单片机微型计算机原理及接口技术课后习题答案3章
3-1简述模型机的工作过程(就以书上举例,叙述过程,本题内容较多,明白道理即可,不需详细记住)
计算机的指令执行过程分为读取指令?分析指令?执行指令?保存结果 在进行计算前,应做如下工作:
①用助记符号指令(汇编语言)编写程序(源程序)
②用汇编软件(汇编程序)将源程序汇编成计算机能识别的机器语言程序 ③将数据和程序通过输入设备送入存储器中存放 读取指令阶段(就以书上举例,理解过程即可):
①CPU将程序计数器PC中的内容XXH送地址寄存器AR
②程序计数器PC的内容自动加1,为取下一条指令做好准备
③地址寄存器AR将XXH通过地址总线AB送至存储器地址译码器译码,选中XXH单元。
④CPU发出“读”指令
⑤所选中的XXH单元中的内容由存储器送至数据总线DB上
⑥经数据总线DB,CPU将读出的XXH单元中的内容送至数据寄存器DR
⑦数据寄存器DR将其送至指令寄存器IR,经过译码,CPU通过控制器发出执行该条指令的控制命令。
执行指令阶段(就以书上举例,理解过程即可)与读取类似(这里从略)
3-2 STC15F2K60S2单片机的存储器分为哪几个空间?中断服务程序的入口地址分别是什么?32个通用寄存器各对应哪些RAM单元? STC15F2K60S2单片机的存储器分为四个空间,分别为程序Flash存储器,数据Flash存储器,内部数据存储器和扩展数据存储器。
中断服务程序的入口地址分别为:
0003H 外部中断0中断服务程序的入口地址 000BH 定时/计数器0中断服务程序的入口地址 0013H 外部中断1中断服务程序的入口地址 001BH 定时/计数器1中断服务程序的入口地址 0023H 串行通信口1中断服务程序的入口地址 002BH ADC中断服务程序的入口地址
0033H 低电压检测中断服务程序的入口地址 003BH PCA中断服务程序的入口地址
0043H 串行通信口2中断服务程序的入口地址 004BH SPI中断服务程序的入口地址
0053H 外部中断2中断服务程序的入口地址 005BH 外部中断3中断服务程序的入口地址 0063H 定时/计数器2中断服务程序的入口地址 0083H 外部中断4中断服务程序的入口地址
32个通用寄存器分为寄存器组0,1,2,3,每个组8个8位的工作寄存器(R0~R7),均存在于内部数据存储器的低128字节内,范围为00H-1FH
寄存器组0 R0~R7对应00H-07H 寄存器组1 R0~R7对应08H-0FH 寄存器组2 R0~R7对应10H-17H 寄存器组3 R0~R7对应18H-1FH
3-3 位地址29H,61H,7FH,E0H,F1H,各对应哪些单元的哪些位? 29H——RAM位寻址区 字节地址25H,对应D1位 61H——RAM位寻址区 字节地址2CH,对应D1位 7FH——RAM位寻址区 字节地址2FH,对应D7位 E0H——高128字节/特殊功能寄存器SFR区,寄存器ACC(字节地址E0H)的D0位; F1H——高128字节/SFR,寄存器B(字节地址F0H)的D1位。
3-4 简述STC15F2K60S2单片机的各个数字输入/输出端口的工作模式及结构 I/O口工作模式。 PnM1 PnM0 I/O口工作模式 [7:0] [7:0] 准双向口 (传统8051单片机I/O口模式), 灌电流可0 0 达20mA,拉电流为270μA,由于制造误差,实际为270uA~150uA 推挽输入输出(强上拉输出, 可达20mA, 要加限流0 1 电阻, 尽量少用) 1 0 仅为输入 (高阻) 开漏(Open Drain), 内部上拉电阻断开, 要外加上1 1 拉电阻
准双向口有3个上拉场效应管T1,T2,T3, 以适应不同需要。其中,T1称为强上拉, 上拉能力可达20mA; T2称为极弱上拉, 上拉能力一般为30μA; T3称为弱上拉, 一般上拉能力为150μA~250μA, 典型值为200μA。输出低电平时,最大灌电流可达20mA。准双向口带有一个施密特触发输入及干扰抑制电路。
推挽输出工作模式的下拉结构与准双向口的下拉结构相同, 但当锁存器为“1”时可提供持续的强上拉。推挽输出模式,也带有施密特触发输入及干扰抑制电路
输入口带有一个施密特触发输入以及一个干扰抑制电路
这种方式的下拉结构与准双向口模式下拉结构相同。开漏端口带有一个施密特触发输入及干扰抑制电路。
3-5 如何设置STC15F2K60S2单片机I/O口的工作模式?若设置P1.7为强推挽输出,P1.6位开漏,P1.5为弱上拉,P1.4,P1.3,P1.2,P1.1,P1.0为高阻输入,应如何设置相关寄存器?
