单片机第四章答案

第四章习题与思考答案

4-3 外设端口有哪两种编址方法？各有什么特点？

答：微型计算机对I/O端口进行编址的方式有两种：单独编址和统一编址。

1．外设端口单独编址

特点：(1)需要专用I/O指令，实现CPU和外设间数据传送。

(2)I/O端口地址的独立。

2．外设端口与存储器统一编址

特点：(1)无需专用I/O指令

(2)I/O端口地址是内存地址中的一部分。

4-4 I/O数据有哪四种传送方式？各有什么特点？

CPU与外设之间的数据传送方式有无条件传输方式、查询方式、中断方式和DMA方式。

1．无条件传输方式

无条件传送又称为同步传送或直接传送方式。CPU在与外设进行数据交换时，外设随时处于准备好的状态，这样CPU不必查询外设的状态，也不必等待，而是直接进行数据的输入输出。

2．查询传输方式

查询传输方式也称为异步传输、条件传输方式。采用查询方式时，CPU每次与外设进行数据传输前，都要先读取状态端口的信息，查询外设是否准备就绪，只有在外设处于“就绪”状态时，才能向外设的数据端口发送数据或从其中读取数据，如果外设未就绪，就需要CPU原地循环等待外设完成准备工作，所以CPU的工作效率不高。

3．中断传输方式

在中断传输方式中，以外设为主动方，每次外设准备好就可以向CPU发出一次中断请求，使CPU暂停当前正在执行的程序，转去与外设进行一次数据传输工作，当完成了本次数据的输入或输出后，再回到原先被打断的地方继续执行原来的程序。中断方式可以大大提高CPU的效率和系统的实时性。

4．DMA方式

DMA方式即直接存储器存取方式，是一种在DMA控制器的控制下实现的外设与存储器之间的直接数据传输方式。在整个DMA传输过程中，是不需要CPU参与的，完全是通过硬件逻辑电路用固定的顺序发地址和读写信号来实现的，数据不需要经过CPU而是在外设和存储器之间高速传输。

4-5 8051内部的并行I/O口有哪些？各有什么功能？

1．P0口

P0口的第一功能是作为通用I/O口使用。

P0口的第二功能是作为地址（低8位地址）/数据总线的复用口。

2．P1口

P1口的第一功能是作为通用I/O口使用

3．P2口

P2口的第一功能是通用I/O口

P2口的第二功能是作为地址总线，输出高8位地址信号，与P0口输出的低8位地址组合，共同完成外部存储器单元16位地址信号的输出。

4．P3口

P3口的第一功能是通用I/O口，且各引脚有不同的第二功能。

4.8 中断处理的过程是怎样的？

所谓中断是指CPU在正常执行程序的过程中，由于某种随机发生的事件使它暂停当前正在执行的程序，转而去执行另外的一段程序（中断服务程序），在这段程序完成后自动返回被打断的程序处继续执行的过程。

CPU与外设之间一个完整的可屏蔽中断传输过程包括：中断请求、中断响应、中断处理和中断返回。

4.9 8051单片机有几个中断源？各自对应的中断标志是什么？对应的中断服务子程序入口地址是什么？IE寄存器的作用是什么？

8051单片机提供5个中断源，其中2个外部中断，2个定时器/计数器中断，1个串行口中断。

外部中断INT0/ INT1以各自引脚上输入低电平或负跳变信号作为中断触发事件。当检测到外部中断请求时，外部中断的标志IE0/IE1被置为1

定时器/计数器中断是由8051内部的定时器/计数器计满溢出产生的。T0或T1计满溢出时，中断标志TF0或TF1被置1.

串行口中断包括发送中断和接收中断, 当串行口接收完一组数据时，串行口接收中断标志RI被置1; 当串行口发送完一组数据时，串行口发送中断标志TI被置1。

IE

制。每个中断源都对应有各自的中断屏蔽位，当中断屏蔽位为1时允许中断，当中断屏蔽位为0时禁止中断；IE寄存器还有一个总中断允许位EA，对整个中断系统进行开中断或关中断的控制。4-10 MCS-51单片机的中断系统有几级中断优先级？IP寄存器的作用是什么？

2级：高级中断优先级和低级中断优先级。IP寄存器是中断优先级寄存器，用于选择各个中断源的中断优先级。其各位的定义参见图4-12。

4-11 MCS-51单片机中断响应的条件有哪些？如何进行中断响应的操作？

✧当前没有同级或高优先级的中断正在被服务。

✧CPU应保证执行完当前正在执行的指令。

✧如果当前正在执行的指令是RETI或任何访问IE、IP寄存器

的指令，则应至少再执行一条其他指令。

中断响应条件满足时，硬件系统产生一个硬件长调用LCALL。

硬件长调用LCALL操作将当前程序计数器PC的值推入堆栈保存起来，并将不同中断源对应的中断入口地址转入PC。4-12 MCS-51单片机内部定时器有几种工作方式？如何通过定时器方式控制寄存器进行设置？

工作方式控制寄存器TMOD用来设定定时器/计数器T0和T1的工作方式。其中M1M0两位可以选择4种方式：方式0、方式1、方式2和方式3。具体设置的方法见图4-18。

4-13试比较MCS-51内部定时器在4种工作方式下的异同。

方式0是13位计数器方式，以T0为例，13位计数器由TH0的8位和TL0中的低5位组成，TL0的高3位不用，当计数器计满溢出时，由硬件将TF0标志置1。由C/T控制位选择作为定时器还是计数器工作。当GATE=0时，只要TR0置位，定时器即开始工作；当GATE=1时，TR0置1后，只有INT0上出现高电平信号时，T0才开始工作。

方式1是16位计数器方式，由TH0的8位与TL0的8位组成16位计数器，其它工作过程与方式0相同。

方式2是8位自动重装载计数器方式。在计数器计满溢出时，可以自动重新装入计数初值，循环计数。而方式0和方式1都不具备自动重装载的功能。

T0和T1的以上3种方式是完全相同的，而方式3下T0和T1是不相同的。如果设置T1为方式3，则T1停止工作。T0设置为方式3作为两个独立的8位计数器工作。

4-14设单片机时钟为12MHz，请分别计算定时器工作在方式0和方式1时定时2ms所需要的定时器初值。

(1)初值H

213=

2000

8192

6192

N

x1830

=

-

=

-

=

(2)初值H

F

216=

2000

65536

63536

N

x830

=

-

=

-

=