51系列单片机的T0用做计数方式时，用工作方式1（16位）,则工作方式控制字为TMOD=0X05 （26）定时器方式寄存器TMOD的作用是选择定时器T0/T1的工作方式 （27）定时器控制寄存器TCON的作用是控制定时器的启动、停止，标志定时器的溢出和中断情况 （28）MCS-51的中断源有外部中断0，定时器0，外部中断1，定时器1，串行口。 (29) MCS-51的中断系统由定时控制寄存器TCON,串行口控制寄存器SCON,中断允许寄存器IE,中断优先权寄存器IP （11）在MCS-51系列单片机的4个并行输入/输出端口中。常用于第二功能的是P3口 （12）用C51编程访问MCS-51单片机的并行I/O端口时，可以按位寻址操作，还可以按照字节操作。 （13）C51中定义一个可以寻址的变量FLAG访问P3口的P3.1方法是sbit FLAG=P3^1; （14）C51扩充的数据类型sfr用来访问MCS-51单片机内部的所有特殊功能寄存器 （15）结构化程序设计的三种基本结构顺序结构、选择结构和循环结构 （16表达式语句由表达式加上分号“；”组成 （17） if语句一般用做单一条或分支数目较少的场合，如果编写超过3个以上分支的程序，可用多分支选择的 switch语句。 （18）while语句和do-while 语句的区别在于do-while是先执行后判断，而 while语句是先判断后执行 （19）在单片机的C语言程序设计中unsigned char类型数据经常用处理ASCII字符或用于处理小于等于255的整型数。 （20）C51的变量存储器类型是指变量在MCS-51硬件系统中所使用的存储区域 （21）C51中的字符串总是以'\\0'作为串的结束符，通常用字符数组来存放。 （22）在以下的数组定义中，关键字“code”是为了把tab数组存储在程序存储器ROM中 （30）如果定时器控制寄存器TCON中的IT1和IT0位为0，则外部中断请求信号方式为电平触发方式 （31）中断源中断请求撤销包括硬件自动清除，软件清除，硬件配合软件共同清除 （32）外部中断0的中断类型号为0 1.什么是单片机？它由哪几部分组成？什么是单片机应用系统？
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在一块集成芯片上形成的微型计算机。单片机应用系统是以单片机为核心，配以输入、输出、显示、控制等外围电路和软件，能实现一种或多种功能的实用系统。单片机应用系统是由硬件和软件组成的，硬件是应用系统的基础，软件则是在硬件的基础上对其资
源进行合理调配和使用，从而完成应用系统所要求的任务，二者相互依赖，缺一不可。 2. 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12 MHz时, 一个机器周期为1μs；当振荡脉冲频率为6 MHz时，一个机器周期为2 μs。 3、P3口各引脚与第二功能表 引脚 第二功能 信号名称 P3.0 RXD 串行数据接收 P3.1 TXD 串行数据发送 P3.2 /INTO 外部中断0申请 P3.3 /INT1 外部中断1申请 P3.4 T0 定时/计数器0的外部输入 P3.5 T1 定时/计数器1的外部输入 P3.6 /WR 外部RAM写选通 P3.7 /RD 外部RAM读选通 3.C51编译器支持的存储器类型有哪些？ Data,bdata,idata,pdata,xdata,code 4.在单片机的C语言程序设计中，如何使用SFR和可寻址位？ Sfr 特殊功能寄存器名=地址；可寻地址 sbit 位变量名=位地址 5.MCS51系列单片机定时/计数器的定时功能和计数功能有什么不同？分别应用在什么场合？ 当定时/计数器设置为定时工作方式时，计数器对内部机器周期计数，每过一个机器周期，计数器增1，直至计满溢出。定时器的定时时间与系统的振荡频率紧密相关，如果单片机系统采用12M晶振，则计数周期为：，这是最短的定时周期，适当选择定时器的初值可获取各种定时时间。当定时 /计数器设置为计数工作方式时，计数器对来自输入引脚T0（P3.4）和T1（P3.5）的外部信号计数，外部脉冲的下降沿将触发计数，检测一个由1到0的负跳变需要两个机器周期，所以，最高检测频率为振荡频率的1/24。计数器对外部输入信号的占空比没有特别的限制，但必须保证输入信号的高电平与低电平的持续时间在一个机器周期以上。当需要准确计算时间时往往采用定时器的定时方式，而当要对一些外部事件计数时则采用定时器的计数方式。 6，软件定时与硬件定时的原理有何异同？ 软件定时是通过编写一段延时程序来实现定时，这段延时程序不完成任何操作，只是通过一些空操作浪费掉一段时间。这样的软件定时往往浪费CPU的工作效率，并且定时不够准确，前面三章的各个任务中均采用了这种方法。硬件定时是通过单片机的定时器来实现时间的计算，用户只需要对定时器的工作方式、初始值赋予合适的数值，启动定时器后，定时器将自动按照机器周期定时。这种由定时器实现的定时方式，定时时间准确、CPU的工作效率高。
7.MCS51单片机的定时/计数器是增1计数器还是减1计数器？增1和减1计数器和计算计数初值时有什么不同？
MCS-51系列单片机的定时/计数器是增1计数器。 对于增1计数器，计数初值应等于最大计数值减去所需要的计数值。
