MCS-51单片机的中央处理器CPU介绍
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MCS-51单片机的中央处理器CPU介绍
的CPU由运算器和控制逻辑构成，其中包括若干特殊功能寄存器(SFR)。一、以ALU为中心的运算器算术逻辑单元ALU能对数据进行加、减、乘、除等算术运算;“与”、“或”、“异或”等逻辑运算以及位操作运算。PSW的格式如图1-3所示，其各位的含义是：图1-3 PSW的格式CY：进位标志。有进位/借位时CY=1，否则CY=0;AC：半进位标志。当D3位向D4位产生进位/借位时AC=1，常用于十进制调整运算中;F0：用户可设定的标志位，可置位/复位，也可供测试。RS1、RS0：四个通用寄存器组的选择位，该两位的四种组合状态用来选择0~3寄存器组。见表1-2。OV：溢出标志。当带符号数运算结果超出-128~+127范围时OV=1，否则OV=0。当无符号数乘法结果超过255时，或当无符号数除法的除数为0时，OV=1，否则OV=0。
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刘岩川，董玉华，刘忠富，等编
出版社: 电子工业出版社
ＩＳＢＮ: 0
装帧: 平装
开本: 16开
纸张: 胶版纸
正文语种: 中文
所属分类 图书>计算机与互联网>计算机理论、基础知识
　　《MCS-51系列单片机原理及系统设计》系统地介绍了MCS-51单片机的组成结构、工作原理、指令系统、汇编语言程序设计、中断系统、定时器/计数器及串行接口等内容，并在键盘及显示接口、模数与数模转换接口及常用传感器接口方面也做了较为详细的介绍。本书最后简要地介绍了单片机系统可靠性方面的知识和常用的处理手段。本书在较为重要的知识点上都配有应用系统实例，且每章都配有一定量的习题与思考题，可帮助读者更好地理解和消化所讲授的内容。
原理篇第1章 微型计算机基础1.1 计算机中的数制1.1.1 计算机中常用的数制1.1.2 各种数制之间的转换1.2 计算机中的码制和编码1.2.1 有符号数的表述方法1.2.2 小数的表示方法1.2.3 微型计算机中常用的信息编码1.2.4 数据在计算机内部的存储模式1.3 微型计算机硬件基础1.3.1 微型计算机硬件的基本结构1.3.2 计算机的基本工作原理1.3.3 数据的输入/输出1.4 单片微型计算机1.4.1 单片机的概念1.4.2 单片机的分类1.4.3 单片机产品简介习题与思考题第2章 51系列单片机的硬件结构2.1 51系列单片机的内部结构2.2 51单片机的引脚功能2.2.1 电源引脚及时钟引脚2.2.2 控制引脚2.2.3 端口（I/O）引脚2.3 51单片机的存储器结构2.3.1 存储器地址分配2.3.2 程序存储器2.3.3 数据存储器2.3.4 特殊功能寄存器区2.4 51单片机并行接口结构2.4.1 P0三态双向口2.4.2 P1准双向口2.4.3 P2准双向口2.4.4 P3多功能口2.5 51单片机的时序与复位2.5.1 时钟电路2.5.2 时钟周期、机器周期和指令周期2.5.3 CPU时序2.5.4 复位电路习题与思考题第3章 51系列单片机的指令系统3.1 计算机编程语言概述3.2 51单片机指令系统的基础3.2.1 指令系统的分类3.2.2 指令的格式3.2.3 常用的描述符号3.3 51单片机指令的寻址方式3.3.1 立即寻址（Immediate Addressing）3.3.2 直接寻址（Direct Addressing）3.3.3 寄存器寻址（Register Addressing）3.3.4 寄存器间接寻址（Register Indirect Addressing）3.3.5 变址寻址（Indexed Addressing）3.3.6 相对寻址（Relative Addressing）3.3.7 位寻址（Bit Addressing）3.3.8 寄存器隐含寻址（Register Implicit Addressing）3.4 数据传送类指令3.4.1 内部数据传送指令3.4.2 累加器A与外部数据存储器传送指令3.4.3 查表指令3.4.4 堆栈操作指令3.4.5 交换指令3.5 算术运算类指令3.5.1 不带进位加法指令3.5.2 带进位加法指令3.5.3 