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单片机作业串行口应用

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备

工

程

学

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级

单

片

机

作

业

学号：0911020214

姓名：文星

串行口扩展应用

设计要求：

单片机将拨码开关数据串行输入74LS164并行输入到八个LED中进行相应的数码显示

摘要：

串口通讯对单片机而言意义重大，不但可以实现将单片机的数据传输到计算机端，而且也能实现计算机对单片机的控制。由于其所需电缆线少，接线简单，所以在较远距离传输中，得到了广泛的运用。

波特率选择

波特率（Boud Rate）就是在串口通信中每秒能够发送的位数（bits/second）。MSC-51串行端口在四种工作模式下有不同的波特率计算方法。其中，模式0和模式2波特率计算很简单，请同学们参看教科书；模式1和模式3的波特率选择相同，故在此仅以工作模式1为例来说明串口通信波特率的选择。

在串行端口工作于模式1，其波特率将由计时/计数器1来产生，通常设置定时器工作于模式2（自动再加模式）。在此模式下波特率计算公式为：

波特率=（1+SMOD）*晶振频率/（384*（256-TH1））

其中，SMOD——寄存器PCON的第7位，称为波特率倍增位；TH1——定时器的重载值。

在选择波特率的时候需要考虑两点：首先，系统需要的通信速率。这要根据系统的运作特点，确定通信的频率范围。然后考虑通信时钟误差。使用同一晶振频率在选择不同的通信速率时通信时钟误差会有很大差别。为了通信的稳定，我们应该尽量选择时钟误差最小的频率进行通信。

下面举例说明波特率选择过程：假设系统要求的通信频率在20000bit/s以下，晶振频率为12MHz，设置SMOD=1（即波特率倍增）。则

TH1=256-62500/波特率

根据波特率取值表，我们知道可以选取的波特率有：1200，2400，4800，9600，19200。列计数器重载值，通信误差如下表：

因此，在通信中，最好选用波特率为1200，2400，4800中的

一个。

2、通信协议的使用

通信协议是通信设备在通信前的约定。单片机、计算机有了协议这种约定，通信双方才能明白对方的意图，以进行下一步动作。假定我们需要在PC机与单片机之间进行通信，在双方程式设计过程中，有如下约定：

0xA1：单片机读取P0端口数据，并将读取数据返回PC机；

0xA2：单片机从PC机接收一段控制数据；

0xA3：单片机操作成功信息。

在系统工作过程中，单片机接收到PC机数据信息后，便查找协议，完成相应的操作。当单片机接收到0xA1时，读取P0端口数据，并将读取数据返回PC机；当单片机接收到0xA2时，单片机等待从PC机接收一段控制数据；当PC机接收到0xA3时，就表明单片机操作已经成功。

SBUF 数据缓冲寄存器这是一个可以直接寻址的串行口专用寄存器。实际上SBUF包含了两个独立的寄存器，一个是发送寄存，另一个是接收寄存器，但它们都共同使用同一个寻址地址－99H。CPU在读SBUF时会指到接收寄存器，在写时会指到发送寄存器，而且接收寄存器是双缓冲寄存器，这样可以避免接收中断没有及时的被响应，数据没有被取走，下一帧数据已到来，而造成的数据重叠问题。发送器则不需要用到双缓冲，一般情况下我们在写发送程序时也不必用到发送中断去外理发送数据。操作SBUF寄存器的方法则很简单，只要把这个99H地址用关键字sfr定义为一个变量就可以对其进行读写操作了，如sfr SBUF = 0x99;当然你也可以用其它的名称。通常在标准的reg51.h 或at89x51.h等头文件中已对其做了定义，只要用#include引用就可以了。

SCON 串行口控制寄存器通常在芯片或设备中为了监视或控制接口状态，都会引用到接口控制寄存器。SCON就是51芯片的串行口控制寄存器。它的寻址地址是98H，是一个可以位寻址的寄存器，作用就是监视和控制51芯片串行口的工作状态。51芯片的串口可以工作在几个不同的工作模式下，其工作模式的设置就是使用SCON寄存器。它的各个位的具体定义如下：

表2 串行口控制寄存器SCON

SM0、SM1为串行口工作模式设置位，这样两位可以对应进行四种模式的设置。看表3串行口工作模式设置。

表3 串行口工作模式设置

在这里只说明最常用的模式1，其它的模式也就一一略过，有兴趣的朋友可以找相关的硬件资料查看。表中的fosc代表振荡器的频率，也就是晶振的频率。UART为(Universal Asynchronous Receiver）的英文缩写。

SM2在模式2、模式3中为多处理机通信使能位。在模式0中要求该位为0。

REM为允许接收位，REM置1时串口允许接收，置0时禁止接收。REM是由软件置位或清零。如果在一个电路中接收和发送引脚P3.0,P3.1都和上位机相连，在软件上有串口中断处理程序，当要求在处理某个子程序时不允许串口被上位机来的控制字符产生中断，那么可以在这个子程序的开始处加入REM=0来禁止接收，在子程序结束处加入REM=1再次打开串口接收。大家也可以用上面的实际源码加入REM=0来进行实验。

TB8发送数据位8，在模式2和3是要发送的第9位。该位可以用软件根据需要置位或清除，通常这位在通信协议中做奇偶位，在多处理机通信中这一位则用于表示是地址帧还是数据帧。

RB8接收数据位8，在模式2和3是已接收数据的第9位。该位可能是奇偶位，地址/数据标识位。在模式0中，RB8为保留位没有被使用。在模式1中，当SM2=0，RB8是已接收数据的停止位。

TI发送中断标识位。在模式0，发送完第8位数据时，由硬件置位。其它模式中则是在发送停止位之初，由硬件置位。TI置位后，申请中断，CPU响应中断后，发送下一帧数据。在任何模式下，TI都必须由软件来清除，也就是说在数据写入到SBUF后，硬件发送数据，中断响应（如中断打开），这时TI=1，表明发送已完成，TI不会由硬件清除，所以这时必须用软件对其清零。

RI接收中断标识位。在模式0，接收第8位结束时，由硬件置位。其它模式中则是在接收停止位的半中间，由硬件置位。RI=1，申请中断，要求CPU取走数据。但在模式1中，SM2=1时，当未收到有效的停止位，则不会对RI置位。同样RI也必须要靠软件清除。

常用的串口模式1是传输10个位的，1位起始位为0,8位数据位，低位在先，1位停止位为1。它的波特率是可变的，其速率是取决于定时器1或定时器2的定时值（溢出速率）。AT89C51和AT89C2051等51系列芯片只有两个定时器，定时器0和定时器1，而定时器2是89C52系列芯片才有的。

