單片機(jī)課后習(xí)題答案

1、 1.1 計(jì)算機(jī)經(jīng)過了哪些主要發(fā)展階段？解：單片機(jī)的發(fā)展大致經(jīng)歷了四個(gè)階段：第一階段（19701974年），為4位單片機(jī)階段；第二階段（19741978年），為低中檔8位單片機(jī)階段；第三階段（19781983年），為高檔8位單片機(jī)階段；第四階段（1983年至今），為8位單片機(jī)鞏固發(fā)展階段與16位單片機(jī)、32位單片機(jī)推出階段。1.2 寫出下列機(jī)器數(shù)的真值：（1）01101110 （2）10001101（3）01011001 （4）11001110解：（1）01101110的真值=+110 （2）10001101的真值=+141或-115 （3）01011001的真值=+89 （4）1100111

2、0的真值=+206或-50說明：機(jī)器數(shù)是指計(jì)算機(jī)中使用的二進(jìn)制數(shù)，機(jī)器數(shù)的值稱為真值。機(jī)器數(shù)可表示為無符號(hào)數(shù)也可表示為帶符號(hào)數(shù)，其中計(jì)算機(jī)中的帶符號(hào)數(shù)一般為補(bǔ)碼形式。10001101若為無符號(hào)數(shù)。則其真值為+141；若為帶符號(hào)數(shù)，由于最高位（符號(hào)位）為1.所以為負(fù)數(shù)（補(bǔ)碼形式），則其真值為-115。1.4 寫出下列二進(jìn)制數(shù)的原碼、反碼和補(bǔ)碼（設(shè)字長為8位）。（1）010111 （2）101011（3）-101000 （4）-111111解：（1） x原=00010111 x反= 00010111 x補(bǔ)= 00010111（2）x原=00101011 x反= 00101011 x補(bǔ)= 00101

3、011（3）x原=10101000 x反= 11010111 x補(bǔ)= 11011000（4）x原=10111111 x反= 11000000 x補(bǔ)=110000011.5 已知X=10110110，Y=11001111，求X和Y的邏輯與、邏輯或和邏輯異或。 解：1.6 已知X和Y，試計(jì)算下列各題的和（設(shè)字長為8位）。（1）X=1011 Y=0011（2）X=1011 Y=0101（3）X=1001 Y=-0100（4）X=-1000 Y=0101（5）X=-1100 Y=-0100解：（1）X補(bǔ)碼=00001011 Y補(bǔ)碼=00000011 X+Y補(bǔ)=00001110 X-Y補(bǔ)=0000100

4、0（2）X補(bǔ)碼=00001011 Y補(bǔ)碼=00000101 X+Y補(bǔ)=00010000 X-Y補(bǔ)=00000110（3）X補(bǔ)碼=00001001 Y補(bǔ)碼=11111100 X+Y補(bǔ)=00010000 X-Y補(bǔ)=000001101.7 用補(bǔ)碼來完成下列運(yùn)算，并判斷有無溢出產(chǎn)生（設(shè)字長為8位）（1）85+60 （2）-85+60（3）85-60 （4）-85-60解：（1）x補(bǔ)+y補(bǔ)=01010101+00111100=10010001 = -111，有溢出（2）x補(bǔ)+y補(bǔ)=10101011+00111100=11100111 =-25，無溢出（3）x補(bǔ)+y補(bǔ)= 01010101+11000100

5、=00011001 =25，無溢出（4）x補(bǔ)+y補(bǔ)=10101011+11000100=01101111 =111，有溢出1.11 計(jì)算機(jī)由哪幾部分組成的？ 解：計(jì)算機(jī)由微處理器、存儲(chǔ)器和I/O接口電路構(gòu)成。各部分通過地址總線（AB）、數(shù)據(jù)總線（DB）和控制總線（CB）相連。1.12 什么叫微處理器？什么叫微型計(jì)算機(jī)？什么叫微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)？ 解：把CPU和一組稱為寄存器（Registers）的特殊存儲(chǔ)器集成在一片大規(guī)模集成電路或超大規(guī)模集成電路封裝之中，這個(gè)器件才被稱為微處理器。以微處理器為核心，配上由大規(guī)模集成電路制作的只讀存儲(chǔ)器（ROM）、讀寫存儲(chǔ)器（RAM）、輸入輸出、接口電路與系統(tǒng)總線

