第1章 单片机概述
思考题及习题1
1．除了单片机这一名称之外，单片机还可称为 微控制器 和 嵌入式控制器 。
2．单片机与普通微型计算机的不同之处在于其将 CPU 、 存储器 、和 I/O口 三部分，通过内部 总线 连接在一起，集成于一块芯片上。1．答：，
3．在家用电器中使用单片机应属于微计算机的 B 。
A．辅助设计应用 B．测量、控制应用 C．数值计算应用 D．数据处理应用
3. 将下列十进制数转换为二进制数和十六进制数。
（1）125 （2）0.525 （3）121.687 （4）47.945
解：（1）125=1111 1100B=FCH （2）0.525=0.1100 0000B=0.C0H （3）121.687=1111 1000.1010 1111B=F8.AFH （4）47.945=10 1111.1111 0001B=2F.F1H
4. 将下列二进制数转换为十进制数和十六进制数。
（1）1011 0101 （2）0.1011 0010 （3）0.1010 （4）1101.0101 解：（1）1011 0101=181D=B5H （2）0.10110010=0.6954D=0.B2H （3）0.1010=0.625D=0.AH （4）1101.0101=13.3125D=D.5H 5. 将下列十六进制数转换为十进制数和二进制数。
（1）ABH （2）28.07H （3）ABC.DH （4）0.35FH 解：（1）ABH=10×161+11×160=160+11=171D ABH=1010 1011B
1000.0000 0111B （2）28.07H=2×161+8×160+7×16-2=40.0273D 28.07H=0010
（3）ABC.DH=10×162+11×161+12160+13×16-1=2748.75D ABC.DH=1010 1011 1100.1101B
（4）0.35FH=3×16-1+5×16-2+15×16-3 0.35FH=0.0011 0101 1111B
1-1选择
1． -49D的二进制补码为( B )。
A、11101111 B、11101101 C、0001000 D、11101100 2． 十进制29的二进制表示为原码（ C ）。
A、11100010 B、10101111 C、00011101 D、00001111 3． 十进制0.625转换成二进制数是（ A ）。 A、0.101 B、0.111 C、0.110 D、0.100 1-2填空
1.计算机中常用的码制有原码、反码和补码 。 2.十进制数-29的8位补码表示为 11100011 。
1
3.十进制数-47用8位二进制补码表示为 11010001 。 4．计算机中的数称为机器数，它的实际值叫真值。
5.十进制数126其对应的十六进制可表示为（ ），二进制数10101对应的十进制数是（ ）。
6. 数值转换。
(1)37=( 100101 )B=( 25 )H (3) 10110011B=( 0B3 )H=( 179 )10 (5) 56H=( 01010110 )B=(86 )10
(7)1A.FH =(1 1010.1111 )B=( 26.9375 )10
(2) 12.875=( 1100.111 )B=( 0CE )H (4) 10111.101B=(17.A )H=(23.625 )10 (6) 3DFH=( 0011 1101 1111 )B=(991 )10 (8) 3C4DH=(11 1100 0100 1101 )B=( )10
第2章 单片机硬件结构
思考题及习题2
1．在AT89S51单片机中，如果采用6MHz晶振，一个机器周期为 。答：2μs 2．AT89S51单片机的机器周期等于 个时钟振荡周期。答：12个时钟振荡周期。 3．内部RAM中，位地址为40H、88H的位，该位所在字节的字节地址分别为 和 。答：28H，88H
4．片内字节地址为2AH单元最低位的位地址是 ；片内字节地址为88H单元的最低位的位地址为 。答：50H，88H
5．若A中的内容为63H，那么，P标志位的值为 。答：0
6．AT89S51单片机复位后，R4所对应的存储单元的地址为 ，因上电时PSW= 。这时当前的工作寄存器区是 组工作寄存器区。答：04H，00H，0。
7．内部RAM中，可作为工作寄存器区的单元地址为 H～ H。答：00H，1FH 8．通过堆栈操作实现子程序调用时，首先要把 的内容入栈，以进行断点保护。调用子程序返回指令时，再进行出栈保护，把保护的断点送回到 ，先弹出的是原来 中的内容。答：PC, PC，PCH
9．AT89S51单片机程序存储器的寻址范围是由程序计数器PC的位数所决定的，因为AT89S51单片机的PC是16位的，因此其寻址的范围为 KB。答：64
10．判断下列 说法是否正确？答：A．错；B．错；C．对；D．对 A．使用AT89S51单片机且引脚EA=1时，仍可外扩64KB的程序存储器。
B．区分片外程序存储器和片外数据存储器最可靠的方法是看其位于地址范围的低端还是高端。
