单片机简答题(20211010040608).pdf
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单片机,全称单片微型计算机,是一种高度集成的微型计算机系统,它在一个芯片上集成了中央处理器(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、定时器/计数器以及多种输入/输出(I/O)接口。相较于一般的微型计算机,单片机具有以下特点: 1. 存储器分立:单片机的程序存储器通常是ROM,用于存储固定不变的程序;数据存储器是RAM,用于临时存储运行中的数据。 2. 控制指令系统:单片机的指令系统设计更侧重于实时控制,指令集强大,便于实现复杂的控制任务。 3. I/O接口多样化:单片机具有丰富的I/O引脚,能适应不同类型的外设连接。 4. 完整的产品系列:提供不同性能和功能的型号,满足不同应用场景的需求,具有良好的扩展性。 5. 应用广泛:单片机广泛应用在家电、仪器仪表、工业控制、通信、机器人等领域。 在选择单片机时,根据片内ROM的配置形式有以下几种策略: - 掩膜ROM型:适用于大批量生产,程序固定且不可修改。 - EPROM型:允许用户多次写入和擦除,适合研发阶段和小批量生产。 - 无ROM型:需外接ROM,成本低,扩展性强,系统结构复杂。 - E2PROM型:电可擦除,使用方便。 - OTPROM型:一次性编程,成本低,适用于程序确定后不再修改的情况。 控制器是计算机系统的核心部分,由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序发生器和操作控制器组成,负责协调整个系统的操作。 微型计算机由微处理器(CPU)、存储器(包括ROM和RAM)、接口适配器(I/O接口电路)和输入/输出设备组成,它们通过系统总线互相连接,实现数据传输和控制。 寻址方式是指寻找指令中操作数地址的方法,有直接寻址、间接寻址等多种方式。 堆栈是内存中一段特殊的区域,遵循“后进先出”(LIFO)原则,常用于临时存储数据和保护程序状态。 汇编语言是低级编程语言,需要通过汇编器转换成机器语言。指令周期是执行一条指令所需的时间,通常由多个机器周期组成。 进位和溢出是计算过程中可能出现的情况:进位是正常的位运算结果,而溢出则表示运算结果超出了数据类型所能表示的最大范围,导致结果不正确。 8051单片机是常用的单片机之一,包含8位CPU、4KB片内ROM、128B片内RAM、21个特殊功能寄存器(SFR)、4个8位并行I/O口、一个串行口、两个定时器/计数器、5个中断源、两个中断优先级和内部时钟。 EA/VPP引脚在8051中起到关键作用,当EA接高电平时,CPU执行片内ROM的指令;在8031中,由于没有片内ROM,该引脚通常需要外接高电平,以使能外部ROM。
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