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微机原理2章思考与习


第2章

思考题与习题

1、80C51单片机各引脚的作用是什么? 2、80C51程序计数器的符号是什么?程序计数器有几位? 3、什么是程序状态字?它的符号是什么?它各位的含义是什么? 4、什么是振荡周期、时钟周期、机器周期和指令周期?如采用 12MHz晶振,它们的周期各是什么值? 5、80C51在功能、工艺、程序存储器的配置上有哪些种类? 6、80C51的存储器组织采用何种结构?存储器地址空间如何划分? 各地址空间的地址范围和容量如何?在使用上有何特点? 7、80C51的P0~P3口在结构上有何不同?在使用上有何特点? 8、80C51复位后单片机的状态如何?复位方法有几种? 9、80C51的片内、片外存储器如何选择? 10、80C51的当前工作寄存器组如何选择? 11、80C51的控制总线信号有哪些?各信号的作用如何? 12、80C51的程序存储器低端的几个特殊单元的用途如何?

1、80C51单片机各引脚的作用是什么? 电 时 源 钟 Vcc、 Vss 共2条

XTAL1、 XTAL2 共2条

控制口线 RESET、EA、ALE、PSEN共4条

I/O口线

P0 、 P1 、 P2 、 P3 共32条
I/O口

2、80C51程序计数器的符号是什么? 程序计数器有几位? ? 程序计数器PC(Program Counter)。PC是一 个16位的计数器,
– 它的作用:是控制程序的执行顺序。 – 其内容:为将要执行指令的首地址,总指向下一条指 令所在首地址(PC当前值),寻址范围达64 K – 其功能:PC有自动加1功能,从而实现程序的顺序执 行。 – 其操作:PC没有地址,是不可寻址的,因此用户无 法对它进行读写,但可以通过转移、调用、返回、中 断、复位等指令改变其内容,以实现程序的转移。 – 其归属:因地址不在SFR(专用寄存器)之内,一般 不计作专用寄存器。

3、什么是程序状态字?它的符号是什么? 它各位的含义是什么? ? 程序状态字PSW(Program Status Word)。
– 程序状态字是一个8位寄存器,用于存放程序运行中 的各种状态信息,作为程序查询或判断的条件。 PSW D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

CY

AC

F0

RS1

RS0

OV

P

4、什么是振荡周期、状态周期、机器周期和指令周 期?如采用12MHz晶振,它们的周期各是什么值?

? 晶振周期:晶振的振荡周期,又称时钟周期,为最小的时序单位。 ? 状态周期:振荡频率经单片机内的二分频器分频后提供给片内CPU的时钟周期。 因此,一个状态周期包含2个晶振周期。 ? 机器周期(MC):1个机器周期由6个状态周期及12个晶振周期组成。是计算 机执行一种基本操作的时间单位。 ? 指令周期:执行一条指令所需的时间。一个指令周期由1~4个机器周期组成, 依据指令不同而不同。 ? ? ? ? ? 例:单片机外接晶振频率12MHZ时的各种时序换算: 晶振周期=1/fosc=1/12MHZ=0.0833us 状态周期=2/fosc=2/12MHZ=0.167us 机器周期=12/fosc=12/12MHZ=1us 指令周期=(1~4)机器周期=1~4us 。

5、80C51在功能、工艺、程序存储器的 配置上有哪些种类? 功能上有两种:基本型和增强型 工艺上有两种:HMOS工艺和CHMOS工艺 配置上有四种:没有(无ROM)、掩膜ROM、
EPROM、FlashROM和

6、80C51的存储器组织采用何种结构?存储 器地址空间如何划分?各地址空间的地址范 围和容量如何?在使用上有何特点?
80C51的存储器在物理结构为哈佛结构,它将程序存储器和数据存 储器分开. 从物理地址空间看,80C51单片机有四个存储器地址空间,即片 内数据存储器(简称片内RAM)、片内程序存储器(片内ROM)、 片外数据存储器(片外RAM)和片外程序存储器(片外ROM)。
但从使用的角度来看,80C51的存储器又分为三个逻辑空间,如图2-5所示。 1、片内外统一寻址的64KB程序存储器空间,地址范围为0000H~FFFFH(访问用指 令MOVC)。 2、64KB的片外数据存储器空间,地址范围也为0000H~FFFFH(访问用指令 MOVX)。 3、80C51的片内数据存储器RAM只有128B,地址范围为00H~7FH;80C52的片内数 据存储器RAM为256B,地址范围为00H~FFH(访问用指令MOV)。