波特率在使用串口做通讯时，一个很重要的参数就是波特率，只有上下位机的波特率一样时才可以进行正常通讯。波特率是指串行端口每秒内可以传输的波特位数。有一些初学的朋友认为波特率是指每秒传输的字节数，如标准9600会被误认为每秒种可以传送9600个字节，而实际上它是指每秒可以传送9600个二进位，而一个字节要8个二进位，如用串口模式1来传输那么加上起始位和停止位，每个数据字节就要占用10个二进位，9600波特率用模式1传输时，每秒传输的字节数是9600÷10＝960字节。51芯片的串口工作模式0的波特率是固定的，为fosc/12，以一个12M 的晶振来计算，那么它的波特率可以达到1M。模式2的波特率是固定在fosc/64或fosc/32，具体用那一种就取决于PCON寄存器中的SMOD位，如SMOD为0，波特率为focs/64,SMOD为1，波特率为focs/32。模式1和模式3的波特率是可变的，取决于定时器1或2（52芯片）的溢出速率。那么我们怎么去计算这两个模式的波特率设置时相关的寄存器的值呢？可以用以下的公式去计算。

波特率＝（2SMOD÷32）×定时器1溢出速率

上式中如设置了PCON寄存器中的SMOD位为1时就可以把波特率提升2倍。通常会使用定时器1工作在定时器工作模式2下，这时定时值中的TL1做为计数，TH1做为自动重装值，这个定时模式下，定时器溢出后，TH1的值会自动装载到TL1，再次开始计数，这样可以不用软件去干预，使得定时更准确。在这个定时模式2下定时器1溢出速率的计算公式如下：

溢出速率＝（计数速率）/(256－TH1)

上式中的“计数速率”与所使用的晶体振荡器频率有关，在51芯片中定时器启动后会在每一个机器周期使定时寄存器TH的值增加一，一个机器周期等于十二个振荡周期，所以可以得知51芯片的计数速率为晶体振荡器频率的1/12，一个12M的晶振用在51芯片上，那么51的计数速率就为1M。通常用11.0592M晶体是为了得到标准的无误差的波特率，那么为何呢？计算一下就知道了。如我们要得到9600的波特率，晶振为11.0592M和12M，定时器1为模式2，SMOD设为1，分别看看那所要求的TH1为何值。代入公式：

11.0592M

9600＝(2÷32)×((11.0592M/12)/(256-TH1))

TH1＝250 //看看是不是和上面实例中的使用的数值一样？

12M

9600＝(2÷32)×((12M/12)/(256-TH1))

TH1≈249.49

上面的计算可以看出使用12M晶体的时候计算出来的TH1不为整数，而TH1的值只能取整数，这样它就会有一定的误差存在不能产生精确的9600波特率。当然一定的误差是可以在使用中被接受的，就算使用11.0592M的晶体振荡器也会因晶体本身所存在的误差使波特率产生误差，但晶体本身的误差对波特率的影响是十分之小的，可以忽略不计。

关键字：波特率，串行口

1、目的意义 (1)

2、系统分析 (1)

3、设计原理图、 (1)

4、程序设计 (2)

5、调试运行结果： (4)

6、收获与存在的问题 (4)

7、目前的收获与疑惑 (5)

8、期望成绩： (5)

1、目的意义

了解串行口的基本原理，熟悉Pruteus的使用,熟悉汇编语言及c语言编程的基本知识，了解

74LS164的基本工作原理，熟悉串行口的设计。

2、系统分析

本系统主要有八个LED灯，一个八口拨码开关，一个单片机组成，一个74LS164，和一个最小单片机系统组成。经过分析需要如下原件组成：

3、设计原理图、

经过分析，画出电路图如下：

图1 串行口应用的电路图4、程序设计

（1）、经过分析，画出中断系统的流程如下：

图2 串行口应用的流程图（2）汇编语言程序如下：

ORG 00H

AJMP START

START: MOV SP,#60H

MOV SCON,#00H ;SCON(SM0,SM1,SM2,REN,TB8,RB8,TI,RI)

MOV TMOD,#20H ;TMOD(GA TE,C/T,M1,M0, GA TE,C/T,M1,M0,)

MOV TH1,#0F9H ;溢出时间＝(256-250)/fosc，波特率＝fosc/6/32

SETB TR1 ;T1启动

MOV 30H,#0FFH ;缓存(30H—7FH)

READ: MOV A,P1

CJNE A,30H,SA VE ;与缓存比较,看拨码开关是否有变化

JMP READ

SA VE: MOV 30H,A ;写缓存

MOV SBUF,A ;写入SBUF,发送

WAIT: JBC TI,READ ;发完,继续读,否则等待

AJMP W AIT

END

5、调试运行结果：

图3 运行结果图

每个拨码开关都能单独控制一个LED灯的亮灭，经过调试，设计的系统能够完成所要求的动作，设计成功。

6、收获与存在的问题

本次作业较上次有了较大的进步，对汇编语言有了进一步地掌握，学到了新的知识，了解了什

么是中断，中断的原理，中断的方式，以及终断的应用。

存在的问题，对汇编语言和c语言的了解不深，还应该继续深入学习。

7、目前的收获与疑惑

收获：基本掌握了单片机设计的基本流程，以及汇编语言，c语言的基本使用

存在疑惑：如何自己设计一个单片机系统，对串行口寄存器的应用还有些生疏，有待加强。

8、期望成绩：A

单片机部分习题答案

单片机原理与应用作业

网络教育学院《单片机原理及应用》大作业题目：单片机电子时钟设计学习中心：汕尾奥鹏层次：专升本专业：电气工程及其自动化年级：13年秋季学号：131071409971 学生姓名：许仕权

单片机电子时钟设计一、引言单片机技术在计算机中作为独立的分支，有着性价比高、集成度高、体积少、可靠性高、控制功能强大、低功耗、低电压、便于生产、便于携带等特点，越来越广泛的被应用于实际生活中。单片机全称，单片机微型计算机，从应用领域来看，单片机主要用来控制系统运行，所以又称微控制器或嵌入式控制器，单片机是将计算机的基本部件微型化并集成在一块芯片上的微型计算机。二、时钟的基本原理分析利用单片机定时器完成计时功能，定时器0计时中断程序每隔0.01s中断一次并当作一个计数，设定定时1秒的中断计数初值为100，每中断一次中断计数初值减1，当减到0时，则表示1s到了，秒变量加1，同理再判断是否1min 钟到了，再判断是否1h到了。为了将时间在LED数码管上显示，可采用静态显示法和动态显示法，由于静态显示法需要译码器，数据锁存器等较多硬件，可采用动态显示法实现LED 显示，通过对每位数码管的依次扫描，使对应数码管亮，同时向该数码管送对应的字码，使其显示数字。由于数码管扫描周期很短，由于人眼的视觉暂留效应，使数码管看起来总是亮的，从而实现了各种显示。三、时钟设计分析针对要实现的功能，采用AT89S51单片机进行设计，AT89S51 单片机是一款低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4KB在线可编程（ISP）的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS- 51指令系统及80C51引脚结构。这样，既能做到经济合理又能实现预期的功能。

