《单片微型计算机原理及应用》习题参考答案
姜志海刘连鑫王蕾编著
电子工业出版社
目录
第1章微型计算机基础 (2)
第2章半导体存储器及I/O接口基础 (4)
第3章MCS-51系列单片机硬件结构 (11)
第4章MCS-51系列单片机指令系统 (16)
第5章MCS-51系列单片机汇编语言程序设计 (20)
第6章MCS-51系列单片机中断系统与定时器/计数器 (26)
第7章MCS-51系列单片机的串行口 (32)
第8章MCS-51系列单片机系统扩展技术 (34)
第9章MCS-51系列单片机键盘/显示器接口技术 (36)
第10章MCS-51系列单片机模拟量接口技术 (40)
第11章单片机应用系统设计 (44)
第1章微型计算机基础
1．简述微型计算机的结构及各部分的作用
微型计算机在硬件上由运算器、控制器、存储器、输入设备及输出设备五大部分组成。
运算器是计算机处理信息的主要部分；控制器控制计算机各部件自动地、协调一致地工作；存储器是存放数据与程序的部件；输入设备用来输入数据与程序；输出设备将计算机的处理结果用数字、图形等形式表示出来。
通常把运算器、控制器、存储器这三部分称为计算机的主机，而输入、输出设备则称为计算机的外部设备（简称外设）。由于运算器、控制器是计算机处理信息的关键部件，所以常将它们合称为中央处理单元CPU（Central Process Unit）。
2．微处理器、微型计算机、微型计算机系统有什么联系与区别？
微处理器是利用微电子技术将计算机的核心部件（运算器和控制器）集中做在一块集成电路上的一个独立芯片。它具有解释指令、执行指令和与外界交换数据的能力。其内部包括三部分：运算器、控制器、内部寄存器阵列（工作寄存器组）。
微型计算机由CPU、存储器、输入/输出（I/O）接口电路构成，各部分芯片之间通过总线（Bus）连接。
以微型计算机为主体，配上外部输入/输出设备、电源、系统软件一起构成应用系统，称为微型计算机系统。
3．微型计算机是以CPU为核心，配上存储器、输入/输出接口和系统总线组成的计算机。
4．在计算机内部，一切信息的存取、处理和传递的形式是（C ）。
A．ASCII码B．BCD码C．二进制D．十六进制
5．0～9的ASCII码是（C ）。
A．0～9 B．30～39 C．30H～39H D．40H～49H
6．在微型计算机中，一般具有哪三类总线？试说出各自的特征（包括传输的信息类型、单向传输还是双向传输）。
所谓总线，就是在微型计算机各芯片之间或芯片内部各部件之间传输信息的一组公共通信线。计算机元件级总线包括地址总线AB（Address Bus）、数据总线DB（Data Bus）、控制总线CB（Control Bus）三种。
（1）地址总线：地址总线是CPU用来向存储器或I/O接口传送地址信息的，是三态单向总线。地址总线的宽度决定了CPU可直接寻址的内存容量。通过地址总线确定要操作的
存储单元或I/O接口的地址。
（2）数据总线：数据总线是CPU与存储器及外设交换数据的通路，是三态双向总线。
（3）控制总线：控制总线是用来传输控制信号的，传送方向依据具体控制信号而定，如CPU向存储器或I/O接口电路输出读信号、写信号、地址有效信号，而I/O接口部件向CPU输入复位信号、中断请求信号等。
7．将下列二进制数转换为十进制数。
111101.101B 100101.11B 1100110.011B
111101.101B=29.625 100101.11B=37.75 1100110.011B=102.375 8．将下列十进制数转换为二进制数、BCD码数。
126.635 317.125 87.0735
126.635=1111110.101B=(000100100110.011000110101)BCD
317.125=100111101.001B=(001100010111.000100100101)BCD
87.0735=1010111.0001B=(10000111.0000011100110101)BCD
9．设机器数为8位，写出下列用真值表示的二进制数的原码、补码和反码。
+0010101B –0010101B +1000000B –1000000B
10．将下列BCD码表示成十进制数和二进制数。
01111001 01010111 10000011 10011001
(01111001)BCD=79=1001111B (01010111)BCD=57=111001B
(10000011)BCD=83=1010011B (10011001)BCD=99=1100011B
11．设下列数据为8位补码表示的十六进制数，计算a + b和a – b，并且判断有无溢出。
12．计算机某字节存储单元的内容为10000111，若解释为无符号数，则真值为（135）；若解释为有符号数，则真值为（-121）；若解释为BCD码，则真值为（87）；若用十六进制数表示，则为（87）H。
第2章半导体存储器及I/O接口基础
1．半导体存储器分两大类：易失性存储器RAM和非易失性存储器ROM。闪速存储器属于非易失性存储器ROM。
2．SRAM6264芯片的地址线为A12～A0，其存储容量为 8K地址空间。
3．可用紫外线擦除后改写的存储器EPROM经擦除后，各单元的内容应为 0FFH 。
4．8 8KB的SRAM存储器芯片需要 13 根地址线和 8 根数据线。
5．半导体存储器有哪几种类型？各自有什么特点？半导体存储器的两个重要指标是什么？
半导体存储器通常分为随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）和只读存储器（ROM，Read Only Memory）两类。
（1）RAM：
RAM又称读写存储器，它的数据读取、存入时间都很短，因此计算机运行时，既可以从RAM中读数据，又可以将数据写入RAM。但掉电后RAM中存放的信息将丢失。RAM适宜存放输入数据、中间结果及最后的运算结果，因此又被称为数据存储器。
随机存储器有静态RAM和动态RAM两种。静态RAM用触发器存储信息，只要不断电，信息就不会丢失。动态RAM依靠电容存储信息，充电后为“1”，放电后为“0”。为了保存信息，每隔1～2ms必须对高电平的电容重新充电，这称为动态RAM的定时刷新。动态RAM 的集成度高；静态RAM的集成度低、功耗大，优点是省去了刷新电路。在设计专用的微型计算机系统时，一般只用静态RAM就可以满足要求。
（2）ROM：
ROM称为只读存储器。读出一个数据的时间为数百纳秒，有时也可改写，但写入一个数据的时间长达数十毫秒。因此在计算机运行时只能执行“读”操作。掉电后ROM中存放的数据不会丢失。ROM适宜存放程序、常数、表格等，因此又称为程序存储器。只读存储器有以下五类：
掩模ROM：在半导体工厂生产时，已经用掩模技术将程序做入芯片，用户只能读出内容而不能改写。掩模ROM只能应用于有固定程序且批量很大的产品中。
一次可编程只读存储器（PROM，Programmable ROM）：用户可将程序写入PROM，但程序一经写入就不能改写。
紫外线擦除可编程只读存储器（EPROM，Erasable PROM）：用户可将程序写入EPROM 芯片。如果要改写程序，先用EPROM擦除器，擦去原先的程序，然后写入新程序。与PROM
芯片一样，写入的速度很慢，且要用到高压，所以必须用特定的EPROM编程器写入信息。在计算机运行时只能执行读操作。
电擦除可编程只读存储器（EEPROM，Electrically Erasable PROM）：由于采用电擦除方式，而且擦除、写入、读出的电源都用+5V，故能在应用系统中在线改写。但目前写入时间较长，约需10ms，读出时间约为几百纳秒。
闪烁存储器（Flash Memory）：快速擦写存储器（Flash Memory，简称Flash）是20世纪80年代中期推出的新型器件。它可以在联机条件下，在计算机内进行擦除、改写，因而称为快擦写型存储器或闪烁存储器。它具有芯片整体或分区电擦除和可再编程功能，从而使它成为性价比和可靠性最高的可读写、非易失性存储器。主要性能特点如下：高速芯片整体电擦除：芯片整体擦除时间约1s，而一般的EPROM需要15min以上。
高速编程：采用快速脉冲编程方法，编程时间短。
最少1万次擦除/编程周期，通常可达到10万次擦除/编程周期。
早期的Flash采用12V编程电压，改进后在Flash内部集成了1个DC/DC变换器，可以采用单一的5V电压供电。
高速度的存储器访问：最大读出时间不超过200μs。高速Flash的读出时间达到60μs。
低功耗：最大工作电流为30mA，备用状态下的最大电流为100μA。
密度大，价格低，性价比高。
衡量半导体存储器性能的主要指标有存储容量、存取速度、存储器周期、功耗、可靠性、价格、电源种类等，其中主要的技术指标是存储容量和存取速度。
存储容量是存储器的一个重要指标。存储器芯片的存储容量用“存储单元个数 × 每个单元的存储位数”来表示。如存储器有256个单元，每个单元存放8位二进制数，那么该存储器的容量为256×8位。存储器容量1K = 1024 = 210。对于以字节编址的微型计算机，可以以字节表示容量，如某微型计算机的容量为64KB。
在表示存储器的容量时，一般是以某一空间范围来表示的，而空间范围是由地址线来决定的，即存储器的容量和存储器的地址线的宽度（数量）有关。地址的二进制位数N与容量的关系是Q = 2N。
如某存储器芯片有13条地址线A12～A0，则存储器容量为8KB，空间表示范围为0000H～1FFFH。
存取速度:
该项指标一般用以下两个参数中的一个来描述。
①存取时间（Access Time，TA）：是指从CPU给出有效的存储地址启动一次存储器读/写操作，到操作完成所经历的时间。
具体地说，对一次读操作的存取时间就是读出时间，即从地址有效到数据输出有效之间的时间；对于一次写操作，存取时间就是写入时间。
