天津理工微机原理及应用复习题3-简答题

第一页微机原理及应用复习题3简答题第一章基础知识1.名词解释指令：CPU根据人的意图来执行某种操作的命令指令系统：一台计算机所能执行的全部指令集合机器语言：用二进制编码表示，计算机能直接识别和执行的语言汇编语言：用助记符、符号和数字来表示指令的程序语言高级语言：独立于机器的，在编程时不需要对机器结构及其指令系统有深入了解的通用性语言2.何谓单片机？单片机与一般微型计算机相比，具有哪些特点？答：单片机是在一块集成电路上把CPU、存储器、定时器/计数器及多种形式的I/O接口集成在一起而构成的微型计算机。它与通用微型计算机相比，具有如下特点：单片机的程序存储器和数据存储器是分工的，前者为ROM，后者为RAM；采用面向控制的指令系统，控制功能强；多样化的I/O接口，多功能的I/O引脚；产品系列齐全，功能扩展性强；功能是通用的，像一般微处理机那样可广泛地应用在各个方面。3.单片机主要应用在哪些领域？答：单片机的应用范围很广泛，诸如智能化家用电器、仪器仪表、工业控制、计算机外部设备、智能机器人、电信及导航等方面。4.在各种系列的单片机中，片内ROM的配置有几种形式？用户应根据什么原则来选用？答：各种类型的单片机片内程序存储器的配置形式主要有以下几种形式：掩膜（Msak）ROM型单片机：内部具有工厂掩膜编程的ROM，ROM中的程序只能由单片机制造厂家用掩膜工艺固化，用户不能修改RO中的程序。例如：MCS—51系列的8051。掩膜ROM单片机适合于大批量生产的产品。用户可委托芯片生产厂家采用掩膜方法将程序制作在芯片的ROM。EPROM型单片机：内部具有紫外线可擦除电可编程的只读存储器，用户可以自行将程序写入到芯片内部的EPROM中，也可以将EPROM中的信息全部擦除。擦去信息的芯片还可以再次写入新的程序，允许反复改写。例如：MCS—51系列的8751。EPROM型单片机使用比较方便，但价格较高，适合于研制产品或结构要求简单的小批量产品。无ROM型单片机：内部没有程序存储器，它必须连接程序存储器才能组成完整的应用系统。例如：MCS—51系列的8031。无ROM型单片机价格低廉，用户可根据程序的大小来选择外接程序存储器的容量。这种单片机扩展灵活，但系统结构较复杂。E2ROM型单片机:内部具有电可擦除叫可编程的程序存储器,使用更为方便。例如：MCS—51的派生型89C51单片机。OTP(OneTimeProgrammable)ROM单片机：内部具有一次可编程的程序存储器，用户可以在编程器上将程序写入片内程序存储器中，程序写入后不能再改写。例如：NEC公司的μPD75P308GF—3B9。这种芯片的价格也较低。5.控制器的组成和作用答：控制器：由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序发生器和操作控制器等组成。用来协调指挥计算机系统的操作。6.微型计算机组成答：微型计算机组成由微处理器（CPU）、存储器、接口适配器（I＼O接口电路)及输入/输出设备组成。通过系统总线将它们连接起来，以完成某些特定的运算与控制。第二章51单片机结构1．EA引脚的功能是什么？请详细说明。（本题5分）2．MCS-51单片机内部RAM低128单元划分为哪3个主要部分？说明各部分的地址范围。（本题6分）3．程序存储器中有哪些具有特殊功能的单元？各自的作用是什么？（本题8分）4．8051单片机如何确定和改变当前工作寄存器组？（本题5分）5．程序状态字PSW的作用是什么？常用状态有哪些位？作用是什么？（本题5分）6．8051片内RAM的低128B地址空间分配是怎样的？各部分的主要功能如何？（本题6分）7．什么是机器周期？什么是指令周期？若系统晶振为12MHz，则一个机器周期为多少？（本题6分）8．单片机内部包含哪些主要逻辑功能部件？（本题5分）第二页9．MOVP1，#0FFH这条指令应当理解为输出全“1”到P1口呢，还是理解为从P1口读引脚的预备动作？