单片机课后习题解答

练习练习练习第二章单片机结构及原理 1、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：（1）一个8bit CPU是微处理器的核心，是运算和逻辑计算的中心。（2）片内震荡器及时钟电路：提供标准时钟信号，所有动作都依据此进行。（3）4K ROM程序存贮器：存贮程序及常用表格。（4）128B RAM 数据存贮器：存贮一些中间变量和常数等。（5）两个16bit定时器/计数器：完全硬件定时器（6）32根可编程I/O口线：标准8位双向（4个）I/O接口，每一条I/O线都能独立地作输入或输出。（7）一个可编程全双工串行口。（8）五个中断源。 2、什么是指令？什么是程序？答：指令是规定计算机执行某种操作的命令。程序是根据任务要求有序编排指令的集合。 3、如何认识89S51/52存储器空间在物理结构上可以划分为4个空间，而在逻辑上又可以划分为3个空间？答：89S51/52存储器空间在物理结构上设有４个存储器空间：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。在逻辑上有３个存储器地址空间：片内、片外统一的64KB程序存储器地址空间，片内256Ｂ数据存储器地址空间，片外64ＫＢ的数据存储器地址空间。 4、开机复位后，CPU使用的是哪组工作寄存器？他们的地址是多少？CPU如何确定和改变当前工作寄存器组？答：开机复位后，CPU使用的是第0组工作寄存器，地址为00H～07H，CPU通过改变状态字寄存器PSW中的RS0和RS1来确定工作寄存器组。 5、什么是堆栈？堆栈有何作用？在程序设计时，有时为什么要对堆栈指针SP重新赋值？如果CPU 在操作中要使用两组工作寄存器，SP应该多大？答：堆栈是一个特殊的存储区，主要功能是暂时存放数据和地址，通常用来保护断点和现场。堆栈指针SP复位后指向07H单元，00H～1FH为工作寄存器区，20H～2FH为位寻址区，这些单元有其他功能，因此在程序设计时，需要对SP重新赋值。如果CPU在操作中要使用两组工作寄存器，SP应该至少设置为0FH。 6、89S51/52的时钟周期、机器周期、指令周期是如何分配的？当振荡频率为8MHz时，一个单片机周期为多少微秒？答：时钟周期为时钟脉冲频率的倒数，他是单片机中最基本的、最小的时间单位。机器周期是指完成一个基本操作所需要的时间，一个机器周期由12个时钟周期组成。指令周期是执行一条指令所需要的时间，由若干个机器周期组成。若fosc=8MHz，则一个机器周期=1/8×12μs=1.5μs 7、89S51/52扩展系统中，片外程序存储器和片外数据存储器共处同一地址空间为什么不会发生总线冲突？答：访问片外程序存储器和访问数据存储器使用不同的指令用来区分同一地址空间。 8、程序状态字寄存器PSW的作用是什么？常用状态标志有哪些位？作用是什么？答：程序状态字PSW是8位寄存器，用于存放程序运行的状态信息，PSW中各位状态通常是在指令执行的过程中自动形成的，但也可以由用户根据需要采用传送指令加以改变。各个标志位的意义如下： PSW.7（C y）：进位标志位。 PSW.6（AC）：辅助进位标志位，又称为半进位标志位。 PSW.5（F0）：用户标志位。

单片机复习题(含部分答案)

《单片机原理及应用》课程复习题适用于电子信息工程 11级一、填空题 1、 A T89S51单片机为个引脚。 2、 A T89S51的机器周期等于 3、 A T89S51访问片外存储器时,利用 8位地址信号。 4、 A T89S51的 5、 A T89S51内部提供位定时 /计数器,定时器有种工作方式。 6、 A T89S51有级中断, 个中断源。 7、 A T89S51的口为高 8位地址总线口。 8、设计一个以 AT89C51单片机为核心的系统,如果不外扩程序存储器,使其内部 4KB 闪烁程序存储器有效,则其 EA* 引脚应该接 +5V 9、单片机系统中使用的键盘分为和行列式键盘,其中行列式键盘的按键识别方法有扫描法和线反转法。 10、 A T89S51内部数据存储器的地址范围是是 20H~2FH ,对应的位地址范围是 00H~7FH ,外部数据存储器的最大可扩展容量是。 11、如果 (A=34H, (R7=0ABH,执行 XCH A, R7;结果 , (R7= 。 12、在 R7初值为 00H 的情况下, DJNZ R7, rel 指令将循环执行

13、欲使 P1口的低 4位输出 0,高 4位不变,应执行一条命令。 14、若 CPU 使用的是寄存器第 1组, R0~R7的地址范围是。 15、单片机进行串行通信时,晶振频率最好选择 16、当执行 MOVX A , @R1指令时,伴随着 17、若 A 中的内容为 67H ,那么, P 标志位为。 18、 A T89S51唯一的一条 16位数据传送指令为。 19、 LJMP 的跳转范围是 , AJMP 的跳转范围是 SJMP 的跳转范围是 20、 74LS138是具有 3路输入的译码器芯片,其输出作为片选信号时,最多可以选中片芯片。 21、如果 (DPTR=507BH, (SP=32H, (30H=50H, (31H=5FH, (32H=3CH,则执行下列指令后: POP DPH POP DPL POP SP 则:(DPH= ___3CH___; (DPL =___5FH___; (SP =___50H___; 22、 A T89S51复位后, PC 与 SP 的值为分别为和。 23、当单片机复位时 PSW =0区, R4所对应的存储单元地址为 04H 。 24、当 AT89S51执行 MOVC A , @A+ DPTR指令时,伴随着 25、 D/A(数 /模转换器的作用是把(数字量转换成(模拟量 ,而 A/D(模 /数转换器则正好相反。

大工《单片机原理及应用》大作业

网络教育学院《单片机原理及应用》大作业题目：单机片电子时钟设计学习中心：辽宁本溪奥鹏学习中心层次：高起专专业：机械制造与自动化年级： 2013年春季学号： 131080131409 学生姓名：丁志芳

