微機原理與單片機接口技術（李精華）課后習題答案解析 一、選擇題 1 (A) 2(C ) 3( C) 4( B ) 5(C)6( B) 7(D) 二、簡答題 1.什么是微處理器？微處理器由幾部分組成？微處理器的工作過程是什么？ 答：微處理器最初定義是將CPU(3中央處理單元)是指由一 片或幾片大規模集成電路組成的具有運算器和控制器功能的中央處理機部件，它 是計算機系統的核心或“大腦”，支配整個計算機系統工作。微處理器主要由運 算器、 控制器、寄存器組及內部總線。微處理器的工作過程就是執行程序的過程, 而執行程序就是 步執行一條條指令的過微處理器僅能識別機器指令，需使用各 種編譯器將由高級程序設計語言編制的程序轉機器指令構成的程序。 2.簡述Intel公司生產的幾種不同微處理器的功能特性？ 答：Intel公司在不同時間推出的不同處理器之間的差異見表 3 .什么是單片機？它由哪幾部分組成？什么是單片機應用系統？ 答：將中央處理器(CPU)、存儲器(Memory)及輸入/輸出單元(I/O)集成在 一小塊硅片上，如圖1-2所示，這樣一塊芯片就具有了計算機的功能屬性，因而 被稱為微型單片計算機，簡稱單片機。
4.簡述單片機設計開發的常用工具。 答：根據單片機系統的組成是由單片機系統程序設計和單片機系統硬件組成，所 以常用工具分為軟件開發工具和硬件開發工具，其常用軟件開發工具有Kei開發 軟件、WAVE開發軟件、字庫設計軟件和ProteUS仿真軟件；常用的硬件工具有 編程器、仿真器、 邏輯分析儀等。 5.簡述51單片機與52單片機的主要區別。 答：51單片機和52單片機的主要區別見表1-2. 習題二 L 8086 CPU由哪兩部分組成？它們的主要功能是什么？兩者如何配合工作 的？參考答案：8086CPU由總線接口部件BlU和執行部件EU組成。BlU負責完 成微處理器與存儲器、I/設備之間的信息傳送，具體包括讀取指令、讀取操作 數和存儲結果。EU負責指令的執行。EU和BlU兩者并行工作。EU從BIU 的指令隊列頭部讀入待執行的指令，譯 碼后提供操作數地址給BIU請求操作數，EU執行指令后將處理結果回送給BIU, 同時根據運算結果更新標志寄存器FLAGS 中的狀態標志位。在EU執行指令的同 時，BIU 可以預讀取后續指令，EU和BlU 流水線工作。 2.8086 CPU在最大模式和最小模式下有什么相同點和不同點？參考答案：8086不同的工作模式對系統的硬件組成有不同的要求，其中共同之處有：(1)時鐘發生器8284(1片計算機系統安全原理與技術課后答案，提供時鐘)(2)地址鎖存器8282 (3片，鎖存地址信息)(3)數據收發器8286(2片，增加數據總線的驅動能力)不同點：(I)I總線控制信號產生者不同。
最大模式下，總線控制信號有8288芯片根 據8086狀態信號產生；最小模式下，總線控制信號由8086產生。（2）在最小模式下，只有8086 一個處理器；在最大模式下，除主處理器8086 外，還有協處理器。（3）應用場景不同，最小模式適合小規模應用，最大模式適合中、大規模 應用。 3 .簡述8086系統的存儲器分段技術，舉例說明物理地址和邏輯地址的關系。8086有20根地址線，可以直接尋址IMB （2人20 ）內存，但其用于存儲地址 的寄存器都是16位，只能間接尋址64K （2”6）空間。為此，引入存儲器分段 技術，即從邏輯上將物理內存分段，每段大小不超過64KB, 使用邏輯地址進行 尋址。邏輯地址由段地址和偏移地址組成，記為段地址：偏移地址。段地址和偏 移地址都是16位。物理地址和段地址的關系：物理地址二段地址XIoH +偏移地址。物理地址是唯一的，一個存儲單元可以包括在多個邏輯段內，即一個物理地 址可以多個邏輯地址對應。 4.簡述8086 的時鐘周期、總線周期和指令周期三者的關系。參考答案：時鐘周期是系統主時鐘CLK 頻率的倒數，是CPU 的基本（最小） 時間單位。
