什么是单片微型计算机
单片微型计算机（Single Chip Microcomputer），简称单片机，是指集成在一块芯片上的计算机，它具有集成度高、体积小、功能强、使用灵活、价格低
廉、稳定可靠等独特的优点，因而广泛应用于工业控制、智能化仪器、数控车
床、数据采集和处理、通信、智能机器人、家用电器等各个领域。单片微型计
算机是指集成在一个芯片上的微型计算机，也就是把组成微型计算机的各种功
能部件，包括CPU（Central Processing Unit）、随机存取存储器RAM（Random Access Memory）、只读存储器ROM（Read-only Memory）、基本输入/输出(Input/Output)接口电路、定时器/计数器等部件制作在一块集成芯片上，构成一
个完整的微型计算机，从而实现微型计算机的基本功能。单片机内部结构示意
图如图1 所示。图1 单片机内部结构示意图与通用计算机相比，单片机具有如
下特点：1. 体积小，成本低，功能自定义。单片机是将所有元器件集成在一块
印制板上，只包括完成功能的最少器件，没有多余成分，成本低，功能模块化，
可以随意组合与定制，能做到机、电、液一体化；2. 单片机中的存储器ROM
和RAM 是严格分工的。ROM 为程序存储器，只存放程序、常数及数据表格；
而RAM 则为数据存储器，用于存放变量；3. 采用面向控制的指令系统。不同
的单片机一般具有不同的指令系统。单片机的控制能力一般要强于同等级的CPU，特别是单片机具有很强的位处理能力，能针对性地解决简单到复杂的各
类控制任务；4. 单片机的I/O 引脚通常是多功能的。由于单片机体积小，引脚
数量有限，为了解决实际引脚数和需要的信号线数的矛盾，采用引脚功能复用
方法，根据指令设置或机器状态来区分和识别某引脚处于何种功能；5. 及时响应。由于它是某种技术过程的核心处理环节，必须满足技术过程的时限要求，
自然具有实时处理的特性；6. 健壮可靠。单片机系统产品的使用人员多为非计
2.1 微型计算机系统（4） 教学目的： 1、理解掌握计算机软件及分类； 2、了解机器语言、汇编语言、高级语言的区别； 3、了解三种语言处理程序的区别； 4、了解程序设计工具； 5、了解数据库及数据库管理系统； 6、了解诊断程序； 7、了解应用软件及分类。 教学过程： 一、引入 [问题1]. 同学们都知道计算机分为硬件和软件两大系统，前面我们了解硬件系统，那么软件指什么？你们都用过或听过那些软件？（学生边回答，教师边在黑板上分类写） 如：Windows 98 Word flash VB Photoshop Windows xp Excel VC Windows 2003 WPS VF [问题2]. 请同学们说一说这些软件的用途 二、新课 1、计算机软件：指为运行、维护、管理、应用计算机所编制程序的总和。 软件? ??应用软件系统软件 2、系统软件及其分类 系统软件??? ?? ??系统工具集数据库管理系统程序设计系统软件 操作系统 ①操作系统：是计算机硬件和软件的接口， 也是用户与计算机的接口， 管理计算机软、硬资源――充分发挥计算机的系统效率（存储器管理、I/O 设备管理、文 件管理） 组织协调计算机的运行――增强计算机系统处理能力 提供人机有的对话接口。
②计算机语言 机器语言： 指令：计算机执行各种操作的命令 机器指令：用二进制编码表示的指令 机器语言：用机器指令编写的程序 机器语言的特点：能被计算机直接识别理解，但编程困难 汇编语言：用与机器语言一一对应的字母代码表示的语言，便于理解记忆，不具有通用性。 高级语言：又称算法语言，英文单词+数学语言，不受机种限制，有很强通用性，目前有数百种。 ③语言处理程序――“翻译” 目标程序―――机器语言程序 源程序――――汇编语言程序和高级语言程序 由于计算机只能直接执行用机器语言编写的目标程序，因而“源程序”必须“翻译”成目标程序，计算机才能执行。把源程序“翻译”成目标程序的翻译程序叫语言处理程序。一般分为以下三种： 汇编程序：汇编语言源程序 ????→?分析查错代真目标程序 解释程序：将高级语言源程序????→?逐句翻译并执行 目标程序 编译程序：将高级语言源程序 ????→?分析查错代真目标程序 ④程序设计工具集 文本编辑程序 连接程序 调试程序 ⑤数据库及数据库管理系统 ⑥诊断程序 3、应用软件：利用计算机所提供的系统软件，为解决各种实际问题而编制的程序。分为：通用软件和专用软件。 三、小结与作业 小结： 1、计算机软件系统的分类。 2、系统软件与应用软件的区别。 作业： 课本40页，练习1、④⑤ 2、①
习题1 1.1 什么是单片微型计算机? 答：单片微型计算机是将计算机的基本部件微型化并集成到一块芯片上的微型计算机，是计算机微型化的典型代表之一，通常片内都含有CPU ROM、RAM、并行I/O、串行I/O、定时器/计数器、中断控制、系统时钟及系统总线等。 1.2 单片机的发展经历了哪几个阶段？在哪一阶段确立了单片机在嵌入式应用中的地位。 答：单片机初级阶段（1974 —1976 年），芯片化探索阶段（1976 —1978 年），8位单片机成熟阶段（1978 —1982 年），从SCM向MCU过渡阶段（1983 —1990年），MCU百花齐放阶段（1990年一至今）。 其中，芯片化探索阶段（1976—1978 年）确立了单片机在嵌入式应用中的地位。 1.3 单片机可分为几个系列？简述每个系列的主要特性。 答：单片机按系列可分为80C51系列、PIC系列和AVR系列等。 PIC系列单片机是Micro Chip公司的产品，与51系列单片机不兼容。 1）P IC 系列单片机最大的特点是从实际出发，重视产品的性能与价格比，发展多种型号来满足不同层次的应用要求。 2）精简指令使其执行效率大为提高。 3）产品上市零等待（Zero time to market ）。 4）P IC 有优越开发环境。 5）其引脚具有防瞬态能力，通过限流电阻可以接至220V 交流电源，可直接与继电器控制电路相连,无须光电耦合器隔离，给应用带来极大方便。 6）彻底的保密性。 7）自带看门狗定时器，可以用来提高程序运行的可靠性。 8）睡眠和低功耗模式。 AVR单片机是1997年由ATMEL公司研发出的增强型内置Flash的RISC（Reduced Instruction Set CPU）精简指令集高速 8 位单片机。AVR 单片机的主要特性 1）A VR单片机以字作为指令长度单位，将内容丰富的操作数与操作码安排在一字之中（指令集中占大多数的单周期指令 都是如此），取指周期短，又可预取指令，实现流水作业，故可高速执行指令。