6、等所組成的計(jì)算機(jī)，稱為微型計(jì)算機(jī)。微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是微型計(jì)算機(jī)配置相應(yīng)的系統(tǒng)軟件,應(yīng)用軟件與外部設(shè)備等。1.15 什么叫單片微型計(jì)算機(jī)？和一般微型計(jì)算機(jī)相比，單片機(jī)有何特點(diǎn)？ 解：單片微型計(jì)算機(jī)就是在一塊硅片上集成了CPU、RAM、ROM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和多種I/O口（如并行、串行與A/D變換器等）的一個(gè)完整的數(shù)字處理系統(tǒng)。單片機(jī)主要特點(diǎn)有：品種多樣，型號(hào)繁多；存儲(chǔ)容量大；頻率高，速度快；控制功能強(qiáng)，集成度高；功耗低；配套應(yīng)用軟件多。2.5說明靜態(tài)RAM和動(dòng)態(tài)RAM的主要區(qū)別,使用時(shí)應(yīng)如何選用。解：靜態(tài)RAM，（SRAM）采用觸發(fā)器電路構(gòu)成一個(gè)二進(jìn)制信息的存儲(chǔ)單元，存取速度快，集成度低。動(dòng)態(tài)RA

7、M，（DRAM）集成度較高，對(duì)于同樣的引腳數(shù)其單片容量一般比SRAM高（集成度高），DRAM的存儲(chǔ)單元采用電容存儲(chǔ)信息，由于電容存在江山漏電，所以需要進(jìn)行定期刷新，存取速度較SROM慢。2.6現(xiàn)有1K8位的RAM芯片若干片。若用線選法組成存儲(chǔ)器，有效的尋址圍最大時(shí)多少KB？若用3-8譯碼器來產(chǎn)生片選信號(hào)，則有效的尋址圍最大又是多少？若要將尋址圍擴(kuò)展到64kB，應(yīng)選用什么樣的譯碼器來產(chǎn)生片選信號(hào)？解：1k8位的RAM芯片由10條地址線。8031的地址線為16條，所以還有6條地址線可以用來做片選信號(hào)。當(dāng)采用線選法時(shí)，每條高位地址線只能選中一片芯片，所以有效地址圍最大可為6kB。當(dāng)用38譯碼器來產(chǎn)生

8、片選信號(hào)時(shí)，一片38譯碼器可以產(chǎn)生8個(gè)片選信號(hào)，有效尋址圍可擴(kuò)大為8kB。若使用多片38譯碼器，則尋址圍還可以擴(kuò)大。若要將尋址圍擴(kuò)展到64kB，必須用6位線進(jìn)行全譯碼以產(chǎn)生64個(gè)片選信號(hào)。由于現(xiàn)在尚無現(xiàn)成的664譯碼器可用，故可選用多個(gè)38譯碼器，通過兩級(jí)譯碼來產(chǎn)生64個(gè)片選信號(hào)，共需9個(gè)38譯碼器?；蛘哂?個(gè)24譯碼器和4個(gè)416譯碼器通過兩級(jí)譯碼，也可以得到所需的64個(gè)片選信號(hào)。2.7什么是地址重疊區(qū)，它對(duì)存儲(chǔ)器擴(kuò)展有何影響；若有1k8位RAM并采用74LS138譯碼器來產(chǎn)生片選信號(hào)，圖2.18中的兩種接法的尋址圍各是多少KB？地址重疊區(qū)有何差別？圖中G1、G2A和G2B為譯碼器的使能端。

9、圖2.18 題2.7附圖解：所謂地址重疊，其表現(xiàn)就是若干個(gè)地址都可選中同一存貯器芯片的同一單元，即一個(gè)單元有多個(gè)地址。地址重疊區(qū)即是指有哪些地址區(qū)可以選中同一芯片的存貯單元。由于地址重疊區(qū)的存在，影響了地址區(qū)的有效使用，限制了存貯器的擴(kuò)展。圖2.18中的兩種接法，都能產(chǎn)生8個(gè)片選信號(hào)，選用1kB RAM時(shí)，尋址圍都是8kB。但是左圖有地址重疊區(qū)。高3位地址A13、A14和A15不論為何值，只要低13位地址一樣，都能選中同一芯片的同一單元。故共有8個(gè)地址區(qū)。對(duì)于Y0輸出選中的芯片地址為：0000H-03FFH，2000H-23FFH，4000H-43FFH，6000H-63FFH，8000H-0