带借位减法指令3.5.4 乘法指令3.5.5 除法指令3.5.6 加1和减1指令3.5.7 十进制调整指令3.6 逻辑运算指令3.6.1 清零指令3.6.2 求反指令3.6.3 循环移位指令3.6.4 逻辑“与”操作指令3.6.5 逻辑“或”操作指令3.6.6 逻辑“异或”操作指令3.7 控制转移类指令3.7.1 无条件转移指令3.7.2 条件转移指令3.7.3 子程序调用及返回指令3.7.4 空操作指令3.8 位操作指令习题与思考题第4章 汇编语言程序设计4.1 汇编语言程序设计概述4.1.1 汇编语言的概念4.1.2 汇编语言的特点4.2 汇编语言的伪指令与汇编4.2.1 常用伪指令语句4.2.2 汇编语言的运算符4.2.3 汇编语言的汇编4.3 汇编语言程序设计方法4.4 汇编语言程序的基本结构4.4.1 顺序程序设计4.4.2 分支程序设计4.4.3 循环程序设计4.4.4 子程序设计4.5 汇编语言程序设计举例4.5.1 算术运算程序4.5.2 数制转换程序4.5.3 定时程序4.5.4 多分支及查表程序4.5.5 数值比较排序程序习题与思考题第5章 51系列单片机中断系统5.1 中断概述5.1.1 中断的基本概念5.1.2 中断系统的功能5.2 51系列单片机中断系统结构5.2.1 中断系统结构5.2.2 中断的控制5.3 中断的响应5.3.1 中断响应条件5.3.2 中断的响应及中断处理5.3.3 系统的复位5.4 中断系统的应用5.4.1 中断程序的初始化5.4.2 外部中断编程举例习题与思考题第6章 51单片机的定时器/计数器6.1 定时器/计数器的结构及控制字6.1.1 定时器/计数器的结构6.1.2 定时器/计数器的控制字6.2 定时器/计数器的工作模式6.2.1 模式06.2.2 模式16.2.3 模式26.2.4 模式36.3 定时器/计数器应用举例6.3.1 模式0及模式1的应用6.3.2 模式2的应用6.3.3 门控位GATE的使用6.3.4 定时器/计数器中断响应延迟的处理习题与思考题第7章 51单片机的串行接口7.1 串行通信基本知识7.1.1 通信的概念7.1.2 通信的传送方式7.1.3 异步通信和同步通信7.1.4 波特率和发送接收时钟7.1.5 常用的串行通信协议7.2 51单片机串行口结构7.2.1 基本结构7.2.2 控制寄存器7.3 串行口工作方式7.3.1 方式07.3.2 方式17.3.3 方式2和方式37.4 串行通信波特率的设置7.4.1 方式0的波特率7.4.2 方式2的波特率7.4.3 方式1和方式3的波特率7.5 串行通信应用举例7.5.1 串行口方式0的应用7.5.2 串行口方式1的应用7.5.3 串行口方式2、方式3的应用习题与思考题第8章 单片机系统的扩展8.1 51单片机的外部三总线8.1.1 系统总线8.1.2 P0口地址信息的锁存8.1.3 地址译码方式8.2 外部存储器的扩展8.2.1 外部数据存储器的扩展8.2.2 外部程序存储器的扩展8.3 并行I/O接口的扩展8.3.1 并行I/O接口的简单扩展8.3.2 可编程并行I/O接口芯片8155习题与思考题第9章 C51简介9.1 C51程序结构9.2 C51的数据9.2.1 C51的数据类型9.2.2 C51的数据存储9.3 C51的函数9.4 C51的指针9.4.1 指针的基本概念9.4.2 C51指针变量的定义9.5 C51编程举例习题与思考题应用篇第10章 键盘及显示接口10.1 键盘接口10.1.1 键盘接线的两种形式及其识别10.1.2 键盘管理的几个问题10.1.3 键盘识别程序举例10.2 LED数码管显示接口10.2.1 静态数码管显示10.2.2 动态数码管显示10.2.3 数码管显示中小数点的处理10.2.4 多位数码管动态显示编程10.3 点阵显示接口10.4 液晶显示接口10.4.1 液晶显示工作原理简介10.4.2 液晶显示器的应用10.5 键盘管理程序设计举例10.5.1 通用键盘管理程序流程图10.5.2 简易计算器键盘管理程序设计举例习题与思考题第11章 单片机模拟接口技术11.1 数模转换接口技术11.1.1 数模转换原理11.1.2 单片机与8位D/A转换器DAC0832的接口11.1.3 单片机与12位D/A转换器接口11.2 模数转换器接口技术11.2.1 模数转换器简介11.2.2 8位A/D转换器与单片机的接口11.2.3 12位A/D转换器AD574/674A与单片机的接口习题与思考题第12章 定……