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？
单片机复习总结 O、计算机的基本原理 计算机数值表示(原码、反码、补码) 中断 存储器（堆栈） 一、绪论 要求：熟悉，不作为考试内容 二、MCS-51单片机系统结构 1、硬件结构了解 2、引脚功能熟悉，掌握在外部功能扩展中的应用 3、中央处理器熟悉各个寄存器的基本功能 掌握振荡周期、机器周期及指令周期的概念 时钟，复位的定义 三、存储器结构 1、四个物理空间：内、外程序存储器，内、外数据存储器 三个逻辑空间：程序存储器，内、外数据存储器 2、程序存储器地址空间 重点掌握：低地址段的保留单元 3、数据存储器地址空间 重点掌握：内部数据存储器，地址范围，特点，SFR 外部数据存储器，寻址范围及寻址方式 4、位处理器 熟悉位处理器组成及位存储器地址范围 四、指令系统 1、指令的寻址方式（掌握） 7种寻址方式，名称、格式、寻址范围 2、指令系统（五大类） 要求：指令的格式，寻址方式，执行操作，对标志位影响，程序段编写。 五、定时/ 计数器 要求：初始化程序，中断或非中断情况下的应用编程 定时计数器特点：16位加1计数器，计数初值为计数长度的补码；可程控为4种不同工作方式。 初始化程序：1、计数常数的计算 2、置工作方式字 3、置THX，TLX 4、置TRX启动计数 5、置EA、ETX开中断 六、中断系统 1、中断的概念 2、与中断有关的寄存器
3、中断源：外部及内部中断源，中断触发方式，如何设置 4、MCS-51中断优先级的处理原则，同级中断申请的查询次序。 5、中断处理过程（了解），各个中断源对应中断矢量（掌握），中断响应条件（掌握）。 6、中断程序编写的步骤 七、串行通讯口 1、串行通讯概述（熟悉，了解） 重点：异步串行通讯的帧格式 2、MCS-51的串行通讯口 SCON串行控制寄存器，PCON（SMOD位作用） 串行通讯工作方式（熟悉了解），掌握不同工作方式的特点及帧格式，如何启动发送及接收。 串行通讯波特率，常用波特率的获得（掌握）。 串行通讯编程，初始化程序、简单应用程序 八、功能扩展 1、A/D、D/A转换的原理，逐次比较式AD转换的原理 给出接口芯片，画接口电路图； 根据接口电路图，写转换程序 2、键盘（行扫描法、反转扫描法）以及LED显示（静态显示、动态显示）的工作原理
第1章微型计算机概述 数字电子计算机系统俗称计算机或电脑，是一种具有高速数值运算、自动信息处理、逻辑判断和超强信息存储记忆功能的电子设备，也是一种能按照程序员事先安排的程序来工作，高速地处理各类数据信息的智能化设备。 电子计算机是人类现代科技的重大成就之一，它起始于1946年由美国宾夕法尼亚大学研制成功的第一台电子计算机ENIAC。这是一台由电子管构成的重达30吨并能按照事先安排的指令快速完成指定计算任务的现代意义上的电子计算机。自此，电子计算机及其相关技术经历了一个快速发展的过程。这期间，计算机的构成经历了电子管、晶体管、集成电路和大规模及超大规模集成电路的几个发展阶段，对应了电子计算机发展的4个时代，而微型计算机属于第4代电子计算机产品，属于超大规模集成电路计算机，是集成电路技术高度发展的产物。 电子计算机按体积、性能、用途和价格指标可分为巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机5类。从工作原理上来讲，微型机与其他计算机并没有本质的区别，所不同的是微型计算机（简称微机）是直接面向个人用户的，其结构、功能和售价也是全面适应个人用户的。微型计算机的核心部件是微处理器，其性能与微处理器的性能直接相关。 微型计算机对现代社会的方方面面有着无可比拟的影响力。 1.1 微型计算机发展概况 微型计算机的发展是以微处理器的发展为特征的。微处理器自1971年问世以来，随着大规模集成电路技术的不断进步，在短短几十年的时间里以极快的速度发展。 1971—1973年，标志着第1代微机的4位和8位低档微处理器问世了，其代表性产品是Intel公司的4004和8008微处理器，分别是4位和8位微处理器。8008算得上是世界上第一种8位的微处理器，其集成度约4000个晶体管/片，芯片主频仅1MHz。 1974—1977年，出现了标志着第2代微机的8位中高档微处理器，其代表产品有Intel 8080、M6800和Z80等，集成度有了大幅提高，已具备了典型的计算机体系结构，包括中断、DMA等控制功能，主频约2MHz。由于有了较完善的指令系统，软件可采用BASIC、Fortran等高级语言及相应的编译程序。 1978—1984年进入了拥有16位微处理器的第3代微机时代。这个时代的微处理器代表产品是Intel 8086、Intel 8088、M68000和Z8000等，集成度和运算速度比上一代有了成