10、3FFH，8000H-03FFH，A000H-A3FFH，C000H-C3FFH，E000H-E3FFH。而右圖的接法沒有地址重疊區(qū)。8片RAM所占用的地址為2000H-23FFH，其它的地址都選不中這些RAM的存貯單元。從系統(tǒng)擴(kuò)展的角度來看，圖2.18左圖可以接8片1kB RAM，而每片RMA又有8kB地址重疊區(qū)，所以64kB地址區(qū)全部用完。這個(gè)系統(tǒng)只能接8片1kB RAM，不能再擴(kuò)展。而圖2.18右圖中由于不存在地址重疊區(qū)，如果再增加譯碼器和控制門，就可以獲得更多的片選信號(hào)。只要連接得當(dāng)，系統(tǒng)最大可以擴(kuò)展64kB存儲(chǔ)器。所以地址重疊區(qū)的存在將限制存儲(chǔ)器的擴(kuò)展。2.8 某系統(tǒng)需要配置一個(gè)4k

11、8位的靜態(tài)外部RAM。試問：用幾片2114（1k4位）組成該存儲(chǔ)器？用線選法如何構(gòu)成這個(gè)存儲(chǔ)器？試畫出連接簡圖，并注明各芯片所占用的存貯空間。解：需用（4k8）/（1k4）8，即8片2114來組成。系統(tǒng)連接如圖所示。8片2114芯片分為四組，每組有一樣的線選信號(hào)，即有一樣的地址，存儲(chǔ)空間的分布可決定如下：A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9A0 地址區(qū)、片1 1 1 0 00 3800H1 1 1 0 11 3BFFH、片 1 1 0 1003400H 1 1 0 111 37FFH、片 1 0 1 1002C00H 1 0 1 111 2FFFH、片 0 1 1 1 001C

12、00H0 1 1 111 1FFFH由于A15和A14這兩條地址線沒有使用，所以在如圖的連接方式下，每組存貯器都有4kB地址重疊區(qū)。但如果把A15和A14也用作線選信號(hào)，則這個(gè)系統(tǒng)還可以再擴(kuò)充2kB容量的存儲(chǔ)器（設(shè)仍使用2114芯片）。2.9某系統(tǒng)的存儲(chǔ)器配置如圖2.19所示。所用芯片為1k8位靜態(tài)RAM，試確定每塊芯片的地址圍。圖中C為譯碼器高位輸入，A為低位輸入。Y0對(duì)應(yīng)于輸入組合000，Y7對(duì)應(yīng)于輸入組合111。每片RAM地址重疊區(qū)有多大？圖2.19 題2.9附圖解：各芯片的地址區(qū)可確定如下：A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9A0 地址區(qū)、片 0 0 0 00 0000

13、H 0 0 0 11 03FFH、片 0 0 1 00 0800H 0 0 1 11 0BFFH、片0 1 0 00 1000H0 1 0 11 13FFH、片 0 1 1 00 1800H 0 1 1 11 1BFFH由于有3條地址線A15、A14和A10沒有連接和使用，所以每片RAM都有238kB地址重疊區(qū)。2.10 用4片1k8位RAM，一片24譯碼器，一片416譯碼器，請(qǐng)構(gòu)成4k8位容量的存貯器，畫出存貯器的連接圖。并要求：（1）每一存貯單元的地址圍是唯一確定的，不存在地址重疊區(qū)；（2）給出所畫的連接圖中每塊芯片的尋址圍；（3）存貯器應(yīng)具有擴(kuò)展能力，即能擴(kuò)展到64k8位的存貯容量。若要

14、擴(kuò)展到最大容量，除了增加存貯器芯片外，還要增添什么器件？解：按照第一個(gè)要求，必須通過全譯碼來產(chǎn)生片選信號(hào)。即每個(gè)片選信號(hào)必須由6個(gè)高位地址線的組合來產(chǎn)生。由于提供了兩種不同的譯碼器，產(chǎn)生這種片選信號(hào)并不難。但連接的方式不止一種，而且不同的連接方式各個(gè)存貯器芯片的地址區(qū)也可以不同。下圖是兩種可能出現(xiàn)的方案。在第一種方案中，4片RAM的地址為：片：0000H-03FFH；片：0400H-07FFH；片：0800H-0BFFH；片：0C00H-0FFFH；第二種方案的意圖是以地址線A10來控制416譯碼器Y0的輸出是為1還是為0：當(dāng)A14A13A12A11A10=00000時(shí)Y00；當(dāng)A14A13A