②存取周期（Access Cycle，TAC）：是指连续两次存储器读/写操作之间所需要的最小时间间隔。对于读操作，就是读周期时间；对于写操作，就是写周期时间。因为在一次数据访问后，芯片不可能无间歇地进入下一次访问，所以存取周期TAC要略大于存取时间TA。表示上，该参数常表示为读周期TRC或写周期TWC，存取时间TAC是其统称。
6．型号是1K×4位的静态RAM，应有多少条地址线？多少条数据线？
10条地址线、4条数据线
7．说明EPROM、PROM、ROM和Flash存储器之间的主要区别。
参考第5题。
8．什么是“闪存”？它有哪些特点？用于哪些场合？
参考第5题。
9．简述堆栈的作用与操作。
所谓堆栈，是指在存储器中开辟的一个区域，用来存放需要暂时保存的数据。
（1）堆栈的作用
用来存放断点地址或保存临时数据。在调用子程序和执行中断服务程序的过程中，要保留断点地址，有时还要保护现场。只有保留了断点地址，才能在子程序或中断服务程序执行后保证返回到主程序的断点处，继续执行主程序。断点地址与现场信息是送入堆栈保存的。
在返回主程序前，要把保存在堆栈中的现场信息送回对应的寄存器，这称为恢复现场。
（2）堆栈操作
堆栈有两种操作方式。将数据送入堆栈称为推入操作，又称为压入操作，如压入指令PUSH A
把堆栈中内容取出来的操作称为弹出操作，如弹出指令
POP A
执行把栈顶内容送回A的操作。
10．简述I/O接口的功能。
接口电路是专门为解决CPU与外设之间的不匹配、不能协调工作而设置的，它处在总线和外设之间，一般应具有以下基本功能。
（1）对输入/输出数据进行缓冲、隔离和锁存
（2）对信号的形式和数据格式进行交换与匹配
（3）提供信息相互交换的应答联络信号
（4）根据寻址信息选择相应的外设
由此可见，I/O电路是外设和计算机之间传送信息的交换器件，也有人称它为界面，它使两者之间能很好地协调工作，每一个外设都要通过接口电路才能和计算机相连。
11．CPU处理I/O操作有几种方式？各自有什么特点和应用范围？
CPU和外设之间的数据传输有4种方式，即无条件方式、查询方式、中断方式、直接
存储器存取方式（DMA方式）。
（1）无条件传输方式
所谓无条件传输方式，是指CPU对外设接口的读写随时都可以进行，不需要等待某种条件的满足。无条件传送方式也称同步传送方式，主要用于对简单外设进行操作，或者外设的定时是固定的或已知的场合。对于这类外设，在任何时刻均以准备好数据或处于接收数据状态，或者在某些固定时刻，它们处在数据就绪或准备接收状态，因此程序可以不必检查外设的状态，而在需要进行输入或输出操作时，直接执行输入/输出指令。当输入/输出指令执行后，数据传送便立即进行。
这是一种最简单的输入／输出传送方式，所需要的硬件和软件都非常小，一般用于控制CPU与低速I/O接口之间的数据交换。
无条件传输方式的软、硬件简单，但一般的外设难以满足上述条件，所以这种输出方式用得较少，只用于一些简单外设，如开关、数码管显示等。
（2）程序查询传输方式
程序查询传输方式是指CPU在向外设传递数据前，首先查询外设的状态（即条件），若外设准备好则传送，若未准备好，CPU就等待。可见，接口电路除了有传送数据的端口外，还有传送状态的端口。对于输入过程，当外设将数据准备好时，则使接口的状态端口中的“准备好”标志置１；对于输出过程，外设取走一个数据后，接口便将状态端口中的对应标志置1，表示当前输出寄存器已经处于“空”状态，可以接收下一个数据。
因此，对应条件传送，一个数据传送过程由3个环节组成：
① CPU从接口中读出状态字。
② CPU检测状态字的对应位是否满足“就绪”条件，如果不满足，则回到前一步读出状态字。
③如果状态字表明外设已处于“就绪”状态，则传送数据。
程序查询传输方式接口电路中除了数据端口外，还必须有传送状态的端口，同时CPU 要不断查询外设状态，占用大量CPU的时间，硬件比无条件传输方式复杂，并使用较多的端口地址。
用查询方式输入数据时，在接口电路与外设间要交换数据、状态和控制3种信息。查询方式的缺点是CPU的利用受到影响，陷于等待和反复查询，不能再做它用；而且，这种方法不能处理掉电、设备故障等突发事件。
（3）中断传输方式
在中断传送方式下，外设具有申请CPU服务的主动权，当输入设备将数据准备好或者输出设备可以接收数据时，便可以向CPU发中断请求，使CPU暂时停下目前的工作而和外设进行一次数据传输，等输入操作或者输出操作结束以后，CPU继续进行原来的工作。即中断传送方式就是外设中断CPU的工作，使CPU停止执行当前程序，而去执行一个输入/输
出程序，此程序称为中断处理子程序或中断服务子程序。中断服务子程序执行完后，CPU 又回来执行原来的程序。
采用中断方式后，CPU平时可以执行主程序，只有当输入设备将数据准备好了，或者输出端口的数据缓冲器已空时，才向CPU发出中断请求。CPU响应中断后，暂停执行当前的程序，转去执行管理外设的中断服务程序。在中断服务程序中，用输入或输出指令在CPU 和外设之间进行一次数据交换。等输入或输出操作完成后，CPU又回去执行原来的程序。
（4）DMA传输方式
DMA方式要利用系统的数据总线、地址总线和控制总线来传送数据。原先这些总线是由CPU管理的，但当外设需要利用DMA方式进行数据传送时，接口电路可以向CPU提出请求，要求CPU让出对总线的控制权，用一种称为DMA控制器的专用硬件接口电路来取代CPU临时接管总线，控制外设和存储器之间直接进行高速的数据传送，而不要CPU进行干预。这种控制器能给出访问内存所需要的地址信息，并能自动修改地址指针，也能设定和修改传送的字节数，还能向存储器和外设发出相应的读/写控制信号。在DMA传送结束后，它能释放总线，把对总线的控制权交还给CPU。可见用DMA方式传送数据时，不需要进行保护和恢复断点及现场之类的额外操作，一旦进入DMA操作，就可直接在硬件的控制下快速完成一批数据的交换任务，数据传送的速度基本取决于外设和存储器的存取速度。
12．什么是中断？什么是可屏蔽中断？什么是非屏蔽中断？CPU在什么条件下可以响应中断？
所谓中断，是指CPU正常运行程序时，由于微处理器内部事件或外设请求，引起CPU 中止正在运行的程序，转去执行请求中断的外设（或内部事件）的中断服务程序，中断服务程序执行完毕，再返回被中止的程序。利用中断可以避免不断检测外设状态，提高CPU的效率。
可屏蔽中断有时也称为直接中断。屏蔽是指CPU可以不处理的中断请求。这种屏蔽实际上是CPU的一种工作方式，可以通过软件（指令）来设置，也就是可以通过指令，使CPU 或者允许接受中断请求，或者不接受中断请求。具体的指令由CPU的指令系统来决定。可屏蔽中断是最常见的一种中断方式，所有的微处理器都有这种中断方式。
对非屏蔽中断来说，如果该中断源申请了中断，CPU是一定要处理的。CPU不可以也不能用软件将该中断屏蔽掉。一般一些紧急的情况，如掉电中断申请，就可以安排为这种中断方式，以保证紧急情况一定能得到处理。但并不是所有的微处理器的中断系统都有这种中断方式，MCS-51单片机的中断系统就没有非屏蔽中断。
一个完整的中断处理的基本过程应包括：中断请求、中断优先权判别、中断响应、中断处理及中断返回。
如果提出中断请求的中断源优先权高，而且接口电路与CPU都中断开放，CPU将响应中断，自动执行下列工作：
①保留断点：中止正在执行的程序，并对断点进行保护，即将断点地址的值压入堆栈保存，以便中断服务程序执行完后能返回断点处继续执行程序。
②转入中断服务程序：将中断服务程序的人口地址送入PC，以转到中断服务程序。各中断源要求服务的内容不同，所以要编制不同的中断服务程序，它们有不同的入口地址。CPU首先要确定是哪一个中断源在申请中断，然后将对应的入口地址送入PC。
13．DMA传送的基本过程是什么？为什么DMA方式可以加快数据在外设和存储器之间的传送？
参看第11题。
14．什么是接口？什么是端口？一个接口电路是否可以有多个端口？
所谓接口，是指在两台计算机之间、计算机与外设之间、计算机内部各部件之间起连接作用的逻辑电路，是CPU与外界进行信息交换的中转站。
所谓端口，是指I/O接口（包括芯片和控制卡）中供CPU直接存取访问的那些寄存器或某些硬件特定电路。
一个I/O接口总要包括若干端口，除常见的数据端口、命令端口和状态端口外，还有特殊用途的端口，如方式控制端口、操作结果端口和地址索引端口等。端口的多少及相应的功能完全取决于与I/O接口所关联的I/O设备。
15．CPU和外设之间传输的信息有哪几类？各有何特点？
计算机与外设间的这种交换数据、状态和控制命令的过程统称为通信（Communication）。通信过程就是数据传输的过程，在这个过程中要传输的信息有数据信息、状态信息、控制信息。
（1）数据信息
CPU和外设交换的基本信息就是数据，数据通常为8位或16位。数据信息可分为以下三种类型。具体可分为数字量、模拟量、开关量。
（2）状态信息
状态信息反映了当前外设所处的工作状态，是外设通过接口往CPU传送的。
对于输入设备来说，通常用准备好（READY）信号来表明输入的数据是否准备就绪；对于输出设备来说，通常用忙（BUSY）信号表示输出设备是否处于空闲，如为空闲，则可接收CPU送来的信息，否则CPU应等待。
（3）控制信息
控制信息是CPU通过接口传送给外设的，CPU通过发送控制信息控制外设的工作，如外设的启动、停止就是常见的控制信息。
16．串行传送的特点是什么？
数据传送按位顺序进行，最少只需一根传输线即可完成，成本低但速度慢。计算机与外界的数据传送大多数是串行的，其传送的距离可以从几米到几千千米。
17．串行通信和并行通信的主要区别是什么？各有什么优缺点？
计算机与外设之间或计算机之间的信息交换或数据传输称为通信（Communication）。基本的通信方式有两种，一种是并行通信，另一种是串行通信。
（1）并行通信