《微机原理与应用》习题 1. 求ADDRI 开始单元中连续存放的两个双字数据之和，将结果存放在ADDR2开始的单元，并将结果在显示器上显示出来。(假定和不超过双字) 2. 在一个首地址为STR 、长度为N 的字符串中查找“空格”，找到则向DL 中送1，否则向DL 中送-1。 3. 将两位十六进制数转换成ASCII 码，并送屏幕显示，要求使用顺序结构实现。 4. 使用分支结构实现将1位十六进制数转换成ASCII 码。假设需要转换的十六进制数已存放在AL 的低4位上，转换结果仍存放到AL 中。 5. 一个32位数存放在以数据段的BUF 单元开始的位置。编写子程序统计该数中含“1”的个数，并将其结果存入RSLT 字节单元。 6. 用查表法将1位十六进制数转换成相应的ASCII 码，并将结果送屏幕显示。 7. 将数据段中首地址为ADDR 、长度为N 的一组数据加1，并送回原处。 8. 将数据段ADDR1地址处的200个字节数据，传送到数据段地址为ADDR2处。 9. 编写程序，已知有某字串BUF1的首址为2000H ，并且数据段与附加段重合。欲从BUF1处开始将20个字数据顺序传送至BUF2处。 10. 有First 和Second 开始的2个长度相等的字符串，交换2个字符串的内容。 11. 编写程序能够完成矩阵A 与向量B 相乘，结果存放在向量C 中。 已知：矩阵142321598765A ????=?????? ，向量[]T 2457B =。 提示：对于[][]11 121314T T 21 22232412341233132 3334a a a a a a a a b b b b c c c a a a a ?????=?????? 计算公式为：41, 1,2,3i ij j j C a b i ===∑；汇编语言程序采用双循环结构。 12. 假设在内存BUF 为首地址的数据区中，有50个字节的无符号数，编一程序能够找出数据块中的最大者，并把它送至MAX 单元中。 13. 编写程序，给一串字符加上奇校验位，采用堆栈传递参数。 14. 编写程序，分别将M1、M2、M3中两个压缩型BCD 码求和，并将结果保存。 15. 编写程序，求ARRAY 开始的100个带符号字节数据的绝对值，结果放在Result 开始的100个字节中。
第3章【单片机的指令系统】 思考与练习题解析 【3—1】什么是指令及指令系统? 【答】控制单片机进行某种操作的命令称为“指令”。单片机就是根据指令来指挥和控制 单片机各部分协调工作。指令由二进制代码表示，指令通常包括操作码和操作数两部分：操作码规定操作的类型，操作数给出参加操作的数或存放数的地址。 所有指令的集合称为“指令系统”。80C51单片机的指令系统专用于80C51系列单片机， 是一个具有255种操作码(OOH～FFH，除A5H外)的集合。 【3—2】80C51单片机的指令系统具有哪些特点? 【答】80C51单片机的指令系统容易理解和阅读。只要熟记代表33种功能的42种助记即可。有的功能如数据传送，可以有几种助记符，如MOV、MOVc、MOVX。而指令功能助 记符与操作数各种寻址方式的结合，共构造出111种指令，而同一种指令所对应的操作码可以多至8种(如指令中Rn对应寄存器R0～R7)。 80C51单片机的指令系统具有较强的控制操作类指令，容易实现“面向控制”的功能；具有位操作类指令，有较强的布尔变量处理能力。 【3—3】简述80C51指令的分类和格式。 【答】80C51的指令系统共有111条指令，按其功能可分为5大类：数据传送类指令(28条)、算术运算类指令(24条)、逻辑运算类指令(25条)、控制转移类指令(17条)和布尔操作(位)类指令(17条)。 指令的表示方法称之为“指令格式”，其内容包括指令的长度和指令内部信息的安排等。在80C51系列的指令系统中，有单字节、双字节和三字节等不同长度的指令。 ·单字节指令：指令只有一个字节，操作码和操作数同在一个字节中。 ·双字节指令：包括两个字节。其中一个字节为操作码，另一个字节是操作数。 ·三字节指令：操作码占一个字节，操作数占两个字节。其中操作数既可能是数据，也可能是地址。 【3—4】简述80C51的指令寻址方式，并举例说明。 【答】执行任何一条指令都需要使用操作数，寻址方式就是在指令中给出的寻找操作数或操作数所在地址的方法。 80C5l系列单片机的指令系统中共有以下7种寻址方式。 ①立即寻址。在指令中直接给出操作数。出现在指令中的操作数称为“立即数”，为了与直接寻址指令中的直接地址相区别，在立即数前面必须加上前缀“#”。 例如：MOV DPTR，#1234H ；1234H为立即数，直接送DPTR ②直接寻址。在指令中直接给出操作数单元的地址。 例如：MOV A，55H ；55H是操作数单元的地址，55H单元内的数据才是操作数，取出后送累加器A ③寄存器寻址。在指令中将指定寄存器的内容作为操作数。因此，指定了寄存器就能得 到操作数。寄存器寻址方式中，用符号名称来表示寄存器。 例如：INC R7 ；R7的内容为操作数，加1后再送回R7 ④寄存器间接寻址。在指令中给出的寄存器内容是操作数的地址，从该地址中取出的才 是操作数。可以看出，在寄存器寻址方式中，寄存器中存放的是操作数；而在寄存器间接寻址 方式中，寄存器中存放的则是操作数的地址。 寄存器间接寻址须以寄存器符号名称的形式表示。为了区别寄存器寻址和寄存器间接寻 址，在寄存器间接寻址中，应在寄存器的名称前面加前缀“@”。 例如：ORL A．@Ro；当R0寄存器的内容是60H时，该指令功能是以RO寄存器的内容60H为地址，将60H地址单元的内容与累加器A中的数相“或”，其结果仍存放在A中。
单片微机原理与接口技术（C51）复习题 一、选择题： 1、MCS-51系列的单片机中片内RAM的字节大小可能的是（） A、128M B、128K C、128 D、64 2、C51语言提供的合法的数据类型关键字是（）。 A、sfr B、BIT C、Char D、integer r 3、片内RAM的位寻址区，位于地址（）处。 