单片机原理及接口技术课后答案第三版.doc

单片机原理及接口技术是计算机科学与技术领域的一个重要分支，主要研究如何利用微处理器进行数据处理和控制。在单片机中，所有的硬件组件都集成在一个单一的芯片上，这大大减小了体积、提高了效率并降低了成本。本文将深入探讨单片机的特点、组成、工作原理以及相关的知识点。 单片机具有以下显著特点： 1. **片内存储容量大**：随着技术的发展，单片机的存储容量不断提升，可以存储更多的程序和数据。 2. **抗干扰性强，可靠性高**：单片机设计时考虑了工业环境的恶劣条件，具有良好的抗干扰性能，确保稳定运行。 3. **引线齐全，易于扩展**：丰富的引脚使得单片机可以方便地与其他硬件设备连接，实现复杂系统扩展。 4. **高速运营，控制功能强大**：单片机的运算速度高，可以执行复杂的控制任务。 5. **数据信息保存时间长**：某些单片机的非易失性存储器可以在断电后长时间保存信息。 89C51是一款经典的单片机，其内部包含的主要逻辑功能部件包括： 1. **CPU（中央处理器）**：8位，负责执行指令和控制整个系统。 2. **片内RAM**：128字节，用于临时存储数据。 3. **特殊功能寄存器**：21个，用于控制和状态指示。 4. **程序存储器**：4KB，存储程序代码。 5. **并行I/O口**：8位，共4个，用于与外部设备交换数据。 6. **串行接口**：全双工，1个，支持串行通信。 7. **定时器/计数器**：16位，2个，用于定时和计数操作。 8. **片内时钟电路**：提供系统时钟，确保操作同步。 微型计算机执行程序的过程是通过CPU读取内存中的指令，然后逐条解码执行。而**嵌入式系统**是计算机技术与特定应用相结合的产物，通常包括嵌入式微处理器、微控制器、DSP处理器和片上系统等多种形式。单片机因其高度集成和针对性设计，常被视作典型的嵌入式系统，广泛应用于各种工业控制、自动化设备和消费电子产品中。 89C51的EA端口用于选择程序存储器的地址空间，高电平时只访问片内存储器，低电平时则访问外部ROM。其存储器分为ROM、片外RAM和片内RAM三个空间，采用不同的寻址方式区分。片内RAM由128字节的普通RAM和128字节的特殊功能寄存器组成，其中20H~2FH字节地址区域支持位寻址，便于对单个位进行操作。 布尔处理器存储器的位寻址使得单片机可以对片内RAM的某些位进行独立设置和读取，增强了处理能力。判断89C51是否正常工作的方法包括观察时钟信号、ALE（地址锁存允许）信号、PSEN（程序存储器选通信号）等。 在89C51中，通过PSW寄存器的RS1和RS0位可以设定当前的工作寄存器组，选择00H~1FH中的4组16位工作寄存器。P0口作为通用I/O口输入时，需注意通过TTL“OC”门输入数据时的电平转换问题，因为P0口在未使用外部上拉电阻时不能直接驱动TTL负载。 单片机原理及接口技术涵盖了单片机的结构、特性、操作机制以及它们在嵌入式系统中的应用，这些知识对于理解和设计基于单片机的系统至关重要。学习和掌握这些内容将有助于开发者创建高效、可靠的嵌入式解决方案。