习题和思考题答案第一章单片机概述1. 第一台电子数字计算机发明的年代和名称。
1946年、ENIAC。
2. 根据冯·诺依曼提出的经典结构，计算机由哪几部分组成？运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成。
3. 微型计算机机从20世纪70年代初问世以来，经历了哪四代的变化？经历了4位、8位、16位、32位四代的变化。
4. 微型计算机有哪些应用形式？系统机、单板机、单片机。
5. 什么叫单片机？其主要特点有哪些？单片机就是在一片半导体硅片上，集成了中央处理单元（CPU）、存储器（RAM、ROM）、并行I／O、串行I／O、定时器/计数器、中断系统、系统时钟电路及系统总线的用于测控领域的微型计算机，简称单片机。
单片机技术易于掌握和普及、功能齐全，应用广泛、发展迅速，前景广阔、嵌入容易，可靠性高。
6. 举例说明单片机的应用？略7. 当前单片机的主要产品有哪些？各自有何特点？MCS是Intel公司生产的单片机的系列符号，MCS-51系列单片机是Intel公司在MCS-48系列的基础上于20世纪80年代初发展起来的，是最早进入我国，并在我国应用最为广泛的单片机机型之一，也是单片机应用的主流品种。
其它型号的单片机：PIC单片机、TI公司单片机、A VR系列单片机。
8. 简述单片机应用系统的开发过程。
（1）根据应用系统的要求进行总体设计总体设计的目标是明确任务、需求分析和拟定设计方案，确定软硬件各自完成的任务等。
总体设计对应用系统是否能顺利完成起着重要的作用。
（2）硬件设计根据总体设计要求设计并制作硬件电路板（即目标系统），制作前可先用仿真软件（如Proteus软件）进行仿真，仿真通过后再用硬件实现并进行功能检测。
（3）软件设计软件编程并调试，目前一般用keil软件进行设计调试。
调试成功后将程序写入目标单片机芯片中。
（4）综合调试进行硬软件综合调试，检测应用系统是否达到设计的功能。
9. 说明单片机开发中仿真仪的作用。
单片机本身没有开发功能，必须借助开发器（仿真仪）来排除应用系统的硬件故障和软件错误。
在硬件设计和软件设计完成后，将调试完成的程序借助开发器固化到单片机的芯片中，完成整体的开发过程。
10．MCS一51系列单片机的基本型芯片分为哪几种？它们的差别是什么？MCS-5l系列单片机主要包括基本型产品：8031、8051、8751（对应的低功耗型80C31、80C51、87C51）和增强型产品：8032、8052、8752。
8031片内没有程序存储器、8051单片机片内含有4 KB的ROM，8751单片机片内含有4 KB的EPROM。
11．叙述AT89S51单片机的特点，并说明“S”的含义是什么？AT89S51单片机增加了一些新的功能，如看门狗定时器WDT、ISP（在系统编程，也称在线编程）及SPI 串行接口技术等。
片内Flash 存储器允许在线(+5V ）电擦除、使用编程器或串行下载写入对其重复编程。
另外，AT89C5x ／AT89S5x 单片机还支持由软件选择的两种节电工作方式，非常适于电池供电或其他要求低功耗的场合。
“S ”表示含有串行下载的Flash 存储器，12．简述单片机开发中Proteus 软件和keil 软件的作用。
单片机应用系统设计时可先用Proteus 软件进行设计和仿真，以提高设计的成功率。
keil 软件用于单片机软件的录入、编辑、编译、调试。
Keil 软件提供了包括宏汇编、链接器、库管理和仿真调试器在内的完整开发方案，并通过集成开发环境（μVision ）将它们组合在一起。
第二章 单片机硬件系统一．填空1．MCS-51系列单片机中8051/8751/8031单片机的区别是 内部是否有ROM 。
2．单片机由CPU 、存储器和 I/O 接口 3部分组成。
3．AT89S51 单片机的 应接 高 电平，可扩充的外部程序存储器最大容量为 60KB 。
4．当 信号有效时，表示CPU 要从 外部ROM 读取信息。
5．89SC51单片机的状态寄存器PSW 中，RS0和RS1的用途是工作寄存器组选择位 ，CY 的作用为 进位借位位 和 位累加器 。
6．晶振频率12M ，机器周期为 1uS 。
指令周期为 1uS 至 4uS 。
7．单片机复位时，PC 的值是 0000H ，SP 的值是 0007H 。
8．89S51 单片机的内部RAM 容量为 128B 。