这要看P1口所接下来何种外设，也要看程序中的上下文，不能断然理解为前者或后者。若所接外设为单纯输出设备，则理解为送出全“1”信号；若所接外设为单纯输入设备，则理解为读并口数据之前的预备动作；若所接外设为输入/输出双向传输设备，则要根据程序流程及该指令之前的程序意图去理解。10．MCS—51单片机响应中断的典型时间为多少？在哪些情况下CPU将推迟对中断申请的响应？典型（也是最短）时间为3个机器周期。若出现以下情况将推迟对中断申请的响应：1）正在执行的中断服务级别很高（或同级）；2）浊当前指令的最后一个M（机器）周期；3）若当前指令是RETI或是对IP、IE寄存器的操作指令，则不能11．什么叫堆栈：答：堆栈是在片内RAM中专门开辟出来的一个区域，数据的存取是以后进先出的结构方式处理的。实质上，堆栈就是一个按照后进先出原则组织的一段内存区域。12．什么是进位和溢出答：两数运算的结果若没有超出字长的表示范围，则由此产生的进位是自然进位；若两数的运算结果超出了字长的表示范围（即结果不合理），则称为溢出。例如将正数3FH和负数D0H相加，其结果不会超出8位字长的表示范围，所以其结果10FH中的进位是正常进位（也就是模）。但是，若正数3FH与正数70H相加，其结果为AFH，最高位为1，成了负数的含义，这就不合理了，这种情况称为溢出。13．8051单片机存储器的组织结构是怎样的？答：8051存储器包括程序存储器和数据存储器，从逻辑结构上看，可以分为三个不同的空间：64KB的程序存储器地址空间：0000H~FFFFH，其中0000H~0FFFH为片内4KB的ROM地址空间，1000H~FFFFH为外部ROM地址空间；256B的内部数据存储器地址空间，00H~FFH，分为两大部分，其中00H~7FH（共128B单元）为内部静态RAM的地址空间，80H~FFH为特殊功能寄存器的地址空间，21个特殊功能寄存器离散地分布在这个区域；64KB的外部数据存储器地址空间：0000H~FFFFH，包括扩展I/O地址空间。14．片内数据存储器分为哪几个性质和用途不同的区域？答：8051内部128B的数据RAM区，包括有工作寄存器组区、可直接位寻址区和数据缓冲区。各区域的特性如下：00H~1FH为工作寄存器组区，共分4组，每组占用8个RAM字节单元，每个单元作为一个工作寄存器，每组的8个单元分别定义为8个工作寄存器R0~R7。当前工作寄存器组的选择是由程序状态字PSW的RS1、RS0两位来确定。如果实际应用中并不需要使用工作寄存器或不需要使用4组工作寄存器，不使用的工作寄存器组的区域仍然可作为一般数据缓冲区使用，用直接寻址或用Ri的寄存器间接寻址来访问。20H~2FH为可位寻址区域，这16个字节的每一位都有一个地址，编址为00H~7FH。当然，位寻址区也可以用作字节寻址的一般数据缓冲区使用。（3）30H~7FH为堆栈、数据缓冲区。15．对访问内部RAM和外部RAM，各应采用哪些寻址方式？答：对内部RAM的寻址方式有直接寻址、寄存器间接寻址和可对位寻址的位寻址。对外部RAM的寻址方式只能用寄存器R0/R1（8位地址）或DPTR（16位地址）间接寻址。16．在8031扩展系统中，外部程序存储器和数据存储器共用16位地址线和8位数据线，为什么两个存储空间不会发生冲突？答：这是因为外部程序存储器和外部数据存储器所使用的控制信号不同。对外部程序存储器的选读通是用PSEN控制线，而对外部数据存储器的读/写控制是用RD和WR读、写控制线，所以不会发生地址冲突。17．在89C51内存中，应如何安排程序区？答：主程序一般从0030H开始，主程序后一般是子程序及中断服务程序。在这个大家还要清除各个中断的中断矢量地址。18．8051单片机内部包含哪些主要逻辑功能部件？答：8051单片机是个完整的单片微型计算机。芯片内部包括下列硬件资源：8位CPU；4KB的片内程序存储器ROM。