单片微型计算机原理与接口技术习题实验与试题解析

第1部分 思考与练习题解析 第1章 绪论 【1-1】微控制器MCU中常用的数制有哪儿种？ 【答】MCU中常用的数制有以下三种： ①十进制：用0～9共10个数字和1个小数点来表示数值，是*常用的一种数制。基数为10，超过9的数需要用多位表示，其中低位数和相邻高位数之间的关系是逢十进一，所以称为“十进制”。十进制数在表达时可以不加后缀，也可加后缀字母D。 ②二进制：二进制的数码为0和1共两个。其中低位数和相邻高位数之间的关系是逢二进一，二进制数在表达时加后缀字母B。 ③十六进制：十六进制的数码为0-9共10个数字和6个字母A（10）、B（11）、C（12）、D（13）、E（l4）、F（15）。其中低位数和相邻高位数之间的关系是逢十六进一。十六进制数在表达时加后缀字母H。 十六进制与二进制、十进制对照表如表1-1所示。 表1-1十六进制与二进制、十进制对照表 【1-2】常用数制之间如何进行转换，并举例说明。 【答】1.二进制数与十进制数的相互转换 ①二进制数转换为十进制数只要按基数展开，再按展开式计算即可回 ②十进制数转换为二进制数：整数部分与小数部分需分别进行转换。整数部分除以2取余，**个余数为*低有效位，*后一个余数为*高有效位，即得到的余数先为低位后为高位。小数部分乘2取整，先为高位后为低位。 2.二进制数与十六进制数的相互转换 ①二进制数转换为十六进制数：以小数点为分界，整数部分从*右边开始，向左每4位分成一组，若含*高位的一组不足4位，则在其左边加0补足4位，每4位工进制数转换为1位十六进制数。小数部分从*左边开始，向右每4位分成一组，若含*低位的一组不足4位，则在其右边加0补足4位，每4位二进制数转换为1位十六进制数。 例：把二进制数1001011011000.1100101转换为十六进制数。 ②十六进制数转换为二进制数=只要将每一位十六进制数用4位二进制数替代即可。 例：把十六进制数9ABDFH转换为二进制数。 3.十六进制数与十进制数的相互转换 ①十六进制数转换为十进制数：按基数展开，再按展开式计算即可。 例：把十六进制数FFH转换为十进进制数。15（F）X161+15（F）X160=255 ②十进制数转换为十六进制数：整数部分和小数部分分别进行转换。整数部分除以16取余数，先为低位后为高位。小数部分乘以16取整数，先为高位后为低位。 【1-3】什么叫原码、反码及补码？ 【答】计算机中的带符号数有三种表示法，即原码、反码及补码。 ①原码：用数的*高位来表示数的符号，正数的符号位用。表示，负数的符号位用1表示。 ②反码：由原码得到。如果是正数，则反码与原码相同。如果是负数，则原码符号位不变，其他数位均变反（1转换为0，转换为1）后即为反码。 ③补码：由原码得到。如果是正数，则补码与原码相同。如果是负数，则原码符号位不变，其他数位均变反（1转换为0，0转换为1）后再加1即为补码，也即反码加1。 正数的原码、反码和补码是相同的。 【1-4】当单片微机把下列数看成是无符号数时，它们相应的十进制数为多少？若把下列数看成为补码（*高位为符号位）时，它们相应的十进制数为多少？ 【答】①当7FH为元符号数时，值为7X16+15=127，正数的补码同原码，相应的十进制数也为127。 ②当DBH为无符号数时，值为13X16+11=219，为补码时，值为10100101，相应的十进制数为-37。 ③当FEH为无符号数时，值为15X16+14=254，为补码时，值为10000010，相应的十进制数为-2。 【1-5】什么叫ASCII码？它与十六进制数如何相互转换？ 【答】ASCII码即美国标准信息交换码，低7位有效。