15、12A11A10=00001時(shí)Y01。再加上A15的控制，可以得到4個(gè)片選信號(hào)，從而確定4片RAM的地址為：片：0000H-03FFH；片：0400H-07FFH；片：8000H-83FFH；片：8400H-87FFH；但是，這個(gè)方案并不能滿足題目中第一個(gè)要求，即每片RAM的地址區(qū)并不是唯一的。因?yàn)?16譯碼器的Y01可能出現(xiàn)的機(jī)會(huì)很多，實(shí)際上，只要A14A13A12A11A1000000時(shí)，都可以使Y01。所以這個(gè)方案并不能用。若要把存貯容量擴(kuò)展到64kB，則除了增加1kB RAM芯片的數(shù)量外，還要通過全譯碼方法產(chǎn)生64個(gè)片選信號(hào)。由于已經(jīng)有1片416譯碼器和1片24譯碼器，所以只需要再增加

16、3片416譯碼器就可以實(shí)現(xiàn)：即用24譯碼器的4個(gè)輸出控制4片416譯碼器的4個(gè)使能端，就可以在4片416譯碼器的輸出端，獲得64個(gè)片選信號(hào)。2.11某系統(tǒng)的存儲(chǔ)器中配備有兩種芯片：容量為2K8位的ROM和容量為1K8位的RAM。它采用74LS138譯碼器來產(chǎn)生片選信號(hào)：Y0、Y1和Y2直接接到三片ROM（#1、#2和#3）；Y4和Y5則再通過一組門電路產(chǎn)生4個(gè)片選信號(hào)接到4片RAM（#4、#5、#6和#7），連接的簡圖如圖2.20所示。試確定每一片存儲(chǔ)器的尋址圍。各存儲(chǔ)器芯片的片選信號(hào)都是低電平有效。圖2.20解：要74LS138譯碼器正常工作，則有。若要選中ROM #1，則必須輸出為低電平，

17、而其它輸出為高電平，對(duì)應(yīng)于；同理，若要選中ROM #2，則，而其它輸出為高電平，對(duì)應(yīng)于；若要選中ROM #3，則，而其它輸出為高電平，對(duì)應(yīng)于。若要選中RAM #4，必須輸出為低電平的同時(shí)，對(duì)應(yīng)于；同理，若要選中RAM #5，必須輸出為低電平的同時(shí)，對(duì)應(yīng)于；若要選中RAM #6，必須輸出為低電平的同時(shí)，對(duì)應(yīng)于；若要選中RAM #7，必須輸出為低電平的同時(shí)，對(duì)應(yīng)于；而每一個(gè)存儲(chǔ)器的最小地址為：最址為：。將以上分析結(jié)果列于下表：基本地址ROM #110000000000000008000H100001111111111187FFHROM #210001000000000008800H10001111

18、111111118FFFHROM #310010000000000009000H100101111111111197FFHRAM #41010000000000000A000H1010011111111111A3FFHRAM #51010000000000000A400H1010011111111111A7FFHRAM #61010100000000000A800H1010111111111111ABFFHRAM #71010100000000000AC00H1010111111111111AFFFH3.1 8051單片機(jī)有多少個(gè)特殊功能寄存器？它們可以分為幾組？各完成什么主要功能？解：805

19、1單片機(jī)部有21個(gè)特殊功能寄存器，它們可以分成6組：用于CPU控制和運(yùn)算的有6個(gè)，即ACC，B，PSW，SP和DPTR（16位寄存器，算2個(gè)8位寄存器）；有4個(gè)用作并行接口，即P0，P1，P2和P3；有2個(gè)用于中斷控制，即IE和IP；有6個(gè)用于定時(shí)/計(jì)數(shù)器，它們是TMOD，TCON與兩個(gè)16位寄存器T0和T1；還有3個(gè)寄存器用于串行口，即SCON，SBUF和PCON。當(dāng)然其中有些寄存器的功能不只是一種，也可以有另外的分組方法。如電源控制寄存器PCON除了用于串行口通信外，還可用于供電方式的控制。3.2 決定程序執(zhí)行順序的寄存器是哪個(gè)？它是幾位寄存器？它是不是特殊功能寄存器？解：決定程序執(zhí)行順序

