2020年 05月 19日 星期二
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51单片机原理及应用-基于keil C与Proteus课后习题答

来源:未知     作者:威廉希尔     发布时间:2020-05-17 12:01         

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  1-6 MCS-51 单片机内部包含哪些主要功能部件?它们的作用是什么? 答:MCS-51 单片机在一块芯片中集成了 CPU 、RAM、ROM、定时/计数器、多功能 I/O 口 和中断控制等基本功能部件。 单片机的核心部分是 CPU ,CPU 是单片机的大脑和心脏。 程序存储器用于存放编好的程序或表格。数据存储器用于存放中间运算结果、数据 暂存和缓冲、标志位等。 定时/计数器实质上是加法计数器,当它对具有固定时间间隔的内部机器周期进行计数时 ,它是定时器;当它对外部事件进行计数时,它是计数器。 I/O 接口的主要功能包括:缓冲与锁存数据、地址译码、信息格式转换、传递状态(外 设状态)和发布命令等。 中断控制可以解决 CPU 与外设之间速度匹配的问题,使单片机可以及时处理系统中许 多随机的参数和信息,同时,它也提高了其处理故障与应变能力的能力。 1.4 MCS-51 单片机的 EA、ALE 和 PSEN 端的功能是什么? 答:ALE——ALE 为地址锁存允许信号,在访问外部存储器时,ALE 用来锁存 P0 送出的低 8 位地址信号。 PSEN ——外部程序存储器的读选通信号。当访问外部 ROM 时, PSEN 产生负脉冲作 为外部 ROM 的选通信号;在访问外部 RAM 或片内 ROM 时,不会产生有效的 PSEN 信 号。 PSEN 可驱动 8 个 LSTTL 门输入端。 EA ——访问外部程序存储器控制信号。对 8051 和 8751 ,它们的片内有 4KB 的程序存 储器。当 EA 为高电平时,CPU 访问程序存储器有两种情况:一是访问的地址空间在 0 ~4K 范围内,CPU 访问片内程序存储器;二是访问的地址超出 4K 时,CPU 将自动执 行外部程序存储器的程序。对于 8031 ,EA 必须接地,只能访问外部 ROM。 1.10 MCS-51 单片机的 P3 口具有哪些功能? 答:P3 口是双功能口,除了作为准双向通用 I/O 口使用外,每一根口线还具有第二种功能 ,P3 口的各位如不设定为第二功能则自动处于第一功能。P3 的第二功能涉及到串行口 、外部中断、定时器,与特殊功能寄存器有关。 5-1 89C51 单片机有几个中断源 它们的中断标志位分别是什么?这些中断标志位是如何 单片机有几个中断源?它们的中断标志位分别是什么? 它们的中断标志位分别是什么 产生的?又是如何清 的 产生的?又是如何清“0”的? 答:5 个 中断后, 引脚有下降沿或者低电平时产生, 外部中断 0:IE0,中断后,当 INT0 引脚有下降沿或者低电平时产生,响应中断后自然清 0 : 中断后 中断后, 引脚有下降沿或者低电平时产生, 定时器 0:TF0 外部中断 1:IE1 中断后,当 INT1 引脚有下降沿或者低电平时产生,响应中断 : 后自然清 0 中断后,当定时或计数时间到产生, 定时器 1:TF1 中断后,当定时或计数时间到产生,响应中断后自然清 0.另外如果不中 : 另外如果不中 断,采用软件判断时,需要软件清 0. 采用软件判断时, 串口: 通信开始后当接收完或者发送完一帧后产生, 串口:RI/TI ,通信开始后当接收完或者发送完一帧后产生,响应中断后需要软件清 0 通信开始后当接收完或者发送完一帧后产生 6.8 参考)如果采用晶振的频率为 3MHz ,定时 计数器工作方式 0、1、2 下, (参考) 定时/计数器工作方式 、 、 其最大的定时时间 为多少? 为多少? 机器周期=12/3Mhz=4us 答:内部定时脉冲周期=机器周期 内部定时脉冲周期 机器周期 工作方式 0:Tmax : =8192*4us=32.768ms 工作方式 1:Tmax : =65536*4us=262.144ms 工作方式 2:Tmax : =256*4us=1.024ms 6.9 定时 计数器用作定时器时,其计数脉冲由谁提供?定时时间与哪些因素有关 定时/计数器用作定时器时 其计数脉冲由谁提供? 计数器用作定时器时, 分频输出的机器周期脉冲提供, 答:其计数脉冲由单片机振荡脉冲 12 分频输出的机器周期脉冲提供,定时时间与工作方式 、晶振频率和预置数等因素有关。 晶振频率和预置数等因素有关。 6.11 定时 计数器的工作方式 2 有什么特点?适用于哪些应用场合? 定时/计数器的工作方式 有什么特点?适用于哪些应用场合? 具有初值自动重新加载和循环工作的特点, 答:工作方式 2 具有初值自动重新加载和循环工作的特点,适用于产生固定脉宽的脉冲信号 ,和作为串行口波特率发生器使用。 和作为串行口波特率发生器使用。 6.12 一个定时器的定时时间有限,如何实现两个定时器的串行定时, 一个定时器的定时时间有限,如何实现两个定时器的串行定时,来实现较长时间的定 时? 答:方法一:让一个定时器先定时,溢出后,再启动另一个定时器定时; 方法一:让一个定时器先定时,溢出后,再启动另一个定时器定时; 方法二:在第一个中断处理子程序中加入计数器,计数器满后, 方法二:在第一个中断处理子程序中加入计数器,计数器满后,就去启动另一个定时器 定时,把要处理的事件放第二个中断处理子程序中。 