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單片微機(jī)原理與接口技術(shù)_習(xí)題參考答案-展示頁(yè)

2025-06-09 06:48本頁(yè)面
  

【正文】 的存儲(chǔ)器,請(qǐng)用線譯碼、部分譯碼、全譯碼3種方式分別設(shè)計(jì),畫出連接圖,并指出尋址范圍。1 0 1 0 0 0 11 1 1 1 1 1 1 1 1 片1:A3FFHA15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7A6A5A4 A3A2A1A0 地址G1 A B C 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 片2:B000H因此,在選用部分譯碼時(shí),也要盡可能多選一些高位地址線來(lái)作為譯碼器的輸入。區(qū)別在于全譯碼連接時(shí)各芯片的地址是唯一的,而部分譯碼連接時(shí)各芯片地址不是唯一的,也就是可以由若干個(gè)地址都選中同一芯片的同一單元,既所謂的地址重疊區(qū)。 8位的RAM芯片若干片,若用線選法組成存儲(chǔ)器,有效的尋址范圍最大是多少KB?若用38譯碼器來(lái)產(chǎn)生片選信號(hào),則有效的尋址范圍最大又是多少?若要將尋址范圍擴(kuò)展到64KB,應(yīng)選用什么樣的譯碼器來(lái)產(chǎn)生片選信號(hào)?解:以8086為例,8086有20條地址線,用11條地址線尋址一片2K8位的RAM,余下的9條地址線做線選法的線,故可以并聯(lián)9個(gè)芯片,故尋址最大范圍是20KB,若用38譯碼器來(lái)產(chǎn)生片選信號(hào),9條地址線可以控制3個(gè)38譯碼器這樣就可以控制24個(gè)芯片最大范圍是50KB. 若要將尋址范圍擴(kuò)展到64KB可選用416地址譯碼器來(lái)產(chǎn)生片選信號(hào)。NOR Flash具有可靠性高、隨機(jī)讀取速度快的優(yōu)勢(shì),在擦除和編程操作較少而直接執(zhí)行代碼的場(chǎng)合,尤其是純代碼存儲(chǔ)的應(yīng)用中廣泛使用,如PC的BIOS固件、移動(dòng)電話、硬盤驅(qū)動(dòng)器的控制存儲(chǔ)器等。(4) 芯片包含有失效塊,其數(shù)目最大可達(dá)到3~35塊(取決于存儲(chǔ)器密度)。隨機(jī)讀取速度慢且不能按字節(jié)隨機(jī)編程。具有快編程和快擦除的功能,其塊擦除時(shí)間是2ms;而NOR技術(shù)的塊擦除時(shí)間達(dá)到幾百ms。但是NOR Flash的擦除和編程速度較慢,塊尺寸又較大,因此擦除和編程操作所花費(fèi)的時(shí)間很長(zhǎng),在純數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和文件存儲(chǔ)的應(yīng)用中,NOR技術(shù)顯得力不從心。目前,微型計(jì)算機(jī)中的主存幾乎都是使用動(dòng)態(tài)RAM。所以,必須為它配備專門的刷新電路。一般用MOS型半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件構(gòu)成,最簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)形式以單個(gè)M0S管為基本單元,以極間的分布電容是否持有電荷作為信息的存儲(chǔ)手段,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,集成度高。在微型計(jì)算機(jī)中普遍用SRAM構(gòu)成高速緩沖存儲(chǔ)器。該類芯片的集成度不如動(dòng)態(tài)RAM,功耗也比動(dòng)態(tài)RAM高,但它的速度比動(dòng)態(tài)RAM快,也不需要刷新電路。,使用時(shí)應(yīng)如何選用?解:靜態(tài)(static)RAM,即SRAM。、PROM、動(dòng)態(tài)RAM、靜態(tài)RAM等存儲(chǔ)器中,哪幾類是可以隨時(shí)讀寫的?解:動(dòng)態(tài)RAM、靜態(tài)RAM這幾類是可以隨時(shí)讀寫的。