答:设置STC15F2K60S2单片机I/O口的工作模式可通过控制两个控制寄存器PnM1,PnM0的相应位的值来进行设置: PnM1 PnM0 I/O口工作模式 [7:0] [7:0] 准双向口 (传统8051单片机I/O口模式), 灌电流可0 0 达20mA,拉电流为270μA,由于制造误差,实际为270uA~150uA 推挽输入输出(强上拉输出, 可达20mA, 要加限流0 1 电阻, 尽量少用) 1 0 仅为输入 (高阻) 开漏(Open Drain), 内部上拉电阻断开, 要外加上1 1 拉电阻 若设置P1.7为强推挽输出,P1.6位开漏,P1.5为弱上拉,P1.4,P1.3,P1.2,P1.1,P1.0为高阻输入,则设置相关寄存器如下: P1.7 P1.6 P1.5 P1.4 P1.3 P1.2 P1.1 P1.0 P1口 P1M1 0 1 0 1 1 1 1 1 P1M0 1 1 0 0 0 0 0 0 工作模强推准双向开漏 高阻 高阻 高阻 高阻 高阻 式 挽 口 可用下面代码设置: MOV P1M1,# MOV P1M0,#
3-6 简述STC15F2K60S2单片机的典型应用系统构成
①单片机最小系统构成:60KB程序存储器、2048BRAM、高可靠复位电路和高精度RC振荡器,一般情况下,不需要外部复位电路和外部晶振,因此只需要接上电源,并在Vcc和GND之间接上滤波电容C1和C2(以去除电源噪声,提高抗干扰能力),就可以构成单片机最小系统。计算机的串行口是RS232电平的,而单片机的串行口是TTL电平的,为了能够给单片机下载程序,可在RXD和TXD引脚上连接RS232和TTL的转换电路,以连接计算机,通过下载工具将用户程序下载到单片机中。
②非总线扩展方式的单片机应用系统构成:
STC15F2K60S2单片机内部有60KB程序存储器和2048字节RAM,这对于一般应用的存储器需求已经足够,因此不需扩展存储器。此时单片机的P0,P2和P4口不用于总线方式,即P0口和P2口用于普通I/O口功能;P4.2(/WR)和P4.4(/RD)不用于写控制信号和读控制信号,也用于普通I/O口功能。
③总线扩展方式的单片机应用系统构成:
用STC15F2K60S2组成单片机应用系统时,因单片机内部有60KB程序存储器,程
序存储器一般不需要扩展,因STC15F2K60S2内部只有2048B的数据RAM,如果数据存储器容量不够,或需要扩展并行I/O,则可使用端口进行系统的扩展。 使用单片机进行系统扩展时,8位的数据总线由P0口提供,16位的地址总线由P2和P0口构成。P0口通过地址锁存器输出地址总线的低8位,地址总线的高8位由P2口提供。通常用作地址锁存器的芯片有74LS373、74LS273等。P4口中的P4.2(/WR)和P4.4(/RD)引脚的作用是写控制和读控制。ALE(P4.5)信号用于锁存器的锁存控制,以锁存由P0口输出的地址。