单片机电子时钟设计 1.设计背景数字钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品，广泛用于个人家庭以及办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点，它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。尽管目前市场上已有现成的数字钟集成电路芯片出售，价格便宜、使用也方便，但鉴于单片机的定时器功能也可以完成数字钟电路的设计，因此进行数字钟的设计是必要的。在这里我们将已学过的比较零散的数字电路的知识有机的、系统的联系起来用于实际，来培养我们的综合分析和设计电路，写程序、调试电路的能力。单片机全称，单片机微型计算机，从应用领域来看，单片机主要用来控制系统运行，所以又称微控制器或嵌入式控制器，单片机是将计算机的基本部件微型化并集成在一块芯片上的微型计算机。单片机技术在计算机中作为独立的分支，单片机具有体积小、功能强可靠性高、价格低廉等一系列优点，不仅已成为工业测控领域普遍采用的智能化控制工具，而且已渗入到人们工作和和生活的各个角落，有力地推动了各行业的技术改造和产品的更新换代，应用前景广阔。 2.时钟的基本原理分析利用单片机定时器完成计时功能，定时器0计时中断程序每隔0.01s中断一次并当作一个计数，设定定时1秒的中断计数初值为100，每中断一次中断计数初值减1，当减到0时，则表示1s到了，秒变量加1，同理再判断是否1min 钟到了，再判断是否1h到了。为了将时间在LED数码管上显示，可采用静态显示法和动态显示法，由于静态显示法需要译码器，数据锁存器等较多硬件，可采用动态显示法实现LED 显示，通过对每位数码管的依次扫描，使对应数码管亮，同时向该数码管送对

单片机应用技术课后习题参考答案

1 习题1答案 1.2 填空题（1）单片级应用系统是由硬件系统、软件系统组成的（2）除了单片机和电源外，单片机最小系统包括时钟电路、复位电路（3）除了电源和电线引脚外，XTAL1、XTAL2、RST、EA引脚信号必须连接相应电路（4）51系列单片机的存储器主要有4个物理存储空间，即片内数据存储器、片内程序存储器、片外数据存储器、片外程序存储器（5）51系列单片机的XTAL1和XTAL2引脚是时钟电路（6）51系列单片机的应用程序一般存放在程序存储器（7）片内RAM低128单元，按其用途划分为工作寄存器组、位寻址区、用户RAM区（8）但振荡脉冲频率为12MHz时，一个机器周期为1us，当振荡脉冲频率为6MHz时，一个机器周期为2us （9）51系列单片机的复位电路有两种，即上电复位电路、按键复位电路（10）输入单片机的复位信号需延续2个机器周期以上的高电平即为有效。 1.3 （4）什么是机器周期？机器周期和晶振频率有何关系？当晶振频率为6MHz时，机器周期是多少？答：规定一个机器周期的宽度为12个振荡脉冲周期，因此机器周期就是振荡脉冲的十二分频。当振荡脉冲频率为6 MHz时，一个机器周期为2 μs。（5）51系列单片机常用的复位方法有哪几种？画电路图并说明其工作原理。答：（a）上电复位电路（b）按键复位电路单片机常见的复位电路图（a）为上电复位电路，它是利用电容充电来实现的。在接电瞬间，RST端的电位

与VCC相同，随着充电电流的减少，RST的电位逐渐下降。只要保证RST为高电平的时间大于两个机器周期，便能正常复位。图（b）为按键复位电路。该电路除具有上电复位功能外，若要复位，只需按图（b）中的RESET键，此时电源VCC经电阻R1、R2分压，在RST端产生一个复位高电平。习题3 答案 3.2 填空题（2）用C51编程访问51单片机的并行I/O口是，可以按字节，寻址操作，还可以按位操作（4）C51中定义一个可位寻址变量FLAG访问P3口的P3.1引脚的方法是s bit FLAG=P3^1; （10）下面的while循环执行了无限次空语句。 i=3； While（i！=0）；（15）在以下的数组定义中，关键字“code”是为了把tab数组存储在程序存储器ROM中 Unsigned char code b[]=｛｝； 3.3 上机操作题（1） //xiti3_3_1.c——第三章习题3.3上机操作题（1） #include void delay(unsigned char i); //延时函数声明 void main() //主函数 { while(1){ P1=0x55; //按状态1的方式点亮8个LED delay(200); //延时 P1=0xaa; //按状态2的方式点亮8个LED delay(200); //延时 } } void delay(unsigned char i) //延时函数参见任务1程序ex1_1.c （2） //xiti3_3_2.c——第三章习题3.3上机操作题（2） #include //包含头文件REG51.H void delay(unsigned char i); //延时函数声明 void main() //主函数 { unsigned char i,l,r; while(1){ l=0x10; // 高4位灯的位置初值为00010000B r=0x08; // 低4位灯的位置初值为00001000B

单片机试题及答案

单片机原理与接口技术习题答案习题与思考题1 1-1 微型计算机通常由哪些部分组成？各有哪些功能？答：微型计算机通常由控制器、运算器、存储器、输入/输出接口电路、输入设备和输出设备组成。控制器的功能是负责从内部存储器中取出指令并对指令进行分析、判断、并根据指令发出控制信号，使计算机有条不紊的协调工作；运算器主要完成算数运算和逻辑运算；存储器用于存储程序和数据；输入/输出接口电路完成CPU与外设之间相连；输入和输出设备用于和计算机进行信息交流的输入和输出。 1-2 单片微型计算机与一般微型计算机相比较有哪些区别？有哪些特点？答：与通用微型计算机相比，单片机的硬件上，具有严格分工的存储器ROM和RAM和I/O端口引脚具有复用功能；软件上，采用面向控制的指令系统和硬件功能具有广泛的通用性，以及品种规格的系列化。单片机还具备体积小、价格低、性能强大、速度快、用途广、灵活性强、可靠性高等特点。 1-3 简述计算机的工作过程。答：计算机的工作是由微处理器以一定的时序来不断的取指令、指令译码和执行指令的过程。 1-4 单片机的几个重要指标的定义。答：单片机的重要指标包括位数、存储器、I/O口、速度、工作电压、功耗和温度。 1-5 单片微型计算机主要应用在哪些方面？答：单片机的主要应用领域有智能化产品、智能化仪表、智能化测控系统、智能化接口等方面。 1-6 为什么说单片微型计算机有较高的性能价格比和抗干扰能力？答：因为单片微型计算机主要面向特定应用而设计，设计者在硬件和软件上都高效率地设计，量体裁衣、去除冗余，力争在同样的硅片面积上实现更高的性能，具备较高的性能、价格比；单片机嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中，而不是存贮于磁盘等载体中，另外单片机体积小，可以放入屏蔽设备中，从而使其具有较高的抗干扰能力。 1-7 简述单片机嵌入式系统的定义和特点。答：单片机嵌入式系统是嵌入到对象体系中的专用计算机系统；其特点是面向特定应用、与各个行业的具体应用相结合、硬件和软件高效率、软件固化在存储器芯片或单片机本身和不具备自举开发能力。习题与思考题2 2-1 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常数。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。 2-2 MCS-51单片机的核心器件是什么？它由哪些部分组成？各部分的主要功能是什么？答：单片机的核心部分是CPU，可以说CPU是单片机的大脑和心脏。它由运算器、控制器和布尔（位）处理器组成。运算器是用于对数据进行算术运算和逻辑操作的执行部件。

