天津大学出版社的单片机课后习题答案.doc

在深入探讨单片机相关知识之前，我们首先需明确，单片机是一种集成电路芯片，它把中央处理器(CPU)、存储器、定时器/计数器、并行输入/输出接口以及串行通信接口等部件集成在一块芯片上，形成微型化的计算机系统。本篇文档主要提供了关于8051单片机的详细习题答案，包含了其内部构造和功能的讲解。 8051单片机由以下几个核心部分构成： 1. 中央处理器(CPU)：作为单片机的大脑，CPU负责执行指令，进行数据处理和程序控制。它主要由运算器和控制器组成，其中运算器负责算术逻辑运算，控制器则负责指令的解码和程序的执行流程。 2. 存储器：8051单片机拥有内置的程序存储器（ROM）和数据存储器（RAM）。程序存储器主要用于存储程序代码，数据存储器则用于存储运行时的变量和数据。8051单片机在内部结构上采用了Harvard架构，实现程序存储和数据存储的分离。 3. 定时器/计数器（T/C）：8051单片机内部包含两个16位的定时器/计数器，它们既可以作为时间基准来实现定时功能，也可以作为计数器来计数外部事件。 4. 并行输入/输出口（I/O口）：8051单片机拥有四个8位的并行I/O接口，支持数据的并行输入和输出。 5. 串行口：单片机有一个全双工的串行通信口，可用于与其他单片机或外设进行串行通信。 6. 中断控制系统：8051单片机有五个中断源，分为两个优先级，包括外部中断、定时器中断和串行口中断，用于实时控制和数据处理。 对于存储器的访问，8051单片机内存在四个物理上独立的存储空间：片内ROM、片外ROM、片内RAM和片外RAM。通过不同信号区分不同空间的寻址，片内ROM通过/EA信号来识别。在内部RAM中，低128单元分为三个主要部分：工作寄存器区、位寻址区和用户RAM区（包括堆栈和数据缓冲区）。其中工作寄存器区用于存放操作数和中间结果，位寻址区既可进行字节操作也可进行位操作，用户RAM区主要存放用户数据和用作堆栈区。 MCS-51系列单片机的寻址方式包括直接寻址、立即寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、变址寻址、相对寻址和位寻址七种。每种寻址方式具有特定的功能和特点，例如，直接寻址方式在指令中直接给出操作数地址，而立即寻址方式则是将操作数直接放在指令中。 根据MCS-51指令集的功能分类，指令可以分为五类： 1. 数据传送指令：主要用于数据的移动、交换和栈操作。 2. 算术运算指令：用于执行基本的算术运算，如加减乘除，以及十进制调整。 3. 逻辑运算指令：用于执行逻辑运算，比如“与”、“或”、“异或”以及位操作。 4. 位操作指令：主要执行位级别的布尔运算和位传送。 5. 控制转移指令：用于改变程序执行流程，包括跳转、调用和返回等操作。 变址寻址和相对寻址都是实现程序跳转的方法，但它们的寻址方式不同。变址寻址通过一个基址寄存器和一个变址寄存器来定位目标地址，而相对寻址则是通过加上一个与程序计数器(PC)有关的偏移量来实现跳转。 通过以上内容，我们可以了解到8051单片机的内部结构、存储空间的管理以及指令集的功能和应用，这些知识点对于深入学习和开发单片机应用项目至关重要。