A、00H～1FH B、20H～2FH C、30H～7FH D、80H～FFH 4、间接寻址片内数据存储区（256字节），所用的存储类型是（） A、data B、bdata C、idata D、xdata 5、MCS-51单片机上电复位的信号是（） A、下降沿 B、上升沿 C、低电平 D、高电平 6、可以将P1口的低4位全部置高电平的表达式是（） A、P1&=0x0f B、P1|=0x0f C、P1^=0x0f D、P1=~P1 7、一般单片机C51程序中，为了使程序执行的效率最高，函数参数传递时，函数参数的个数不能够超过（） A、1 B、2 C、3 D、4 8、需要扩展一片外部RAM，大小32K字节，需要的地址线是（） A、15 B、14 C、13 D、12 9、如果将中断优先级寄存器IP中，将IP设置为0x0A，则优先级最高的是（） A、外部中断1 B、外部中断0 C、定时/计数器1 D、定时/计数器0 10、单片机C51中用关键字（）来改变寄存器组 A、interrupt B、unsigned C、using D、reentrant 11、存储32×32点阵的一个汉字信息，需要的字节数为（） A、16 B、32 C、64 D、128 12、8255A是可编程的并行输入/输出接口芯片，作为基本输入输出方式，其方式是（） A、方式0 B、方式1 C、方式2 D、方式3 13、8255A是可编程的并行输入/输出接口芯片，内部有（）个8位的并行口。 A、2个 B、3个 C、4个 D、5个 14、设MCS-51单片机晶振频率为12MHz，定时器作定时器使用时，其最高的输入计数频率应为（） A、2MHz B、1MHz C、500kHz D、250kHz 15、当MCS-51单片机接有外部存储器，P2口可作为( )。 A、数据输入口； B、数据的输出口； C、准双向输入／输出口； D、输出高8位地址 16、使用宏来访问绝对地址时，一般需包含的库文件是（） A、reg51.h B、absacc.h C、intrins.h D、startup.h 17、单片机的定时器/计数器工作方式1是( )。 A、8位计数器结构； B、2个8位计数器结构； C、13位计数结构； D、16位计数结构 18、执行#define PA8255 XBYTE[0x3FFC]，PA8255=Ox7e后存储单元Ox3FFC的值是
《16/32位微机原理、汇编语言及接口技术教程》 部分习题参考解答 第1章微型计算机系统概述 〔习题1.2〕 什么是通用微处理器、单片机（微控制器）、DSP芯片、嵌入式系统？ 〔解答〕 通用微处理器：适合较广的应用领域的微处理器，例如装在PC机、笔记本电脑、工作站、服务器上的微处理器。 单片机：是指通常用于控制领域的微处理器芯片，其内部除CPU外还集成了计算机的其他一些主要部件，只需配上少量的外部电路和设备，就可以构成具体的应用系统。 DSP芯片：称数字信号处理器，也是一种微控制器，其更适合处理高速的数字信号，内部集成有高速乘法器，能够进行快速乘法和加法运算。 嵌入式系统：利用微控制器、数字信号处理器或通用微处理器，结合具体应用构成的控制系统，其典型的特点是把计算机直接嵌入到应用系统之中。 〔习题1.5〕 说明微型计算机系统的硬件组成及各部分作用。 〔解答〕 CPU：CPU也称处理器，是微机的核心。它采用大规模集成电路芯片，芯片内集成了控制器、运算器和若干高速存储单元（即寄存器）。处理器及其支持电路构成了微机系统的控制中心，对系统的各个部件进行统一的协调和控制。 存储器：存储器是存放程序和数据的部件。 外部设备：外部设备是指可与微机进行交互的输入（Input）设备和输出（Output）设备，也称I/O设备。I/O 设备通过I/O接口与主机连接。 总线：互连各个部件的共用通道，主要含数据总线、地址总线和控制总线信号。 〔习题1.6〕 什么是总线？微机总线通常有哪3组信号？各组信号的作用是什么？ 〔解答〕 总线：传递信息的共用通道，物理上是一组公用导线。 3组信号线：数据总线、地址总线和控制总线。 （1）地址总线：传输将要访问的主存单元或I/O端口的地址信息。 （2）数据总线：传输读写操作的数据信息。 （3）控制总线：协调系统中各部件的操作。 〔习题1.7〕 简答如下概念： （1）计算机字长 （2）取指－译码－执行周期 （3）ROM-BIOS （4）中断 （5）ISA总线 〔解答〕 （1）处理器每个单位时间可以处理的二进制数据位数称计算机字长。 （2）指令的处理过程，即指处理器从主存储器读取指令（简称取指），翻译指令代码的功能（简称译码），
《单片微机原理及应用》试卷（A卷） 考试时间：90分钟闭卷任课老师： 班级：学号：姓名：成绩： 一、填空题（每空1分，共20分） 1.计算机中最常用的字符信息编码是。 2.十进制数69的二进制表示为。 3.MCS-51单片机内部RAM的通用寄存器区共有单元，分为组 寄存器，每组单元，以作为寄存器名称。 4.MCS-51中凡字节地址能被整除的特殊功能寄存器均能按位寻址。 5.MCS-51片内20H~2FH范围内的数据存储器，既可以按字节寻址，又可以寻 址。 6.使8051单片机复位有和两种方法。 7.如果8031单片机的时钟频率为12MHz，则一个机器周期是uS。 8.执行ANL A，#0FH指令后，累加器A的高4位= 。 9.JBC 00H，e的操作码的地址为2000H，e=70H，它的转移目的地址 为。 10.MOV PSW，#10H是将MCS-51的工作寄存器置为第组。 11.指令DJNZ R7，e的操作码所在地址为3000H，e=EFH，则它的转移的目的地址 为。 12.设DPTR=2000H，（A）=80H，则MOVC A，@A+DPTR的操作数的实际地址 为。 https://www.doczj.com/doc/a95364321.html, 1000H LCALL 4000H ORG 4000H ADD A，R2 执行完LCALL后（PC）= 。 14.在寄存器间接寻址方式中，其“间接”体现在指令中寄存器的内容不是操作数，而是 操作数的。 15.假定累加器A的内容为30H，执行指令 1000H：MOVC A，@A+PC 后，把程序存储器单元的内容送累加器A中。 16.假定（SP）=60H，（ACC）=30H，（B）=70H，执行下列指令 PUSH ACC