8086CPU 的時鐘周期又稱為時鐘狀態，即Tl狀態、T2狀態、T3狀態、 T4狀態。每個時鐘周期完成一些基本操作。總線周期是CPU執行一個總線（讀/寫）操作所需要的時間。8086/8088CPU 的一個基本的總線周期由4個時鐘周期（Th T2、T3、T4）組成，每個時鐘周期 完成一些基本操作。指令周期是CPU執行一條指令所需要的時間。每條指令的指令周期不同。一 條指令周期 包含一個或若干個總線周期。 5.簡述8086 的最小模式下存儲器讀操作時序。8086 的最小模式下存儲器讀總線周期時序如下所示：時序簡述如下：(1)在總線周期的Tl狀態，8086 通過地址線輸出訪問地址；同時使ALE信號有效，控制地址鎖存器鎖存地址。(2)在T2狀態，使讀控制如信號有效。(3)在T3狀態，8086讀存儲器輸出的有效數據。 習題三 一、選擇題 I(C) 2(C) 3(A) 4 (A) 5(D) 6 (C) 7(B) 8 (A) 9(C) IO(D) II(B) 12(A) 13(A) 14(A) 15(C) 16(B) 17(D) 18(C) 19(A) 20(C) 21(A) 22(C) 23(B) 二、填空題 1.51單片機存儲器分為數據存儲器和程序存儲器兩種。
2.51單片機內部RAM 的低128單元，按其用途，劃分為：工作寄存器區、 位尋址區 和用戶RAM區 這3個區域。 3.單片機的外接晶振頻率為12MHz時，一個機器周期為 IUS ；當外接 晶振頻率為6MHz 時計算機系統安全原理與技術課后答案，一個機器周期為2uS 。 4.單片機的復位電路有兩種，即 上電復位 和 手動上電復位° 5.51單片機的復位信號需持續2個機器周期 以上的高電平時,用于完成51 單片機的復位初始化操作。 三、簡答題 L 51單片機內部 包含哪些主要邏輯功能部件？各個功能部件的最主要的功能是 什么？ 參考答案：略 2 ?什么是時鐘周期、機器周期,指令周期？當主頻為24MHz 時，一個機器周期 時間是多少？ 參考答案：時鐘周期也稱為晶體的振蕩周期，定義為時鐘頻率(幾C)的倒數， 是單片機中最基本、最小的時間單位。在一個時鐘周期內，CPU僅完成一個最基 本的動作。單片機CPU完成一個基本操作所需的時間稱為機器周期。51系列單片機中 規定，一個機器周期由6個狀態周期(Sl?S6)組成，而一個狀態周期由兩個時 鐘周期組成，則一個機器周期由12個時鐘周期組成。指令周期是CPU執行一條指令所需的時間。
單片機的指令分為單字節、雙 字節和三字節指令，所需的指令周期也不同，一 般為1?4個指令周期。 當主頻為24MHz, 一個機器周期=IV(24MHZ)=.5US 3.簡述單片機系統復位的作用。系統復位后，特殊功能寄存器Po ?P3、PC、DPTR、 SP、ACC 、PSW等的初始值是什么？復位是否能改變內部RAM單元的內容？ 參考答案：略。 4.堆棧有何作用？是如何進行操作的？ 參考答案：堆棧用于保存臨時變 量，保護斷點和 現場。堆棧按照先進后出，后進 先出的原則，分壓棧和出棧操作。壓棧首先將堆棧指針SP加一，在寫入數據； 出棧先讀出數據，再將堆棧指針SP減一。 5.單片機的存儲器從物理結構上可劃分為幾個空間？畫出51單片機的存儲器結 構圖？ 參考答案：單片機的存儲器從物理結構上劃分為片內數據存儲器、片外數據存儲 器、片內程序存儲器和片外程序存儲器。FFFFH FFH片內數據特殊功能片外數據存儲器區寄存器區存儲器區高 128BSFR（最大64KB,（僅 MCS*52）RAM 或 Uo） 80H 7FH[片內數據存儲器區低12M OOH 而 標 6.單片機的