C．在AT89S51单片机中，为使准双向的I/O口工作在输入方式，必须事先预置为1。 D．PC可以看成是程序存储器的地址指针。 11．判断下列 说法是否正确？
A．AT89S51单片机中特殊功能寄存器（SFR）占用片内RAM的部份地址。 B．片内RAM的位寻址区，只能供位寻址使用，而不能进行字节寻址。
C．AT89S51单片机共有26个特殊功能寄存器，它们的位都是可用软件设置的，因此，是可以进行位寻址的。
D．SP称之为堆栈指针，堆栈是单片机内部的一个特殊区域，与RAM无关。 答： A．对；B．错；C．错；D．错
12．在程序运行中，PC的值是 。答：C
2
A．当前正在执行指令的前一条指令的地址 B．当前正在执行指令的地址 C．当前正在执行指令的下一条指令的首地址 D．控制器中指令寄存器的地址 13．判断下列 说法是否正确？答： A．对；B．对；C．错；D．错
A．PC是一个不可寻址的特殊功能寄存器。 B．单片机的主频越高，其运算速度越快。
C．在AT89S51单片机中，一个机器周期等于1μs。
D．特殊功能寄存器SP内存放的是栈顶首地址单元的内容。
2－11：判断以下有关PC和DPTR的结论是否正确？答：对、对、对、对 A、DPTR是可以访问的，而PC不能访问。 B、它们都是16位的存储器 C、它们都有加1的功能。 D、DPTR可以分为两个8位的寄存器使用，但PC不能。
14．判断下列 说法是否正确？答：A．对；B．对；C．对；D．对
A．51单片机进入空闲模式，CPU停止工作。片内外围电路（如中断系统、串行口和定时器）仍将继续工作
B．51单片机不论是进入空闲模式还是掉电运行模式后，片内RAM和SFR中的内容均保持原来的状态
C．51单片机进入掉电运行模式，CPU和片内的外围电路（如中断系统、串行口和定时器）均停止工作
D．AT89S51单片机掉电运行模式可采用响应中断方式来退出 15．AT89S51单片机的片内都集成了哪些外围功能部件？
答：AT89S51单片机的片内都集成了如下功能部件：（1）1个微处理器（CPU）；（2）128个数据存储器（RAM）单元 ；（3）4K Flash程序存储器；（4）4个8位可编程并行I/O口（P0口、P1口、P2口、P3口）；（5）1个全双工串行口；（6）2个16位定时器/计数器；（7）1个看门狗定时器；（8）一个中断系统，5个中断源，2个优先级；（9）25个特殊功能寄存器（SFR），（10）1个看门狗定时器。
16．说明AT89S51单片机的EA引脚接高电平或低电平的区别。
答：当EA脚为高电平时，单片机读片内程序存储器（4K 字节Flash）中的内容，但在PC值超过0FFFH（即超出4K字节地址范围）时，将自动转向读外部程序存储器内的程序；当EA脚为低电平时，单片机只对外部程序存储器的地址为0000H～FFFFH中的内容进行读操作，单片机不理会片内的4K 字节的Flash程序存储器。
17．64KB程序存储器空间有5个单元地址对应AT89S51单片机5个中断源的中断入口地址，请写出这些单元的入口地址及对应的中断源。
64K程序存储器空间中有5个特殊单元分别对应于5个中断源的中断服务程序入口地答：
址，见下表：
表 5个中断源的中断入口地址 入口地址 中断源 0003H 外部中断0 (INT0) 000BH 定时器0 (T0) 0013H 外部中断1 (INT1) 001BH 定时器1 (T1) 0023H 串行口 18．当AT89S51单片机运行出错或程序陷入死循环时，如何摆脱困境？
答：采用看门狗定时器。
补充练习
3
一、填空题 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
CPU是中央处理器的简称，CPU由（ 运算器 ）和（ 控制器 ）两部分电路组成。 MCS-51单片机扩展程序存储器所用的控制信号为 /PSEN . P0除了可作为通用I/O口外，还可以 分时作为低8位地址总线和数据总线 . 51单片机接片外存储器芯片时，4个I/O口P0~P3中用作数据总线的是 P0 。 当MCS-51引脚 ALE 信号有效时，表示从P0口稳定地送出了低8位地址。 对于并行口在读取端口引脚信号时，必须先对端口写 FFH 。
51单片机具有 32 个通用I/O引脚， 5 个中断源， 2 个定时器/计数器。 如果手中仅有一台示波器，可通过观察 ALE 引脚的状态，来大致判断51单片机工作状态。（因为单片机正常工作时，ALE脚输出时钟频率为振荡周期的1/6。） 9. 51单片机采用12MHz晶振时，ALE引脚脉冲频率为 2MHz 。
10. 通用寄存器区的地址为 00H～1FH ，等分为 4 组通用寄存器，每组均为 R0~R7 。在
同一时刻只能有一组通用寄存器参与运算。可通过 PSW 寄存器的 RS1和RS2位来进行设置。
11. 51单片机有4组工作寄存器，它们的地址范围是 00H~1FH 。
12. 若由程序设定RS1=0、RS0=1，则工作寄存器R6的直接地址为 0EH 。