擦除時(shí),可采用加電方法在線進(jìn)行。 EEPROM,也稱E2PROM。EPROM芯片一般允許用戶多次編程和擦除。第2章 思考題及習(xí)題參考答案:、EPROM、EEPROM和FLASH之間的主要區(qū)別解:ROM為只讀存儲(chǔ)器,在一般情況下只能讀出所存信息,而不能重新寫入。5 什么叫單片機(jī)?它有何特點(diǎn)? 答:?jiǎn)纹瑱C(jī)就是在一塊硅片上集成了CPU、RAM、ROM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和多種I/O口(如并行、串行及A/D變換器等)的一個(gè)完整的數(shù)字處理系統(tǒng)。4 8086的尋址范圍有多大?其物理地址是如何形成?答:8086有20根地址總線,它可以直接尋址的存儲(chǔ)器單元數(shù)為1M字節(jié),其地址區(qū)域?yàn)?0000H—FFFFFH。(1) X=1011 Y=0011(2) X=1011 Y=0111 (3) X=1000 Y=1100 答:(1)X補(bǔ)碼=00001011 Y補(bǔ)碼=00000011 [–Y]補(bǔ)碼=11111101[X+Y]補(bǔ)=00001110 [XY]補(bǔ)=00001000(2)X補(bǔ)碼=00001011 Y補(bǔ)碼=00000111 [–Y]補(bǔ)碼=11111001[X+Y]補(bǔ)=00010010 [XY]補(bǔ)=00000100(3)X補(bǔ)碼=00001000 Y補(bǔ)碼=00001100 [–Y]補(bǔ)碼=11110100[X+Y]補(bǔ)=00010100 [XY]補(bǔ)=111111003 微型計(jì)算機(jī)由那幾部分構(gòu)成?答:微型計(jì)算機(jī)由微處理器、存儲(chǔ)器和I/O接口電路構(gòu)成。第1章 思考題及習(xí)題參考答案1寫出下列二進(jìn)制數(shù)的原碼、反碼和補(bǔ)碼(設(shè)字長(zhǎng)為8位)。(1)001011 (2)100110(3)001011 (4)111111答:(1)原碼:00001011 反碼:00001011 補(bǔ)碼:00001011(2)原碼:00100110 反碼:00100110 補(bǔ)碼:00100110(3)原碼:10001011 反碼:11110100 補(bǔ)碼:11110101(4)原碼:10111111 反碼:11000000 補(bǔ)碼:110000012已知X和Y,試計(jì)算下列各題的[X+Y]補(bǔ)和[XY]補(bǔ)(設(shè)字長(zhǎng)為8位)。各部分通過地址總線(AB)、數(shù)據(jù)總線(DB)和控制總線(CB)相連。物理地址是由段地址與偏移地址共同決定的,物理地址=段地址16+偏移地址其中段地址通常來(lái)自于段寄存器CS ,物理地址來(lái)自于IP。單片機(jī)主要特點(diǎn)有:品種多樣,型號(hào)繁多;存儲(chǔ)容量大;頻率高,速度快;控制功能強(qiáng),集成度高;功耗低;配套應(yīng)用軟件多。信息的寫入是通過工廠的制造環(huán)節(jié)或采用特殊的編程方法進(jìn)行的,一旦寫入,就能長(zhǎng)期保存。擦除時(shí),通過向芯片窗口照射紫外光的方法來(lái)進(jìn)行。該類芯片允許用戶多次編程和擦除。FLASH是一種新型的大容量、速度快、電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器。 某ROM芯片中有12根地址輸入端和8個(gè)數(shù)據(jù)輸出端,該芯片的存儲(chǔ)容量是多少位?解:芯片的存儲(chǔ)容量是4K*8位。它以觸發(fā)器為基本存儲(chǔ)單元,所以只要不掉電,其所存信息就不會(huì)丟失。在構(gòu)成小容量的存儲(chǔ)系統(tǒng)時(shí)一般選用SRAM。 動(dòng)態(tài)(Dynamic)RAM,即DRAM。但是,如果不及時(shí)進(jìn)行刷新,極間電容中的電荷會(huì)在很短時(shí)間內(nèi)自然泄漏,致使信息丟失。動(dòng)態(tài)RAM芯片的集成度高、價(jià)格低廉,所以多用在存儲(chǔ)容量較大的系統(tǒng)中。 