并行通信是指数据的各位同时进行传送。在并行通信中，有多少位数据，就需要多少条传输线，因此传送速度较快，即在相同传输率的情况下，并行通信能够提供高速、高信息率的传输。
由于并行通信所需的传输线较多，如果传输距离增加，传输线的开销会成为一个突出的问题，因而并行通信一般用于数据传输率要求较高、传输距离又比较短的场合。
（2）串行通信
串行通信是指数据一位一位地按顺序传送。串行通信时，要传送的数据或信息必须按一定的格式编码，然后在单根线上，按一位接一位的先后顺序进行传送，发送完一个字符，再发送第二个。接收数据时，每次从单根线上一位接一位地接收信息，再把它们拼成一个字符，送给CPU做进一步处理。
采用串行通信方式的另一个出发点是，有些外设如调制解调器（Modem）、鼠标等，本身需要用串行通信方式，因为这些设备是以串行方式存取数据的。
第3章MCS-51系列单片机硬件结构
1．MCS-51系列单片机内部有哪些主要的逻辑部件？
MCS-51单片机是在一块芯片上集成了CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和多种I/O 功能部件，具有了一台微型计算机的基本结构，主要包括下列部件：
一个8位的CPU、一个布尔处理机、一个片内振荡器、128B的片内数据存储器、4KB 的片内程序存储器（8031无）、外部数据存储器和程序存储器的寻址范围为64KB、21个字节的专用寄存器、4个8位并行I/O接口、一个全双工的串行口、2个16位的定时器/计数器、5个中断源、2个中断优先级、111•条指令、片内采用单总线结构。
2．MCS-51单片机设有4个8位并行端口，实际应用中8位数据信息由哪个端口传送？16位地址线怎样形成？P3口有何功能？
8位数据信息由P0口传送。
P2口形成地址大高8位，P0口结果锁存器形成地址的低8位。
P3口除具有一般的输入/输出功能，还具有第2功能：
3．MCS-51单片机内部RAM区的功能结构如何分配？4组工作寄存器使用时如何选择？位寻址区域的字节范围是多少？
MCS-51单片机片内RAM共有128B，字节范围为00H～7FH，可分为工作寄存器区、位寻址区、数据缓冲区共3个区域。
（1）工作寄存器区
00H～1FH单元为工作寄存器区。工作寄存器也称通用寄存器，用于临时寄存8位信息。工作寄存器分成4组，每组都是8个寄存器，用R0～R7来表示。程序中每次只用一组，其余各组不工作。使用哪一组寄存器工作，由程序状态字PSW中的PSW.3（RS0）和PSW.4（RS1）两位来选择，其对应关系如表所示。
工作寄存器组的选择表
该区域当不被用做工作寄存器时，可以作为一般的RAM区使用。
（2）位寻址区
20H～2FH单元是位寻址区。这16个单元（共计16 × 8 = 128位）的每一位都赋予了一个位地址，位地址范围为00H～7FH。位地址区的每一位都可当做软件触发器，由程序直接进行位处理。通常可以把各种程序状态标志、位控制变量存入位寻址区内。
（3）数据缓冲区
30H～7FH是数据缓冲区，即用户RAM，共80个单元。
由于工作寄存器区、位寻址区、数据缓冲区统一编址，使用同样的指令访问，这三个区的单元既有自己独特的功能，又可统一调度使用。因此，前两个区未使用的单元也可作为用户RAM单元使用，使容量较小的片内RAM得以充分利用。
4．特殊功能寄存器中哪些寄存器可以位寻址？它们的字节地址是什么？
参看表3-6.
5．简述程序状态字PSW中各位的含义。
程序状态字PSW是一个8位寄存器，它保存指令执行结果的特征信息，为下一条指令或以后的指令的执行提供状态条件。PSW中的各位一般是在指令执行过程中形成的，但也可以根据需要采用传送指令加以改变。其各位定义如图所示。
PSW.7 PSW.6 PSW.5 PSW.4 PSW.3 PSW.2 PSW.1 PSW.0
①进位标志C（PSW.7）
在执行某些算术运算类、逻辑运算类指令时，可被硬件或软件置位或清零。它表示运算结果是否有进位或借位。如果在最高位有进位（加法时）或借位（减法时），则C = 1，否
则C = 0。
②辅助进位（或称半进位）标志位AC（PSW.6）
它表示两个8位数运算，低4位有无进（借）位的状况。当低4位相加（或相减）时，若D3位向D4位有进位（或借位），则AC = 1，否则AC = 0。在BCD码运算的十进制调整中要用到该标志。
③用户自定义标志位F0（PSW.5）
用户可根据自己的需要为F0赋予一定的含义，通过软件置位或清零，并根据F0 = 1或0来决定程序的执行方式，或系统某一种工作状态。
④工作寄存器组选择位RS1、RS0（PSW.4、PSW.3）
可用软件置位或清零，用于选定当前使用的4个工作寄存器组中的某一组。
⑤溢出标志位OV（PSW.2）
做加法或减法时由硬件置位或清零，以指示运算结果是否溢出。在带符号数加减运算中，OV = 1表示加减运算超出了累加器所能表示的数值范围（–128～+127），即产生了溢出，因此运算结果是错误的。OV = 0表示运算正确，即无溢出产生。
执行乘法指令MUL AB也会影响OV标志，当积大于255时，OV = 1，否则OV = 0；执行除法指令DIV AB也会影响OV标志，如B中所存放的除数为0，则OV = 1，否则0V = 0。
⑥奇偶标志位P（PSW.0）
在执行指令后，单片机根据累加器A中1的个数的奇偶自动将该标志置位或清零。若A 中1的个数为奇数，则P = 1，否则P = 0。该标志对串行通信的数据传输非常有用，通过奇偶校验可检验传输的可靠性。
6．简述MCS 51单片机程序存储器的几个特殊入口地址的含义。
0000H：程序入口地址
0003H：外部中断0中断服务程序入口地址
000BH：定时器/计数器0溢出中断服务程序入口地址
0013H：外部中断1中断服务程序入口地址
001BH：定时器/计数器1溢出中断服务程序入口地址
0023H：串行口发送/接收中断服务程序入口地址
7．位地址7FH与字节地址7FH有何区别？位地址7FH具体在内存中的什么位置？
二者存储的数据位数不一样。位地址7FH存放一位二进制数，字节地址7FH存放8为二进制数。
位地址7FH具体在内存中字节地址为20H的最高位上。
8．复位的作用是什么？复位后单片机的状态如何？
计算机在启动运行时都需要复位，这就使CPU和系统中的其他部件都处于一个确定的
初始状态，并从这个状态开始工作。
单片机的复位都靠外部电路实现。MCS-51单片机有一个复位引脚RST，高电平有效。它是施密特触发输入（对于CMOS单片机，RST引脚的内部有一个拉低电阻），当振荡器起振后，该引脚上出现两个机器周期（即24个时钟周期）以上的高电平，使器件复位，只要RST保持高电平，MCS-51便保持复位状态。此时ALE、PSEN、P0、P1、P2、P3口都输出高电平。RST变为低电平，退出复位状态，CPU从初始状态开始工作。复位操作不影响片内RAM的内容，复位以后内部寄存器的初始状态如表3-7所示。
9．试分别说明程序计数器PC和堆栈指针SP的作用。复位后PC和SP各为何值？
程序计数器PC是一个16位专用寄存器，其内容表示下一条要执行的指令的地址。复位后为0000H。
MCS-51单片机的堆栈是在片内RAM中开辟的一个专用区。堆栈指针SP是一个8位专用寄存器，用来存放栈顶的地址。进栈时，SP自动加1，将数据压入SP所指定的地址单元；出栈时，将SP所指示的地址单元中的数据弹出，然后SP自动减1。因此SP总是指向栈顶。复位后为07H。
10．MCS-51单片机设置4组工作寄存器，开机复位后，CPU使用的是哪组寄存器？它们的地址如何？CPU如何改变当前工作寄存器组？
第0组。字节地址为00H～07H。
通过PSW的RS1、RS0来改变。
工作寄存器组的选择表
11．什么是时钟周期、机器周期和指令周期？当外部的振荡频率是8MHz时，8051单片机的机器周期为多少？
MCS-51单片机的时序由下面4种周期构成。
（1）振荡周期
振荡周期是指为单片机提供定时信号的振荡源的周期。
（2）状态周期（时钟周期）
两个振荡周期为一个状态周期，用S表示。两个振荡周期作为两个节拍分别称为节拍P1和节拍P2。在状态周期的前半周期P1有效时，通常完成算术逻辑运算；在后半周期P2有效时，一般进行内部寄存器之间的传输。
（3）机器周期
CPU执行一条指令的过程可以划分为若干阶段，每一阶段完成某一项基本操作，如取指令、存储器读/写等。通常把完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。
（4）指令周期
指令周期是指执行一条指令所占用的全部时间，它以机器周期为单位。MCS-51系列单片机除乘法、除法指令是4机器周期指令外，其余都是单周期指令和双周期指令。若用12MHz 晶体振荡器（晶振），则单周期指令和双周期指令的指令周期时间分别是1μs和2μs，乘法和除法指令为4μs。
通过上面的分析，我们可以看出，外部晶振的二分频是MCS-51单片机的内部时钟周期，6个时钟周期构成了单片机的机器周期。
如果单片机的外部晶振是8MHz，则其内部的机器周期是1.5μs。
12．已知PSW = 10H，则工作寄存器R0的地址是 10H ，R4的地址是 14H 。
13．MCS-51单片机复位后，程序计数器PC = 0000H ，堆栈指针SP = 07H 。
14．MCS-51单片机内部RAM的寄存器区共有 32 个单元，分为 4 组寄存器，每组 8 单元。
15．MCS-51单片机的4个I/O接口的作用是什么？三总线是如何分配的？为什么说能作为I/O使用的一般只有P1口？
P0口形成数据总线；P2口形成地址的高8位，P0口经过锁存器形成地址的低8位；P3口形成控制总线。
在具有外部扩展的时间，需要用到数据总线、地址总线和控制总线，而三总线占用了P0、P2、P3口，可以单独使用的只有P1口。
第4章MCS 51系列单片机指令系统
1．访问外部数据存储器和程序存储器可以用哪些指令来实现？举例说明。