外部可扩充的数据RAM 的容量为 64KB 。
9．工作寄存器组共占 32 字节的地址空间，地址从 00 H 到 1F H 。
10．位寻址区有 16 字节，有 128 位。
11．堆栈的数据结构为 后进先出 ，堆栈应设置在内部RAM 30-7FH 区域。
12．89S51 单片机共有 4 个8位并行I/O 口；其中作地址低8位的是 P0口 ， 作地址高8位的是 P2口 ，具有双功能作用的是 P3口 。
13．除了单片机和电源外，单片机最小系统还包括 时钟 电路和 复位 电路。
14．21个SFR 的寻址区域为 80-FFH 。
其中可位操作的SFR 的地址特征是 地址能被8整除 。
二．选择题1．89S51单片机四个并行I/O 口中，可作为数据总线的是（ A ）A.P0B.P1C.P2D.P32． 若特殊功能寄存器PSW 的RS1、RS0位的内容是01,那么此时工作寄存器R1的字节地址是（ C ）A. 19HB. 11HC. 09HD. 01H3．CPU 复位时，下面说法正确的是（A ）A.P0=FFHB.P1=00HC.SP=00HD.PC=07H4．复位时，RST 引脚应保持（ C ）A. 一个机器周期的高电平B. 一个机器周期的低电平C. 二个机器周期的高电平D. 二个机器周期的低电平5．下列是关于89S51单片机特殊功能寄存器（SFR ）的描述, 其中正确的是（ B ）。
A.特殊功能寄存器容量为32B ，分为四组。
EA PSENB.特殊功能寄存器容量为21B, 部分有位地址。
C.特殊功能寄存器容量64kB, 字节地址和位地址范围均为0000H～FFFFH 。
D.特殊功能寄存器容量为128B, 字节地址和位地址范围均为00H～7FH。
6．程序计数器PC中存放的是（A ）A. 下一条要执行的指令的地址B. 当前执行的指令C. 下一条要执行的指令D.当前执行的指令的地址7．MCS-51单片机堆栈操作，正确的说法是（C ）A.数据入栈再修改指针B. 修改指针再出栈C. 修改指针数据入栈D. 以上说法都不对8．ALE信号有效时，表示（D ）A. 从ROM中读取数据B. 从RAM中读取数据C.P0口输出数据D.P0口输出地址9．89S51单片机的CPU是（C ）A. 32位CPUB. 16位CPUC. 8位CPUD. 4位CPU10．89S51单片机的PC是16位的计数器，其寻址范围是（D ）A. 8KBB. 16KBC. 32KBD. 64KB三、回答问题1．简述MCS-51 单片机的内部结构。
（l）8位微处理器（CPU）；（2）时钟和复位电路；（3）片内存储器：数据存储器（128B RAM）；程序存储器（ 4KB Flash ROM）；（4）2个可编程的16位定时器／计数器；（5）P0-P3 4个8位可编程并行I/O口；（6）l个全双工的异步串行口；（7）中断系统具有5个中断源，2个优先级；（8）AT89C51单片机的特殊功能寄存器（SFR）21个（AT89S51单片机扩展到26个）2．程序状态寄存器PSW的作用是什么？叙述OV、AC、P位的具体含义。
PSW用来保存ALU运算结果的特征和处理器的状态。
OV：溢出标志位，有溢出时OV= l，否则OV= 0；AC：辅助进位、借位标志（低4位与高4位间的进位、借位），有辅助进位、借位时AC=1，否则AC=0；P：奇偶标志位，运算结果中有奇数个“l”时P=1，会则P=0，可用于串行通信时的奇偶校验。
3．说明MCS-51 单片机的堆栈和堆栈指针的用途。
堆栈主要是为子程序调用和中断操作而设立的。
堆栈的具体功能有两个：保护断点和现场保护。
堆栈的操作需要一个指针指示，在单片机中设置了堆栈指针SP。
堆栈指针SP指示堆栈栈顶的位置，存放该位置的地址。
4．简述晶振周期、状态周期、机器周期、指令周期的含义和它们之间的关系。
时钟周期：又称震荡周期，是单片机时钟控制信号的基本时间单位。
时钟周期是单片机晶振频率的倒数。
机器周期：CPU完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。
一个机器周期包含6个S状态周期：S1、S2、S3、S4、S5、S6。
每个S状态有P1和P2 2个节拍，一拍即一个震荡周期，因此一个机器周期包含12个振荡周期。
指令周期：一条指令的执行时间称作指今周期。
MCS-51单片机的指令按执行时间可以分为三类：单周期指令、双周期指令和四周期指令。
