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本课程起止时间为: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、 问题:  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、 问题: 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、 问题: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、 问题: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、 问题:  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、 问题: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、 问题: 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、 问题: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、 问题:  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、 问题: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、 问题: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、 问题:8051微控制器复位后,SP、PC、I/O端口的内容为         。
选项:
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、 问题: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           。 
选项:
A:28H
B:30H
C:00H
D:70H
答案: 【28H

3、 问题:8051微控制器堆栈指针SP总是指向           。
选项:
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、 问题:程序指针PC存放的是           。
选项:
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、 问题: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           。
选项:
A:8K 
B:16K
C:32K 
D:64K
E:61H
答案: 【64K

6、 问题:若RS1=1,RS0=1,则当前使用的工作寄存器组是        。
选项:
A:第0组
B:第1组
C:第2组
D:第3组
答案: 【第3组

7、 问题:执行指令CLR  30H后,结果被清0的是:          。
选项:
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、 问题: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          。
选项:
A:PC
B:PSW
C:SP
D:A
答案: 【PSW

9、 问题: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         。
选项:
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、 问题:对于8051微控制器,设置(SP)=DFH后,其堆栈空间为内部RAM的          。
选项:
A:DFH—FFH
B:00H—FFH
C:E0H—FFH
D:08H—7FH
答案: 【E0H—FFH

11、 问题:关于8051微控制器的堆栈操作,下面正确的说法是           。
选项:
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、 问题:8051 MCU中的I/O接口用作输入端口时,首先必须           。
选项:
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、 问题:8051的四个并行口作普通IO口使用时,属于准双向口的是          。
选项:
A:只有P1、P2、P3 
B:只有P1
C:只有P0、P2
D:都是
答案: 【都是

14、 问题:下列哪一种是8051的低功耗工作方式          。
选项:
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、 问题: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           。
选项:
A:1KB
B:2KB

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