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《单片机原理及接口技术（修订本）》部分习题与参考答案
第1章 绪论
1-2 什么叫单片机？一个完整的单片机芯片至少有哪些部件？
答：将微处理器（CPU）、存储器、定时/计数器及输入输出接口电路等部件集成在一块集成电路上，称为单片微型计算机，简称单片机。一个完整的单片机芯片至少有中央处理器（CPU）、随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、定时/计数器及I/O接口等部件。 1-5 Intel 公司的主要单片机产品分为哪几大系列？各系列的区别何在？ 答：Intel公司的MCS-48系列、MCS-51系列、MCS-96系列产品；
48系列的单片机在片内集成4位CPU，片内含有多种I/O接口，有的根据不同用途还配有许多专用接口，价格便宜，控制功能强。
51系列的单片机在片内集成8位CPU、片内RAM为128字节，ROM为4K字节，4个并行I/O口、2个16位定时/计数器、串行接口、5个中断源。
96系列单片机CPU为16位，片内RAM为232字节，ROM为8K字节，片内带有高速输入输出部件，多通道10位A/D转换部件，中断处理为8级。
1-6 叙述51子系列与52子系列的区别？
答：51子系列包含8031/8051/8751三种型号，它们的基本组成、基本性能都相同，都具有一个8位CPU、片内数据存储器RAM128B、2个16位定时／计数器、有5个中断源，一个全双工串行接口，它们之间的区别在于片内程序存储器配置：8031片内没有ROM，使用时需在片外接EPROM。8051片内含有4KB的掩模ROM，其中的程序是生产厂家制作芯片时烧制的。8751片内含有4KB的EPROM，用户可以先用紫外线擦除器擦除，然后再利用开发机或编程器写入新的程序。
52子系列包含8032/8052/8752三种型号，52子系列与51子系列的区别在于：片内ROM和RAM的容量比8051子系列各增加一倍，另外，增加了一个定时/计数器和一个中断源。
第2章 MCS-51系列单片机的结构及原理
2-2 MCS-51单片机的引脚有何功能？在使用8031时如何接法？使用8751时如何接法？
答：引脚是片内外程序存储器的选择信号。当端保持高电平时，访问内部程序存储器，但在PC（程序计数器）值超过0FFFH（对于8051/8751/80C51）或1FFFH（对于8052）时，将自动转向访问外部程序存储器。当端保持低电平时，不管是否有内部程序存储器，则只访问外部程序存储器。
由于8031片内没有程序存储器，所以在使用8031时，
引脚必须接低电平。
2-4 MCS-51单片机的内部存储空间是怎样分配的？
答：MCS-51单片机的内部存储空间分为数据存储器和程序存储器。
内部数据存储器：共256字节单元，包括低128个单元和高128个单元。低128字节又分成3个区域：工作寄存器区（00H~1FH），位寻址区（20H~2FH）和用户RAM区（30H~7FH）。高128字节是供给特殊功能寄存器使用的，因此称之为特殊功能寄存器区。
内部程序存储器：在8031片内无程序存储器，8051片内具有4KB掩模ROM，8751片内具有4KBEPROM。
2-5 如何从MCS-51单片机的4个工作寄存器组中选择当前工作寄存器组？ 答：MCS-51单片机提供了4组工作寄存器，对于当前工作寄存器组的选择，是通过PSW中的RS1和RS0来进行选择。具体关系如下表：
RS1 0 0 1 1 RS0 0 1 0 1 当前寄存器组 第0组工作寄存器 第1组工作寄存器 第2组工作寄存器 第3组工作寄存器
2-6 内部RAM低128个单元是如何划分的？
答：内部RAM低128个单元按用途分成3个区域：工作寄存器区（00H~1FH），位寻址区（20H~2FH）和用户RAM区（30H~7FH）。
2-7 DPTR是什么寄存器？它的作用是什么？它由哪几个寄存器组成？
答：DPTR是数据指针寄存器，是一个16位寄存器，用来存放16位存储器的地址，以便对外部数据存储器RAM中的数据进行操作。DPTR由高位字节DPH和低位字节DPL组成。
2-8 什么是堆栈？堆栈有何作用？为什么在程序初始化时要对SP重新赋值？
答：所谓堆栈，顾名思义就是一种以“堆”的方式工作的“栈”。堆栈是在内存中专门开辟出来的按照“先进后出，后进先出”的原则进行存取的RAM区域。堆栈的用途是保护现场和断点地址。在8051单片机复位后，堆栈指针SP总是初始化到内部RAM地址07H。从08H开始就是8051的堆栈区，这个位置与工作寄存器组1的位置相同。因此，在实际应用中，通常要根据需要在程序初始化时对SP重新赋值，以改变堆栈的位置。
2-9 试述程序状态字寄存器PSW各位的含义。
答：程序状态字寄存器PSW是8位寄存器，用于存放程序运行的状态信息。 CY（PSW.7）：进位标志位。
AC（PSW.6）：辅助进位标志位。
F0（PSW.5）、F1（PSW.1）：用户标志位。
RS1（PSW.4）、RS0（PSW.3）：工作寄存器组选择位。 OV（PSW.2）：溢出标志位。 P（PSW.0）：奇偶标志位。
2-10 P0、P1、P2、P3口的结构有何不同？使用时要注意什么？各口都有什么用途？ 答：P0口由一个所存器、两个三态输入缓冲器、场效应管、控制与门、反相器和转换开关组成；作为输出口时，必须外接上拉电阻才能有高电平输出，作为输入口时，必须先向锁存器写“1”；作为普通I/O口使用或低8位地址/数据总线使用。
