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習(xí)題1答案
1, 什么是單片機(jī)
答:?jiǎn)纹⑿陀?jì)算機(jī)是指集成在一個(gè)芯片上的微型計(jì)算機(jī),它的各種功能部件,包括CPU(Central Processing Unit)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM(Random Access Memory)、只讀存儲(chǔ)器ROM(Read-only Memory)、基本輸入/輸出(Input/Output,簡(jiǎn)稱I/O)接口電路、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等都XXX在一塊集成芯片上,構(gòu)成一個(gè)完整的微型計(jì)算機(jī),可以實(shí)現(xiàn)微型計(jì)算機(jī)的基本功能。
單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)是以單片機(jī)為核心,配以輸入、輸出、顯示、控制等外圍電路和軟件,能實(shí)現(xiàn)一
2、種或多種功能的實(shí)用系統(tǒng)。
單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)是由硬件和軟件組成的,硬件是應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ),軟件則是在硬件的基礎(chǔ)上對(duì)其資源進(jìn)行合理調(diào)配和使用,從而完成應(yīng)用系統(tǒng)所要求的任務(wù),二者相互依賴,缺一不可。
2、p3口 第二功能
答:P3口各引腳與第二功能表
引腳
第二功能
信號(hào)名稱
P3.0
RXD
串行數(shù)據(jù)接收
P3.1
TXD
串行數(shù)據(jù)發(fā)送
P3.2
外部中斷0申請(qǐng)
P3.3
外部中斷1申請(qǐng)
P3.4
T0
定時(shí)/計(jì)數(shù)器0的外部輸入
P3.5
T1
定時(shí)/計(jì)數(shù)器1的外部輸入
P3.6
外部RAM寫選通
P3.7
外部RAM讀選通
習(xí)
3、題2答 案
2.2什么是單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng),由哪些設(shè)備組成
答:
單片機(jī)開發(fā)過程所用的設(shè)備與軟件稱為單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)或開發(fā)工具。
單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)、單片機(jī)在線仿真器、開發(fā)工具軟件、編程器等。連接方法如下圖所示。
單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)連接方法示意圖
2.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)過程如下:
設(shè)計(jì)電路圖→XXX電路板→程序設(shè)計(jì)→硬軟件聯(lián)調(diào)→程序下載→產(chǎn)品測(cè)試
2.4 具有那些基本功能
答:1.在線仿真功能
在線仿真器(In Circuit Emulator,簡(jiǎn)稱ICE)是由一系列硬件構(gòu)成的設(shè)備,它能仿真用戶系統(tǒng)中的單片機(jī),并能模擬用戶系統(tǒng)的ROM、RAM和I/O口。因此,在線仿真狀態(tài)下,
4、用戶系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境和脫機(jī)運(yùn)行的環(huán)境完全“逼真”。
2.調(diào)試功能
1) 運(yùn)行控制功能
開發(fā)系統(tǒng)應(yīng)能使用戶有效地控制目標(biāo)程序的運(yùn)行,以便檢查程序運(yùn)行的結(jié)果,對(duì)存在的硬件故障和軟件錯(cuò)誤進(jìn)行定位。
2) 單片機(jī)狀態(tài)查看修改功能
當(dāng)CPU停止執(zhí)行程序運(yùn)行后,開發(fā)系統(tǒng)允許用戶方便地讀出或修改目標(biāo)系統(tǒng)資源的狀態(tài),以便檢查程序運(yùn)行的結(jié)果、設(shè)置斷點(diǎn)條件以及設(shè)置程序的初始參數(shù)。任務(wù)2中圖2.13給出了在Medwin調(diào)試環(huán)境下查看單片機(jī)內(nèi)部資源的菜單。
3.程序編譯功能
1) 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言
單片機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言包括機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言。
機(jī)器語(yǔ)言是單片機(jī)唯一能夠識(shí)別的語(yǔ)言。
匯編語(yǔ)言具有使