20、的寄存器是程序計(jì)數(shù)器PC。它是一個(gè)16位寄存器，但它不屬于特殊功能寄存器。3.3 DPTR是什么寄存器？它的作用是什么？它是由哪幾個(gè)寄存器組成？解：DPTR是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器指針。因?yàn)樵贛CS-51系列單片機(jī)中，指令存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是完全分開的，因此，當(dāng)向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀寫數(shù)據(jù)時(shí)，就需要有一個(gè)寄存器來存放數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的地址，這個(gè)寄存器就是數(shù)據(jù)指針DPTR。它是一個(gè)16位寄存器，由DPH和DPL兩個(gè)寄存器組成?？梢酝ㄟ^指令直接把16位地址送給DPTR，也可以把高8位地址送給DPH，把低8位地址送到DPL。3.4 MCS-51單片機(jī)引腳中有多少I/O線？它們和單片機(jī)對(duì)外的地址總線和數(shù)據(jù)總線有什么關(guān)系？地址總

21、線和數(shù)據(jù)總線各是幾位？解：MCS-51單片機(jī)芯片的引腳中有32條I/O線，因?yàn)橛?個(gè)8位并行口，共32條。51系列單片機(jī)沒有獨(dú)立的數(shù)據(jù)總線和地址總線，而是和一部分I/O線復(fù)用。具體來說，P0口的8條分時(shí)用作地址總線低8位和8位數(shù)據(jù)總線，而P2口8條線用作地址總線高8位。所以是16位地址總線和8位數(shù)據(jù)總線。3.5 什么叫堆棧？堆棧指示器SP的作用是什么？8051單片機(jī)堆棧的容量不能超過多少字節(jié)？解：堆棧是數(shù)據(jù)寄存器的一部分，這一部分?jǐn)?shù)據(jù)的存取是按照先入后出、后入先出的原則進(jìn)行的。堆棧指針SP在啟用堆棧之前是用來決定堆棧的位置。如在8051芯片復(fù)位后，SP的值為07H，則決定了堆棧從08H開始設(shè)置

22、。修改SP值可以使堆棧設(shè)置在部RAM的其它部分。在堆棧啟用之后，SP指向堆棧頂部，即由SP來決定數(shù)據(jù)讀出和存入堆棧的地址。8051單片機(jī)部用作數(shù)據(jù)區(qū)的RAM的容量為128個(gè)字節(jié)，前8個(gè)字節(jié)要用來作為工作寄存器R0R7。堆棧可以從08H開始設(shè)置直到7FH，共120個(gè)字節(jié)。但這只是最大可能的容量。一般情況下，部RAM還要分出一部分作一般的數(shù)據(jù)區(qū)，或者還要用其中的位尋址區(qū)來用于位操作，等等。所以，8051的堆棧區(qū)是比較小的，使用時(shí)要注意到這個(gè)限制。3.6 MCS-51單片機(jī)由哪幾部分組成？解：MCS-51單片機(jī)是個(gè)完整的單片微型計(jì)算機(jī)。具體包括CPU、存貯器和接口部分。存貯器的配置和芯片的型號(hào)有關(guān)，

23、有三種情況，即片無ROM，片有掩模型ROM以與片有EPROM。而隨即存貯器RAM則每一種芯片都有。接口部分包括4個(gè)8位I/O口，兩個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器和一個(gè)主要用于異步通信的串行接口。此外，它們還都含時(shí)鐘產(chǎn)生電路。3.7 8051單片機(jī)的部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可以分為幾個(gè)不同區(qū)域？各有什么特點(diǎn)？解：8051單片機(jī)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的容量為256個(gè)字節(jié)（地址為00HFFH）。它可以分為兩大部分，各占128個(gè)字節(jié)。前128個(gè)字節(jié)為讀寫數(shù)據(jù)區(qū)，地址為00H7FH。后128個(gè)字節(jié)為特殊功能寄存器區(qū)，21個(gè)特殊功能寄存器分散地分布在這個(gè)區(qū)域，各有自己特定的地址。這個(gè)區(qū)域中，沒有被特殊功能寄存器占用的單元也不能當(dāng)作一般的

