工程背景下的单片机原理及系统设计课后答案(刘焕成编)

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1、工程背景下的单片机原理及系统设计答案复习题1-1最基本的单片机其内部包括哪些物理模块？答：最基本的单片机其内部包括以下物理模块：①中央处理器（CPU），包括运算器、控制器和内部寄存器组；②存储器，包括ROM和RAM；③定时/计数器；④输入、输出（I/O）接口，用于连接外部输入输出设备和接口芯片。1-2单片机作为计算机的一个分支，他具有哪些特点？答：单片机具有哪些特点①集成度高，体积小，重量轻。②面向控制，功能强。③抗干扰能力强。④使用方便。⑥性/价比高。1-3如何识别单片机是多少“位”的？答：识别他们是几位的单片机，除可看产品应用手册和相关书籍的说明外，还可根据单片

2、机的片内数据总线的数目来判断，也可以从汇编语言指令形式或单片机片内一般工作寄存器的位数等特征看出来。一般来说，单片机片内数据总线的条数与他的位数相同，也就是说：单片机的位数表示了他的CPU一次并行处理数据的位数；如果汇编语言指令中的数据对象都是8位或16位（51机的DPTR是一个例外）的，或片内寄存器都是8位或16位的，则这款单片机就属于8位或16位机。训练题2-1现有一个系统开发项目：水塔水位保持系统，要求水塔水位在上线H1下线H2之间，水位控制误差在5cm以内。谈谈对系统的需求分析和构成系统的技术方案。答：水位保持首先要有水位检测传感器，其次抽水机的电机驱动电路

3、。这是系统基本构架，接下的问题就是设计单片机与他们的接口电路。为保证水位控制误差在5cm以内，这是个绝对误差值，而一般传感器产品给出的都是测量的相对误差参数。如0.1%等。为此，需将工程的绝对误差指标转换成相对误差指标。做法是进一步了解水位控制对象具体问题，这里应关心的是：水位在H1时，水深是多少？因为：相对误差=绝对误差/测量量程。如H1=5米，则此工程控制精度要求在1%以内，这时可选相对误差为0.1%水位传感器，至少是0.5%。记住，为达到控制精度，所选的传感器的精度至少要比工程指标高半个数量级。训练题3-1单片机按程序存储器和数据存储器的空间分布有哪两类体系结

4、构？MCS-51属于哪个体系结构？答：①哈尔沃德体系结构：程序存储器和数据存储器各自独立编址；②冯·诺依曼体系结构：程序存储器和数据存储器统一编址。MCS-51系列单片机属于哈尔沃德体系结构。3-2什么叫总线？微机中有几类总线？外部总线有哪些？MCS-51的外部总线是怎样构成的？答：总线（BUS）是计算机各部件之间传送信息的公共通道。微机中有内部总线和外部总线两类。内部总线是CPU内部之间的连线。外部总线是指CPU与其他部件之间的连线。外部总线有三种：数据总线DB（DataBus），地址总线AB（AddressBus）和控制总线CB（ControlBus）。MCS-

5、51的外部总线是由2地址和数据线复用的P0口、高8位地址线P2口及ALE等控制线构成。3-3微机的外部总线是怎样分类的？MCS-51系列单片机采用哪种总线结构？答：微机外部总线又分为独立总线和复用总线两类。顾名思义，独立总线就是三总线在物理、逻辑上均独立；而复用总线只保证三总线在逻辑上的独立性。MCS-51系列单片机的总线是时分复用总线，他的地址（低8位）和数据共用一套地址/数据总线。3-4MCS-51系列单片机内部包含哪些主要功能部件？答：中央处理器（ALU）；程序存储器、数据存储器、I/O接口及缓冲寄存器、定时/计数器、中断控制器、全双工的异步串口等。3-5MC

6、S-51系列单片机内部可供用户灵活应用的资源的外部接口集中在哪个端口？有哪些资源？站在单片机的位置上看，这些资源所对应的端口是输入还是输出？如果要使用他们的外部功能（如计数等），应做的最基本工作是什么？答：集中在P3口上。他们是定时/计数器、外部中断、全双工的异步串口等功能块的输入、输出端；当51机工作于并行总线扩展模式时，双多了读、写控制线RD和WR。P3口是多功能复用口，当P3口用作I/O口时，可以作为输入、也可用于输出。作为特殊功能，不包括RD和WR时，除异步串口的发送端TXD为输出外，其他端口均为输入，使用时要特别注意。3-6默写8X51/803140脚DI

7、P封装芯片的管脚分布及定义。3-7MCS-51系列单片机的时钟电路有哪些方式？哪种方式需外接上拉电阻？为什么？答：有内部时钟方式电路和外部时钟方式电路两种。工作于外部时钟方式时，单片机的外部输入端加弱上拉，可使时钟信号带载能力（主要指高电平状态）有所提高，因为选用外部时钟源时，多数原因是为了时钟信号复用，这种情况下，为保证外部时钟源信号的质量，可为其提供适当的上拉，若外部时钟电路输出端的驱动能力不足，也可考虑用在时钟源输出端加门电路，即整形，又增加驱动能力。3-8MCS-51系列单片机的复位端是高有效？还是低有效？有效复位时间是多长？他随什么因素变化？单片机复位