1、 1 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 答：（ 1） 11
2、10 （ 2） 01111111 （ 3） 11111111 （ 4） 010000000000 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） 00000100000000
3、00,1024 （ 4） 1111111111111111， 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,001100
4、01B, ,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 32767 B.-32767 32767 C.0 65535 D.-32768 32
5、767 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 +127 B.-128 +128 C.-127 +128 D.-128 +127 15计算机中运算器和控制器合称为（ A ） A.CPU B.ALU C.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。 2 A.2
6、10 B.220 C.230 D.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
7、 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 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
8、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。 3 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
9、 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
10、 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
11、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
12、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： - - - - - - -1 5 1 4 1 3 1 2 1 1 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0O F D F I F T F S F Z F A F P F C F进 位 标 志奇 偶 标 志辅 助 进 位 标 志零 标 志符 号 标 志溢 出 标 志方 向 标 志中 断 允 许 标 志跟 踪 标 志4 10从功能上， 8086 的 CPU 由（ C ）两部分组成。 A.SP、 ALU B.控制器、 FLAGS C.EU、 B
13、IU D.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
14、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。 1
15、6.8086 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/错误 !未找到引用源。 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.250ns B.50ns C.40ns D.4n
16、s 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.10000H B.11200H C.12100H D.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： 50000H B.5
17、4320H： 1H C.5430H： 0021H D.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。 5 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 2413 ，若；它的偏移地
18、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
19、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(Programmable ROM)， 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 (Erasable Programmable ROM)，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 (Electric
20、ally Erasable Programmable ROM)，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 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 4K8 的存储器，需要 _32_片 1K
21、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：因为掉电后内容会丢失。 41.微型计算机 的存储系统是指（ D ） 。 A.RAM B. 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.16 B. 16384 C. 1024 D. 16000 43.组成 2M8 位的内存，可以使用（ D ） 。 A.1M8 的芯片 进行 位扩展 B.1M4 位 的芯片 进行 字扩展 C.2M4 的
22、芯片 进行 字扩展 D.2M4 位 的芯片 进行 位扩展 44.若 SRAM 芯片的容量为 4K8 位，则该芯片引脚中地址线和数据线的数目之和是（ C ） 。A.15 B.19 C. 20 D.不可估计 45.存储周期是指（ B ） 。 6 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 Y6接到存储器的片选信号端，则存储器的存储范围为（ C ）。 A.B800H BFFFH B.A800H AFFFH C.B000H B7FFH D.8800H 8FFF
23、H 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 G AG2 BG2 74LS138 C B A 0Y 1Y 2Y 3Y4Y 5Y 7Y 6Y A15 IO/MA14 A13 A1
24、2 A11 7 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
25、构 3 MCS-51 系列单片机中，片内无 ROM 的机型是 8031 ，有 4KB ROM 的机型是 8051 ，而有4KB EPROM 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 ）。
26、 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
27、 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 。 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 FFH 80H 内部 RAM 80H FFH (仅 52 系列有 ) 只能通过 间接寻址访问 SFR 区 80H FFH 只能通过
28、 直接寻址访问 普通 RAM 区 地址 30H 7FH 位寻址区（ 20H 2FH） 位地址 00H 7FH 工作寄存器区 0（ 00H 07H） 工作寄存器区 3（ 18H 1FH） 工作寄存器区 2（ 10H 17H） 工作寄存器区 1（ 08H 0FH） 00H （ a）内部数据存储器 30H 8 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
29、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：可以设置在片内数据存储单元地址
30、 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-001A
31、H 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
32、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。 9 27. 单片机的复位
33、方法有两种，分别是 上电复位 和 手动 ，复位后 SP= 07H ， P0P3= 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 错误 !未找到引用源。 接高电平和接低电平时各有何种功能？ 答： 错误 !未找到引用源。 接地，单片机从外部程序存储器取指令。 错误 !未找到引用源。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
34、程序存储器。 31. 说明引脚信号 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 、 ALE的功能？ 答： 错误 !未找到引用源。 是单片机读外部数据存储器的控制信号； 错误 !未找到引用源。 是单片机向外部数据存储器写数据的控制信号； 错误 !未找到引用源。 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 RAM 6264（ 8K 8bit）的硬件连接图。 34 87
35、51 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： 10 35. 8031 单片机系统需要外扩 8KB 的存储器空间 ，采用存储芯片 EEPROM 2864(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。