FLASH與NAND FLASH的主要區(qū)別,使用時(shí)應(yīng)如何選用?解:NOR Flash具有以下特點(diǎn):(1) 程序和數(shù)據(jù)可存放在同一芯片上,擁有獨(dú)立的數(shù)據(jù)總線和地址總線,能快速隨機(jī)讀取,允許系統(tǒng)直接從Flash中讀取代碼執(zhí)行,而無(wú)需先將代碼下載至RAM中再執(zhí)行;(2) 可以單字節(jié)或單字編程,但不能單字節(jié)擦除,必須以塊為單位或?qū)φ瑘?zhí)行擦除操作,在對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行重新編程之前需要對(duì)塊或整片進(jìn)行預(yù)編程和擦除操作。NAND Flash具有以下特點(diǎn):(1) 以頁(yè)為單位進(jìn)行讀和編程操作,1頁(yè)為256或512B(字節(jié));以塊為單位進(jìn)行擦除操作,1塊為4K、8K或16KB。(2) 數(shù)據(jù)、地址采用同一總線,實(shí)現(xiàn)串行讀取。(3) 芯片尺寸小,引腳少,是位成本(bit cost)最低的固態(tài)存儲(chǔ)器,將很快突破每兆字節(jié)1美元的價(jià)格限制。失效塊不會(huì)影響有效塊的性能,但設(shè)計(jì)者需要將失效塊在地址映射表中屏蔽起來(lái)。 NAND Flash結(jié)構(gòu)的閃速存儲(chǔ)器適合于純數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和文件存儲(chǔ),主要作為SmartMedia卡、CompactFlash卡、PCMCIA ATA卡、固態(tài)盤的存儲(chǔ)介質(zhì),并正成為閃速磁盤技術(shù)的核心。?它對(duì)存儲(chǔ)器擴(kuò)展有什么影響?圖222 1K8擴(kuò)展的3 K8的存儲(chǔ)系統(tǒng)解:基本地址和前面全譯碼連接的地址范圍是相同的,但兩者還是有區(qū)別的。由于存在的地址重疊,影響了地址區(qū)的有效使用,也限制了存儲(chǔ)器的擴(kuò)展。8位片子來(lái)擴(kuò)展3K8位RAM,試核算各片的地址范圍為多少?解:A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7A6A5A4 A3A2A1A0 地址G1 A B C 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 片1:A000H1 0 1 1 0 0 11 1 1 1 1 1 1 1 1 片2:B3FFHA15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7A6A5A4 A3A2A1A0 地址G1 A B C 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 片3:B400H解:線譯碼法: 尋址范圍:2000H~5FFFH部分譯碼尋址范圍:0000H~3FFFH全譯碼:尋址范圍:0000H~FFFFH?試編一個(gè)簡(jiǎn)單的RAM檢查程序,要求此程序能記錄有多少個(gè)RAM單元工作有錯(cuò)?且能記錄出錯(cuò)的單元地址。(2)P0可以作為地址/數(shù)據(jù)總線;P2口可以作為地址線的高8位;P3口是雙功能口,每條口線還具有不同的第二功能。MCS51單片機(jī)運(yùn)行出錯(cuò)或程序進(jìn)入死循環(huán),如何擺脫困境?答:通過復(fù)位電路復(fù)位單片機(jī)的復(fù)位(RST)操作有幾種方法,復(fù)位功能的主要作用是什么?答:?jiǎn)纹瑱C(jī)的復(fù)位操作方式有:上電復(fù)位;手動(dòng)復(fù)位。答:程序狀態(tài)字寄存器PSW,8位。有進(jìn)位、借位時(shí)CY=1,否則CY=0;AC:輔助進(jìn)位、借位標(biāo)志(高半字節(jié)與低半字節(jié)間的進(jìn)位或借位);F0:用戶標(biāo)志位,由用戶自己定義;RSRS0:當(dāng)前工作寄存器組選擇位,共有四組:00、011;OV:溢出標(biāo)志位。