单片机课后习题答案解析

一）填空题 1. 十进制数14对应的二进制数表示为（1110B），十六进制数表示为（0EH）。十进制数-100的补码为（9CH），+100的补码为（64H）。 2. 在一个非零的无符号二进制整数的末尾加两个0后，形成一个新的无符号二进制整数，则新数是原数的（4）倍。 3. 8位无符号二进制数能表示的最大十进制数是（255）。带符号二进制数11001101转换成十进制数是（-51）。 4. 可以将各种不同类型数据转换为计算机能处理的形式并输送到计算机中去的设备统称为（输入设备）。 5. 已知字符D的ASCII码是十六进制数44，则字符T的ASCII码是十进制数（84）。 6. 若某存储器容量为640KB，则表示该存储器共有（655360）个存储单元。 7. 在计算机中，二进制数的单位从小到大依次为（位）、（字节）和（字），对应的英文名称分别是（bit）、（Byte）和（Word）。 8. 设二进制数A=10101101，B=01110110，则逻辑运算A∨B=（11111111），A ∧B=（00100100），A⊕B=（11011011）。 9. 机器数01101110的真值是（+110），机器数01011001的真值是（+89），机器数10011101的真值是（+157或-115），机器数10001101的真值是（+206或-50）。（二）单项选择题 1. 用8位二进制补码数所能表示的十进制数范围是（D）（A）-127 ~ +127 （B）-128 ~ +128 （C）-127 ~ +128 （D）-128 ~ +127 2. 下列等式中，正确的是（B）（A）1 KB = 1024×1024 B （B）1 MB = 1024×1024 B （C）1 KB = 1024 M B （D）1 MB = 1024 B 3. 程序与软件的区别是（C）（A）程序小而软件大（B）程序便宜而软件昂贵（C）软件包括程序（D）程序包括软件 4. 存储器中，每个存储单元都被赋予惟一的编号，这个编号称为（A）（A）地址（B）字节（C）列号（D）容量 5. 8位二进制数所能表示的最大无符号数是（B）（A）255 （B）256 （C）128 （D）127 6. 下列4个无符号数中，最小的数是（B）（A）11011001（二进制）（B）37（八进制）（C）75（十进制）（D）24（十六进制） 7. 下列字符中，ASCII码最小的是（B）（A）a （B）A （C）x （D）X 8. 下列字符中，ASCII码最大的是（C）（A）a （B）A （C）x （D）X 9. 有一个数152，它与十六进制数6A相等，那么该数是（B）（A）二进制数（B）八进制数（C）十进制数（D）十六进制数第2章80C51单片机的硬件结构（一）填空题

单片机原理与应用技术实验报告(实验项目：发光二极管闪烁)

***数学计算机科学系实验报告专业：计算机科学与技术班级：实验课程：单片机原理与应用技术姓名：学号：实验室：硬件实验室同组同学：实验时间：2013年3月20日指导教师签字：成绩：实验项目：发光二极管闪烁一实验目的和要求 1.使用单片机的P1.5口做输出口，使该位发光二极管闪烁。 2.掌握单片机使用。二实验环境 PC机一台，实验仪器一套三实验步骤及实验记录 1.在pc机上,打开Keil C。 2.在Keil C中，新建一个工程文件，点击“Project->New Project…”菜单。 3.选择工程文件要存放的路径 ,输入工程文件名 LED, 最后单击保存。 4. 在弹出的对话框中选择 CPU 厂商及型号。 5.选择好 Atmel 公司的 89c51 后 , 单击确定。 6.在接着出现的对话框中选择“是”。 7.新建一个 C51 文件 , 点击file菜单下的NEW，或单击左上角的 New File快捷键。 8.保存新建的文件，单击SAVE。 9.在出现的对话框中输入保存文件名MAIN.C，再单击“保存”。 10.保存好后把此文件加入到工程中方法如下 : 用鼠标在 Source Group1 上单击右键 , 然后再单击 Add Files to Group ‘Source Group 1'。 11.选择要加入的文件 , 找到 MAIN.C 后 , 单击 Add, 然后单击Close。 12.在编辑框里输入代码如下： #include "reg51.h" //包含头文件 sbit led=P1^5; //表示用led等效于P1^5, P1^0就是指头文件里定义的P1寄存器的第5BIT #define uchar unsigned char #define uint unsigned int