24、RAM單元用00H7FH的RAM單元，都可按它們的直接地址來讀寫數(shù)據(jù)。而其中的前32個(gè)單元，即00H1FH單元又稱為工作寄存器區(qū)，安排了4組工作寄存器，每組8個(gè)，都用R0R7來表示，并通過PSW寄存器中RS1和RS0來選組。通過工作寄存器R0R7來對(duì)這部分?jǐn)?shù)據(jù)單元讀寫數(shù)據(jù)，不僅速度快而且指令字節(jié)數(shù)也少。另一個(gè)區(qū)域?yàn)槲粚ぶ穮^(qū)，占用20H2FH共16個(gè)單元，這16個(gè)單元的每一位都可以獨(dú)立進(jìn)行操作，共有128個(gè)可獨(dú)立操作的位。而30H7FH這80個(gè)單元?jiǎng)t只能按它們的直接地址來操作。3.8 MCS-51單片機(jī)尋址圍是多少？8051單片機(jī)可以配置的存儲(chǔ)器最大容量是多少？而用戶可以使用最大容量有是多少？解

25、：MCS-51單片機(jī)的指令存儲(chǔ)器尋址圍為64KB，數(shù)據(jù)存貯器也有64KB尋址圍，地址都是從0000HFFFFH，共有264KB的尋址圍。8051可以配置的外部存貯器就是264KB容量。但8051片還配有存貯器，包括4KB容量的只讀存貯器和256個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)存貯器，總共容量為132.25KB。但用戶可以使用的容量只有264KB再加上256個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)存貯器。3.9 8051單片機(jī)對(duì)外有幾條專用控制線？其功能是什么？解：一般的說法是8051單片機(jī)有4條專用控制線。它們是復(fù)位信號(hào)線RST，高電位有效，當(dāng)有復(fù)位信號(hào)從此線輸入時(shí)，使單片機(jī)復(fù)位。訪問外部存儲(chǔ)器控制信號(hào)，低電平有效，當(dāng)此控制線為低電平時(shí)，單

26、片機(jī)全部使用外部指令存儲(chǔ)器，而當(dāng)此控制線為高電平時(shí)，先使用片的4KB指令存貯器（0000HFFFFH），在4KB圍之外，才使用指令存儲(chǔ)器（地址為1000HFFFFH）。另有兩條輸出控制：外部程序存貯器的讀選通信號(hào)和外部地址鎖存器允許信號(hào)ALE。前者是低電平有效，在讀外部程序存貯器時(shí)使用。后者是高電平有效，在鎖存P0口輸出的低8位地址時(shí)使用。3.10 什么叫指令周期？什么叫機(jī)器周期？MCS-51的一個(gè)機(jī)器周期包括多少時(shí)鐘周期？解：完成一條指令的執(zhí)行所需的時(shí)間叫做指令周期。對(duì)不同的指令，指令周期的長短是不一定一樣的。機(jī)器周期則是指計(jì)算機(jī)完成某種基本操作所需的時(shí)間，一個(gè)指令周期由一個(gè)或幾個(gè)機(jī)器周期組

27、成，一個(gè)機(jī)器周期則包括若干個(gè)時(shí)鐘周期。MCS-51單片機(jī)的一個(gè)機(jī)器周期包括12個(gè)時(shí)鐘周期。但對(duì)有些微處理器來說，不同的機(jī)器周期所包含的時(shí)鐘周期可能是不一樣的。3.11 為什么要了解CPU的時(shí)序？解：了解CPU的時(shí)序就是了解在執(zhí)行不同類型指令時(shí)CPU發(fā)出的控制信號(hào)有什么不用。了解CPU時(shí)序至少有兩個(gè)目的，其一是掌握不同的指令或操作使用不同的控制信號(hào)后，便于CPU對(duì)外部設(shè)備的連接而不至于發(fā)生錯(cuò)誤。其二是知道不同指令需要不同的機(jī)器周期后，可以選用功能一樣而機(jī)器周期較少的指令，以減少程序的執(zhí)行時(shí)間。當(dāng)然，也可以有一些其他的作用。3.12 在讀外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，P0口上一個(gè)指令周期中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)序列是什么

