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习题参考解答-单片机嵌入式系统原理与应用

时间:2023-10-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:程序存储器存放的是应用程序和固定表格常数,最大可扩展到64KB。表2-18051单片机复位后寄存器的值注:++仅8052有,×表示不确定。当振荡频率为12MHz时,一个机器周期为1μs。引脚PSEN为外部程序存储器的读选通信号控制端。在RST引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。复位后,RST引脚变为低电平,单片机退出复位方式,开始正常的工作方式。8051单片机退出低功耗工作方式有硬件复位和任何一种有效的外部中断2种方法。

习题参考解答-单片机嵌入式系统原理与应用

1.程序状态字寄存器PSW各位的定义是什么?

答:程序状态字寄存器PSW是一个8位可位寻址的特殊功能寄存器,其格式如下所示。

978-7-111-50307-1-Chapter02-5.jpg

其字节地址为0D0H,各位定义如下:

CY——进位标志位AC——辅助进位标志位F0——供用户使用状态标志位

RS1、RS0——4组工作寄存器区选择控制位OV——溢出标志位P——奇偶标志位

2.8051单片机存储器结构的主要特点是什么?程序存储器和数据存储器各有何不同?

答:8051单片机存储器采用的是程序存储器和数据存储器独立的哈佛结构,2种存储器各有自己的寻址方式和寻址空间。

程序存储器存放的是应用程序和固定表格常数,最大可扩展到64KB。数据存储器(RAM)为用户数据寄存器,8051片内数据存储器单元共有128B,字节地址为00H~7FH,当片内RAM不够用时,可扩展为64KB。

3.8051单片机内部RAM可分为几个区?各区的主要作用是什么?

答:8051单片机内部RAM可分为3个区,其中字节地址为00H~1FH的32个单元是4组通用工作寄存器区,字节地址为20H~2FH的16个单元为位寻址区,字节地址为30H~7FH的单元为用户RAM区。

4.在访问外部ROM或RAM时,P0口和P2口各用来传送什么信号?P0口为什么要采用片外地址锁存器?

答:在访问外部ROM或RAM时,P0口用于传送低8位地址信号,P2口用于传送高8位信号。由于P0口是地址、数据复用口,P0口除传送地址外,还要传送数据,为避免传送数据错误,P0口在传送低8位地址信号时,要采用片外地址锁存器进行地址的锁存。

5.8051单片机有几种复位方法?复位后,每个特殊功能寄存器的数值是多少?CPU从程序存储器的哪一个单元开始执行程序?

答:单片机复位有上电复位、手动复位、看门狗复位3种。复位后特殊寄存器值如表2-1所示。复位后,单片机从程序存储器的0000H单元开始执行程序。

表2-18051单片机复位后寄存器的值

978-7-111-50307-1-Chapter02-6.jpg(www.xing528.com)

注:++仅8052有,×表示不确定。

6.什么是时钟周期?什么是机器周期?什么是指令周期?当振荡频率为12MHz时,一个机器周期为多少微秒?

答:时钟周期即晶振的振荡周期;机器周期指完成一个基本操作所需的时间;指令周期指完成一条指令所需时间。当振荡频率为12MHz时,一个机器周期为1μs。

7.8051单片机引脚ALE的作用是什么?当8051不外接RAM和ROM时,ALE上输出的脉冲频率是多少?其作用是什么?

答:当CPU访问外部程序存储器或外部数据存储器时,ALE的输出用于锁存地址的低8位信号。当不访问外部存储器时,ALE仍以1/6的晶振频率输出脉冲信号,该振荡信号可作外部定时或触发信号使用。

8.说明8051单片机的引脚,描述不同情况下的不同含义。

答:常用的PDIP封装的8051有40个引脚,按其功能可分为如下3类:

电源及时钟引脚:2个专用于主电源的引脚,2条外接晶体的引脚;②控制引脚:978-7-111-50307-1-Chapter02-7.jpgRST;③I/O引脚:P0、P1、P2、P3为4个8位I/O口的外部引脚。

主电源引脚为40(VCC)脚和20(VSS)脚,18、19脚为外接晶体引脚XTAL1和XTAL2,当采用内部振荡器时,XTAL1、XTAL2和VSS之间需分别接一只20~30pF的电容。当E978-7-111-50307-1-Chapter02-8.jpg时,访问内部程序存储器,但在PC(程序计数器)值超过0FFFH(对8051/8751/

89S51)或1FFFH(对8052/89S52)时,将自动转向执行外部程序存储器内的程序;当EA

=0时,则只访问外部程序存储器,不管是否有内部程序存储器。VPP为978-7-111-50307-1-Chapter02-9.jpg引脚的第

二功能,即在对片内Flash存储器编程时,此引脚作为编程电压。引脚PSEN为外部程序存储

器的读选通信号控制端。ALE的功能如第7题所述,978-7-111-50307-1-Chapter02-10.jpg为该引脚的第二功能,即对片内

Flash存储器编程时,此引脚作为编程脉冲输入端。引脚RST为复位信号输入端,高电平有效。在RST引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。

9.说明单片机的进入和退出复位方式、编程方式、掉电方式、空闲方式、运行方式的条件。

答:8051单片机是高电平复位,在运行期间,只要在RST引脚上出现2个机器周期的高电平,就可以使单片机复位;对于AT89S52单片机,超时运行后,看门狗定时器使单片机复位。复位后,RST引脚变为低电平,单片机退出复位方式,开始正常的工作方式。掉电方式、空闲方式是8051单片机2种低功耗工作方式。8051单片机除了正常的程序工作方式外,还可以用低功耗工作方式,可以通过设置SFR中电源控制寄存器PCON的PD和IDL位来实现低功耗工作方式的切换。8051单片机退出低功耗工作方式有硬件复位和任何一种有效的外部中断2种方法。对于AT89C51、AT89C52等单片机来说,可以用专用编程器对单片机进行编程,常用的编程器有TOP851等。对于AT89S52等具有在线编程的单片机来说,除可用专用编译器编程外,在RST为高电平情况下,还可使用P1.5/P1.6/P1.7对单片机实现在系统编程(ISP)。

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