单片机习题答案

《单片机应用技术》习题答案第一章概述１、什么就是总线?总线主要有哪几部分组成?各部分得作用就是什么？总线就是连接计算机各部件之间得一组公共得信号线。一般情况下,可分为系统总线与外总线。系统总线应包括:地址总线(AＢ）控制总线(CB）数据总线(ＤB) 地址总线(AB):CPＵ根据指令得功能需要访问某一存储器单元或外部设备时,其地址信息由地址总线输出,然后经地址译码单元处理。地址总线为１６位时,可寻址范围为2１6=６4K,地址总线得位数决定了所寻址存储器容量或外设数量得范围。在任一时刻,地址总线上得地址信息就是惟一对应某一存储单元或外部设备。控制总线(CＢ)：由CPU产生得控制信号就是通过控制总线向存储器或外部设备发出控制命令得,以使在传送信息时协调一致得工作。CPU还可以接收由外部设备发来得中断请求信号与状态信号,所以控制总线可以就是输入、输出或双向得。数据总线(DB）:CPＵ就是通过数据总线与存储单元或外部设备交换数据信息得，故数据总线应为双向总线。在ＣPU进行读操作时,存储单元或外设得数据信息通过数据总线传送给ＣPU;在CPU进行写操作时,CＰＵ把数据通过数据总线传送给存储单元或外设 2．什么就是接口电路? CPU与接口电路连接一般应具有哪些信号线?外部设备与接口电路连接一般应具有哪些信号线? CＰU通过接口电路与外部输入、输出设备交换信息, 一般情况下,外部设备种类、数量较多,而且各种参量（如运行速度、数据格式及物理量)也不尽相同。CPU为了实现选取目标外部设备并与其交换信息,必须借助接口电路。一般情况下,接口电路通过地址总线、控制总线与数据总线与CPU连接；通过数据线(Ｄ)、控制线(C)与状态线(S)与外部设备连接。 3、存储器得作用就是什么?只读存储器与随机存储器有什么不同? 存储器具有记忆功能,用来存放数据与程序。计算机中得存储器主要有随机存储器(ＲAM)与只读存储器(RＯＭ)两种。随机存储器一般用来存放程序运行过程中得中间数据,计算机掉电时数据不再保存。只读存储器一般用来存放程序，计算机掉电时信息不会丢失。 4 什么就是单片机?单片机与微机相比有何特点? 单片机（Ｓingle-Chip-Microputeｒ）又称单片微控制器，其基本结构就是将微型计算机得基本功能部件:中央处理机（CPＵ）、存储器、输入接口、输出接口、定时器/计数器、中断系统等全部集成在一个半导体芯片上,因此,单片机其体积小、功耗低、价格低廉,且具有逻辑判断、定时计数、程序控制等多种功能。单片机结构上得设计,在硬件、指令系统及I/Ｏ能力等方面都有独到之处,具有较强而有效得控制功能。虽然单片机只就是一个芯片，但无论从组成还就是从其逻辑功能上来瞧,都具有微机系统得含义。另一方面,单片机毕竟就是一个芯片,只有外加所需得输入、输出设备,才可以构成实用得单片机应用系统。５、单片机主要应用于哪些领域？（１）智能仪器。智能仪器就是含有微处理器得测量仪器。单片机广泛应用于各种仪器仪表,使仪器仪表智能化取得了令人瞩目得进展。

单片机原理及应用习题答案第三版

单片机原理及应用习题答案第三版集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]

第一章习题参考答案 1-1：何谓单片机与通用微机相比，两者在结构上有何异同答：将构成计算机的基本单元电路如微处理器(CPU)、存储器、I/O接口电路和相应实时控制器件等电路集成在一块芯片上，称其为单片微型计算机，简称单片机。单片机与通用微机相比在结构上的异同： (1)两者都有CPU，但通用微机的CPU主要面向数据处理，其发展主要围绕数据处理功能、计算速度和精度的进一步提高。例如，现今微机的CPU都支持浮点运算，采用流水线作业，并行处理、多级高速缓冲(Cache)技术等。CPU的主频达到数百兆赫兹(MHz)，字长普遍达到32位。单片机主要面向控制，控制中的数据类型及数据处理相对简单，所以单片机的数据处理功能比通用微机相对要弱一些，计算速度和精度也相对要低一些。例如，现在的单片机产品的CPU大多不支持浮点运算，CPU还采用串行工作方式，其振荡频率大多在百兆赫兹范围内;在一些简单应用系统中采用4位字长的CPU，在中、小规模应用场合广泛采用8位字长单片机，在一些复杂的中、大规模的应用系统中才采用16位字长单片机，32位单片机产品目前应用得还不多。 (2) 两者都有存储器，但通用微机中存储器组织结构主要针对增大存储容量和CPU对数据的存取速度。现今微机的内存容量达到了数百兆字节(MB)，存储体系采用多体、并读技术和段、页等多种管理模式。单片机中存储器的组织结构比较简单，存储器芯片直接挂接在单片机的总线上，CPU对存储器的读写按直接物理地址来寻址存储器单元，存储器的寻址空间一般都为64 KB。 (3) 两者都有I/O接口，但通用微机中I/O接口主要考虑标准外设(如CRT、标准键盘、鼠标、打印机、硬盘、光盘等)。用户通过标准总线连接外设，能达到即插即用。单片机应用系统的外设都是非标准的，且千差万别，种类很多。单片机的I/O接口实际上是向用

单片机课后习题答案

1.1 计算机经过了哪些主要发展阶段？解：单片机的发展大致经历了四个阶段：第一阶段（1970—1974年），为4位单片机阶段；第二阶段（1974—1978年），为低中档8位单片机阶段；第三阶段（1978—1983年），为高档8位单片机阶段；第四阶段（1983年至今），为8位单片机巩固发展阶段及16位单片机、32位单片机推出阶段。 1.2 写出下列机器数的真值：（1）01101110 （2）10001101 （3）01011001 （4）11001110 解：（1）01101110的真值=+110 （2）10001101的真值=+141或-115 （3）01011001的真值=+89 （4）11001110的真值=+206或-50 说明：机器数是指计算机中使用的二进制数，机器数的值称为真值。机器数可表示为无符号数也可表示为带符号数，其中计算机中的带符号数一般为补码形式。10001101若为无符号数。则其真值为+141；若为带符号数，由于最高位（符号位）为1.所以为负数（补码形式），则其真值为-115。 1.4 写出下列二进制数的原码、反码和补码（设字长为8位）。（1）010111 （2）101011 （3）-101000 （4）-111111 解：（1） [x]原=00010111 [x]反= 00010111 [x]补= 00010111 （2）[x]原=00101011 [x]反= 00101011 [x]补= 00101011 （3）[x]原=10101000 [x]反= 11010111 [x]补= 11011000 （4）[x]原=10111111 [x]反= 11000000 [x]补=11000001 1.5 已知X=10110110，Y=11001111，求X 和Y 的逻辑与、逻辑或和逻辑异或。解：10000110X Y ?= 11111111X Y += 01111001X Y ⊕= 1.6 已知X 和Y ，试计算下列各题的[]X Y +补和[]-X Y 补（设字长为8位）。（1）X=1011 Y=0011 （2）X=1011 Y=0101 （3）X=1001 Y=-0100 （4）X=-1000 Y=0101 （5）X=-1100 Y=-0100 解：（1）X 补码=00001011 Y 补码=00000011 [X+Y]补=00001110 [X-Y]补=00001000 （2）X 补码=00001011 Y 补码=00000101 [X+Y]补=00010000 [X-Y]补=00000110 （3）X 补码=00001001 Y 补码=11111100 [X+Y]补=00010000 [X-Y]补=00000110