访问外部数据存储器：
MOVX A,@DPTR
MOVX @DPTR,A
MOVX A,@Ri
MOVX @Ri,A
访问程序存储器:
MOVC A,@A+DPTR
MOVC A,@A+PC
2．设堆栈指针SP中的内容为60H，内部RAM中30H和31H单元的内容分别为24H 和10H，执行下列程序段后，61H、62H、30H、31H、DPTR及SP的内容将有何变化？
PUSH 30H
PUSH 31H
POP DPL
POP DPH
MOV 0H，#00H
MOV 31H，#0FFH
(61H)=24H (62H)=10H (30H)=00H (31H)=0FFH
(DPTR)=2410H (SP)=60H
3．设(A) = 40H，(R1) = 23H，(40H) = 05H。执行下列两条指令后，累加器A 和R1以及内部RAM中40H单元的内容各为何值？
XCH A，R1
XCHD A，@R1
(A)=25H (R1)=40H (40H)=03H
4．设(A) = 01010101B，(R5) = 10101010B，分别写出执行ANL A，R5；ORL A，R5；XRL A，R5指令后的结果。
00000000B 11111111B 11111111B
5．简述转移指令AJMP addr11，SJMP rel，LJMP addr16及JMP @A + DPTR 的应用。
AJMP addr11：2K范围内的转移；SJMP rel：256字节复位内的转移；
LJMP addr16：64K范围内的转移；JMP @A + DPTR：在某一地址开始的256字节范围内的转移。
6．试用下列4种方式编程，将立即数0EFH送入内部RAM的40H单元中。
（1）用立即寻址；（2）用直接寻址；（3）用寄存器寻址；（4）用寄存器间接寻址
(1) MOV 40H,#0EFH---- 目的操作数立即寻址
(2) MOV 40H,#0EFH 源操作数直接寻址
(3) MOV R0，#0EFH
MOV 40H,,R0 源操作数寄存器寻址
(4) MOV R0，#40H
MOV @R0，#0EFH 目的操作数寄存器间接寻址
7．写出实现下列要求的指令或程序片段。
（1）将内部RAM20H单元内容与累加器A内容相加，结果存放在20H单元中。
（2）将内部RAM30H单元内容与内部RAM31H单元内容相加，结果存放到内部RAM31H 单元中。
（3）将内部RAM20H单元内容传送到外部RAM2000H单元中。
（4）使内部RAM20H单元的D7和D3位清零，其他位保持不变。
（5）使内部RAM20H单元的D7和D3位置1，D5位清零，其他位保持不变。
（6）使内部RAM20H单元的D7和D3位置1，D5位取反，其他位保持不变。
(1) ADD A,#20H
MOV 20H,A
(2) MOV A,30H
ADD A,31H
MOV 31H,A
(3) MOV A,20H
MOV DPTR,#2000H
MOVX @DPTR,A
(4) CLR 03H
CLR 07H
或：
ANL 20H,#01110111B
(5) SETB 03H
SETB 07H
CLR 05H
或：
ORL 20H,#10001000B
ANL 20H,#11011111B
(6) SETB 03H
SETB 07H
CPL 05H
或：
ORL 20H,#10001000B
XRL 20H,#00100000B
8．试用三种方法实现累加器A和寄存器B的内容交换。
(1) MOV R0，A
MOV A,B
MOV B,R0
(2) PUSH A
PUSH B
POP A
POP B
(3) MOV R0，B
XCH A,R0
MOV B,R0
9．试分析下列程序段执行后，(A) =？，(30H) =？
MOV 30H，#0A4H
MOV A，#0D6H
MOV R0，#30H
MOV R2，#5EH
ANL A，R2
ORL A，@R0
SWAP A
CPL A
XRL A，#0FEH
ORL 30H，A
(A)=6EH (30H)=0EFH
10．下述程序执行后，(SP) =？，(A) =？，(B) =？
ORG 2000H
MOV SP，#40H
MOV A，#30H
LCALL SUBR
ADD A，#10H
MOV B，A
L1：SJMP L1
SUBR： MOV DPTR，#200AH
PUSH DPL
PUSH DPH
RET
(SP)= 42H (A)=30H (B)=00H
11．设(R0) = 20H，(R1) = 25H，(20H) = 80H，(21H) = 90H，(22H) = 0A0H，(25H) = 0A0H，(26H) = 6FH，(27H) = 76H。下列程序执行后，结果如何？
CLR C
MOV R2，#3
LOOP： MOV A，@R0
ADDC A，@R1
MOV @R0，A
INC R0
INC R1
DJNZ R2，LOOP
JNC NEXT
MOV @R0，#01H
SJMP $
NEXT：DEC R0
SJMP $
(R0)=22H，(R1) = 24H，(20H) = 10H，(21H) = 31H，(22H) = 0A1H，(25H) = 0A0H，(26H) = 6FH，(27H) = 76H。
12．设片内RAM(30H) = 0EH，执行下面的程序后，(A)=？，指出该程序完成的功能。
MOV R0，#30H
MOV A，@R0
RL A
MOV B，A
RL A
RL A
ADD A，B
=8CH
功能：将30H中的内容*10操作，结果在累加器A中。
第5章MCS 51系列单片机汇编语言程序设
计
1．编程将片内RAM 30H～39H单元中的内容送到以3000H为首的存储区中。
MOV R0，#30H
MOV DPTR,#3000H
MOV R7，#10
L1：MOV A,@R0
MOVX @DPTR,A
INC R0
INC DPTR
DJNZ R7，L1
RET
2．片内RAM 60H开始存放20个数据，试统计正数、负数及为零的数据个数，并将结果分别存在50H、51H、52H单元中。
MOV 50H,#0
MOV 51H,#0
MOV 52H,#0
MOV R7，#20
MOV R0，#60H
L3: MOV A,@R0
JZ L1
JB ACC.7，L2
INC 50H
SJMP LEND
L2：INC 51H
SJMP LEND
L1：INC 52H
LEND: INC R0
DJNZ R7,L3
RET
3．设10次采样值依次放在片内RAM 50H～59H的连续单元中，试编程去掉一个最大值、去掉一个最小值，求其余8个数的平均值，结果存放在60H中。
MOV R0,#50H ;最大值
MOV A,@R0
MOV R7,#9
INC R0
L1: CLR C
MOV B,A
SUBB A,@R0
MOV A,B
JNC L2
XCH A,@R0
L2: INC R0
DJNZ R7,L1
MOV R0,#51H ;最小值
《单片微型计算机原理及应用》习题参考答案 姜志海刘连鑫王蕾编著 电子工业出版社 目录 第1章微型计算机基础 (2) 第2章半导体存储器及I/O接口基础 (4) 第3章MCS-51系列单片机硬件结构 (11) 第4章MCS-51系列单片机指令系统 (16) 第5章MCS-51系列单片机汇编语言程序设计 (20) 第6章MCS-51系列单片机中断系统与定时器/计数器 (26) 第7章MCS-51系列单片机的串行口 (32) 第8章MCS-51系列单片机系统扩展技术 (34) 第9章MCS-51系列单片机键盘/显示器接口技术 (36) 第10章MCS-51系列单片机模拟量接口技术 (40) 第11章单片机应用系统设计 (44)
第1章微型计算机基础 1．简述微型计算机的结构及各部分的作用 微型计算机在硬件上由运算器、控制器、存储器、输入设备及输出设备五大部分组成。 运算器是计算机处理信息的主要部分；控制器控制计算机各部件自动地、协调一致地工作；存储器是存放数据与程序的部件；输入设备用来输入数据与程序；输出设备将计算机的处理结果用数字、图形等形式表示出来。 通常把运算器、控制器、存储器这三部分称为计算机的主机，而输入、输出设备则称为计算机的外部设备（简称外设）。由于运算器、控制器是计算机处理信息的关键部件，所以常将它们合称为中央处理单元CPU（Central Process Unit）。 2．微处理器、微型计算机、微型计算机系统有什么联系与区别？ 微处理器是利用微电子技术将计算机的核心部件（运算器和控制器）集中做在一块集成电路上的一个独立芯片。它具有解释指令、执行指令和与外界交换数据的能力。其内部包括三部分：运算器、控制器、内部寄存器阵列（工作寄存器组）。 微型计算机由CPU、存储器、输入/输出（I/O）接口电路构成，各部分芯片之间通过总线（Bus）连接。 以微型计算机为主体，配上外部输入/输出设备、电源、系统软件一起构成应用系统，称为微型计算机系统。 3．微型计算机是以CPU为核心，配上存储器、输入/输出接口和系统总线组成的计算机。 4．在计算机内部，一切信息的存取、处理和传递的形式是（C ）。 A．ASCII码B．BCD码C．二进制D．十六进制 5．0～9的ASCII码是（C ）。 A．0～9 B．30～39 C．30H～39H D．40H～49H 6．在微型计算机中，一般具有哪三类总线？试说出各自的特征（包括传输的信息类型、单向传输还是双向传输）。 所谓总线，就是在微型计算机各芯片之间或芯片内部各部件之间传输信息的一组公共通信线。计算机元件级总线包括地址总线AB（Address Bus）、数据总线DB（Data Bus）、控制总线CB（Control Bus）三种。 （1）地址总线：地址总线是CPU用来向存储器或I/O接口传送地址信息的，是三态单向总线。地址总线的宽度决定了CPU可直接寻址的内存容量。通过地址总线确定要操作的
