单片机原理及接口技术-习题答案第四版李朝青(修订后)
### 单片机原理及接口技术关键知识点解析 #### 第一章:基础知识 **1. 微处理器(CPU)、微机与单片机的区别** - **微处理器(CPU)**:是微型计算机的核心部件,负责执行指令和控制操作。它本身不具备完整的计算能力,必须配合其他硬件组件一起工作。 - **微机**:是一种完整的计算机系统,包含微处理器、存储器、输入输出设备等。它可以独立完成数据处理任务。 - **单片机**:将微处理器、存储器(RAM和ROM)、输入输出接口等功能集成在同一块芯片上,形成一个完整的微型计算机系统。这种设计极大地简化了系统结构,提高了系统的可靠性和抗干扰能力。 **2. 单片机的特点** - **集成度高**:单片机将各种功能集成在一个芯片内,使得体积更小、功耗更低。 - **抗干扰性强**:由于采用单芯片设计,减少了外部连线数量,增强了系统的稳定性。 - **易于扩展**:单片机提供了丰富的外部接口资源,便于与其他设备连接,满足不同应用需求。 - **速度快、功能强大**:现代单片机的运行速度不断提高,能够支持复杂的控制任务。 - **数据保存时间长**:某些单片机具备非易失性存储器,即使断电也能长时间保存数据信息。 **3. 微型计算机执行程序的过程** 微型计算机执行程序的基本步骤包括: 1. **加载指令**:首先将存储在内存中的程序指令读入CPU的指令寄存器中。 2. **解码指令**:对读入的指令进行解码,确定指令的具体含义。 3. **执行指令**:根据解码结果执行相应的操作。 4. **重复上述过程**:循环执行上述步骤,直至程序结束。 **4. 微型计算机的组成** 微型计算机主要由以下几个部分组成: - **微处理器**:负责执行指令的核心部件。 - **存储器**:用于存放程序和数据。 - **接口适配器**(I/O接口):实现CPU与外部设备之间的数据传输。 - **输入输出设备**:如键盘、显示器等,用于人机交互。 #### 第二章:89C51单片机介绍 **1. 89C51单片机的主要逻辑功能部件** - **CPU**:8位中央处理器,执行基本的算术逻辑运算。 - **片内RAM**:提供128B的随机访问存储空间。 - **特殊功能寄存器**:共21个,用于控制单片机的各种功能。 - **程序存储器**:内置4KB的ROM或Flash存储器。 - **并行I/O口**:4个8位并行端口,用于数据输入输出。 - **串行接口**:全双工模式,支持异步通信。 - **定时器/计数器**:两个16位定时器/计数器,用于时间控制和事件计数。 - **片内时钟电路**:内置振荡器,用于产生系统时钟信号。 **2. 89C51的EA端的作用** - EA端(External Access)用于控制单片机是否访问外部程序存储器。 - 当EA为高电平时,单片机优先访问内部程序存储器。 - 当EA为低电平时,单片机只访问外部程序存储器。 **3. 89C51的存储器空间划分** - **ROM空间**(片内外统一编址):使用MOVC指令访问。 - **片外RAM**:使用MOVX指令访问,最大支持64KB。 - **片内RAM**:使用MOV指令访问,地址范围为00H至FFH(256B),其中低128B为真正的RAM区,高128B为特殊功能寄存器(SFR)区。 **4. 片内RAM的空间分配** - 片内RAM分为两个区域: - **真正的RAM区**(00H至7FH):低128B,用于存放变量和中间计算结果。 - **特殊功能寄存器区**(80H至FFH):高128B,用于存储特殊功能寄存器。 **5. 布尔处理存储器的空间分配** - 在片内RAM中,20H至2FH为位寻址区,对应的位地址范围为00H至7FH,方便进行位操作。 **6. 如何判断89C51是否正常工作** - **观察XTAL2端**:使用示波器观察XTAL2端是否有脉冲信号输出,确认振荡电路是否正常。 - **观察ALE端**:ALE(地址锁存允许)信号为时钟频率的六分之一,可以通过观察该端口是否有脉冲输出来判断芯片是否正常工作。 - **观察PSEN端**:如果PSEN端有脉冲输出,则表明单片机能从外部程序存储器中读取指令。 **7. 工作寄存器组的选择** - 通过PSW(程序状态字)中的RS1和RS0位来选择当前的工作寄存器组,共有四组可供选择。 **8. P0口作为通用I/O口输入注意事项** - P0口内部没有上拉电阻,在作为通用I/O口输入时,需要外加上拉电阻以确保稳定的逻辑电平。 - 使用TTL“OC”门进行数据输入时,同样需要外加上拉电阻。 **9. 读端口锁存器与读引脚的区别** - **读锁存器**:读取端口内部的状态,使用ANL P0, A指令。 - **读引脚**:读取外部信号的状态,例如MOVA, P1指令。 **10. P0~P3口结构差异及通用I/O口输入注意事项** - **P0口**:内部无上拉电阻,常用于地址总线的低8位。 - **P1口**:内部有上拉电阻,可以直接作为通用I/O口使用。 - **P2口**:内部有上拉电阻,常用于地址总线的高8位。 - **P3口**:内部有上拉电阻且具有第二功能,可用作通用I/O口或第二功能端口。 - 作为通用I/O口输入时,所有端口均需注意外部信号的稳定性,尤其是P0口,必须外加上拉电阻。 **11. EA信号的功能及使用方法** - EA信号用于决定单片机是否访问外部程序存储器。 - 当EA为高电平时,单片机优先访问内部程序存储器。 - 当使用8031单片机时,由于其内部没有程序存储器,因此EA引脚通常接地。 通过深入分析单片机的结构和工作原理,我们可以更好地理解单片机的工作机制,从而有效地利用其优势解决实际问题。
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- weixin_423864002018-07-18太坑了。。。不想嗦话
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