可寻址64KB程序存储器和64KB外部数据存储器；128B内部RAM；21个SFR；4个8位并行I/O口（共32位I/O线）；一个全双工的异步串行口；两个16位定时器/计数器；5个中断源，两个中断优先级；内部时钟发生器。19．EA/VPP引脚有何功用？8031的引脚应如何处理？为什么？答：EA/VPP是双功能引脚，功能如下：第三页EA接高电平时，在低4KB程序地址空间（0000H~0FFFH），CPU执行片内程序存储器的指令，当程序地址超出低4KB空间（1000H~FFFFH）时，CPU将自动执行片外程序存储器的指令。EA接低电平时，CPU只能执行外部程序存储器的指令。8031单片机内部无ROM，必须外接程序存储器。因此，8031的EA引脚必须接低电平。在对8751单片机内部的EPROM编程时，此引脚VPP外接+12V电压，用于固化EPROM程序。20．单片机有哪几个特殊功能寄存器？各在单片机的哪些功能部件中？答：8051单片机内部有21个特殊功能寄存器，在物理上是分散在片内各功能部件中，在数学上把它们组织在内部数据存储器地址空间80H~FFH中，以便能使用统一的直接寻址方式来访问。这些特殊功能寄存器颁在以下各个功能部件中：CPU：ACC、B、PSW、SP、DPTR（由DPL和DPH两个8位寄存器组成）；中断系统：IP、IE；定时器/计数器：TMOD、TCOM、TL0、TH0、TL1、TH1；并行I/O口：P0、P1、P2、P3；串行口：SCON、SBUF、PCON。21．PC是什么寄存器？是否属于特殊功能寄存器？它有什么作用？答：PC是16位程序计数器（ProgramCounter），它不属于特殊功能寄存器范畴，程序员不以像访问特殊功能寄存器那样来访问PC。PC是专门用于在CPU取指令期间寻址程序存储器。PC总是保存着下一条要执行的指令的16位地址。通常程序是顺序执行的，在一般情况下，当取出一个指令（更确切地说为一个指令字节）字节后，PC自动加1。如果在执行转移指令、子程序调用/返回指令或中断时，要把转向的地址赋给PC。22．DPTR是什么寄存器？它由哪些特殊功能寄存器组成？它的主要作用是什么？答：DPTR是16位数据指针寄存器，它由两个8位特殊功能寄存器DPL（数据指针低8位）和DPH（数据指针高8位）组成，DPTR用于保存16位地址，作间址寄存器用，可寻址外部数据存储器，也可寻址程序存储器。第三章指令系统1.设DPTR=0FFFH，A=7DH，则MOVCA，@A+DPTR指令是访问什么存储器，其地址为什么。（本题5分）2.DJNZR7，e指令为二字节指令，如果其操作码所在地址为201FH，e=88H，则它的转移目的地址应为什么？（本题3分）3.80C51单片机有哪几种寻址方式？各寻址方式所对应的寄存器或存储器空间如何？答：1。立即寻址对应的是立即数2。直接寻址对应的寻址范围仅限于片内RAM3。寄存器寻址对应的寻址范围包括4个寄存器组共32个通用寄存器和部分特殊功能寄存器4。寄存器间接寻址对应的寻址范围包括片内RAM低128单元，片外RAM64KB和堆栈区5。相对寻址由指令中给出的操作数决定6。变址寻址只能对程序存储器进行寻址4.已知A=0F8H，当执行ADDA，#0A9H指令后，PSW中的OV、CY、AC、P各为多少？若是有符号数，A中的结果用十进制表示是多少？（共5分）[解答]OV：0、CY：1、AC：1、P：1A：-955.8051单片机有哪几种寻址方式？每种寻址方式各涉及哪些寄存器和存储器空间。请说明。答：寻址方式涉及的寄存器使用的存储空间直接寻址片内RAM低128位字节寄存器寻址R0~R7,A,B,Cy,DPTR片内RAM寄存器间接寻址R0，R1，DPTR片内RAM，片外RAM与I/O口立即数寻址程序存储器基寄存器加变址寄存器间接寻址A，PC，DPTR程序存储器相对寻址PC程序存储器第四页位寻址Cy片内RAM的20H~2FH，部分SFR6.什么叫寻址方式答：寻址方式：寻址方式就是寻找指令中操作数或操作数所在地址的方式。也就是如何找到存放操作数的地址，把操作数提取出来的方法。7.什么是汇编语