定时,把要处理的事件放第二个中断处理子程序中。 7.9 简述串行口接收和发送数据的过程。 简述串行口接收和发送数据的过程。 单片机内部有一个全双工的异步串行通信口,即串行接收和发送缓冲器( 答:MCS-51 单片机内部有一个全双工的异步串行通信口,即串行接收和发送缓冲器(SBUF ),这两个在物理上的接收发送器,既可以接收数据,也可以发送数据, ),这两个在物理上的接收发送器,既可以接收数据,也可以发送数据,串行口发 这两个在物理上的接收发送器 送的过程是: 送的过程是:先从累加器 A 中读入 8 位数据到 SBUF,随后在串行口有硬件自动加入起 , 始位和停止位,构成一个完整的帧格式,然后在移位脉冲的控制下, 始位和停止位,构成一个完整的帧格式,然后在移位脉冲的控制下,由 TXD 端串行输 状态下, 出,一个字符帧发送完后,使 TXD 输出线 状态下,并将 SCON 寄存器的 TI 一个字符帧发送完后, 可以发送下一个字符帧。串行口接收的过程是: 置 1,通知 CPU 可以发送下一个字符帧。串行口接收的过程是:SCON 的 REN 位应处 , 于允许接收状态( ),在此前提下 于允许接收状态(REN=1),在此前提下,串行口采样 RXD 端,当采样到从 1 向 0 的状 ),在此前提下, 态跳变时,就认定是接收到起始位,随后在移位脉冲的控制下, 态跳变时,就认定是接收到起始位,随后在移位脉冲的控制下,把通过位采样脉冲接收 到的数据位移入接收寄存器中, 到的数据位移入接收寄存器中,直到停止位到来之后把停止位送入 RB8 中,并置位中 取走接收到的一个字符。 断标志位 RI ,通知 CPU 从 SBUF 取走接收到的一个字符。 7.8 为什么定时/计数器 T1 用做串行口波特率发生器时, 应采用方式 2?若已知时钟 频率、 通信波特率,如何计算其初值? 答:因为方式 2 是有自动重装载计数值的功能,从而可以产生精确的波特率。串行工作方 式 0 和方式 2 波特率是固定的,所以不用设初值;串行工作方式 1 和方式 3 时: 波特率:BR = (2SMOD×Td)/32 溢出一次的时间:1/ Td = (256-TH1)*12/ fosc 溢出率:Td = fosc/[12×(256-TH1)] 初值:TH1 = 256- fosc/(12* Td) 10.1 单片机应用系统中为什么要进行系统扩展? 答:8031 、8032 等单片机不提供用户程序存储器,必须进行程序存储器的扩展,以存放 控 制程序、数据表格等;8751 等单片机虽然向用户提供 EPROM 程序存储器,但程序存储 器空间容量不大,程序存储空间不足时,还必须扩展外部程序存储器。 MCS-51 系列单片机内部通常有 128B 至 256B 的片内数据存储器,用于一般的控制及运 算是足够的,但若用于数据存储,其容量是不足的,在这种情况下,必须扩展数据存储 器。 MCS-51 系列单片机对外提供 32 条 I/O 口线 口作为地址/数据复用口,P2 口用 于提供高 8 位地址,而其 P3 口具有第二功能,若扩展了程序存储器或数据存储器,单 片机的 I/O 口往往也不够用,有时必须进行 I/O 口的扩展。 应用系统中有时还涉及到数据的输入、输出、人机交互信息等接口问题,必须进行有关 接口电扩展。 11.1 A/D 及 D/A 转换的含义是什么? 答:A/D 转换是指将模拟信号转换为数字信号,主要用于微机控制系统的模拟信号数据采 集 。D/A 转换是指将数字信号转换为模拟信号,主要用于恢复模拟信号或进行模拟控制。 11.4(参考) DAC0832 器件有哪些主要技术指标?其含义是什么? 答:DAC0832 是将数字信号转换为模拟信号的器件。它的主要技术指标及含义如下: 分辨率:8 位,可以将 8 位数字量转换为模拟量; 建立时间:1?S ,即从数字量写入 8 位 DAC 寄存器到产生与输入数字量对应的模拟量输 出的时间; 输入信号:与 TTL 电平兼容的二进制信号; 输出信号:与输入二进制信号对应的电流信号; 电源:单一+5V 电源; 11.6(参考) ADC0809 器件有哪些主要技术指标?其含义是什么? 答:ADC0809 是将模拟信号转换为数字信号的 AD 器件,它的主要技术指标及含义如下: 分辨率:8 位,可以将输入模拟量转换为与之对应的 8 位数字量; 信号输入范围:0-5V; 转换时间:即完成一次 A/D 转换所需时间,与外加时钟信号频率有关,外部时钟信号为 500KHz 时转换时间为 128?S ; 输出信号:与输入模拟信号对应的 8 位二进制数字量,信号电平与 TTL 电平兼容; 电源:单一+5V 电源; 12.3 说明 I 2 C 总线主机从机数据传输过程。 答:I 2 C 总线数据传输过程如下图所示。 一次信息传输过程传输的信息包含 6 部分: (1)起始位:表示信息传输开始; (2)目标地址:7 位,被寻址的设备的地址; (3)操作性质:即读写控制位,1 位,该位为 1 表示主控设备进行读操作,为 0 进表示 主控设备进行写操作; (4)应答信号:1 位,由被叫 IC 产生,低电平表示应答信号,高电平表示非应答信号 ,数据接收方可以接收数据时,产生应答信号,不能接收数据时,产生非应答信号; (5)数据部分:以 8 位为一个数据单位,进行传输的数据,根据信息传输方式不同, 传输的数据单位数不同。数据接收方每接收一个数据都产生一个应答信号; (6)结束位,由主控设备产生,表示此次通信过程结束。

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