单片微型计算机原理与应用答案.doc

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 开机复位后，CPU使用的是哪组工作寄存器? 它们的地址如何? CPU如何指定和改变当前工作寄存器组? 答：开机复位后使用的是0组工作寄存器，它们的地址是00H~07H，对程序状态字PSW中的RS1和RS0两位进行编程设置，可指定和改变当前工作寄存器组。RS1、RS0=00H时，当前工作寄存器被指定为0组；RS1、RS0=01H时，当前工作寄存器被指定为1组；RS1、RS0=10H时，当前工作寄存器被指定为2组；RS1、RS0=11H时，当前工作寄存器被指定为3组。 2.6 MCS-51的时钟周期、机器周期、指令周期是如何定义的?当振荡频率为12MHz时，一个机器周期为多少微秒? 答：① 时钟周期也称为振荡周期，定义为时钟脉冲的倒数，是计算机中最基本的、最小的时间单位。 ② CPU取出一条指令至该指令执行完所需的时间称为指令周期，因不同的指令执行所需的时间可能不同，故不同的指令可能有不同的指令周期。 ③ 机器周期是用来衡量指令或程序执行速度的最小单位。它的确定原则是以最小指令周期为基准的，即一个最小指令周期为一个机器周期。 ④当振荡频率为12MHz时，一个机器周期1微秒 2.7 MCS-51单片机的控制信号、、有哪些功能？ 答：是访问程序存储器控制信号。当端接低电平时，则不管芯片内部是否有程序存储器，CPU只访问外部程序存储器。对8031来说，因其内部无程序存储器，所以该引脚必须接地。当端接高电平时，CPU访问内部程序存储器，但当PC（程序计数器）值超过某一值时，将自动转向片外程序存储器1000H地址继续执行程序。 是地址锁存允许信号。当CPU访问外部存储器或I/O接口时，ALE输出脉冲的下降沿用于锁存16位地址的低8位。在不访问外部存储器或I/O接口时，ALE端有周期性正脉冲输出，其频率为振荡频率的1/6。但是，每当访问外部数据存储器或I/O接口时，在第二个机器周期中ALE只出现一次，即丢失一个ALE脉冲。 片外程序存储器读选通信号。在CPU从外部程序存储器读取指令（或常数）期间，每个机器周期两次有效，但在访问外部数据存储器或I/O接口时，信号将不出现。端可以驱动8个TTL负载。 2.9 简述MCS-51内部数据存储器的存储空间分配。 答：内部数据存储器分为3个区域： 工作寄存器区（00H~1FH）； 位寻址区（20H~2FH）； 堆栈和数据缓冲器区（30H~7FH或30H~0FFH）。 2.10 位地址和字节地址有何区别? 位地址20H具体