5、用靈活、實(shí)時(shí)性好的特點(diǎn)。目前,在實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)中較少使用匯編語(yǔ)言。
高級(jí)語(yǔ)言通用性好,且具有較好的可讀性和可移植性,是目前單片機(jī)編程語(yǔ)言的主流。
2) 程序編譯
單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)能夠提供源程序的編輯、編譯和下載功能以及工程管理功能。
4.程序固化功能
編程器是完成這種任務(wù)的專用設(shè)備,它也是單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)的重要組成部分。
習(xí)題4 答案
4.單片機(jī)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的定時(shí)功能和計(jì)數(shù)有何不同
答:當(dāng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器設(shè)置為定時(shí)工作方式時(shí),計(jì)數(shù)器對(duì)內(nèi)部機(jī)器周期計(jì)數(shù),每過一個(gè)機(jī)器周期,計(jì)數(shù)器增1,直至計(jì)滿溢出。定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間與系統(tǒng)的振蕩頻率緊密相關(guān),如果單片機(jī)系統(tǒng)采用12M晶振,則計(jì)數(shù)周期為:
6、,這是最短的定時(shí)周期,適當(dāng)選擇定時(shí)器的初值可獲取各種定時(shí)時(shí)間。
當(dāng)定時(shí)/計(jì)數(shù)器設(shè)置為計(jì)數(shù)工作方式時(shí),計(jì)數(shù)器對(duì)來自輸入引腳T0(P3.4)和T1(P3.5)的外部信號(hào)計(jì)數(shù),外部脈沖的下降沿將觸發(fā)計(jì)數(shù),檢測(cè)一個(gè)由1到0的負(fù)跳變需要兩個(gè)機(jī)器周期,所以,最高檢測(cè)頻率為振蕩頻率的1/24。計(jì)數(shù)器對(duì)外部輸入信號(hào)的占空比沒有特別的限制,但必須保證輸入信號(hào)的高電平與低電平的持續(xù)時(shí)間在一個(gè)機(jī)器周期以上。
當(dāng)需要準(zhǔn)確計(jì)算時(shí)間時(shí)往往采用定時(shí)器的定時(shí)方式,而當(dāng)要對(duì)一些外部事件計(jì)數(shù)時(shí)則采用定時(shí)器的計(jì)數(shù)方式。
4.軟件定時(shí)和硬件定時(shí)的原理
答:軟件定時(shí)是通過編寫一段延時(shí)程序來實(shí)現(xiàn)定時(shí),這段延時(shí)程序不完成任何操作,
7、只是通過一些空操作浪費(fèi)掉一段時(shí)間。這樣的軟件定時(shí)往往浪費(fèi)CPU的工作效率,并且定時(shí)不夠準(zhǔn)確,前面三章的各個(gè)任務(wù)中均采用了這種方法。
硬件定時(shí)是通過單片機(jī)的定時(shí)器來實(shí)現(xiàn)時(shí)間的計(jì)算,用戶只需要對(duì)定時(shí)器的工作方式、初始值賦予合適的數(shù)值,啟動(dòng)定時(shí)器后,定時(shí)器將自動(dòng)按照機(jī)器周期定時(shí)。這種由定時(shí)器實(shí)現(xiàn)的定時(shí)方式,定時(shí)時(shí)間準(zhǔn)確、CPU的工作效率高。
4.5單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器是增1計(jì)數(shù)器還是減一計(jì)數(shù)器
答:
MCS-51系列單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器是增1計(jì)數(shù)器。
對(duì)于增1計(jì)數(shù)器,計(jì)數(shù)初值應(yīng)等于最大計(jì)數(shù)值減去所需要的計(jì)數(shù)值。
而減1計(jì)數(shù)器,計(jì)數(shù)初值就等于所需要的計(jì)數(shù)值。
例如:假設(shè)需要計(jì)數(shù)50000
8、次。對(duì)于增1計(jì)數(shù)器的單片機(jī),若采用方式1的定時(shí)器,最大計(jì)數(shù)值為65536,則初值應(yīng)為:65536-50000=15536。
而對(duì)于減1計(jì)數(shù)器,則計(jì)數(shù)初值將為50000。
1,當(dāng)定時(shí)計(jì)數(shù)器在工作方式一,晶振平率為6赫茲
答:
在定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作于方式1下,最大計(jì)數(shù)值為65536。
若晶振頻率為6MHz,則一個(gè)機(jī)器周期為2μS,所以最短定時(shí)時(shí)間為2μS(計(jì)數(shù)初值為65535),最長(zhǎng)定時(shí)時(shí)間為2μS65536=131072μS(計(jì)數(shù)初值為0)