7、80C51的P0~P3口在结构上有 何不同?在使用上有何特点?
相同点:80C51单片机有4个8位并行I/O端口,称为P0、P1、P2和P3口,每个 端口都各有8条I/O口线,每条I/O口线都能独立地用作输入或输出。每个口都包含 一个锁存器、一个输出驱动器和输入缓冲器。1、P口作通用I/O输入口时,在读 引脚之前,要先将锁存器置1,否则总是读到0或烧坏芯片。 2、CPU对P口的读操作有2种:读引脚和读—改—写锁存器。 不同点:大多数口线都有双重功能: 1、P0口具有双重功能: (1) 作为通用I/O,外接I/O设备。 P0口作通用I/O口的输出口使用时,必须 外接上拉电阻。 (2) 作为地址/数据总线。在有片外扩展存储器的系统 中, 低8位地址和数据由P0口分时传送。 2、P1口是唯一的单功能口: 作为输入/输出口,P1口的每一位都可作为输入/输出口。 3、P2口具有双重功能: (1) 作为输入/输出口。 (2) 作为高8位地址总线。在有片外扩展存储器的系 统 中,高8位地址由P2口传送。 4、P3口具有双重功能: (1)作第一功能使用时,其功能为输入/输出口。 (2)作第二功能使用时,每 一位功能定义如表2.1所示。

8、80C51复位后单片机的状态如 何?复位方法有几种?

80C51单片机的复位功能是把PC初始化为0000H,使CPU从 0000H单元开始执行程序;复位操作同时使SFR寄存器进入初始化, 大部分都被清零,但内部RAM的数据是不变的。 几个主要特殊功能寄存器复位状态归纳如下: PC=0000H: 程序计数器为零表明单片机复位后程序从0000H地 址单元开始执行。 A=00H: 表明累加器已被清零。 PSW=00H: 表明选寄存器0组为工作寄存器组。 SP=07H: 表明堆栈指针指向片内RAM 07H单元,根据堆栈操作 的先加后压法则,第一个被压入的数据被写入08H单元中, 一般需重 新设置SP值。 P0~P3=FFH: P0~P3口用作输入口时,必须先写入“1”。单片 机在复位后,已使P0~P3口每一端线为“1”,为这些端线用作输入 口做好了准备。

上电自动复位 、按键手动复位

9、80C51的片内、片外存储器如何选择?

片内、片外程序存储器:通过EA引脚来选择;当EA接高 电平时,CPU执行片内ROM指令,当PC值超过0FFFH时, 将自动转去执行片外ROM指令;当EA接低电平时,CPU 只执行片外ROM指令。 片内、片外数据存储器:通过操作指令来选择,片内由 MOV,片外由MOVX来选择

10、80C51的当前工作寄存器组如 何选择?
当前寄存器组:由程序状态字寄存器PSW中RS1、RS0位的状态组合 来决定。 RS1 0 0 1 1 RS0 0 1 0 1 寄存器组 第0组 第1组 第2组 第3组 片内RAM地址 00H~07H 08H~0FH 10H~17H 18H~1FH

11、80C51的控制总线信号有哪些? 各信号的作用如何?
(1)ALE(30脚):地址锁存允许信号输出引脚/编程脉 冲输入引脚。 说明:在系统扩展时,ALE用于控制把P0口输出的 低8位地址锁存起来,以实现低位地址和数据的隔离。 (2)EA(31脚):外部程序存储器地址允许输入信号 引脚/编程电压输入信号引脚。 说明:当EA接高电平时,CPU执行片内ROM指令, 当PC值超过0FFFH时,将自动转去执行片外ROM指令; 当EA接低电平时,CPU只执行片外ROM指令。 (3)PSEN(29脚):片外ROM读选通信号。 说明:在读片外ROM时,为低电平(有效),以 实现对片外ROM的读操作。

12、80C51的程序存储器低端的几 个特殊单元的用途如何?
80C51的程序存储器低地址单元中有6个单元具有特殊功能,它们的 具体用途如下。 1、0000H~0002H:单片机复位后的程序入口地址 (3个单元)。 2、0003H~000AH:外部中断0的中断服务程序入口地址 (8个单元)。 3、000BH~0012H:定时器0的中断服务程序入口地址 (8个单元)。 4、0013H~001AH:外部中断1的中断服务程序入口地址 (8个单元)。 5、001BH~0022H:定时器1的中断服务程序入口地址 (8个单元)。 6、0023H~002AH:串行口的中断服务程序入口地址 (8个单元)。


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