微机原理 第一章 1．计算机按其使用的逻辑元件的不同被分为哪几代？微型计算机是哪一代计算机的分支？ 答：电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机和大规模、超大规模集成电路计算机。 微型计算机属于第四代计算机的分支。 2. 简述冯·诺依曼计算机体系结构的基本思想。 答：冯·诺伊曼基本设计思想为： ①以二进制形式表示指令和数据。 ②程序和数据事先存放在存储器中，计算机在工作时能够高速地从存储器中取出指令并加以执行。 ③由运算器、控制器、存储器、输入和输出设备等五大部件组成计算机系统。 3．微型计算机系统由哪几部分组成： 答: 微机系统分硬件和软件，硬件包括CPU、存储器、输入输出设备和输入输出借口，软件包括软件系统和应用软件。 6．何谓总线？有哪几类？作用如何？ 答：总线是计算机中各功能部件间传送信息的公共通道。根据所传送的信息的内容与作用不同，总线可分为三类：地址总线、数据总线、控制总线。这三类总线作用为计算机各功能部件间传送地址、数据、控制信息的。 8．存储器读写操作的不同点？ 答：①读操作：由CPU发出的读命令控制。 写操作：由CPU发出的写命令控制。 ②读操作：把数据从内存中读出来，放到DB上。 写操作：把ＤＢ上的内容，写入到存储器中。 第二章计算机中的数值和编码 1、将十进制数转换为二进制和十六进制 (1) 129.75＝1000 0001.11B＝81.CH(2) 218.8125＝1101 1010.1101B＝DA.DH (3) 15.625＝1111.101B＝F.AH(4) 47.15625＝10 1111.0010 1B＝2F.28 H 2、将下列二进制数转换为十进制和十六进制 (1) 111010 B=58 =3A H(2) 1011 1100.111B= 188.875= BC.E H (3) 0.1101 1B=0.84375 =0.D8H(4) 11110.01 B=30.25 =1E.4H 3、完成下列二进制数的加减法运算 (1) 1001.11＋100.01＝1110.00(2) 1101010110.1001－01100001.0011＝01110101.0110 (3) 00111101＋10111011＝11111000 (4) 01011101.0110－101101.1011＝101111.1011 4、完成下列十六进制数的加减法运算 (1) 745CH＋56DFH＝D14B H (2) ABF.8H－EF6.AH＝9C28.E H (3) 12AB.F7＋3CD.05＝1678 .FC H(4) 6F01H－EFD8H＝7F29 H 5、计算下列表达式的值 (1) 128.8125＋10110101.1011B＋1F.2H＝101010101.1010B (2) 287.68－10101010.11H＋8E.EH＝103.CEH (3) 18.9＋1010.1101B＋12.6H－1011.1001＝36.525 6、选取字长n为8位和16位两种情况，求下列十进制数的补码。 (1) X＝－33的补码：1101 1111，1111111111011111 (2) Y＝＋33的补码：0010 0001， 0000 0000 0010 0001 (3) Z＝－128的补码：1000 0000，1111 1111 1000 0000 (4) N＝＋127的补码：0111 1111，0000 0000 0111 1111 (5) A＝－65的补码：1011 1111，1111 1111 1011 1111 (6) B＝＋65的补码：0100 0001， 0000 0000 0100 0001 (7) C＝－96的补码：1010 0000， 1111 1111 1010 0000 (8) D＝＋96的补码：0110 0000， 0000 0000 0110 0000 7、写出下列用补码表示的二进制数的真值 (1) [X]补＝1000 0000 0000 0000 H X＝－1000 0000 0000 0000 H＝－32768 (2) [Y]补＝0000 0001 0000 0001 H Y＝＋0000 0001 0000 0001 H＝＋257 (3) [Z]补＝1111 1110 1010 0101 H Z＝－0000 0001 0101 1011 H＝－347 (4) [A]补＝0000 0010 0101 0111 H A＝＋0000 0010 0101 0111 H＝＋599 8、设机器字长为8位,最高位为符号位，试对下列格式进行二进制补码运算，并判断结果是否溢出。 (1) 43＋8 ∵ [43]补＝00101011B，[8]补＝00001000B ∴[43] 补＋[8] 补 ＝00101011B＋00001000B＝00110011B＝33H 00101011B ＋00001000B 00110011B ∵ C S＝0，C D＝0，OF＝C S⊕C D＝0⊕0＝0 ∴无溢出 (1) 43＋8 33H （无溢出）(2) －52＋7D3 H（无溢出）
微型计算机原理及应用第三版课后答案【篇一：《微型计算机原理及应用》课后习题答案】 =txt>第一章 1.1 解释题 (1) 微处理器 【解答】由大规模集成电路芯片构成的中央处理器（cpu），叫做微处理器。 (2) 微型计算机 【解答】以微处理器为基础，配以内存储器、输入输出接口电路、总线以及相应的辅助电路而构成的计算机裸机，叫做微型计算机。 (3) 微型计算机系统 【解答】微型计算机系统由硬件系统和软件系统组成。即由微型计算机、配以相应的外部设备（如打印机、显示器、键盘、磁盘机等），再配以足够的软件而构成的系统。 (4) 单板机 【解答】将微处理器、ram、rom以及i/o接口电路，再配上相应的外设（如小键盘、led显示器等）和固化在rom中的监控程序等，安装在一块印刷电路板上构成的微型计算机系统称为单板机。 (5) 运算器 【解答】运算器是直接完成各种算术运算、逻辑运算的部件，主要由alu（arithmetic and logic unit,算术逻辑部件）、通用寄存器、标志寄存器等组成。 (6) 地址总线 【解答】地址总线是cpu对内存或外设进行寻址时，传送内存及外设端口地址的一组信号线。地址总线的条数多少决定了cpu的寻址能力。 (7) 数据总线 【解答】数据总线是cpu与内存或外设进行信息交换时，所用的一组数据信号线。它决定了cpu一次并行传送二进制信息的位数，反映出cpu的“字长”这个重要性能指标。 (8) 控制总线 【解答】控制总线是在cpu与外部部件之间传送控制信息（如读/写命令、中断请求命令等）的一组信号线。 1-2 单片机应包括哪些基本部件？其主要应用于哪些领域？
第二章 MCS-51单片机硬件结构2-5. 8051单片机堆栈可以设置在什么地方？如何实现？ 答：8051单片机堆栈可以设置在内部RAM中。当系统复位时，堆栈指针地址为07H，只要改变堆栈指针SP的值，使其为内部RAM中地址量，就可以灵活的将堆栈设置在内部RAM中。 2-16. 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？ 2-21.复位后，CPU内部RAM各单元内容是否被清除？CPU使用的是哪一组工作寄存器？它们的地址是什么？如何选择确定和改变当前工作 寄存器组？ 答：复位并不清除CPU内部RAM单元中内容，掉电会清除内部RAM 中内容。复位以后因为PSW=00H，所以选择工作寄存器0区，所占地址空间为00H-07H。工作寄存器组可以查询PSW中的RS1(PSW.4)和 RS0(PSW.3)来确定，改变当前RS1和RS0的值即可改变当前工作寄存器组。 2-22.指出复位后工作寄存器组R0-R7的物理地址，若希望快速保护当前工作寄存器组，应采取什么措施？ 答：复位工作寄存器组R0-R7的物理地址为00H-07H。如希望快速保护当前工作寄存器组，可以通过改变PSW中RS1(PSW.4)和RS0(PSW.3)的当前值来完成。 第三章 MCS-51指令系统
3-6.设系统晶振为12MHz，阅读下列程序，分析其功能，并人工汇编成机器代码。 答：因为AJMP指令必须有PC指针地址，所以本题解题时设程序开始地址为1000H。 本程序完成功能是使P1.0口输出方波： T=2*((3*250+2+2)*10+1+2+2)=15090us=15.09ms 翻译成机器语言的难点在于AJMP一句，根据AJMP指令代码可知，该指令为2个字节，高8为字节构成为“A10A9A800001”，低8位字节构成为“A7-A0”。又有设置了程序起始地址为1000H，很容易可以写出各指令的地址，AJMP的绝对转移目标地址为1002H，A10=0、A9=0、A8=0，所以机器代码为“01 02”，目标地址在2区，因为A15-A11为“00010”。 3-8.简述下列程序段完成的功能，程序完成后SP指针应指向哪里？
