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起止时间:2021-09-15到2022-01-14
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作业第一讲 微机技术概述 第一讲作业
1、 通用微型计算机系统与嵌入式系统，在应用方面的主要区别是什么？
评分规则: 通用微型计算机的主要用途是科学计算、数值分析、图像处理、模拟仿真、人工智能、多媒体和网络通信等；
嵌入式系统以满足嵌入到对象体系中，实现对象体系的智能化为目的，因具有专门的功能和用途，也称为专用微型计算机。
2、 微控制器的存储结构有哪两种，各有什么特点？
评分规则: 哈佛结构：将程序存储和数据存储分为2个寻址空间；指令和数据可采用不同的数据宽度，具有较高的执行效率。是微控制器常用的存储结构。
普林斯顿结构：也称冯•诺依曼结构，将程序存储器和数据存储器合并在同一个寻址空间。ROM和RAM指向同一个存储器的不同物理位置，指令和数据的宽度相同，是通用微型计算机常用的存储结构。
3、 微控制器有哪些主要性能指标？
评分规则: 微控制器的主要性能指标包括：CPU主频；CPU字长；位处理能力；指令系统；存储容量；I/O端口；基本功能模块；外围功能单元；以及工作电压、功耗等。
4、 请描述微控制器的发展趋势。
评分规则: I/O接口性能不断增强：包括串行扩展（如I2C、SPI接口）能力增强；可编程I/O端口电路特性扩展（可设置为推挽方式、开漏输出、弱上拉等）；高速I/O口，提高实时性；I/O口的驱动能力增强；以及增加专用I/O接口。
强大的功能发展：低功耗管理，宽工作电压范围，高速度高性能CPU，小体积、低价格，数字-模拟相结合的混合信号集成化，在系统可编程ISP技术以及开发环境的发展等。
作业第二讲 8051微控制器硬件结构 第二讲作业
1、 简述典型微控制器的组成结构和主要功能模块。
评分规则: 1.典型微控制器由CPU系统、CPU外围单元、基本功能单元和外围扩展单元等组成。2.CPU系统包含CPU、时钟系统、复位电路和总线控制逻辑；3.CPU外围单元包含程序存储器、数据存储器、输入输出接口和特殊功能寄存器；4.基本功能单元包含中断系统、定时器/计数器、串行通信接口；5.外围扩展单元则指的是为满足各种应用需求而添加的扩展电路，如ADC、PWM电路等。
2、 简述微控制器的工作过程。
评分规则: 微控制器的工作过程就是执行程序的过程。用户编写的程序预先存放在ROM中，微控制器从ROM中逐条取出指令并执行。包含三大步骤：①读取指令。根据程序计数器PC中的值，从ROM中读出当前要执行的指令，送到指令寄存器IR。②分析指令。将指令寄存器IR中的操作码送入指令译码器进行译码，分析该指令要求进行什么操作、操作数在哪里等。③执行指令。取出操作数，然后按照操作码规定的功能，由操作控制电路发出一系列时序和控制信号，完成指令规定的操作。
3、 8051 MCU内部RAM划分为哪3个部分？各部分的作用是什么？
评分规则: 1.工作寄存器区：00H-1FH，4个寄存器组。每组8个单元对应R0～R7寄存器。
2.位寻址区：20H～2FH这16个单元，每个单元8位，因此有128位，位地址为00H～7FH。位寻址区也可按字节使用和操作。
3.用户RAM区：30H～FFH区域。通常用作数据缓冲区和堆栈区。
4、 简述8051 MCU的位寻址空间。
评分规则: 8051 MCU的位寻址空间包括两部分：一是内部RAM位寻址区（20H～2FH )的128位，位地址为00H-7FH；
二是SFR中的一些位寻址空间，它们是字节地址的低4位为0H或8H的SFR，位地址为80H-FFH。
5、 程序状态寄存器PSW的作用是什么？简述常用标志位的作用。
评分规则: PSW是一个8位寄存器，用于存放程序执行过程中所反映的状态信息，如运算过程中有没有产生进位或借位、带符号数运算有没有溢出等。常用的状态标志位有奇偶标志位P、溢出标志位OV、辅助进位标志位AC及进位标志位Cy。
进位标志位C（Cy）：该标志对无符号数有意义，表示在进行加法、减法运算时，是否发生进位或借位。若最高位（D7）发生进位或借位，C将被置为1，否则清为0。对于加法，若C=1，表示结果超出了8位无符号数所能表示的最大范围（FFH即255）。
溢出标志位OV：该标志对带符号数有意义，表示在进行的加、减运算时，是否发生溢出。当运算结果溢出（即超出了累加器A所能表示的带符号数的范围-128 ～+127）时，OV将被置为1，否则清为0。
辅助进位标志位AC：当进行加法或减法运算时，若低4位向高4位数发生进位（或借位）, AC将被置为1，则清为0。在十进制调整指令DA中要用到AC标志位。
奇偶标志位P：该位表示累加器A中1的个数的奇偶性。若累加器A中1的个数是奇数个，P将被置为1；否则清为0。