实验指导书 【实验项目】 实验一：单片微机软件实验 【实验设备】 Keil μvision4软件、计算机 【实验目的】 1、熟悉Keil μvision4操作环境 2、掌握单片机C51编程技巧 3、掌握单片机存储器读写等基本操作 【实验内容及步骤】 一、实验内容1：存储块清零 1. 实验目的 （1）掌握存储器读写方法。 （2）了解存储器的块操作方法。 （3）掌握内存数据的观察方法。 2. 实验原理 （1）数据存储类型 在讨论C51的数据类型时，必须同时提到它的存储类型，以及它与51单片机存储结构的关系，因为C51定义的任何数据类型必须以一定的方式定位在51单片机的某一存储区中，否则没有任何实际意义。 内部数据存储区可分为3个不同的数据存储类型：DATA、IDATA和BDATA。 DATA区寻址是最快的，应该把经常使用的变量放在DATA区，但是其存储空间有限，DATA区除了包含程序变量外，还包括了堆栈和寄存器组。DATA区声明中的存储类型标识符为data，声明方法为： Unsigned int data uint_ id[8]; BDATA区是DATA中的位寻址区，在这个区中声明变量就可进行位寻址。BDATA区声明中的数据类型标识符为bdata，声明方法： Unsigned int bdata status_byte; IDATA区使用寄存器作为指针来进行间接寻址，常用来存放使用比较频繁的变量。与外部存储器寻址相比，它的指令执行周期和
代码长度相对较短。IDATA区声明中的存储类型标识符为idata，声明方法： Unsigned int data uint_ id[8]; 访问片外数据存储区比访问片内存储区慢，因为片外数据存储区是通过数据指针加载地址来间接寻址访问的。C51提供两种不同的数据存储类型xdata和pdata来访问片外数据存储区。PDATA区只有256字节，仅指定256字节的外部数据存储区。但XDATA区最多可达64KB，对应的xdata存储类型标识符可以指定外部数据区64KB内的任何地址。声明方法： Unsigned int pdata uint_ id[8]; Char xdata inp_ string[16]; 程序存储区只能读不能写，可能在51单片机的内部或者外部，或者内外部都有，由单片机的硬件决定，C51提供了code存储类型来访问程序存储区。声明方法： Unsigned char code a[]={0x00,0x01,0x02,0x03,0x04,0x05}; （2）数据查看方法 通过本实验，学生可以了解单片机读写存储器的读写方法，同时也可以了解单片机编程，调试方法。如何将存储块的内容置成某固定值（如填充为0ffh），请大家完成此操作。 在仿真程序编译后：点击按钮，在点击如下图按钮后， 下方会出现Address工具栏，在Address栏中输入的地址， 其中D表示数据的位于DATA区，0x20表示所要显示的内存块的起始地址。通过改变表中地址内容，查看地址单元中的内容是否被改变。这三个按钮可以复位CPU运行程序，暂停程序。 查看不同数据存储区域的方法： DATA区——D：8位地址 XDATA区——X：16位地址 CODE区——C：16位地址 IDATA区——I：8位地址 3. 参考程序 数据块清零参考程序。 #include
《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 (5) 第3章MCS51系列单片机硬件结构 (13) 第4章MCS51系列单片机指令系统 (19) 第5章MCS51系列单片机汇编语言程序设计 (23) 第6章MCS51系列单片机中断系统与定时器/计数器 (30) 第7章MCS51系列单片机的串行口 (37) 第8章MCS51系列单片机系统扩展技术 (40) 第9章MCS51系列单片机键盘/显示器接口技术 (42) 第10章MCS51系列单片机模拟量接口技术 (46) 第11章单片机应用系统设计 (50)
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
单片微机原理及应用教学大纲 学时数：理论学时45、实验学时16 学分数：3 适用专业：电气工程及自动化、电子信息工程、电子信息科学与技术 一、本课程的性质、目的和任务 《单片机原理与应用》是电气工程及自动化、电子信息工程、电子信息科学与技术等的专业基础课。 通过本课程的学习，使学生掌握单片微型计算机的原理结构、工作原理、指令系统、编程技术、接口技术和实际应用。为学生将来在工作中，能够应用单片机技术解决实际问题打下基础。 1、知识要求： 通过该课程学习，使学生掌握单片机的功能结构和工作原理、寻址方式、指令系统、汇编语言程序设计、单片机系统的扩展、接口技术。 2、素质要求： 通过该课程学习，培养学生的工程观念和规范意识，使学生建立起完整的单片机应用系统的概念；培养学生质量第一的思想；鼓励学生勤奋学习，要有进取精神；使学生确立严谨的工作特点和踏实的工作作风。 3、能力要求： 通过该课程学习，使学生能够设计简单的单片机应用系统，能够编写有一定功能的程序。 二、教学内容和基本要求 第一章概述 1、单片机的发展及现状 2、单片机的特点及应用 要求：了解本章内容。 第二章 MCS-51单片机的结构和原理
1、MCS-51单片机的结构 2、MCS-51单片机引脚及其功能 3、8051存储器的配置 4、CPU时序 5、复位及复位电路 6、输入/输出端口结构 要求：掌握MCS-51单片机的结构、引脚、存储器配置，理解CPU的时序、复位电路、输入/输出端口结构和工作原理。 第三章 MCS-51单片机指令系统及汇编语言程序设计 1、MCS-51单片机的寻址方式 2、MCS-51单片机的指令系统 3、汇编语言源程序基本知识 4、编程的步骤、方法和技巧 要求：掌握MCS-51单片机寻址方式、指令系统，理解汇编语言源程序基本知识，学会编写汇编语言源程序的基本方法，能够编写一些简单的程序。 第四章 MCS-51单片机的中断系统 1、微机的输入/输出方式 2、中断的概念 3、8051中断系统结构及中断控制 4、中断处理过程 5、外中断的扩展方法 要求：理解MCS-51单片机中断系统的结构和工作原理，掌握单片机中断系统的应用，掌握中断服务编程的编写。