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MCS-51单片机内部结构&8051是MCS-51系列单片机的典型产品，我们以这一代表性的机型进行系统的讲解。&8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线，现在我们分别加以说明：&·中央处理器：&中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。&·数据存储器(RAM)：&8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的的RAM只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。&·程序存储器(ROM)：&8051共有4096个8位掩膜ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。&·定时/计数器(ROM)：&8051有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。&·并行输入输出(I/O)口：&8051共有4组8位I/O口(P0、 P1、P2或P3)，用于对外部数据的传输。&·全双工串行口：&8051内置一个全双工串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传送，该串行口既可以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。&·中断系统：&8051具备较完善的中断功能，有两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断，可满足不同的控制要求，并具有2级的优先级别选择。&·时钟电路：&8051内置最高频率达12MHz的时钟电路，用于产生整个单片机运行的脉冲时序，但8051单片机需外置振荡电容。&单片机的结构有两种类型，一种是程序存储器和数据存储器分开的形式，即哈佛(Harvard)结构，另一种是采用通用计算机广泛使用的程序存储器与数据存储器合二为一的结构，即普林斯顿(Princeton)结构。INTEL的MCS-51系列单片机采用的是哈佛结构的形式，而后续产品16位的MCS-96系列单片机则采用普林斯顿结构。&下图是MCS-51系列单片机的内部结构示意图。&■ MCS-51的引脚说明：&MCS-51系列单片机中的及8751均采用40Pin封装的双列直接DIP结构，右图是它们的引脚配置，40个引脚中，正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，4组8位共32个I/O口，中断口线与P3口线复用。现在我们对这些引脚的功能加以说明：&·Pin20:接地脚。&·Pin40:正电源脚，正常工作或对片内EPROM烧写程序时，接+5V电源。&·Pin19:时钟XTAL1脚，片内振荡电路的输入端。&·Pin18:时钟XTAL2脚，片内振荡电路的输出端。&8051的时钟有两种方式，一种是片内时钟振荡方式，但需在18和19脚外接石英晶体(2-12MHz)和振荡电容，振荡电容的值一般取10p-30p。另外一种是外部时钟方式，即将XTAL1接地，外部时钟信号从XTAL2脚输入。&·输入输出(I/O)引脚：&Pin39-Pin32为P0.0-P0.7输入输出脚，Pin1-Pin1为P1.0-P1.7输入输出脚，Pin21-Pin28为P2.0-P2.7输入输出脚，Pin10-Pin17为P3.0-P3.7输入输出脚，这些输入输出脚的功能说明将在以下内容阐述。&Pin9:RESET/Vpd复位信号复用脚，当8051通电，时钟电路开始工作，在RESET引脚上出现24个时钟周期以上的高电平，系统即初始复位。初始化后，程序计数器PC指向0000H，P0-P3输出口全部为高电平，堆栈指钟写入07H，其它专用寄存器被清“0”。RESET由高电平下降为低电平后，系统即从0000H地址开始执行程序。