《80X86/Pentium微型计算机原理及应用》教材课后习题参考答案 第三章 3-5 (1)MOV SI, 2100H 源：立即数；目标：寄存器 (2)MOV CX, DISP[BX] 源：基址，EA=BX+DISP，PA=DS×16+BX+DISP；目标：寄存器 (3)源：寄存器；目标：寄存器间接寻址EA=SI，PA=DS×16+SI (4)源：基址加变址，EA=BX+SI，PA=DS×16+BX+SI；目标：寄存器 (5)源：寄存器；目标：寄存器 (6)源：基址，EA=BX+10H，PA= DS×16+BX+10H；目标：寄存器 (7)源：寄存器间接，EA=BX，PA= ES×16+BX；目标：寄存器 (8)源：带位移量的基址加变址，EA=BX+SI+20H，PA= DS×16+BX+SI+20H；目标：寄存器 (9)源：寄存器；目标：寄存器间接，EA=BP，PA= SS×16+BP (10)源：寄存器；目标：存储器，EA=SP-2，PA= SS×16+SP-2 3-7 (1)源操作数错，基址+基址不能用在存储器寻址方式中，只能基址+变量，改成MOV AX, [BX+SI] (2)错，V ALUE1和V ALUE2一般为自己定义的变量名称，则此两操作数的组合形式为存储器和存储器，ADD指令无此组合形式 (3)错，立即数不能直接传给段寄存器 (4)错，CS不能作为目标操作数 (5)错，立即数不能作为目标操作数，两个操作数互换位置即可 (6)如果V ALUE1是用DW定义的WORD型变量，则此题正确，否则错误 (7)错，段寄存器不能直接传给段寄存器 (8)错，移位次数超过1时，应该先将移位次数送给CL，改成MOV CL, 3; ROL [BX][DI],CL (9)错，NOT操作符只有一个操作数 (10)对，CS不能作为目标操作数，但可以作为源操作数 (11)错，不能直接将立即数压入堆栈 (12)错，两处错误，1：IN指令应该AL在前,端口地址在后；2：端口地址100H超过8位数能表示的范围，应该先将100H送给DX，改成MOV DX, 100H; IN AL, DX (13)错，LEA指令的第二操作数必需为存储器寻址方式 (14)错，CX不能作为寄存器间接寻址方式，应将CX改成BX/BP/SI/DI之一 3-8 (1)AX=3355H, SP=1FFEH (2)AX=3355H, DX=4466H, SP=1FFCH 3-9 BX=4154H, [2F246H]=6F30H 3-10 BX=139EH 3-11 SI=0180H, DS=2000H 3-12 (1) CL=F6H (2) [1E4F6H]=5678H (3) BX=9226H, AX=1E40H
第一章习题 1.什么是单片机？单片机和通用微机相比有何特点？ 答：单片机又称为单片微计算机，它的结构特点是将微型计算机的基本功能部件（如中央处理器（CPU）、存储器、输入接口、输出接口、定时/计数器及终端系统等）全部集成在一个半导体芯片上。 虽然单片机只是一个芯片，但无论从组成还是从逻辑功能上来看，都具有微机系统的定义。与通用的微型计算机相比，单片机体积小巧，可以嵌入到应用系统中作为指挥决策中心，是应用系统实现智能化。 2.单片机的发展有哪几个阶段？8位单片机会不会过时，为什么？答：单片机诞生于1971年，经历了SCM、MCU、SOC三大阶段，早期的SCM单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，此后在8031上发展出了MCS51系列MCU系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。 然而，由于各应用领域大量需要的仍是8位单片机，因此各大公司纷纷推出高性能、大容量、多功能的新型8位单片机。 目前，单片机正朝着高性能和多品种发展，但由于MCS-51系列8位单片机仍能满足绝大多数应用领域的需要，可以肯定，以MCS-51系
列为主的8位单片机，在当前及以后的相当一段时间内仍将占据单片机应用的主导地位。 3.举例说明单片机的主要应用领域。 答：单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴：智能仪器 单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、电流、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备（电压表、功率计，示波器，各种分析仪）。 工业控制 单片机具有体积小、控制功能强、功耗低、环境适应能力强、扩展灵活和使用方便等优点，用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统、通信系统、信号检测系统、无线感知系统、测控系统、机器人等应用控制系统。例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。 家用电器 现在的家用电器广泛采用了单片机控制，从电饭煲、洗衣机、电
单片机原理及应用课后习题答案
课后思考题级习题答案 思考题与习题1 一、填空 1.单片机按照用途通常分为 通用型 和 专用型 。 2.单片机也称为 微控制器 和 单片微型计算机 。 二、简答 1.什么是单片机？ 答：单片机也称微控制器，它是将中央处理器、程序处理器、数据处理器、输入/输出接口、定时/计数器串行口、系统总线等集成在一个半导体芯片上的微计算机，因此又称为单片微型计算机，简称为单片机。 2.简述单片机的特点和应用领域。 答：（1）单片机体积小，应用系统结构简单，能满足很多应用领域对硬件功能的要求。 （2）单片机的可靠性高。 （3）单片机的指令系统简单，易学易用。 （4）单片机的发展迅速，特别是最近几年，单片机的内部结构越来越完善。 3.写出AT89S51与AT89S52芯片的主要区别。 内部程序存储区容量不同，52的程序存储空间为8K ，内部数据存储空间为256B ，中断源8个，定时器／计数器有3个，而51的程序存储空间为4K ，内部数据存储空间为128B ，中断源5个，定时器／计数器有2个。 思考题与习题2 一、填空题 1.如果（PSW ）=10H, 则内部RAM 工作寄存器区的当前寄存器是第二 组寄存器，8个寄存器的单元地址为 10H ~ 17H 。 2.为寻址程序状态字F0位，可使用的地址和符号有 PSW.5 、 0D0H.5 、 F0 和 0D5H 。 3.单片机复位后，（SP ）= 07H ，P0~P3= FFH ，PC= 0000H ，PSW= 00H A= 00H 。 4.AT89S51单片机的程序存储器的寻址范围是由 PC 决定的，由于AT89S51单片机的PC 是 16 位的，所以最大寻址范围为 64KB 。 5.写出位地址为20H 所在的位，字节地址 24H.0 。 6.写出字节地址为20H 的单元最高位的位地址为 07H ，最低位的位地址为 00H 。 7.如果晶振频率MHz 6OSC f ，则一个时钟周期为1.66667E-7，一个机器周 期为2us 。 8. AT89S51单片机共有26个特殊功能寄存器。 9. AT89S51单片机片外数据存储器最多可以扩展64KB 。 10.如果CPU 从片外ROM 的0000H 单元开始执行程序，那么EA 引脚应接 低电平。
思考与练习题1 1.1单项选择题 （1）单片机又称为单片微计算机，最初的英文缩写是（ D ） A.MCP B.CPU C.DPJ D.SCM （2）Intel公司的MCS-51系列单片机是（ C ）的单片机。 A.1位 B.4位 C.8位 D.16位 （3）单片机的特点里没有包括在内的是（ C ） A.集成度高 B.功耗低 C.密封性强 D.性价比高 （4）单片机的发展趋势中没有包括的是（ B ） A.高性能 B.高价格 C.低功耗 D.高性价比 （5）十进制数56的二进制数是（ A ） A.00111000B B.01011100B C.11000111B D.01010000B （6）十六进制数93的二进制数是（ A ） A.10010011B B.00100011B C.11000011B D.01110011B （7）二进制数11000011的十六进制数是（ B ） A. B3H B.C3H C.D3H D.E3H （8）二进制数11001011的十进制无符号数是（ B ） A. 213 B.203 C.223 D.233 （9）二进制数11001011的十进制有符号数是（ B ） A. 73 B.-75 C.-93 D.75 （10）十进制数29的8421BCD压缩码是（ A ） A.00101001B B.10101001B C.11100001B D.10011100B （11）十进制数-36在8位微机中的反码和补码是（ D ） A.00100100B、11011100B B.00100100B、11011011B C.10100100B、11011011B D.11011011B、11011100B （12）十进制数+27在8位微机中的反码和补码分别是（ C ） A.00011011B、11100100B B.11100100B、11100101B C.00011011B、00011011B D.00011011B、11100101B （13）字符9的ASCII码是（ D ） A.0011001B B.0101001B C.1001001B D.0111001B （14）ASCII码1111111B的对应字符是（ C ） A. SPACE B.P C.DEL D.{ （15）或逻辑的表达式是（ B ） A.A?B=F B. A+B=F C. A⊕B=F D.(A?B)=F （16）异或逻辑的表达式是（ C ） A.A?B=F B. A+B=F C. A⊕B=F D.(A?B)=F （17）二进制数10101010B与00000000B的“与”、“或”和“异或”结果是（ B ） A.10101010B、10101010B、00000000B B.00000000B、10101010B、10101010B C.00000000B、10101010B、00000000B D.10101010B、00000000B、10101010B （18）二进制数11101110B与01110111B的“与”、“或”和“异或”结果是（ D ） A.01100110B、10011001B、11111111B B.11111111B、10011001B、01100110B C.01100110B、01110111B、10011001B D.01100110B、11111111B、10011001B （19）下列集成门电路中具有与门功能的是（ D ） A.74LS32 B.74LS06 C.74LS10 D.74LS08