存于累加器ACC中的運(yùn)算結(jié)果有奇數(shù)個(gè)1時(shí)P=1,否則P=0.80C51單片機(jī)的當(dāng)前工作寄存器組如何選擇?答:由特殊功能寄存器中的程序狀態(tài)寄存器PSW的RSRS0來(lái)決定,當(dāng)RSRS0為00時(shí),選擇0組;為01時(shí),選擇1組;為10時(shí)選擇2組,為11時(shí)選擇3組。8051單片機(jī)中EA引腳的作用是什么?答:訪問內(nèi)部或外部程序存儲(chǔ)器的選擇端當(dāng)EA接高電平的時(shí)候程序從內(nèi)部ROM開始執(zhí)行,當(dāng)EA為低電平的時(shí)候,從外部ROM開始執(zhí)行 程序計(jì)數(shù)器PC的作用是什么?答:程序計(jì)數(shù)器PC是一個(gè)16位的計(jì)數(shù)器,他總是存放著下一個(gè)要取的指令的16位存儲(chǔ)單元地址。當(dāng)執(zhí)行一條指令時(shí),首先需要根據(jù)PC中存放的指令地址,將指令由內(nèi)存取到指令寄存器中,此過程稱為“取指令”。此后經(jīng)過分析指令,執(zhí)行指令。內(nèi)部 RAM低 128單元?jiǎng)澐譃槟?3個(gè)主要部分?說(shuō)明各部分的使用特點(diǎn)。各區(qū)域的特性如下:(1) 00H~1FH為工作寄存器組區(qū),共分4組,每組占用8個(gè)RAM字節(jié)單元,每個(gè)單元作為一個(gè)工作寄存器,每組的8個(gè)單元分別定義為8個(gè)工作寄存器R0~R7。如果實(shí)際應(yīng)用中并不需要使用工作寄存器或不需要使用4組工作寄存器,不使用的工作寄存器組的區(qū)域仍然可作為一般數(shù)據(jù)緩沖區(qū)使用,用直接尋址或用Ri的寄存器間接尋址來(lái)訪問。當(dāng)然,位尋址區(qū)也可以用作字節(jié)尋址的一般數(shù)據(jù)緩沖區(qū)使用。1簡(jiǎn)述MCS51單片機(jī)存儲(chǔ)區(qū)的劃分。2)從邏輯上分別可劃分為:片內(nèi)統(tǒng)一尋址的64K程序存儲(chǔ)器空間(0000HFFFFH);64KB的片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間(0000HFFFFH)。1MCS51基本型單片機(jī)的中斷入口地址各為多少。1已知一MCS51單片機(jī)系統(tǒng)使用6MHZ的外部晶體振蕩器,計(jì)算:該單片機(jī)系統(tǒng)的狀態(tài)周期與機(jī)器周期各為多少?解:由于晶振為6MHz,所以機(jī)器周期為2us,因?yàn)橐粋€(gè)機(jī)器周期由6個(gè)狀態(tài)周期組成,所以狀態(tài)周期1/3us18031單片機(jī)需要外接程序存儲(chǔ)器,實(shí)際上它還有多少條I/O線可以用?當(dāng)使用外部存儲(chǔ)器時(shí),還剩下多少條I/O線可用?答:8031系統(tǒng)必須外接程序促成器,原則上說(shuō),P0和P2口要用作數(shù)據(jù)和地址總線,所以只有P1和P3口可用作I/O口,共16條I/O線。第4章 思考題及習(xí)題參考答案1. 尋址方式是什么?答:尋址方式是尋找操作數(shù)或操作數(shù)地址的方式。即:寄存器尋址、直接尋址、寄存器間接尋址、立即尋址、基址寄存器加變址寄存器變址尋址、相對(duì)尋址和位尋址。訪問RAM單元可以采用哪些尋址方式?訪問外部RAM單元有哪些指令?答:直接尋址、寄存器間接尋址和位尋址方式。訪問外部程序存儲(chǔ)器的指令有2條MOVC A,A+DPTR MOVC A,A+PC 試寫出完成以下每種操作的指令序列。答:(1)MOV 20H,R0(2) MOV A,R1MOV R0,A(3)MOV A,10HMOV DPTR,1000HMOVX DPTR,A(4)MOV DPTR,1000HMOVX A,A+DPTRMOV R5,A(5) MOV DPTR,1000HMOV A,00HMOVC A,A+DPTRMOV R5,A(6) MOV DPTR,2000HMOVX A,DPTRINC DPTRMOVX DPTR,A7. 設(shè)內(nèi)部RAM (30H)=60
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