4單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)器4種工作方式的特點(diǎn)
答:
定時(shí)/計(jì)數(shù)器的4種工作方式由方式寄存器TMOD中的M1、M0來進(jìn)行選擇,具體如下:
M1 M0
9、
工 作 方 式
功 能 說 明
0 0
方 式 0
13位計(jì)數(shù)器
0 1
方 式 1
16位計(jì)數(shù)器
1 0
方 式 2
自動(dòng)再裝入8位計(jì)數(shù)器
1 1
方 式 3
定時(shí)器0:分成兩個(gè)8位計(jì)數(shù)器
定時(shí)器1:停止計(jì)數(shù)
4.8什么是中斷 特點(diǎn)是什么
答:
中斷是通過硬件來改變CPU的運(yùn)行方向。計(jì)算機(jī)在執(zhí)行程序的過程中,當(dāng)出現(xiàn)CPU以外的某種情況,由服務(wù)對(duì)象向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào),要求CPU暫時(shí)中斷當(dāng)前程序的執(zhí)行而轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的處理程序,待處理程序執(zhí)行完畢后,再繼續(xù)執(zhí)行原來被中斷的程序。這種程序在執(zhí)行過程中由于外界的原
10、因而被中間打斷的情況稱為“中斷”。
調(diào)用中斷服務(wù)程序的過程類似于調(diào)用子程序,其區(qū)別在于調(diào)用子程序在程序中是事先安排好的;而何時(shí)調(diào)用中斷服務(wù)程序事先卻無法確定,因?yàn)椤爸袛唷钡陌l(fā)生是由外部因素決定的,程序中無法事先安排調(diào)用指令,因此,調(diào)用中斷服務(wù)程序的過程是由硬件自動(dòng)完成的。
中斷的特點(diǎn):分時(shí)操作、實(shí)時(shí)處理、故障處理
4.9 單片機(jī)有哪幾個(gè)中斷源
答:
MCS-51系列單片機(jī)有5個(gè)中斷源,分別是外部中斷0、定時(shí)器0、外部中斷1、定時(shí)器1、串行口。它們的優(yōu)先級(jí)別通過寄存器IP實(shí)現(xiàn)。
4.外部中斷有哪兩種觸法方式
答:
外部中斷有低電平觸發(fā)和下降沿觸發(fā)兩種方式。通過定時(shí)器控制寄存器
11、TCON中的IT0、IT1來選擇和設(shè)定。
IT1為 中斷觸發(fā)方式控制位,當(dāng)IT1 = 0,外部中斷1控制為電平觸發(fā)方式。當(dāng)IT1 = 1,外部中斷1控制為下降沿觸發(fā)方式。
4 常用的中斷函數(shù)定義語(yǔ)法如下:
答: void 函數(shù)名() interrupt n【using,m】
其中n為中斷類型號(hào),C51編譯器允許0~31個(gè)中斷,n取值范圍0~31。
習(xí)題5答案
5,7段 LED靜態(tài)和動(dòng)態(tài)顯示在硬件連接上分別具有什么特點(diǎn)
答:LED靜態(tài)顯示時(shí)各位數(shù)碼管相對(duì)獨(dú)立,公共端恒定接地(共陰極)或正電源(共陽(yáng)極),每個(gè)數(shù)碼管的8個(gè)字段分別與一個(gè)8位I/O口XXX相連
12、,適合于2個(gè)及其以下的數(shù)碼管顯示。動(dòng)態(tài)顯示時(shí)各位數(shù)碼管的段選線相應(yīng)并聯(lián)在一起,由一個(gè)8位的I/O口控制,各位的段選線由另外的I/O口控制。
5.LED顯示器一次能點(diǎn)亮多少行燈
答:每次只能點(diǎn)亮一行。其采用的為動(dòng)態(tài)顯示,具體原理為:從第一行開始點(diǎn)亮,每行點(diǎn)亮之間延時(shí)1ms,第八行結(jié)束后再?gòu)牡谝恍虚_始循環(huán)顯示。利用人體的視覺駐留現(xiàn)象,所以看到的是一個(gè)穩(wěn)定的圖形,好像8行同時(shí)點(diǎn)亮。
5.機(jī)械式按鍵組成的鍵盤,應(yīng)如何消除按鍵抖動(dòng)
答:可以采用硬件和軟件兩種方式,硬件上可在鍵輸出端加RS觸發(fā)器或單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器構(gòu)成去抖電路,軟件上可以在檢測(cè)到有按鍵按下時(shí),執(zhí)行一個(gè)10ms左右的延時(shí)程序,然后確認(rèn)該鍵是否仍保持閉合狀態(tài)的電平。
5.獨(dú)立式按鍵和矩陣式按鍵分別具有什么特點(diǎn)
答:獨(dú)立式按鍵是直接用I/O口線構(gòu)成的單個(gè)按鍵電路,其特點(diǎn)是每個(gè)按鍵單獨(dú)占用一根I/O口線,適合于八鍵以下使用;矩陣式鍵盤由行線和列線組成,按鍵位于行、列線的交叉點(diǎn)上,在按鍵數(shù)量較多時(shí),矩陣式鍵盤較之獨(dú)立式按鍵鍵盤要節(jié)省很多I/O口,適合于八個(gè)鍵以上使用。
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