十六进制数的ASCII码在ASCII码中分列在两段，即十六进制数0～9的ASCII码为30H～39H，十六进制数A～F的ASCII码为41H～46H。 ASCII码与十六进制数的相互转换同样分为两段，即十六进制数。～9与ASCII码30H～39H之间差为30H，十六进制数AH～FH与ASCII码41H～46H之间差为37Ho这就是两者相互转换的依据。例如，十六进制数9加上30H后即为9的ASCII码39H，ASCII码46H减去37H后即为十六进制数F。 【1-6】什么叫BCD码？什么叫压缩BCD码？ 【答】BCD码采用4位二进制数编码，并且只采用了其中的10个编码，即0000～1001，分别代表BCD码0～9，而1010～1111为无效码。 在一个字节（8位）中存放2位BCD码，即称为“压缩BCD码”例如，BCD码9和6存放在同一个字节中时，即为压缩BCD码96H，即10010110BCD。 【1-7】TTL电路和CMOS电路各有什么特点？ 【答】两者特点如下： ①TTL电路是“晶体管晶体管逻辑电路”的筒称，这种数字集成电路的输入端和输出端的电路结构都采用了晶体管。 TTL电路的主要特点是信号传输延时短、开关速度快、工作频率高，是电流控制器件。 TTL电路以美国TEXAS公司生产的SN54/74系列电路为代表，世界上各大集成电路生产厂都以SN54/74系列为标准，产品的功能、引脚和参数都与SN54/74系列兼容。 ②CMOS电路是在MOS（金属氧化物半导体）电路基础上发展起来的一种互补对称场效应管集成电路。 MOS电路具有功耗低、工作电压范围宽和抗干扰性能强等优点，是电压控制器件。 CMOS电路大致有两大类型=一类是普通型，以美国无线电公司RCA和Motorola公司的4000/4500系列为典型；另一类是高速型，可与TTL的74LS系列电路兼容，是54HG/74HC系列。 【1-8】数字电路中的高电平和低电平是什么概念？ 【答】电平即电位，数字电路中习惯用高、低电平一词来描述电位的高低。高电平是一种状态，低电平是另外一种不同的状态，它们表示的不是一个固定不变的值，而是一定的电压范围。 CMOS芯片的供电范围为3～15V，如4000系列当5V供电时，输出在4.6V以上为高电平，输出在0.05V以下为低电平。输入在3.5V以上为高电平，输入在1.5V以下为低电平。 TTL芯片的供电范围为0～5V，常见都是5V，如74系列5V供电，输出在2.7V以上为高电平，输出在0。5V以下为低电平，输入在2V以上为高电平，在0.8V以下为低电平。 因此，CMOS电路与TTL电路就有一个电平转换的问题，使两者电平域值能匹配。 【1-9】数字电路中的正逻辑和负逻辑是什么概念？ 【答】在数字电路中，如果用数字1表示高电平、用数字。表示低电平，则称为正逻辑。如果用数字。表示高电平、用数字1表示低电平，则称为负逻辑。 一般情况下都采用正逻辑。而在串行通信中，RS-232采用负逻辑。 【1-10】分别举例说明“与”、“或”、“非”三种逻辑关系。 【答】①“与”逻辑关系：当决定一个事情的各个条件全部具备时，这个事情才会发生，这种因果关系称为“与”逻辑关系。比如，当两个控制开关串联安装于控制电路时，两个控制开关同时闭合是“与”逻辑关系，即只有当两个控制开关同时闭合时，才能进行控制。 ②“或”逻辑关系：在决定一个事情的各个条件中，只要具备一个或者一个以上条件，这个事情就会发生，这种因果关系称为“或”逻辑关系。比如，当两个控制开关并联安装于控制电路时，两个控制开关闭合是“或”逻辑关系。当控制开关中任意一个或两个闭合时，都能进行控制。 ③“非”逻辑关系：非就是相反。例如，开关合上，电源接通，电灯就亮；开关打开，电源断开，电灯就灭。因此，开关的闭合与电灯亮就是“非”逻辑关系。