信息科学技术学院 （答案写在答题纸上，写在试题纸上无效） 一、 填空题（30分） 1、计算机存储信息是按位存放的，1个字节等于 个二进制位，1KB 等于 个字节。 2、设A=10001110，B=11001100，则A 和B 的“或”A+B= ，A 和B 的“与”A ?B= ，A 和B 的异或 A ⊕B ＝ ， A 的“非”A = 。 3、布尔代数中的摩根定理是： B A += ，B A ?= 。 4、8088CPU 的数据总线是 位的，地址总线是 位的。 5、8086CPU 从功能上可分为两部分，即 和 。 6、8086CPU 的4个段地址寄存器分别是CS 、DS 、ES 、SS,其中CS 是 寄存器，DS 寄存器，ES 是 寄存器，SS 是寄存器。 7、8086CPU 的标志寄存器的标志位可分为控制标志和状态标志，其中ZF 是 标志，DF 是 标志。 8、8086CPU 的4个通用寄存器分别是 、 、 、 ，它们既可以作为 位寄存器使用，也可以作为 位寄存器使用。 9、8086CPU 可用20位地址寻址 字节的存空间。 10、计算机I/O 接口电路与外部设备间可以交换的信号类型有4类，除了 量和 量外，还包括开关量和脉冲量。 11、在8086的几种寻址方式中，采用立即数寻址时操作数在指令中提供，那么采用寄存器寻址时操作数在 中，采用直接寻址方式时操作数在 中，采用寄存器间接寻址方式时操作数在 中。 二、 选择题（14分） 1、与十进制数88等值的二进制数是 。 A ）1110001 B ）1110011 C ）1011000 D ）1101100 2、十进制数63.875转换成二进制数是 。 A ）110100.01 B)111111.111 C)100110.11 D)100101.101 3、十进制数64转换成八进制数是 。 A ）001Q B ）100Q C ）161Q D ）112Q 4、将二进制小数11.11转换成十进制小数是 。 A ）3.75 B)2.75 C)3.25 D)3.5 5、 是计算机的记忆装置的基本单元。 A ）触发器 B)寄存器 C)存储器 D)计数器 6、常见的通信方式有并行通信和串行通信，那么8255A 是一颗 芯片。 A ）并行通信 B ）串行通信 C ）既可以进行并行通信也可以进行串行通信 D ）无线通信 7、8086计算机系统中常用的中断处理芯片是 。 A ）8259A B ）8255A C ）8286 D ）8284A 8、计算机系统中的I/O 接口又被称为 。 A ）输入/输出接口 B ）并行通信接口 C ）串行通信接口 D ）控制接口 9、DW 是 伪指令。 课程考试试题 学期 学年 拟题人: 校对人: 拟题学院（系）: 适 用 专 业:
第一章单片机基础 1-1单片机的发展分为几个阶段？答：单片机的发展到目前为止大致分为5个阶段：第一阶段：单片机发展的初级阶段。 第二阶段：低性能单片机阶段。 第三阶段：高性能单片机阶段。 第四阶段：16位单片机阶段。 第五阶段：单片机在集成度、功能、速度、可靠性、应用领域等方面向更高水平发展。1-2说明单片机的主要应用领域？答：由于单片机具有体积小、重量轻、价格便宜、功耗低、易扩展、可靠性高、控制功能强及运算速度快等特点，在国民经济建设、军工产品及家用电器等各个领域均得到广泛应用。主要有：①工业自动化；②智能仪表；③消费类电子产品；④通信方面；⑤军工产品；⑥终端及外部设备控制；⑦多机分布式系统。 1-3MCS-51系列单片机片内包含哪些功能部件？各功能部件的功能是什么？答：MCS-51系列单片机的内部结构：1.中央处理器CPU。其主要完成单片机的运算和控制功能，MCS-51系列单片机的CPU不仅可以处理字节数据，还可以进行位变量的处理。2.片内数据存储器RAM。RAM用于存储单片机运行中的工作变量、中间结果和最终结果等。3.片内程序存储器ROM/EPROM。程序存储器既可以存放已编制的程序，也可以存放一些原始数据和表格。4.特殊功能寄存器SFR。SFR用以控制和管理内部算术逻辑部件、并行I/O口、定时/计数器、中断系统等功能模块的工作。5.并行口。一共有4个8位的并行I/O口：P0、P1、P2、P3。P0是一个三态双向口，可作为地址/数据分时复用口，也可作为通用I/O口。P1只能作为通用I/O口。P2可以作为通用I/O口，也可作为在单片机扩展外部设备时，高8位地址总线使用。P3除了作为通用准双向I/O接口外，各引脚还具有第二功能。6.串行口。有一个全双工的串行口，可以实现单片机与外设之间数据的逐位传送。7.定时/计数器。可以设置为定时方式或计数方式。 1-4MCS-51系列单片机引脚中有多少I/O线？它们和单片机对外的地址总线和数据总线有什么关系？地址总线和数据总线各是多少位？说明准双向口的含义？答：MCS-51一共有32个I/O引脚。P0口有8位数据总线和地址总线的低8位，P2口有地址总线的高8位，因此单片机的地址总线位是16位，寻址空间为64KB，数据总线位宽为8位。同时在P3口还R/W控制信号线。“准双向口”即不是真的双向口的意思。双向口与准双向口的区别为双向口有高阻态,输入为真正的外部信号,准双向口内部有上拉,故高电平为内部给出不是真正的外部信号!软件做处理时都要先向口写“1”！P0是双向口，P1、P2、P3均为准双向口。 1-5MCS-51系列单片机的EA引脚的作用是什么？该引脚分别接高电平和低电平时各有何种功能？答：EA为访问外部程序存储器控制信号，低电平有效。当EA端保持高电平时，单片机访问片内程序存储器；当EA保持低电平时无论片内有无程序存储器，均只访问外部程序存储器。 1-6MCS-51系列单片机的RST引脚的作用是什么？说明单片机上电复位的工作过程？答：RST是复位信号输入端，高电平有效。当单片机运行时，再该引脚出现持续时间大于两个机器周期的高电平，就可完成复位操作。上电复位利用电容两端电压不能突变的原理，在上电瞬间RST引脚与VCC引脚电压相等，随着电容充电两端电压逐渐上升，RST引脚逐渐下降。在充电过程中能够提供足够的高电平，使单片机能够可靠的复位。 1-7MCS-51系列单片机存储器从物理结构、寻址空间分布及功能上如何分类？寻址范围为多少？答：51单片机存储器从物理结构上可分为：片内、片外程序存储器与片内、片外数据存储器4个部分。从寻址空间分布和功能上分为128字节的片内RAM区、128字节的特殊功能寄存器区、64KB的外部RAM区、64KB的外部ＲＯＭ区、４ＫＢ的片内ｆ