28、？在讀外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口上出現(xiàn)的數(shù)據(jù)序列又是什么？解：讀外部程序存儲(chǔ)器（ROM）時(shí)，有兩種情況：一種是單純地取指令，這時(shí)P0口上先送出指令所在地址低8位，然后從ROM中取回指令碼。按照指令字節(jié)數(shù)的不同，這個(gè)數(shù)據(jù)序列可能重復(fù)若干次。另一種情況，則是執(zhí)行從外部ROM中讀取固有數(shù)據(jù)的指令，這時(shí)，P0口上先送出地址低8位，再從ROM中取回指令碼，然后開始執(zhí)行指令，接著從P0口上送出ROM數(shù)據(jù)單元地址低8位，再讀回ROM中的數(shù)據(jù)。而再讀外部數(shù)據(jù)存貯器（RAM）時(shí)，P0口上先送出指令地址低8位，然后讀回指令碼，再送出數(shù)據(jù)存貯單元地址低8位，再讀回?cái)?shù)據(jù)單元的容。3.13 為什么外擴(kuò)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口要外

29、接鎖存器，而P2口卻不接？解：這是因?yàn)樵谧x寫外部存貯器時(shí)，P0口上先送出低8位地址只是維持很短的時(shí)間，然后P0口就要當(dāng)作數(shù)據(jù)總線用。為了使對(duì)外在整個(gè)讀寫外部存貯器期間，都存在有效的低8位地址信號(hào)，P0口就要外接一個(gè)地址鎖存器，再從這個(gè)存貯器對(duì)外送出低8位地址。而P2口只用作高8位地址線，并在整個(gè)讀寫期間不變，所以不必外接地址鎖存器。3.14 在使用外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，MCS-51還有多少條I/O線可以用？在使用外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，還剩下多少條I/O線可用？解：在使用外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，原則上說，P0口和P2口要用作數(shù)據(jù)總線和地址總線，所以只有P1口和P3口可用作I/O口，共16條I/O線。在使用外部

30、數(shù)據(jù)存貯器時(shí)，除了占用P0口和P2口之外。還需用和控制線，而這兩條線就是P3口中的兩條：P3.6和P3.7，所以這是只有14條I/O線可用了。當(dāng)然，取決于所配置的外部程序存貯器的容量，P2口的8條線并不一定全部占用，有時(shí)還有幾條沒用，但即使如此，這幾條線也不能再用作I/O線，而只能留作系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)再用。3.15 程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展有何一樣點(diǎn)與不同點(diǎn)？試將8031芯片外接一片2716EPROM和一片2128RAM組成一個(gè)擴(kuò)展后的系統(tǒng)，畫出擴(kuò)展后的連接圖。EPROM的地址自己確定。RAM的地址為解：兩者的一樣點(diǎn)是，都借用P0口和P2口作為數(shù)據(jù)總線和地址總線，也就是說，地址線和數(shù)據(jù)線的連接方

31、法是一樣的，地址圍都是在0000HFFFFH之間。兩者的不同點(diǎn)是，所用的讀寫選通信號(hào)不同，擴(kuò)展程序存貯器時(shí)用控制線，而擴(kuò)展數(shù)據(jù)存貯器時(shí)使用讀寫控制線和。當(dāng)然每塊芯片具體需要幾條地址線是由芯片的容量來決定的，容量大的芯片需要借用P2的I/O線的數(shù)量多。而數(shù)據(jù)線則都是8條。2716是2K8的EPROM，2128是2K8的RAM，兩者都只需11條地址線。由于題目中沒有規(guī)定地址圍，故可按最簡單的方式來連接，即只用來控制EPROM的讀出，用和控制RAM的讀寫，兩塊芯片的片選都固定接地，連接圖如圖1-1所示。這種連接方式可以省去地址譯碼器。但它有一個(gè)缺點(diǎn)，那就是系統(tǒng)的擴(kuò)充能力很差，因此，在實(shí)用時(shí)還是考慮使

