微机原理与接口技术习题2.docx

8051微控制器包含哪些主要功能模块？经典8051 MCU有哪些功能特点？8051微控制器包含CPU、存储器（ROM、RAM）、输入输出（I/O）接口、中断系统、定时器/计数器、串行接口和时钟、复位电路以及特殊功能寄存器SFR。经典8051MCU有8位CPU，包含运算器和控制器两大部分；内部的RAM和可扩展的外部RAM、内部的ROM和可扩展的外部ROM；21个特殊寄存器SFR，用于内部功能部件的管理、控制和监视；4个并行8位I/O接口；具有5个中断源的中断系统，且有2个中断优先权；有2个16位的定时器/计数器，具有4种工作方式；1个全双工的串行口，用于MCU与具有串行接口的的外设进行异步串行通信，也可以扩展I/O接口；具有较强位寻址、位处理能力的布尔处理器；具有内部时钟电路；还有属于CISC的指令系统。8051微控制器的存储器在结构上有何特点？ROM、RAM各有哪几种地址空间？分别如何使用？8051微控制器的存储器采用哈佛结构，是程序存储器和数据存储器分别编址的结构，即ROM和RAM是分开寻址的。ROM（程序存储器）可以分为内部和外部两部分：内部8K空间（0000H-1FFFH）、外部64K空间（0000H-FFFFH）。其中内外部的低8KB空间具有相同的地址，会有地址重叠问题，可以通过控制信号EA进行选择，EA=1时表示优先选用内部ROM的低8K位，EA=0时表示全部选用外部ROM。RAM（数据存储器）也有内部和外部两个空间，内部256B空间（00H-FFH）、外部64KB空间（0000H-FFFFH）。其中内部RAM中低32位（00H-1FH）是工作寄存器，共8组，可用PSW寄存器中的两位RS1、RS0来确定。（20H-2FH）是位寻址区，可用CPU用位操作指令直接访问。（30H-FFH）通常作为数据缓存区和堆栈区，其中（30H-7FH）可运用直接寻址和寄存器间接寻址这两种寻址方式，对其进行访问；而（80H-FFH）则只能采用寄存器间接寻址方式进行访问。外部数据存储器和内部的低256B地址重叠区可采用不同指令访问，外部区只能用MOVX类指令，通过累加器ACC与其进行数据传输。程序状态寄存器PSW的作用是什么？常用状态标志有哪几位？作用是什么？PSW用来存放程序状态信息，表征指令的执行状态，供程序查询和判别之用。常用的有CY（进位标志）、AC（辅助进位）、OV（溢出标志）、P（奇偶标志）CY：进位标志。在。在加、减法运算时，若高位（D7）发生进位或借位则被置1（即C=1），否则被清0（C=0）；AC：辅助进位标志。在加、减法运算时，若低4位向高4位发生进位或借位则AC=1，否则AC=0；AC标志在十进制调整指令DA A中要用到。OV：溢出标志。对于带符号数而言，反映运算结果是否溢出。溢出则OV=1；否则OV=0.P：奇偶标志。用以表示指令操作之后，累加器A中1的个数的奇偶性。奇数则P=1,否则P=0.什么是堆栈？堆栈的特点和功能是什么？堆栈指针SP的作用是什么？在程序设计时，为什么还要对SP重新赋值？堆栈是一种具有特殊用途的存储区域，只能在一端(称为栈顶(top))对数据项进行插入和删除。其作用是用于暂存数据和地址，通常在子程序和中断服务程序中，用于保护断点和保护现场。其特点是按照“先进后出”即“后进先出”的原则存取数据。堆栈指针SP（Stack Pointer），地址81H，是存放当前堆栈栈顶地址的一个8位寄存器。因为8051微控制器的堆栈必须设在内部RAM中。对SP进行重新赋值可以使堆栈区设定在内部RAM区的其他区域。简述8051微控制器4个I/O端口的结构特点和功能，在作通用I/O口使用时，需注意什么？P0口是一个双功能的8位并行端口，字节地址为80H，位地址为80H-87H。其第一功能为准双向I/O接口，做输出口使用时，需要外接上拉电阻。第二功能为分时复用的8位数据线D7-D0和低8位地址线A7-A0，在扩展外部存储器或I/O接口时使用。P1口带有内部上拉电阻的8位准双向I/O口，无第二功能。字节地址为90H，位地址为90H-97H 。P2口是一个双功能8位并行端口，字节地址为A0H，位地址为A0H-A7H。其第一功能为准双向I/O接口，带有内部上拉电阻。第二功能为在扩展外部存储器时，用作高8位地址线A15-A8。P3是一个多功能端口，字节地址为B0H，位地址为B0H-B7H。第一功能为准双向I/O接口，带有内部上拉电阻。第二功能对于每个引脚有不同的功能。如P3.0和P3.1是RXD和TXD，P3.2和P3.3是INT0和INT1（外部中断输入），P3.4和P3.5是T0和T1（定时器计数输入），P3.6和P3.7是WR和RD。P0-P3端口均是准双向口，用作输入时，要先向锁存器输出1，才能正确读入引脚信号电平。P0