单片机部分习题答案

第2章： 2、CIP-51有哪些存储空间？各个存储空间的功能及寻址范围是什么？有程序存储器、内部数据存储器、外部数据存储器、特殊功能寄存器和位寻址区五个独立的地址空间。 ●程序存储器：存放程序和常数，容量为64KB，地址范围0000H-0FFFFH ●内部数据存储器：用于通用寄存器和存放数据的临时存储器，容量为256B，地址范围00H-0FFH ●外部数据存储器：用于存放数据，容量为64KB（有4KB在芯片内部），地址为0000-0FFFFH ●特殊功能寄存器（SFR）：提供对片内资源和外设的访问和控制，以及与外设的数据交换，C8051F020有 122个，离散分布在地址80H-0FFH中。 ●位地址空间：存放位变量，进行布尔运算，容量为256位，有内部RAM的20H-2FH（16字节，128位）和部分SFR（字节地址可以被8整除的）组成，地址范围为00H-0FFH 3、CIP-51的内部RAM空间有多少字节？它们在应用中有什么专门用途？堆栈一般应设置在什么位置？ ●内部RAM有256字节 ●低128B中的00H-1FH用于通用寄存器，20H-2FH既可以字节寻址也可以位寻址，30H-7FH作一般存储器用；高128B因为与SFR地址重叠，故只能间接寻址，也作一般存储器用 ●理论上堆栈可以设在内部数据存储器的任何位置，复位时堆栈指针SP为07H，但为了避开通用寄存器和位地址空间，一般设在30H-0FFH。 5、读写内部RAM与外部RAM的数据时，使用的指令有什么区别？读程序存储器的数据的指令又有什么不同？读写内部RAM用MOV指令；读写外部RAM用MOVX指令；读程序存储器用MOVC指令，写程序存储器用MOVX指令，但为与写外部RAM相区分，需要对相应SFR的相关位进行设置。 6、若（PSW)=0x10，则当前的R0~R7在内部RAM中有哪些单元？由（PSW）=0x10可知RS1RS0=10，故通用寄存器R0-R7在内部RAM的0x10-0x17单元。（PSW的格式P22）第一次作业存在的问题：第一题：5个存储空间，有的同学写的不全，漏SFR和位寻址区；有的同学对位寻址区的寻址范围写的不对，应为0x00-0xff而非0x20-0x2f。第三题：内部RAM每一部分的专门作用，尤其低128B要再分类说明；片内XRAM不算片内RAM；堆栈一般在0x30-0xff，而非0x30-0x7f。第六题：部分同学不会做；要查询PSW的格式，RS1RS0的作用，P22表2-2 8、请叙述中断的响应过程。一个中断请求从提出到CPU响应最短要多长时间？如果CPU响应中断的条件全部具备，响应中断最长的时间是多少？在什么样的情况下会出现这个响应时间？ C8051F的每个系统时钟周期对中断标志采样并对优先级译码，如果允许中断响应，则置位相应的优先级状态触发器，然后执行一条硬件长调用指令，控制转移到相应的入口，清相应中断请求标志（有些需要在中断服务程序中清除，如RI、TI），接着PC压栈（但不保护PSW），将中断服务程序的入口地址送给PC，完成中断响应。最快需要5个系统时钟周期：1个中断检测周期，4个对ISR的调用周期（LCALL）。最慢发生在CPU正在执

单片机课后习题-答案~

习题答案习题0 1．单片机是把组成微型计算机的各功能部件即（微处理器（CPU））、（存储器（ROM 和RAM））、（总线）、（定时器/计数器）、（输入/输出接口（I/O口））及（中断系统）等部件集成在一块芯片上的微型计算机。 2．什么叫单片机？其主要特点有哪些？将微处理器（CPU）、存储器（存放程序或数据的ROM和RAM）、总线、定时器/计数器、输入/输出接口（I/O口）、中断系统和其他多种功能器件集成在一块芯片上的微型计机，称为单片微型计算机，简称单片机。单片机的特点：可靠性高、便于扩展、控制功能强、具有丰富的控制指令、低电压、低功耗、片内存储容量较小、集成度高、体积小、性价比高、应用广泛、易于产品化等。 3. 单片机有哪几个发展阶段？（1）第一阶段（1974—1976年）：制造工艺落后，集成度低，而且采用了双片形式。典型的代表产品有Fairchild公司的F8系列。其特点是：片内只包括了8位CPU，64B的RAM 和两个并行口，需要外加一块3851芯片（内部具有1KB的ROM、定时器/计数器和两个并行口）才能组成一台完整的单片机。（2）第二阶段（1977—1978年）：在单片芯片内集成CPU、并行口、定时器/计数器、RAM和ROM等功能部件，但性能低，品种少，应用范围也不是很广。典型的产品有Intel 公司的MCS-48系列。其特点是，片内集成有8位的CPU，1KB或2KB的ROM，64B或128B的RAM，只有并行接口，无串行接口，有1个8位的定时器/计数器，中断源有2个。片外寻址范围为4KB，芯片引脚为40个。（3）第三阶段（1979—1982年）：8位单片机成熟的阶段。其存储容量和寻址范围增大，而且中断源、并行I/O口和定时器/计数器个数都有了不同程度的增加，并且集成有全双工串行通信接口。在指令系统方面增设了乘除法、位操作和比较指令。其特点是，片内包括了8位的CPU，4KB或8KB的ROM，128B或256B的RAM，具有串/并行接口，2个或3个16位的定时器/计数器，有5～7个中断源。片外寻址范围可达64KB，芯片引脚为40个。代表产品有Intel公司的MCS-51系列，Motorola公司的MC6805系列，TI公司的TMS7000系列，Zilog公司的Z8系列等。（4）第四阶段（1983年至今）：16位单片机和8位高性能单片机并行发展的时代。16位机的工艺先进，集成度高，内部功能强，运算速度快，而且允许用户采用面向工业控制的专用语言，其特点是，片内包括了16位的CPU，8KB的ROM，232B 的RAM，具有串/并行接口，4个16位的定时器/计数器，有8个中断源，具有看门狗（Watchdog），总线控制部件，增加了D/A和A/D转换电路，片外寻址范围可达64KB。代表产品有Intel公司的MCS-96系列，Motorola公司的MC68HC16系列，TI公司的TMS9900系列，NEC公司的783××系列和NS公司的HPC16040等。然而，由于16位单片机价格比较贵，销售量不大，大量应用领域需要的是高性能、大容量和多功能的新型8位单片机。近年来出现的32位单片机，是单片机的顶级产品，具有较高的运算速度。代表产品有Motorola公司的M68300系列和Hitachi（日立）公司的SH系列、ARM等。 4．在实际应用中，如何选择单片机的类型？选择原则：主要从指令结构、运行速度、程序存储方式和功能等几个方面选择单片机。 MCS-51为主流产品。 Motorola是世界上最大的单片机厂商。品种全、选择余地大、新产品多。其特点是噪声低，抗干扰能力强，比较适合于工控领域及恶劣的环境。 Microchip单片机是市场份额增长较快的单片机。它的主要产品是PIC系列8位单片机。其特点是运行速度快，低价位，适用于量大、档次低、价格敏感的产品。美国德州仪器（TI）公司生产的MSP430系列单片机是一种特低功耗的Flash微控制器。主要用于三表及超低功耗场合。