第一章习题参考答案 1-1 ：何谓单片机？与通用微机相比，两者在结构上有何异同？答：将构成计算机的基本单元电路如微处理器 (CPU) 、存储器、 I/O 接口电路和相应实时控制器件等电路集成在一块芯片上，称其为单片微型计算机，简称单片机。 单片机与通用微机相比在结构上的异同： (1)两者都有 CPU，但通用微机的 CPU主要面向数据处理，其发展主要围绕数据处理功能、计算速度和精度的进一步提高。例如，现今微机的CPU都支持浮点运算，采用流水线作业， 并行处理、多级高速缓冲 (Cache) 技术等。 CPU的主频达到数百兆赫兹 (MHz) ，字长普遍达到 32 位。单片机主要面向控制，控制中的数据类型及数据处理相对简单，所以单片机的数据处理功能比通用微机相对要弱一些，计算速度和精度也相对要低一些。例如，现在的单片机产品的 CPU大多不支持浮点运算， CPU还采用串行工作方式，其振荡频率大多在百兆赫兹范围内;在一些简单应用系统中采用 4 位字长的CPU，在中、小规模应用场合广泛采用8位字长单片机，在一些复杂的中、大规模的应用系统中才采用 16 位字长单片机， 32 位单片机产品目前应用得还不多。 (2)两者都有存储器，但通用微机中存储器组织结构主要针对增大存储容量和CPU 对数据的 存取速度。现今微机的内存容量达到了数百兆字节 (MB)，存储体系采用多体、并读技术和段、页等多种管理模式。单片机中存储器的组织结构比较简单，存储器芯片直接挂接在单片机的总线上， CPU对存储器的读写按直接物理地址来寻址存储器单元，存储器的寻址空间一般都为 64 KB 。 (3)两者都有 I/O 接口，但通用微机中 I/O 接口主要考虑标准外设 ( 如 CRT、标准键盘、鼠标、打印机、硬盘、光盘等 ) 。用户通过标准总线连接外设，能达到即插即用。单片机应用系统的外设都是非标准的，且千差万别，种类很多。单片机的I/O 接口实际上是向用户提供的与外设连接的物理界面。用户对外设的连接要设计具体的接口电路，需有熟练的接口电路设计技术。 另外，单片机的微处理器 (CPU)、存储器、 I/O 接口电路集成在一块芯片上，而通用微机的微处理器 (CPU)、存储器、 I/O 接口电路一般都是独立的芯片 1-4 IAP 、 ISP 的含义是什么？ ISP： In System Programable ，即在系统编程。用户可以通过下载线以特定的硬件时序在线编程(到单片机内部集成的 FLASH上)，但用户程序自身不可以对内部存储器做修改。 IAP:In Application Programable ，即在应用编程。用户可以通过下载线对单片机进行在线编程，用户程序也可以自己对内部存储器重新修改。 1-6 51 单片机与通用微机相比 , 结构上有哪些主要特点 ? ( 1)单片机的程序存储器和数据存储器是严格区分的，前者为ROM，后者为RAM； (2)采用面向控制的指令系统，位处理能力强； ( 3) I/O 引脚通常是多功能的； ( 4) 产品系列齐全，功能扩展性强； ( 5) 功能是通用的，像一般微处理机那样可广泛地应用在各个方面。
《单片机原理与应用》习题答案 习题一 1．简述计算机控制系统的基本组成。 计算机的硬件系统由运算器、控制存储器、输入设备和输出设备共五个部分组成。运算器由算术逻辑单元（ALU）、累加器、数据缓冲寄存器和状态寄存器组成。运算器在控制器的控制下，完成对取自内部存储器或内部寄存器的数据进行算术或逻辑运算，并产生相应的标志存放到状态寄存器中。 控制器控制着单片机完成各种操作。主要完成取指令、将指令翻译成计算机的各种微操作并执行指令，同时控制计算机各部件有条不紊地工作等。控制器和运算器合在一起称为中央处理器，即CPU(Central Processing Unit)。他是计算机的核心部件。 存储器为计算机的记忆部件，用于存放计算机的程序和数据，一般可分为只读存储器（ROM）和随机存储器（RAM）。 输入设备用于用户向计算机输入原始的数据和程序，并将其转换为计算机能够识别的二进制代码存入计算机中。常用的输入设备有键盘、鼠标、光电笔、扫描仪等。输出设备用于将计算机处理的结果转换成人或其它设备能够识别和接收的形式，如字符、文字、图形等。常用的输出设备有打印机、显示器、绘图仪等。我们把输入设备和输出设备合在一起称为计算机的输入/输出设备或外部设备。 2．什么叫单片机？简述单片机的特点、应用场合与发展前景。 所谓的单片机就是将计算机的CPU、存储器、I/O接口电路、定时器/计数器、中断部件等计算机的功能部件集成在一块芯片上，形成单芯片的，具备独特功能的微型计算机。 单片机的特点: 1．抗干扰能力强，工作温度范围宽。2．高的可靠性。3．控制功能强，数值计算能力相对较差。4．指令系统比通用微机的指令系统简单，并具有许多面向控制的指令. 5．具有很高的性价比。 单片机的应用领域: 1．工业控制领域单片机广泛应用于工业过程控制与监测、机电一体化系统、工业机器人等领域。2．家用电器领域3．办公自动化领域4．商业营销领域5．智能仪器仪表领域6．其它领域在汽车与航空航天器电子系统中.单片机的发展前景：8位单片机仍是单片机的主流机型从单片机发展的趋势来说，主要向着大容量高性能、小容量低价格、外围电路内装化方向发展。 3 解释下列名词。 字长：字长是指计算机的运算器能同时处理的二进制数据的位数,它与计算机的功能和用途有很大关系。字节：通常称8位二进制数为一个字节，以B表示。BCD码：BCD 码是用二进制编码来表示十进制数。常用的BCD码有8421码2421码ASCII码：ASCII 码有7位和8位两种字符编码形式。常用的是7位ASCII码，它包括26个大写和26个小写的英文字母、10个数字、以及一些专用字符。7位编码的ASCII码，实际上也是采用8位二进制，但最高位置0用作校验，故最多可表示128个字符。 4．请将下列十六进制数转换为二进制数。 EDH3FF.2H 10ADH 2DFC.0BH
单片微型计算机原理及应用课后答案 习题2 2.1 MCS-51单片机内部包含哪些主要逻辑功能部件? 答：微处理器（CPU）、数据存储器（RAM）、程序存储器（ROM/EPROM）、特殊功能寄存器（SFR）、并行I/O口、串行通信口、定时器/计数器及中断系统。 2.2 说明程序计数器PC和堆栈指针SP的作用。复位后PC和SP各为何值? 答：程序计数器PC中存放将要执行的指令地址，PC有自动加1功能，以实现程序的顺序执行。它是SFR中唯一隐含地址的，因此，用户无法对它进行读写。但在执行转移、调用、返回等指令时能自动改变其内容，以实现改变程序的执行顺序。 程序计数器PC中内容的变化决定程序的流程，在执行程序的工作过程中，由PC输出将要执行的指令的程序存储器地址，CPU读取该地址单元中存储的指令并进行指令译码等操作，PC则自动指向下一条将要执行的指令的程序存储器地址。SP是一个8位的SFR，它用来指示堆栈顶部在内部RAM中的位置。系统复位后SP为07H，若不对SP设置初值，则堆栈在08H开始的区域，为了不占用工作寄存器R0~R7的地址，一般在编程时应设置SP的初值（最好在30H~7FH区域）。 2.3 程序状态字寄存器PSW的作用是什么?其中状态标志有哪几位?它们的含义是什么？答：PSW是保存数据操作的结果标志，其中状态标志有CY（PSW.7）：进位标志，AC（PSW.6）：辅助进位标志，又称半进位标志，F0、F1（PSW.5、PSW.1）：用户标志；OV（PSW.2）：溢出标志；P（PSW.0）：奇偶标志。 2.4 什么是堆栈? 堆栈有何作用? 为什么要对堆栈指针SP重新赋值? SP的初值应如何设定? 答：堆栈是一种数据结构，所谓堆栈就是只允许在其一端进行数据写入和数据读出的线性表。其主要作用有两个：保护断点和保护现场。 堆栈区的设置原则上可以在内部RAM的任意区域，但由于MCS-51单片机内部RAM的00H~1FH地址单元已被工作寄存器R0~R7占用，20H~2FH为位寻址区，故堆栈一般设在30H~7FH（对于8032系列芯片可为30H~0FFH）的区域内。单片机复位后，SP的内容为07H，堆栈事实上由08H单元开始，考虑到08H~1FH单元分别属于1~3组的工作寄存器区，则最好把SP值改置为1FH或更大的值。 2.5 开
单片机原理及应用》习题答案 第一章计算机基础知识 1- 1 微型计算机主要由哪几部分组成？各部分有何功能？ 答：一台微型计算机由中央处理单元（CPU）、存储器、I/O 接口及I/O 设备等组成，相互之间通过三组总线（Bus）：即地址总线AB、数据总线DB和控制总线CB 来连接。 CPU由运算器和控制器组成，运算器能够完成各种算术运算和逻辑运算操作，控制器用于控制计算机进行各种操作。 存储器是计算机系统中的“记忆”装置，其功能是存放程序和数据。按其功能可分为RAM和ROM。 输入/ 输出（I/O ）接口是CPU与外部设备进行信息交换的部件。 总线是将CPU、存储器和I/O 接口等相对独立的功能部件连接起来，并传送信息的公共通道。 1-3什么叫单片机？其主要由哪几部分组成？ 答：单片机（Single Chip Microcomputer ）是指把CPU、RAM、ROM、定时器/ 计数器以及I/O 接口电路等主要部件集成在一块半导体芯片上的微型计算机。 1- 4 在各种系列的单片机中，片内ROM的配置有几种形式？用户应根据什么原则来选用？ 答：单片机片内ROM的配置状态可分四种： （1）片内掩膜（Mask）ROM型单片机（如8051），适合于定型大批量应用产品的生产； （2）片内EPROM型单片机（如8751），适合于研制产品样机； （3）片内无ROM型单片机（如8031），需外接EPRO，M单片机扩展灵活，适用于研制新产品； （4）EEPRO（M或Flash ROM）型单片机（如89C51），内部程序存储器电可 擦除，使用更方便。 1-5 写出下列各数的另两种数制的表达形式（二、十、十六进制） 1- 6 写出下列各数的BCD参与：
