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第一章
2.简述单片机的基本含义。
答:如果在一块芯片上,集成了一台微型计算机的四个基本组成部分,这种芯片就被称为单片微型计算机(Single Chip Microcomputer),简称单片机。也就是说,单片机是一块芯片上的微型计算机。
4.单片机的分类及主要指标是什么?
答:单片机从机器字长(即数据总线宽度)上可以分为4位机、8位机、16位机、32位机和64位机;从用途上可分成专用型单片机和通用型单片机两大类。
主要指标:位数、存储器、I/O口、速度、工作电压、功耗、温度、附加功能。
6.简述单片机、单片机系统、单片机应用系统之间的异同。
答:单片机是在一块集成电路上把CPU、存储器、定时器/计数器及多种形式的I/O接口集成在一起而构成的微型计算机。
单片机智能化产品中,以单片机为核心组成的硬件电路统称为单片机系统。
为了实现产品的智能化处理与智能化控制,还要嵌入相应的控制程序,称之为单片机应用软件。
嵌入了应用软件的单片机系统称为单片机应用系统。
单片机是单片机系统中的一个器件,单片机系统是构成某一单片机应用系统的全部硬件电路,单片机应用系统是单片机系统和应用软件相结合的产物。
第三章
1.请写出单片机应用系统的一般研制步骤和方法。
答:分为总体设计、硬件电路的构思设计、软件的编制和仿真调试几个阶段。单片机应用系统的研制流程如图3.1所示。
2.总体设计要考虑哪些主要因素?
答:
① 确立功能特性指标
② 单片机的选型
③ 软件的编写和支持工具
3.单片机应用系统软、硬件分工要考虑哪些因素?
答:
单片机应用软件的设计与硬件的设计一样重要,没有控制软件的单片机是毫无用处的,它们紧密联系,相辅相成,并且硬件和软件具有一定的互换性,在应用系统中,有些功能既可以用硬件实现,也可以用软件完成。多利用硬件,可以提高研制速度、减少编写软件的工作量、争取时间、争取商机,但这样会增加产品的单位成本,对于以价格为竞争手段的产品不宜采用。相反,以软件代替硬件完成一些功能,最直观的优点是可以降低成本,提高可靠性,增加技术难度而给仿制者增加仿制难度;缺点是同时也增加了系统软件的复杂性,软件的编写工作量大,研制周期可能会加长,同时系统运行的速度可能也会降低等。因此在总体考虑时,必须综合分析以上因素,合理地制定某些功能硬件和软件的比例。
7.请解释ISP和IAP?具有ISP和IAP功能的单片机有什么好处?
答:
随着单片机技术的发展,出现了可以在线编程的单片机。这种在线编程目前有两种实现方法:在系统编程(ISP)和在应用编程(IAP)。ISP一般通过单片机专用的串行编程接口对单片机内部的Flash存储器进行编程,而IAP技术是从结构上将Flash存储器映射为两个存储体,当运行一个存储体上的用户程序时,可对另一个存储体重新编程,之后将控制从一个存储体转向另一个。
利用ISP和IAP,不需要编程器就可以进行单片机的实验和开发,单片机芯片可以直接焊接到电路板上,调试结束即为成品,甚至可以远程在线升级或改变单片机中的程序。
8.单片机系统的编程语言有哪几种?单片机的C语言有哪些优越性?
答:
单片机的高级语言包括:BASIC语言、PL/M语言和C语言。BASIC语言主要应用在MCS-51系列单片机上,使用效果不是很理想,现在已经不再使用。PL/M语言对硬件的控制能力和代码效率都很好,但局限于Intel公司的单片机系列,可移植性差。目前流行的单片机编程语言为C语言。
7.什么是堆栈?堆栈有何作用?在程序设计时,有时为什么要对堆栈指针SP重新赋值?如果CPU在操作中要使用两组工作寄存器,你认为SP的初值应为多大?
答:
堆栈是个特殊的存储区,主要功能是暂时存放数据和地址,通常用来保护断点和现场。它的特点是按照先进后出的原则存取数据,这里的进与出是指进栈与出栈操作。
80C51片内RAM的部分单元可以用做堆栈。有一个8位的堆栈指针寄存器SP,专用于指出当前堆栈顶部是片内RAM的哪一个单元。80C51单片机系统复位后SP的初值为07H,也就是将从内部RAM的08H单元开始堆放信息。但是,80C51系列的栈区不是固定的,只要通过软件改变SP寄存器的值便可更动栈区。为了避开工作寄存器区和位寻址区,SP的初值可置为2FH或更大的地址值。
如果CPU在操作中要使用两组工作寄存器,如果不使用位变量,SP的初值至少应为0FH或更大的值;如果使用位变量,SP的初值至少应为2FH或更大的值;Keil C51编译器会自动计算SP的初始设定值,无需编程者关心。
13.复位的作用是什么?有几种复位方法?复位后单片机的状态如何?
答:
复位是单片机的初始化操作。单片机系统在上电启动运行时,都需要先复位,其作用是使CPU和系统中其他部件都处于一个确定的初始状态,并从这个状态
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