5．位地址20H和字节地址20H有何区别，位地址20H在内存的什么位置？位地址是单片机进行位操作时某一位的地址，字节地址是单片机进行8位操作时数据的地址。
位地址20H在字节地址24H的最低位，见表2-5。
6．信号和、信号功能有何不同。
PSEN WR RD/PSEN：片外程序存储器的读选通信号。
/WR、/RD是片外数据存储器的写/读选通信号。
7．A T89S51单片机有哪两种低功耗节电工作模式？两种低功耗节电工作模式：空闲模式和掉电保持模式。
8．叙述Proteus ISIS仿真软件的功能和电路设计的步骤。
（1）启动并新建设计文件（2）设定图纸的大小（3）添加元器件（4）将器件放置在图形编辑窗口的合适位置并布线（5）设置和修改元件属性（6）保存设计。
第三章单片机程序设计第一部分汇编语言程序设计一、选择题1．已知：A=64H，R1=43H，(43H)=22H，Cy=1，执行指令SUBB A, @R1 后，A和Cy的内容分别为（A ）A. （A）=41H, Cy=0B. （A）=42H, Cy=0C. （A）=20H, Cy=0D. （A）=21H, Cy=02．下列指令中哪个是正确的指令（A ）A. MOV R0，AB. MOV R0，#8000HC. MOV C，#5HD. MOVX B,@DPTR3．不管P1口以前的内容为何值,总可以使其高4位为1,低4位不变的指令是( B )A. ANL P1 ,#0F0HB. ORL P1 ,#0F0HC. XRL P1 ,#0F0HD. MOV P1 ,#0F0H4. 指令AJMP的跳转范围是（C ）A. 256BB. 1KBC. 2KBD. 64KB5. 已知单片机的晶振频率12MHz。
下列延时子程序中各指令运行的机器周期数列在指令右边:DELAY：MOV R3, #28 ；1个机器周期LOOP：DJNZ R3, LOOP ；2个机器周期RET ；2个机器周期则该子程序的延时时间为（B ）A. 83μSB. 59 μSC. 43 μSD. 5 μS6．下列各条指令中寻址方式属于正确变址寻址的是（D）A. MOVX A, @A+PCB. MOV A, @A+DPTRC. MOVC B, @B+PCD. MOVC A,@A+PC7．已知:(09H) = 10000011B, (21H) = 01000001B, 执行指令:CPL 09H 09H和21H单元的内容分别为（B）A.(09H)=83H,(21H)=41HB.(09H)=7CH ,(21H)=41HC.(09H)=7CH,(21H)=43HD.(09H)=83H ,(21H)=43H8．若寄存器1组为当前工作寄存器组，现要改为0组为当前工作寄存器组，能使用指令（B ）A. SETB PSW.3B. CLR PSW.3C. MOV PSW.3，#01D. MOV PSW，#08H二、说明指令中源操作数的寻址方式（1）MOV DPTR，#2000H 立即数（2）MOV R7，A 寄存器（3）ADD A，40H 直接（4）MOV P1，#0FFH 立即数（5）MOVX 20H，@DPTR 寄存器间接（6）MOVC A，@A+PC 变址（7）SJMP LOOP 相对（8）MOV C，P1.1 位（9）JB ACC.5，TAB 位（10）SETB F0三、改错（找出下列指令中的错误并改正）1. MOVX A，1000H 片外送片内需要寄存器间接寻址2. DEC DPTR 无此条指令3. SET P1.0 改为SETB4. SUB A，#23 改为SUBB5. MOVC A，@PC @A+PC6. PUSH R0 PUSH后面用直接寻址7. MOV A ，P3.1 位不能送字节，该A为C8. CJNE R3，40H，LOP 不能用R3，要用A四、(A)=0E8H,(R0)=40H,(R1)=20H, (R5)=3AH,(40H)=2CH,(20H)=0FH, 单独执行下列指令后寄存器和存储单元的内容(1) MOV A,@R0 （A）=2CH(2) ANL 40H,#0FH （40H）=0CH(3) XCH A,R5 （A）=3AH(4) SWAP A （A）=C2H(5) DEC @R1 @R1= （20H）=0EH(6) XCHD A,@R1 （A）=0E2H五、回答问题1、什么是指令与指令系统？MCS-51单片机有多少条指令？按功能是如何划分的？指令是使计算机完成基本操作的命令。