而减1计数器，计数初值就等于所需要的计数值。 例如：假设需要计数50000次。对于增1计数器的单片机，若采用方式1的定时器，最大计数值为65536，则初值应为：65536－50000＝15536。 而对于减1计数器，则计数初值将为50000。 8.当定时/计数器在工作方式1下，晶振频率为6MHz，请计算最短定时时间和最长定时时间各是多少？ 在定时/计数器工作于方式1下，最大计数值为65536。 若晶振频率为6MHz，则一个机器周期为2μS,所以最短定时时间为2μS（计数初值为65535），最长定时时间为2μS×65536＝131072μS（计数初值为0） 9.什么叫中断？中断有什么特点？
中断是通过硬件来改变CPU的运行方向。计算机在执行程序的过程中，当出现CPU以外的某种情况，由服务对象向CPU发出中断请求信号，要求CPU暂时中断当前程序的执行而转去执行相应的处理程序，待处理程序执行完毕后，再继续执行原来被中断的程序。这种程序在执行过程中由于外界的原因而被中间打断的情况称为“中断”。
中断的特点：分时操作、实时处理、故障处理 10.MCS51系列单片机有哪几个中断源？
MCS-51系列单片机有5个中断源，分别是外部中断0、定时器0、外部中断1、定时器1、串行口。它们的优先级别通过寄存器IP实现。
11.外部中断有哪两种触发方式？如何选择和设定？ 外部中断有低电平触发和下降沿触发两种方式。通过定时器控制寄存器TCON中的IT0、IT1来选择和设定。
IT1为 中断触发方式控制位，当IT1 = 0，外部中断1控制为电平触发方式。当IT1 = 1，外部中断1控制为下降沿触发方式。
12.中断函数的定义形式是怎样的? 常用的中断函数定义语法如下： void 函数名（） interrupt n
其中n为中断类型号，C51编译器允许0～31个中断，n取值范围0～
1．什么是串行异步通信？有哪几种帧格式？ 在异步通信中，数据是不连续传送的，数据通常是以字符为单位组成字符帧传送的。字符帧由发送端一帧一帧地发送，每一帧数据是低位在前，高位在后，通过传输线被接收端一帧一帧地接收。发送端和接收端可以由各自独立的时钟来控制数据的发送和接收，这两个时钟彼此独立，互不同步。
异步通信的字符帧格式分为无空闲位帧格式和有空闲位帧格式。
2.定时器1做串行口波特率发生器时，为什么采用方式2？
T1的溢出率取决于单片机定时器T1的计数速率和定时器的预置值。当定时器T1做波特率发生器使用时，通常是工作在模式2，即自动重装载的8位定时器，此时TL1作计数用，自动重装载的值在TH1内。设计数的预置值（初始值）为X，那么每过256-X个机器周期，定时器溢出一次。为了避免溢出而产生不必要的中断，此时应禁止T1中断
1. 单片机复位的作用是什么？有几种复位方法？复
位后单片机的状态如何（写出PC、PSW、SP、DPTR、P0、P1、P2、P3寄存器的状态值）？
复位的作用是使CPU和系统中其它部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作；复位方法有上电复位和按键手动复位；复位后单片机的状态为：PC=000H，PSW=00H，SP=07H，DPTR=000H，P0，P1，P2，P3各为FFH
2. 何为单片机的中断系统？80C51单片机有几个中
断源？CPU响应中断时，中断入口地址各是多少？ 中断：程序执行过程中，允许外部或内部事件通过硬件打断程序的执行，使其转向为处理外部或内部事件的中断服务程序中去，完成中断服务程序后，CPU继续执行原来被打断的程序；8051单片机有5个中断源分别是INT0，INT1，T0，T1和串行中断；CPU响应中断
时，中断入口地址：INT0 ，003H；INT1，000BH；T0,0013H；T1，001BH，串行中断，0023H
1．MCS-51系列单片机的存储器可划为几个空间?各自的地址范围是多少? 答：分为3个空间
00H-1FH 寄存器区。 20H-2FH 位寻址区 30H-3FH 用户区或者堆栈操作区
2．提供扩展芯片的片选信号的方法有哪几种?简述各方法的特点。
答：片选信号有2种，线选法和译码法。 线选法简单，方便。
译码法可以带多个芯片，但是电路复杂。 3．消除按键的抖动，通常有哪两种方法? 答：消除按键的抖动可以通过硬件方法和软件延时的方法实现。（2分）
硬件消抖适用于按键较少的场合（2分） 软件消抖适用于按键较多的场合。（2分） 4．若单片机使用频率为12MHz的晶振，那么晶振同期、时钟周期、机器周期分别是多少? 答：晶振同期1/12μs
时钟周期1/6μs 机器周期1μs
1、说明MCS-5l系列单片机4个I／O端口使用上的分工和操作上的主要特点。
P0端口提供程序存储器或外部数据存储器的低8位地址。P0端口还作为数据I／O端口使用，是分时复用的地址／数据线。
Pl端口一般作为数据I／O端口使用。
P2端口提供程序存储器或外部数据存储器的高8位地址。
P3端口可以提供第2功能线，当某一端口线不需要工作于第2功能时，可作数据I/0端口使用。 2、简述LED显示器的静态和动态显示原理。 LED显示器的静态显示原理是：将LED的阴极(或阳极)点连接在一起接地(或+5v)，每一个的段选线(a、b、c、d、e、f、g、dp)分别与一个8位端口线相连。 LED显示器的动态显示原理是：段选码端口I／O1用来输出显示字符的段选码，I／02
输出位选码。．I／O1不断送待显示字符的段选码，．I／O2不断送出不同的位扫描码，并使每位LED显示字符轮流停留显示一段时间，一般为1ms～5ms，利用眼
睛的视觉暂留现象，从显示器上便可以见到稳定的数字显示。
3、当程序存储器和外部数据存储器共用16位地址线和8位数据线时，为什么两个存储空间不会发生数据冲突?