32、用譯碼器好。3.16 8051芯片需要外擴(kuò)4KB程序存儲(chǔ)器，要求地址圍為1000H1FFFH，以便和部4KB程序存貯器地址相銜接。所用芯片除了地址線和數(shù)據(jù)線外，還有一個(gè)片選控制端。畫出擴(kuò)展系統(tǒng)的連接圖。？解：由于題目沒有規(guī)定芯片的容量，為簡單起見，設(shè)所用芯片容量為4KB的EPROM。芯片本身所需要地址線為12條，除了P0口8條外，還占用P2.0、P2.1、P2.2和P2.3。P2口的高4位經(jīng)過或門產(chǎn)生片選信號(hào)，連接圖如圖12所示，此時(shí)高4位只有為0001時(shí)才選中此芯片。3.17 在圖3.13中，若因某種原因，將P2.2、P2.1、P2.0分別誤接為P2.5、P2.4、P2.3，問這時(shí)圖中所接的

33、存貯器的尋址圍是如何分布的？解：誤接后，相當(dāng)于存貯器的地址線A10、A9、A8分別與P2.5、P2.4、P2.3相連。由此可求出地址區(qū)：P2.7P2.6P2.5P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 P0.7P0.0地址區(qū) 00 0 00 0000H 00 0 11 00FFH 001 00 0800H 001 11 08FFH 01 0 00 1000H 01 0 11 10FFH 01 1 00 1800H 01 1 11 18FFH 1 0 0 00 2800H 1 0 0 11 28FFH 1 1 0 00 3000H 1 1 0 11 30FFH 111 00 3800H

34、111 11 38FFH所以存貯器的尋址圍分別為8個(gè)不連續(xù)的區(qū)域，每塊地址區(qū)有256個(gè)字節(jié)。這在實(shí)際使用時(shí)當(dāng)然很不方便，所以要注意地址線不要接錯(cuò)。3.18 將圖改用譯碼器74LS138來構(gòu)成全譯碼方式的地址選擇方式，保持ROM的地址仍然是0000H0FFFH3.19 這樣的安排是否有問題？如果使系統(tǒng)能正常工作，應(yīng)該如何重新分配各芯片的地址？如何實(shí)現(xiàn)？假定系統(tǒng)3.20 8031用一片64KB的RAM作為外部的ROM和外部的RAM。請(qǐng)畫出相應(yīng)的接口電路。假定ROM地址和RAM地址各為32KB第章4.1 若要完成以下的數(shù)據(jù)傳送，應(yīng)如何用MCS-51的指令來實(shí)現(xiàn)？（1）R1容傳送到R0。解：MOV A

35、，R1MOV R0，A（2）外部RAM 20H單元容送R0。解：MOV R1，#20HMOVX A，R1MOV R0，A（3）外部RAM 20H單元容送部RAM 20H單元。解：MOV R0，#20HMOVX A，R0MOV 20H，A（4）外部RAM 1000H單元容送部RAM 20H單元。解：MOV DPTR，#1000HMOVX A，DPTRMOV 20H,A（5）ROM 2000H單元容送R0。解：MOV A,#00HMOV DPTR,#2000HMOVC A,A+DPTRMOV R0,A（6）ROM 2000H單元容送部RAM 20H單元。解：MOV A,#00HMOV DPTR,#

36、2000HMOVC A,A+DPTRMOV 20H,A（7）ROM 2000H單元容送外部RAM 20H單元。解：MOV A,#00HMOV R0,#20HMOV DPTR,#2000HMOVC A, A+DPTRMOVX R0,A4.2 已知A=7AH，R0=30H，（30H）=A5H，PSW=80H，問執(zhí)行以下各指令的結(jié)果（每條指令都以題中規(guī)定的數(shù)據(jù)參加操作）。（1） XCH A，R0 A= 30H R0= 7AH （2） XCH A，30H A= A5H （3） XCH A，R0 A= A5H （4） XCHD A，R0 A= 75H （5） SWAP A A= A7H （6） ADD

37、A，R0 A= AAH Cy= 0 OV=1 （7） ADD A，30H A=1FH Cy=1 OV=0 （8） ADD A，#30H A=AAH Cy=0 OV= 1 （9） ADDC A，30H A= 20H Cy= 1 OV= 0 （10）SUBB A，30H A=D4H Cy=1 OV=1 （11）SUBB A，#30H A= 49H Cy= 0 OV= 0 4.3 設(shè)部RAM的30H單元的容為40H，即（30H）=40H，還知（40H）=10H，（10H）=00H，端口P1=0CAH，問執(zhí)行以下指令后，各有關(guān)存儲(chǔ)器單元、寄存器與端口的容（R0，R1，A，B，P1，40H，30H與10H單元）。MOV R0，#3