P1口内没有转换开关，但有上拉电阻；只用作普通I/O口使用。
P2口比P1口多了一个转换控制开关；作为普通I/O口使用或高8位地址线使用。 P3口比P1口增加了与非门和缓冲器；具有准双向I/O功能和第二功能。 上述4个端口在作为输入口使用时，应注意必须先向端口写“1”。
2-11 请说出指令周期、机器周期、状态和拍的概念。当晶振频率为12MHz、8MHz时，一个机器周期为多少微秒？
答：指令周期：执行一条指令所需要的时间。
机器周期：CPU完成一个基本操作所需要的时间。
状态：振荡脉冲经过二分频后，得到的单片机的时钟信号。 拍：振荡脉冲的周期。
当晶振频率为12MHz时，一个机器周期为1μs；当晶振频率为8MHz时，一个机器周期为3μs。
2-12 什么是单片机复位？复位后单片机的状态如何？
答：在时钟电路工作后，只要在单片机的RESET引脚上出现24个时钟震荡脉冲（两个机器周期）以上的高电平，单片机就能实现复位。
复位后，CPU和系统都处于一个确定的初始状态，在这种状态下，所有的专用寄存器都被赋予默认值，除SP=07H，P0~P3口为FFH外，其余寄存器均为0。
第3章 MCS-51系列单片机的指令系统
3-3 MCS-51系列单片机有哪几种寻址方式？各种寻址方式所对应的寄存器或存储器寻址空间如何？
答：MCS-51系列单片机提供了7种寻址方式：
（1）立即寻址：操作数在指令中直接给出，立即数前面有“#”。
（2）直接寻址：在指令中直接给出操作数地址。对应片内低128个字节单元和特殊功能寄存器。
（3）寄存器寻址：以寄存器的内容作为操作数。对应的寄存器有：R0~R7、A、AB寄存器和数据指针DPTR。
（4）寄存器间接寻址：以寄存器的内容作为RAM地址，该地址中的内容才是操作数。对应片内RAM的低128个单元采用R0、R1作为间址寄存器，片外RAM低256个单元可用R0、R1作为间址寄存器，整个64KB空间可用DPTR作为间址寄存器。
（5）变址寻址：以DPTR或PC作为基址寄存器，以累加器A作为变址寄存器，并以两者内容相加形成的16位地址作为操作数地址。对应片内、片外的ROM空间。
（6）相对寻址：只在相对转移指令中使用。对应片内、片外的ROM空间。
（7）位寻址：对可寻址的位单独进行操作。对应位寻址区20H~2FH单元的128位和字节地址能被8整除的特殊功能寄存器的相应位。
3-4 若访问特殊功能寄存器，可使用那些寻址方式？ 答：直接寻址方式。
3-5 若访问外部RAM单元，可使用那些寻址方式？ 答：寄存器间接寻址方式。
3-6 若访问内部RAM单元，可使用那些寻址方式？
答：立即寻址方式，直接寻址方式，寄存器寻址方式，寄存器间接寻址方式，位寻址方式。
3-7 若访问内外程序存储器，可使用那些寻址方式？ 答：变址寻址方式
3-9 外部数据传送指令有几条？试比较下面每一组中两条指令的区别。
（1） MOVX A，@R1 ， MOVX A，@DPTR （2） MOVX A，@DPTR ， MOVX @DPTR，A （3） MOV @R0 ，A ， MOVX @ R0，A
（4） MOVC A，@A+DPTR ， MOVX A，@DPTR
答：外部数据传送指令有6条：
MOVX A，@DPTR MOVX @DPTR，A MOVX A，@Ri MOVX @Ri，A MOVC A，@A+DPTR MOVC A，@A+PC （1）MOVX A，@R1 MOVX A，@DPTR 都是访问片外RAM，但二者寻址范围不同。
前1条指令是对片外RAM低256个单元的“读”操作。 后1条指令是对片外RAM64KB空间的“读”操作。 （2）MOVX A，@DPTR MOVX @DPTR，A 访问空间相同，但数据传送方向不同。
前1条指令是对片外RAM64KB空间的“读”操作。 后1条指令是对片外RAM64KB空间的“写”操作。 （3）MOV @R0，A MOVX @R0，A 二者访问的空间不同。
前1条指令是对片内RAM低128个单元的“写”操作。 后1条指令是对片外RAM低256个单元的“写”操作。 （4）MOVC A，@A+DPTR MOVX A，@DPTR 二者访问的空间不同，寻址方式不同。 前1条指令是变址寻址方式，对ROM操作。
后1条指令是寄存器间接寻址方式，对片外RAM操作。
3-10 已知（30H）=40H，（40H）=10H，（10H）=32H，（P1）=EFH，试写出执行以下程序段后有关单元的内容。
MOV R0， #30H
MOV A， @R0 MOV R1， A MOV B， @R1 MOV @R1, P1 MOV P2, P1 MOV 10H, #20H MOV 30H, 10H
答： R0←30H，（R0）=30H
A←（（R0）），（A）=40H
R1←（A），（R1）=40H B←（（R1）），（B）=10H
（R1）←（P1），（（R1））=（40H）=EFH P2←（P1），（P2）=EFH 10H←20H，（10H）=20H
30H←（10H），（30H）=20H
结果：（R0）=30H，（A）=40H，（R1）=40H，（B）=10H，（40H）=EFH，（P2）=EFH，（10H）=20H，（30H）=20H
3-11 试写出完成以下数据传送的的指令序列。 （1）R1的内容传送R0；