解答：因为控制程序存储器芯片是否工作的不仅有片选信号，而且还有PSEN信号来控制程序存储器的输出允许信号OE，控制数据存储器是否工作的信号不仅有片选信号，而且还有 或 信号控制是否读／写；而控1、MCS-51单片机内有两个 2 位加1定时 / 计数器，可通过编程实现 4 种工作方式。
2．在MCS—51单片机内部RAM中，字节地址范围是20H ~ 2FH的区域
称为 位寻址 而字节地址范围是30H ~ 7FH的一段区域称为 字节寻址 。
3、MCS—51单片机指令系统中共有111条指令，有六种寻址方式，
分别是： 立即 寻址、寄存 寻址、 直接 寻址、
制程序存储器的 与控制数据存储器的 或 信号不会同时有效，所以，在任一时刻，只可能有一种存储器使用总线。因此，两个存储空间不会发生数据冲突。 4．MCS-51外扩的程序存储器和数据存储器可以有相同的地址空间，但不会发生数据冲突，为什么？（6分） 答: 不发生数据冲突的原因是:MCS-51中访问程序存储器和数据存储器的指令不一样。
选通信号也就不一样,前者为PSEN,后者为WR与RD。 程序存储器访问指令为movc A，@DPTR； movc A,@A+pc。
数据存储器访问指令为:movx A,@DPTR； movx A,@Ri; movx @DPTR,A。
5．写出MCS-51的所有中断源，并说明说明哪些中断源在响应中断时，由硬件自动清除，哪些中断源必须用软件清除，为什么？（6分）
.答:外部中断INTO 、定时器/计数器中断T0 外部中断INT1、定时器/计数器中断T1 、串行口中断。 其中串行口中断TI与RI必须用软件清“0”,因为串口中断的输出中断为TI,输入中断为RI,故用软件清“0”。
6、单片机有哪几个特殊功能寄存器？各在单片机的哪些功能部件中？（8分）
答：8051单片机内部有21个特殊功能寄存器，在物理上是分散在片内各功能部件中，在数学上把它们组织在内部数据存储器地址空间80H~FFH中，以便能使用统一的直接寻址方式来访问。这些特殊功能寄存器颁在以下各个功能部件中：
CPU：ACC、B、PSW、SP、DPTR（由DPL和DPH两个8位寄存器组成）； 中断系统：IP、IE；
定时器/计数器：TMOD、TCOM、TL0、TH0、TL1、TH1； 并行I/O口：P0、P1、P2、P3； 串行口：SCON、SBUF、PCON。
变址寻址、 寄存器间接 寻址及 相对 寻址。 4、+1000110B的反码是 01000110 ；-0110011B的补码是 11001100 。
5、一般的计算机系统都是由控制总线_、_地址总线__、_数据总线_三总线结构组成。
6、MCS-51系列单片机内部数据存储器，即内RAM中位寻址区的地址范围是 256B工作寄存器区的地址范围是 00—1FH 。内R0M中寻址区的地址范围是 00--FF 。
7、单片机汇编语言程序有三种基本结构，分别是： 顺序 、 分支 和 循环 。
8、单片机是一种将 CPU 、 存储器 和 I/O接口 集成在一个芯片中的微型计算机。
9、程序存储器中数据送累加器A，使用指令为MOVC A,@A+DPTR指令。
10、寄存器高4位和低4位交换数据，使用SWAP A指令。
1、下列有关MCS-51中断优先级控制的叙述中错误的是 D
（A）低优先级不能中断高优先级，但高优先级能中断低优先级
（B）同级中断不能嵌套
（C）同级中断请求按时间的先后顺序响应
（D）同时同级的多中断请求，将形成阻塞，系统无法响应
2、外中断初始化的内容不包括 A
（A）设置中断响应方式 （B）设置外中断允许 （C）设置中断总允许 （D）设置中断方式 3、执行中断返回命令，要从堆栈弹出断点地址，以便去执行被中断了的主程序。从堆栈弹出的断点地址送给 C
（A）A （B）CY （C）PC （D）DPTR 4、在MCS-51中，需要外加电路实现中断撤除的是 D