第1章微型计算机系统概述 习题参考答案 1-1 ?微型计算机包括哪几个主要组成部分，各部分的基本功能是什么？答：微型计算机由CPU、存储器、输入/输出接口及系统总线组成。 CPU是微型计算机的核心部件，一般具有下列功能：进行算术和逻辑运算。暂存少量数据。对指令译码并执行指令所规定的操作。与存储器和外设进行数据交换的能力。提供整个系统所需要的定时和控制信号。响应其他部件发出的中断请求；总线是计算机系统各功能模块间传递信息的公共通道，一般由总线控制器、总线发送器、总线接收器以及一组导线组成；存储器是用来存储数据、程序的部件； I/O接口是微型计算机的重要组成部件，在CPU和外设之间起适配作用。1-2. CPU执行指令的工作过程。 答：指令执行的基本过程： (1)开始执行程序时，程序计数器中保存第一条指令的地址，指明当前将要执行的指令存放在存储器的哪个单元。 (2)控制器：将程序计数器中的地址送至地址寄存器MAR，并发出读命令。存储器根据此地址取出一条指令，经过数据总线进入指令寄存器IR。 (3)指令译码器译码，控制逻辑阵列发操作命令，执行指令操作码规定的操作。 (4)修改程序计数器的内容。 1-3.果微处理器的地址总线为20位，它的最大寻址空间为多少？ 20 答：2 =1048576=1MB 1-4.处理器、微型计算机和微型计算机系统之间有什么关系？ 答： 微处理器是微型计算机的核心部件。微处理器配上存储器、输入/输出接口及相应的外设构成完整的微型计算机。以微型计算机为主体，配上系统软件和外部设备以后，就构成了完整的微型计算机系统。 1-5 .下面十进制数分别转换为二进制、八进制和十六进制数：128, 65535, 1024 答： 128，二进制：10000000B，八进制：2000，十六进制：80H 65535,二进制：1111111111111111B，八进制：1777770，十六进制：FFFFH
内容简介 本书是教育部高等学校自动化专业教学指导分委员会立项的“工程应用型自动化专业课程体系与教材建设”项目的成果。由原教育部副部长吴启迪教授和教育部高等学校自动化专业分委员会主任、中国工程院院士清华大学吴澄教授共同作序。由高等教育出版社出版, 山东大学陈桂友教授主编，姚永平、王威康主审。2012年4月出版，至今已进行三次印 刷，得到了国内许多高校的教师普遍认可，计划2014年进行第二版出版工作。 本书以基于可仿真的STC15F2K60S2系列单片机为背景，从介绍微型计算机的基本结构和工作原理入手，介绍单片微型计算机（单片机）的构成、各个模块的工作过程、接口原理、应用电路设计、汇编语言和C语言设计，内容尽可能地选择了目前实际工程中常用的新技术、新器件，力图达到学以致用的根本目的。
全书共分12章，第1章简要介绍微型计算机的发展历史及应用；第2章介绍微型计算机的基础知识，包括数制编码、微型计算机的常见电路、常见技术术语等；第3章介绍计算机系统的组成与工作原理，介绍模型机的构成及工作过程，并介绍单片机的内部结构及典型系统构成；第4章介绍单片机的指令系统及汇编语言程序设计，介绍单片机程序仿真调试和下载的方法；第5章介绍单片机的C语言程序设计与调试，介绍C语言与单片机汇编语言之间的联系；第6章介绍中断的概念和单片机的中断系统；第7章介绍定时器计数器与可编程计数器阵列；第8章介绍数据通信技术，主要介绍常用的并行接口和串行接口工作原理、接口方法以及常用的数据接口芯片及其使用实例；第9章是模数转换器与数模转换器，分别介绍两种转换器的原理和典型芯片的应用；第10章介绍人机交互接口设计，人机交互接口是单片机应用系统必不可少的接口应用；第11章介绍单片机系统的看门狗技术、时钟选择及省电方式的原理和技术；第12章介绍应用系统的设计实例，从硬件和软件两个方面介绍应用系统的设计。每章都有配套的习题，所举例程均经调试通过，很多程序均来自科研和实际应用系统。为了便于学习，开发了与教材配套的综合教学实验平台，该平台提供了20余种实验供学生选用学习，也为善于思考、乐于动手实践的学生提供了自学习实验手段。 本书深入浅出，层次分明，实例丰富，通俗易懂，突出实用，可操作性强，特别适合于作为普通高校计算机类、电子类、电气自动化及机械专业的教学用书。还可作为高职高专以及培训班的教材使用。同时，也可作为从事单片机应用领域的工程技术人员的参考书。 网上订购https://www.doczj.com/doc/a95364321.html,, https://www.doczj.com/doc/a95364321.html,, https://www.doczj.com/doc/a95364321.html, 目录： 第一章微型计算机概述................................................................................................................... 1.1 微型计算机发展概况.......................................................................................................... 1.1.1 微处理器和微型计算机........................................................................................... 1.1.2 微型计算机的基本构成........................................................................................... 1.1.3 单片微型计算机简介............................................................................................... 1.1.4 微型计算机的软件系统........................................................................................... 1.2 微型计算机的应用.............................................................................................................. 1.3 习题...................................................................................................................................... 第二章微型计算机的基础知识....................................................................................................... 2.1 计算机中的数制及其编码.................................................................................................. 2.1.1 数与数制................................................................................................................... 2.1.2 不同数制之间的转换............................................................................................... 2.1.3 数值数据的编码及其运算....................................................................................... 2.1.4 非数值数据的编码................................................................................................... 2.2 布尔代数和常见逻辑电路.................................................................................................. 2.2.1 布尔代数................................................................................................................... 2.2.2 基本逻辑运算和逻辑门电路................................................................................... 2.2.3 常用组合逻辑电路................................................................................................... 2.3 微型计算机的常用技术术语和技术.................................................................................. 2.3.1 常用单位及术语....................................................................................................... 2.3.2 常见技术................................................................................................................... 2.4 习题...................................................................................................................................... 第三章计算机系统的组成与工作原理........................................................................................... 3.1 模型机的结构及工作过程.................................................................................................. 3.1.1 模型机的结构简介...................................................................................................