单片微型计算机原理及应用课后答案_华中科技大学

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1、习题22.1MCS-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

2、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

3、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

4、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=

5、11H时，当前工作寄存器被指定为3组。2.6MCS-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。②CPU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2.7MCS-51单片机的控制信号、、有哪

6、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

7、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。2.8MCS-51的片外程序存储器和片外数据存储器共处同一地址空间为什么不会发生总线冲突?答：MCS-51的片外程序存储器和片外数据存储器共处同一地址空间，地址范围都是0000H～FFFFH（64KB），但不会发生总线冲突。因片外程序存储器和片外数据存储器的读写控制信号不同，片外程序存储器的读信号是，而片外数据存储器的读信号为、写信号为,访问