13. 若由程序设定RS1、RS0=11，则工作寄存器R0-R7的直接地址为 18H-1FH 。 14. 若（PSW）＝18H，则选取的是第 组通用寄存器。这一组通用寄存器的地址范围
从 H～ H。
15. 通常51单片机上电复位时 PC= 0000 H、SP= 07 H，通用寄存器采用第 0 组，这一组寄存器的地址范围是 00～07 H。
16. 若累加器A中的数据为01000110B，则PSW中的P= 1 。 17. 若累加器A中的数据为01110010B，则PSW中的P= 0 。 18. 若A中的内容为63H，那么，P标志位的值为 0 。 19. PC的内容是 下一条要执行的指令地址 。 20. 调用子程序时，将PC当前值保存到 堆栈 。
21. 51单片机PC的长度为 16 位；SP的长度为 8 位；DPTR的长度为 16 位。 22. 51单片机程序存储器的寻址范围是由程序计数器PC的位数所决定的，因为MCS-51的
PC是16位的，因此其寻址的范围为（ 64 ）KB。 23. 在对特殊功能寄存器的位寻址中，可直接采用 名称 来表示，也可采用 寄存器符号加位序号 表示。
24. 51单片机堆栈操作的基本原则是 先进后出 。
25. 51单片机的堆栈是软件填写堆栈指针临时在 片内数据存储器 内开辟的区域。 26. 51单片机有4个存储空间，它们分别是： 片内程序存储器 、 片外程序存储器 、
片内数据存储器 、 片外数据存储器 。 27. 单片机片内RAM的位寻址区的字节地址范围是（ 20H～2FH ），位地址范围是（00H～
7FH）。
28. MCS-51中凡字节地址能被 8 整除的特殊功能寄存器均可进行位寻址。
29. MCS-51片内 20H~2FH 范围内的数据存储器，既可以字节寻址又可以位寻址。 30. 内部RAM中，位地址为30H的位，该位所在字节的字节地址为（ 26H ）。
31. 51单片机内部RAM高端128个字节的地址空间称为 特殊功能寄存器/SFR 区，但其
中仅有 21 个字节有实际意义。
32. 51单片机中，如果采用6 MHZ晶振，1个机器周期为（ 2微秒 ）。
33. 51单片机的一个机器周期包括 6 个状态周期， 12 个振荡周期。设外接12MHz
晶振，则一个机器周期为 1 μs。
4
34. 单片机的时钟模式包括 片内时钟模式 和 片外时钟模式 两种。
二、选择题
1. 51单片机CPU的主要组成部分为 。A
A．运算器、控制器 B．加法器、寄存器 C．运算器、加法器 D．运算器、译码器
2. ALU表示 。D
A．累加器 B．程序状态字寄存器 C．计数器 D．算术逻辑部件 3. 51单片机的CPU为（ B ）。
A．4位 B．8位 C．32位 D．16位 4. 以下不是构成控制器的部件是（ D ）。
A 程序计数器 B指令寄存器 C指令译码器 D存储器 5. 算术逻辑部件（ALU）不可以执行以下哪个操作（ D ）。
A．加法 B．减法 C．逻辑运算 D．傅立叶变换 6. 单片机中的程序计数器PC用来 。C
A．存放指令 B．存放正在执行的指令地址 C．存放下一条指令地址 D．存放上一条指令地址
7. PC的当前值是（ C ）
A、当前指令前一条指令的地址 B、当前正在执行指令的地址 C、下一条指令的地址
8. 对程序计数器PC的操作（ A ）
A、是自动进行的 B、是通过传送指令进行的 C、是通过加1指令进行的 D、是通过减1指令进行的。 9. 以下有关PC和DPTR的结论中错误的是（ C ）
A、 DPTR是可以访问的而PC不能访问 B、它们都是16位的寄存器
C、它们都具有自动加1功能 D、DPTR可分为2个8位寄存器用而PC不能。
10. 程序计数器PC为16位计数器，其寻址范围是 。D
A．8K B．16K C．32K D．64K
11. 单片机复位后，程序计数器PC= ，即程序从 开始执行指令。B
A．0001H B．0000H C．0003H D．0023H
12. 51单片机的数据指针DPTR是一个16位的专用地址指针寄存器，主要用来 。B
A．存放指令 B．存放16位地址，作间址寄存器使用 C．存放下一条指令地址 D．存放上一条指令地址
13. 51单片机中，唯一一个用户可使用的16位寄存器是 。D
A．PSW B．ACC C．SP D．DPTR
14. 单片机上电后或复位后，工作寄存器R0是在 。A
A．0区00H单元 B．0区01H单元 C．0区09H单元 D．SFR 15. PSW=18H时，则当前工作寄存器是（ D ）
A．0组 B．1组 C．2组 D．3组 16. PSW中的RS1和RS0用来A 。
A．选择工作寄存器区号 B．指示复位 C．选择定时器 D．选择工作方式 17. 在8051单片机中，第3区工作寄存器位于内部RAM的 D 区域内。 A．00-07H B．08H-0FH C．10H-17H D．18H-1FH
18. 8051有四个工作寄存器区，由PSW状态字中的RS1和RS0两位的状态来决定，单片
5