单片机原理及应用习题答案

思考与练习题1 1.1单项选择题（1）单片机又称为单片微计算机，最初的英文缩写是（ D ） A.MCP B.CPU C.DPJ D.SCM （2）Intel公司的MCS-51系列单片机是（ C ）的单片机。 A.1位 B.4位 C.8位 D.16位（3）单片机的特点里没有包括在内的是（ C ） A.集成度高 B.功耗低 C.密封性强 D.性价比高（4）单片机的发展趋势中没有包括的是（ B ） A.高性能 B.高价格 C.低功耗 D.高性价比（5）十进制数56的二进制数是（ A ） A.00111000B B.01011100B C.11000111B D.01010000B （6）十六进制数93的二进制数是（ A ） A.10010011B B.00100011B C.11000011B D.01110011B （7）二进制数11000011的十六进制数是（ B ） A. B3H B.C3H C.D3H D.E3H （8）二进制数11001011的十进制无符号数是（ B ） A. 213 B.203 C.223 D.233 （9）二进制数11001011的十进制有符号数是（ B ） A. 73 B.-75 C.-93 D.75 （10）十进制数29的8421BCD压缩码是（ A ） A.00101001B B.10101001B C.11100001B D.10011100B （11）十进制数-36在8位微机中的反码和补码是（ D ） A.00100100B、11011100B B.00100100B、11011011B C.10100100B、11011011B D.11011011B、11011100B （12）十进制数+27在8位微机中的反码和补码分别是（ C ） A.00011011B、11100100B B.11100100B、11100101B C.00011011B、00011011B D.00011011B、11100101B （13）字符9的ASCII码是（ D ） A.0011001B B.0101001B C.1001001B D.0111001B （14）ASCII码1111111B的对应字符是（ C ） A. SPACE B.P C.DEL D.{ （15）或逻辑的表达式是（ B ） A.A?B=F B. A+B=F C. A⊕B=F D.(A?B)=F （16）异或逻辑的表达式是（ C ） A.A?B=F B. A+B=F C. A⊕B=F D.(A?B)=F （17）二进制数10101010B与00000000B的“与”、“或”和“异或”结果是（ B ） A.10101010B、10101010B、00000000B B.00000000B、10101010B、10101010B C.00000000B、10101010B、00000000B D.10101010B、00000000B、10101010B （18）二进制数11101110B与01110111B的“与”、“或”和“异或”结果是（ D ） A.01100110B、10011001B、11111111B B.11111111B、10011001B、01100110B C.01100110B、01110111B、10011001B D.01100110B、11111111B、10011001B （19）下列集成门电路中具有与门功能的是（ D ） A.74LS32 B.74LS06 C.74LS10 D.74LS08

单片机原理及应用习题答案第三版(供参考)

第一章习题参考答案 1-1：何谓单片机？与通用微机相比，两者在结构上有何异同？答：将构成计算机的基本单元电路如微处理器(CPU)、存储器、I/O接口电路和相应实时控制器件等电路集成在一块芯片上，称其为单片微型计算机，简称单片机。单片机与通用微机相比在结构上的异同： (1)两者都有CPU，但通用微机的CPU主要面向数据处理，其发展主要围绕数据处理功能、计算速度和精度的进一步提高。例如，现今微机的CPU都支持浮点运算，采用流水线作业，并行处理、多级高速缓冲(Cache)技术等。CPU的主频达到数百兆赫兹(MHz)，字长普遍达到32位。单片机主要面向控制，控制中的数据类型及数据处理相对简单，所以单片机的数据处理功能比通用微机相对要弱一些，计算速度和精度也相对要低一些。例如，现在的单片机产品的CPU大多不支持浮点运算，CPU还采用串行工作方式，其振荡频率大多在百兆赫兹范围内;在一些简单应用系统中采用4位字长的CPU，在中、小规模应用场合广泛采用8位字长单片机，在一些复杂的中、大规模的应用系统中才采用16位字长单片机，32位单片机产品目前应用得还不多。 (2) 两者都有存储器，但通用微机中存储器组织结构主要针对增大存储容量和CPU对数据的存取速度。现今微机的内存容量达到了数百兆字节(MB)，存储体系采用多体、并读技术和段、页等多种管理模式。单片机中存储器的组织结构比较简单，存储器芯片直接挂接在单片机的总线上，CPU对存储器的读写按直接物理地址来寻址存储器单元，存储器的寻址空间一般都为64 KB。 (3) 两者都有I/O接口，但通用微机中I/O接口主要考虑标准外设(如CRT、标准键盘、鼠标、打印机、硬盘、光盘等)。用户通过标准总线连接外设，能达到即插即用。单片机应用系统的外设都是非标准的，且千差万别，种类很多。单片机的I/O接口实际上是向用户提供的与外设连接的物理界面。用户对外设的连接要设计具体的接口电路，需有熟练的接口电路设计技术。另外，单片机的微处理器(CPU)、存储器、I/O接口电路集成在一块芯片上，而通用微机的微处理器(CPU)、存储器、I/O接口电路一般都是独立的芯片 1-4 IAP、ISP的含义是什么？ ISP：In System Programable，即在系统编程。用户可以通过下载线以特定的硬件时序在线编程（到单片机内部集成的FLASH上），但用户程序自身不可以对内部存储器做修改。 IAP:In Application Programable，即在应用编程。用户可以通过下载线对单片机进行在线编程，用户程序也可以自己对内部存储器重新修改。 1-6 51单片机与通用微机相比,结构上有哪些主要特点? （1）单片机的程序存储器和数据存储器是严格区分的，前者为ROM，后者为RAM；（2）采用面向控制的指令系统，位处理能力强；（3）I/O引脚通常是多功能的；（4）产品系列齐全，功能扩展性强；（5）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。 1-7 51单片机有哪些主要系列产品? （1）Intel公司的MCS-51系列单片机：功能比较强、价格比较低、较早应用的单片机。此系列三种基本产品是：8031/8051/8751；（2）ATMEL公司的89系列单片机：内含Flash存储器，开发过程中可以容易地进行程序修改。有8位Flash子系列、ISP_Flash子系列、I2C_Flash子系列；（3）SST公司的SST89系列单片机：具有独特的超级Flash技术和小扇区结构设计，采用IAP和ISP技术；