6、 简述8051 MCU 4个I/O端口的结构特点和使用特性。
评分规则: P0～P3的第一功能都是通用I/O接口，但都是准双向口。在输出时，与真正双向口一样，CPU向锁存器输出的“0”或“1”，通过输出驱动电路在引脚上表现为低电平或高电平。在输入时，必须先向锁存器输出1，使得输出驱动电路中的T2处于截止状态，即先将端口设置为输入方式，然后再输入端口状态，即读引脚。
7、 8051 MCU内部有哪些工作周期？请简述之。当晶振频率为12MHz时，各种周期分别是多少微秒？
评分规则: 8051 MCU有4种工作周期，即时钟周期（振荡周期）、状态周期、机器周期和指令周期。
时钟周期：也称为振荡周期，是外接晶振频率的倒数，是微控制器中最基本、最小的时间单位。
状态周期：1个时钟周期定义为一个节拍，连续的两个节拍定义为一个状态周期S。
机器周期：指MCU执行一个基本的硬件操作所需要的时间。一个机器周期由6个状态周期（S1～S6）即12个时钟周期组成。
指令周期：执行一条指令所需要的时间，由若干个机器周期组成。8051 MCU的111条指令，由3种指令周期的指令组成，分别为单周期指令、双周期指令和四周期指令。
第二讲 8051微控制器硬件结构 第二讲单元测验
1、 8051微控制器复位后，SP、PC、I/O端口的内容为 。
A:SP = 60H PC = 00H P0 = P1 = P2 = P3 = FFH
B:SP = 00H PC = 0000H P0 = P1 = P2 = P3 = 00H
C:SP = 07H PC = 0000H P0 = P1 = P2 = P3 = FFH
D:SP = 00H PC = 00H P0 = P1 = P2 = P3 = 00H
答案: SP = 07H PC = 0000H P0 = P1 = P2 = P3 = FFH
2、 下列8051微控制器内部单元中，既可位寻址又可字节寻址的单元是 。
A:28H
B:30H
C:00H
D:70H
答案: 28H
3、 8051微控制器堆栈指针SP总是指向 。
A:栈底地址
B:栈顶地址
C:堆栈区的某个地址
D:堆栈区的中间地址
答案: 栈顶地址
4、 程序指针PC存放的是 。
A:下一条指令的地址
B:当前正在执行的指令
C:当前正在执行指令的地址
D:下一条要执行的指令
答案: 下一条指令的地址
5、 8051微控制器的程序计数器PC是16位计数器，所以其寻址范围是 。
A:8K
B:16K
C:32K
D:64K
E:61H
答案: 64K
6、 若RS1=1，RS0=1，则当前使用的工作寄存器组是 。
A:第0组
B:第1组
C:第2组
D:第3组
答案: 第3组
7、 执行指令CLR 30H后，结果被清0的是： 。
A:30H的最低位
B:24H的最高位
C:30H单元
D:26H单元的第0位
答案: 26H单元的第0位
8、 在8051 MCU中，反映程序运行状态或反映运算结果特征的寄存器是 。
A:PC
B:PSW
C:SP
D:A
答案: PSW
9、 已知A的数值为98H，与FAH相加，则标志位C、AC、OV、P各位的值是 。
A:0、0、0、1
B:1、0、1、0
C:1、1、1、1
D:1、1、0、1
E:1、1、1、0
答案: 1、1、0、1
10、 对于8051微控制器，设置（SP）＝DFH后，其堆栈空间为内部RAM的 。
A:DFH—FFH
B:00H—FFH
C:E0H—FFH
D:08H—7FH
答案: E0H—FFH
11、 关于8051微控制器的堆栈操作，下面正确的说法是 。
A:先入栈，再修改栈指针
B:先修改栈指针，再入栈
C:先修改栈指针，再出栈
D:以上都不对
答案: 先修改栈指针，再入栈
12、 8051 MCU中的I/O接口用作输入端口时，首先必须 。
A:外接上拉电阻
B:端口置1
C:端口置0
D:11100110 、10011010 、10011101
E:外接高电平
答案: 端口置1
13、 8051的四个并行口作普通IO口使用时，属于准双向口的是 。
A:只有P1、P2、P3
B:只有P1
C:只有P0、P2
D:都是
答案: 都是
14、 下列哪一种是8051的低功耗工作方式 。
A:运行方式
B:复位方式
C: 掉电方式
D:工作方式
答案: 掉电方式
15、 设某8位的存储器芯片有12条地址线，那么它的存储容量为 。
A:1KB
B:2KB
C:4KB
D:8KB
答案: 4KB
16、 P0口的第一功能是准双向I/O口，第二功能是分时复用的低8位地址线和8位数据线。（）
A:正确
B:错误
答案: 正确
17、 在8051微控制器中，为使准双向I/O口工作在输入方式，必须先向其输出1。（ ）
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