第一章 1-1.微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同？ 【解】微处理器（CPU），由运算器和控制器组成。运算器完成算术运算和逻辑运算，控制器分析命令并指挥协调各部件统一行动完成命令规定的各种动作或操作。 微型计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部分组成。 微型计算机系统包括微型计算机硬件和软件。 1-4.说明位、字节、字长的概念及它们之间的关系。 【解】(1) 位（bit）。位是计算机所能表示的最基本最小的数据单位。它只能有两种状态“0”和“1”，即二进制位。 (2) 字（Word）。计算机中作为一个整体参与运算、处理和传送的一串二进制数，是计算机中信息的基本单位。 (3) 字长(Word Length)。计算机中每个字所包含的二进制位数称为字长。 它们之间的关系：字由位构成，字长指每个字所包含的位的个数。 1-5.32位机和准32位机区别 32位机指该机的数据总线宽度为32位，准32位机为芯片内部数据总线宽度是32位，片外则为16位的cpu 第二章 2-1 微型计算机由哪几部分组成，各部分的功能是什么？ 【解】微型计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部分组成。 运算器完成算术运算和逻辑运算；控制器分析命令并指挥协调各部件统一行动完成命令规定的各种动作或操作；存储器存放原始数据、中间结果和最终结果以及程序；输入设备、输出设备与外界交换信息。 2-2.CPU在内部结构上由哪几部分组成，CPU应具备什么功能？ 【解】微处理器（CPU）由运算器和控制器组成。 CPU应具备的功能：对数据进行处理并对处理过程进行控制。 2-3 4,6,8,1,9,7,2,5,10,3 2-7:第16字为70A0:DE05 末物理地址为70A00+DE05=7E805 2-8.①通用数据寄存器。四个通用数据寄存器AX、BX、CX、DX均可用作16位寄存器也可用作8位寄存器。用作8位寄存器时分别记为AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL。 AX（AH、AL）累加器。有些指令约定以AX（或AL）为源或目的寄存器。实际上大多数情况下，8086的所有通用寄存器均可充当累加器。 BX（BH、BL）基址寄存器。BX可用作间接寻址的地址寄存器和基地址寄存器，BH、BL 可用作8位通用数据寄存器。 CX（CH、CL）计数寄存器。CX在循环和串操作中充当计数器，指令执行后CX内容自动修改，因此称为计数寄存器。 DX（DH、DL）数据寄存器。除用作通用寄存器外，在I/O指令中可用作端口地址寄存器，乘除指令中用作辅助累加器。 BP、SP称为指针寄存器，用来指示相对于段起始地址的偏移量。BP和SP一般用于堆栈段。SI、DI称为变址寄存器，可用作间接寻址、变址寻址和基址变址寻址的寄存器。SI一般用于数据段，DI一般用于数据段或附加段。 2-10状态标志根据算术逻辑运算结果由硬件自动设定，它们反映运算结果的某些特征或状态，可作为后继操作（如条件转移）的判断依据。控制标志由用户通过指令来设定，它们可
《单片机原理与应用》课后习题参考答案 第1章 1.（1）15 （2）0.0859375 （3）14.6875 2.（1）10000100 （2）1011101001111 （3）100110100. 1011 3. 原码：正数的符号位用0表示，负数符号位用1表示，而数值位保持原样的机器码称为原码。 反码：在计算机中，对于正数，其反码的符号位为“0”，数值部分保持不变；对于负数，其反码除了在符号位上表示“1”外，数值部分的各位都取与它相反的数码，即“0”变“1”、“1”变“0”。也就是说：正数的反码与它的原码相同；负数的反码由其绝对值按位求反后得到。 补码：在计算机中，对于正数，其补码的符号位为“0”，数值部分保持不变；对于负数，其补码除了在符号位上表示“1”外，数值部分的各位都取与它相反的数码，然后在最低位加“1”。也就是说：正数的补码与它的原码相同；负数的补码由其对应的绝对值按位求反后加1得到。 4.（1）原码：000101110 反码：000101110 补码：000101110 （2）原码：10.10101101 反码：10.01010010 补码：10.01010011 （3）原码：00.101011 反码：00.101011 补码：00.101011 5.[N]原=1.1010 [N]补=1.0110 N=-0.625 6.原码0.1010-0.1011 = -0.0001 补码0.1010+（1.0101）=（1.1111） 7. 单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。 微处理器是是指计算机内部对数据进行处理并对处理过程进行控制的部件，采用大规模集成电路工艺在一块或几块芯片上制成的中央处理器。 如果将构成微型计算机的各功能部件（CPU，RAM，ROM及I／O接口电路）集成在同一块大规模集成电路芯片上，一个芯片就是一台微型机，则该微型机就称为单片微型计算机。 8. MCS-51系列单片机是美国INTEL公司于1980年推出的一种8位单片机系列。该系列的基本型产品是8051、8031和8751。这3种产品之间的区别只是在片内程序存储器方面。8051的片内程序存储器（ROM）是掩膜型的，即在制造芯片时已将应用程序固化进去；8031片内没有程序存储器；8751内部包含有用作程序存储器的4KB的EPROM。由于8051的编程需要制造商的支持，8751的价格昂贵，因此8031获得了更为广泛的使用。 第2章 1. MCS-51系列单片机内部主要有一个8位中央处理器CPU，4KB程序存储器ROM（有的型号没有），256B数据存储器RAM，两个16位定时/计数器（T0、T1），可寻址64KB外部数据存储空间和64KB外部程序存储器的控制电路，1个可编程的并行I/O端口、4个8位并行I/O 端口（P0~P3），21个特殊功能寄存器。 2. 8位数据信息由P0口传送，16位地址底8位是与数据信息复用P0口，高8位是P2口提供。P3口是多功能复用口。 3. 51单片机的存储器结构是哈弗结构，即程序存储器和数据存储器是独立编址的，程序存储器可放程序和只读的数据，数据存储器放数据不能放程序。 4. 51内部RAM区功能结构是：00H～1FH为4组8个通用寄存器R0—R7，20H～2FH 是位寻
第一章习题参考答案1-1：何谓单片机？与通用微机相比，两者在结构上有何异同？答：将构成计算机的基本单元电路如微处理器(CPU)、存储器、I/O接口电路和相应实时控制器件等电路集成在一块芯片上，称其为单片微型计算机，简称单片机。 单片机与通用微机相比在结构上的异同： (1)两者都有CPU，但通用微机的CPU主要面向数据处理，其发展主要围绕数据处理功能、计算速度和精度的进一步提高。例如，现今微机的CPU都支持浮点运算，采用流水线作业，并行处理、多级高速缓冲(Cache)技术等。CPU的主频达到数百兆赫兹(MHz)，字长普遍达到32位。单片机主要面向控制，控制中的数据类型及数据处理相对简单，所以单片机的数据处理功能比通用微机相对要弱一些，计算速度和精度也相对要低一些。例如，现在的单片机产品的CPU大多不支持浮点运算，CPU还采用串行工作方式，其振荡频率大多在百兆赫兹范围内;在一些简单应用系统中采用4位字长的CPU，在中、小规模应用场合广泛采用8位字长单片机，在一些复杂的中、大规模的应用系统中才采用16位字长单片机，32位单片机产品目前应用得还不多。 (2) 两者都有存储器，但通用微机中存储器组织结构主要针对增大存储容量和CPU对数据的存取速度。现今微机的内存容量达到了数百兆字节(MB)，存储体系采用多体、并读技术和段、页等多种管理模式。单片机中存储器的组织结构比较简单，存储器芯片直接挂接在单片机的总线上，CPU对存储器的读写按直接物理地址来寻址存储器单元，存储器的寻址空间一般都为64 KB。 (3) 两者都有I/O接口，但通用微机中I/O接口主要考虑标准外设(如CRT、标准键盘、鼠标、打印机、硬盘、光盘等)。用户通过标准总线连接外设，能达到即插即用。单片机应用系统的外设都是非标准的，且千差万别，种类很多。单片机的I/O接口实际上是向用户提供的与外设连接的物理界面。用户对外设的连接要设计具体的接口电路，需有熟练的接口电路设计技术。 另外，单片机的微处理器(CPU)、存储器、I/O接口电路集成在一块芯片上，而通用微机的微处理器(CPU)、存储器、I/O接口电路一般都是独立的芯片 1-4 IAP、ISP的含义是什么？ ISP：In System Programable，即在系统编程。用户可以通过下载线以特定的硬件时序在线编程（到单片机内部集成的FLASH上），但用户程序自身不可以对内部存储器做修改。 IAP:In Application Programable，即在应用编程。用户可以通过下载线对单片机进行在线编程，用户程序也可以自己对内部存储器重新修改。 1-6 51单片机与通用微机相比,结构上有哪些主要特点? （1）单片机的程序存储器和数据存储器是严格区分的，前者为ROM，后者为RAM； （2）采用面向控制的指令系统，位处理能力强； （3）I/O引脚通常是多功能的； （4）产品系列齐全，功能扩展性强； （5）功能是通用的，像一般微处理机那样可广泛地应用在各个方面。 1-7 51单片机有哪些主要系列产品? （1）Intel公司的MCS-51系列单片机：功能比较强、价格比较低、较早应用的单片机。此系列三种基本产品是：8031/8051/8751；