《单片机原理、应用与PROTEUS仿真》.doc

单片机原理、应用与PROTEUS仿真 习题答案 王妹芳编写 周灵彬审校 目 录 第一章 概 论 2 第二章 AT89C51单片机内部结构基础 3 第三章 AT89C51指令系统 6 第四章 AT89C51汇编语言程序设计 10 第五章 AT89C51输入/输出（I/O）口及其简单应用 16 第六章 AT89C51中断系统与定时器/计数器 18 第一章 概 论 1. 什么是单片机、单片机系统、单片机应用系统？ 答：单片机：又名微控制器，是将微型计算机中的中央处理器（CPU）、随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）及I/O口电路等主要部件，结合连接它们的总线集成在一块芯片上，即它是一块智能芯片。 单片机系统：单片机本身只是一块芯片，它并不能集成计算机的全部电路，因此需要加上时钟、复位电路等，才能构成单片机最小应用系统；若最小系统资源不足时，还需扩展外围电路和外围芯片等，从而构成能满足应用要求的单片机系统。 单片机应用系统：它是为实际的控制应用而设计的，该系统与控制对象结合在一起，是满足嵌入式对象要求的全部电路系统。它在单片机的基础上配置了前/后向通道接口电路、人机交互通道接口电路、串行通信接口等面向对象的接口电路。 另单片机系统和单片机应用系统都是软硬件结合的系统，缺一不可。 2. 单片机有哪些特点？ 答：单片机的特点很多，主要是体积小品种多，价格便宜，可靠性高，使用灵活，还有（1）突出控制功能（2）ROM和RAM分开（3）单片机资源具有广泛的通用性（4）易于扩展ROM、RAM、定时/计数器、中断源等资源。 3. 为什么说AT89C51单片机是MCS-51系列的兼容机？AT89C51单片机有何优点？ 答： AT89系列单片机是将FLASH存储器技术和MCS-51系列单片机的基本内核相结合的单片机，且管脚也与之兼容，可以直接代换，所以说AT89C51是MCS-51系列的兼容机。AT89C51单片机是AT89系列机的标准型单片机，它的优点主要有：内ROM是FLASH存储器，已获得广泛应用的80C51兼容，采用静态逻辑设计，操作频率范围宽，具有两个软件选择的节电模式等。 4. AT89C51单片机由哪些主要功能部件组成？ 答：CPU，RAM，ROM，I/O接口等。 5. 面包板、电子电路实验板、PCB板在产品开发过程中的作用？它们各有什么优缺点？ 答：它们都是单片机实际应用系统中的不可缺少的一部分，它们都是构成硬件系统连接的载体介质。面包板可以多次利用，可是稳定性不高；电子电路实验板的稳定性由焊接质量来决定，不可多次利用；PCB板最为可靠，可是如果不是量产，价格偏高，时间较长。 6. 简述单片机应用研发过程和研发工具。 答：任务分析→方案论证→硬件设计→软件设计→仿真调试→实物制作与调试。 研发工具：调试仿真软件KEIL、在线仿真器、编程器或ISP下载器、PROTEUS仿真平台、教学实验板等。 第二章 AT89C51单片机内部结构基础 1. AT89C51单片机内部结构主要有哪些部件组成？它们的主要功能是什么？ 答：AT89C51单片机内部结构主要有： （1）中央处理器CPU，是单片机的核心，完成运算和控制功能； （2）内部数据存储器（256字节），前面128个单元00H~7FH存储内部数据，后面128个单元80H~FFH被专用寄存器占用，用来实现对片内各部件进行管理、控制、监视； （3）程序计数器PC，是一个16位专用寄存器，其内容为下一条执行指令的地址； （4）Flash内部程序存储器（4K），用于存储程序、原始数据、表格等； （5）4个并行I/O口（8位），实现数据的并行输入输出； （6）串行通信口，实现单片机和其他数据设备之间的串行数据传送； （7）2个定时器/计数器（16位），实现定时或计数功能； （8）中断控制系统，共5个中断源，分高低两个优先级； （9）一个片内振荡器和时钟电路，为单片机产生时钟脉冲序列； （10）总线，用于连接各个部件和单片机系统的扩展。 2. 请将AT89C51的40个引脚按4类（电源、时钟、控制和I/O引脚）分类。 答：电源(2)：Vss接地端，Vcc接DC正电源线； 时钟(2)：XTAL1，XTAL2 控制（4）：RST复位输入，ALE/(/PROG)地址锁存允许/编程脉冲，/PSEN外ROM读选通信号，(/ES) / VPP内外ROM选择/编程电源 I/O引脚（32）：P0~P3并行8位I/O口 3. AT89C51单片机引脚/EA、RST、ALE、/PSEN的功能是什么？ 答：/EA是片内外ROM选择端，ROM的寻址范围为64KB，而AT89C51内部只有4KB ROM，当不够用时可在外扩展ROM。当/EA信号为低电平时，指访问外部ROM；当/EA为高电平时，则先访问