然而，初始复位不改变RAM（包括工作寄存器R0-R7）的状态，8051的初始态如下表：&特殊功能寄存器初始态特殊功能寄存器初始态ACC00HB00HPSW00HSP07HDPH00HTH000HDPL00HTL000HIPxxx00000BTH100HIE0xx00000BTL100HTMOD00HTCON00HSCONxxxxxxxxBSBUF00HP0-P31111111BPCON0xxxxxxxB8051的复位方式可以是自动复位，也可以是手动复位，见下图。此外，RESET/Vpd还是一复用脚，Vcc掉电期间，此脚可接上备用电源，以保证单片机内部RAM的数据不丢失。&·Pin30:ALE/当访问外部程序器时，ALE(地址锁存)的输出用于锁存地址的低位字节。而访问内部程序存储器时，ALE端将有一个1/6时钟频率的正脉冲信号，这个信号可以用于识别单片机是否工作，也可以当作一个时钟向外输出。更有一个特点，当访问外部程序存储器，ALE会跳过一个脉冲。&如果单片机是EPROM，在编程其间，将用于输入编程脉冲。&·Pin29:当访问外部程序存储器时，此脚输出负脉冲选通信号，PC的16位地址数据将出现在P0和P2口上，外部程序存储器则把指令数据放到P0口上，由CPU读入并执行。&·Pin31:EA/Vpp程序存储器的内外部选通线，单片机，内置有4kB的程序存储器，当EA为高电平并且程序地址小于4kB时，读取内部程序存储器指令数据，而超过4kB地址则读取外部指令数据。如EA为低电平，则不管地址大小，一律读取外部程序存储器指令。显然，对内部无程序存储器的8031,EA端必须接地。&在编程时，EA/Vpp脚还需加上21V的编程电压。
馆藏&116284
TA的推荐TA的最新馆藏[转]&第三节 增选习题及解答 一、填空题
1. 堆栈寄存器的符号是（ ），复位后它的内容为（ ） 。
2. 累加器A的内容有偶数个1时，特殊功能寄存器（ ）的（ ）位内容为（ ）。
3. 内RAM的03H字节单元的地址符号另记为（ ）。 4. 堆栈操作遵循的原则是（ ）。
5. 8051单片机有4个I/O口，它们分别是（ ），复位后对应它们的寄存器的内容为（ ）。
6. 为了正确地读取8051 的P1口引脚的状态值，应该先向它（ ）。7. 8051的（ ）引脚应该至少保持（ ）个机器周期的（ ）电平，才能使8051复位。
8. 8051的封装形式为（ ）。
9. 利用8051组成的工作系统，程序放在内部ROM，它的引脚应该接（ ）电平。EA
10. 8051单片机的ALE引脚在CPU对外存非操作期间，它输出频率为晶体振荡器频率（ ）的脉冲信号。
11. 8051内部程序存储器的容量为（ ）字节，8031的内部程序存储器的容量为（ ）字节。
12. 8031最大可以扩展（ ）程序存储器，最大扩展的数据存储器的容量是（ ）。
13. 位寻址区在内RAM低128字节单元的（ ）字节中，高128字节单元中有（ ）个特殊功能寄存器的位可以进行位操作。 14. 当前工作寄存器的选择由特殊功能寄存器（ ）的（ ）位的内容决定。
15. 用于位处理的布尔处理器是借用的特殊功能寄存器（ ）的（ ）位完成的。
16. 一个机器周期包括（ ）个振荡周期，具体分为（ ）个状态周期。
17. 按执行时间，8051的指令分为（ ）周期、（ ）周期和（ ）周期指令共三种。
18. 单片机由CPU、存储器和（ ）三部分组成。 19. CPU由（ ）和（ ） 两部分组成。
20. 若不使用MCS-51片内程序存储器，引脚必须（ ）。 EA
21. 当MCS-51引脚ALE信号有效时，表示从P0口稳定地送出了
（ ）地址。
22. 当MCS-51的P0口作为输出端口时，每位能驱动（ ）个TTL负载。
23. MCS-51有（ ）个并行I/O口，由于是准双向口，所以在输入时必须先（ ）。
24. MCS-51中凡字节地址能被（ ）整除的特殊功能寄存器均能位寻址。
25. MCS-51系统中，当信号有效时，表示CPU要从（ ）读取信息。PSEN
26. MCS-51有（ ）工作寄存器，它们的地址范围是（ ）。
27. MCS-51单片机内部RAM中的位寻址区位于低128B中的（ ）地址单元内。
28. 经过扩展外部程序存储器的8031，若PC从程序存储器0000H开始执行，则引脚必须接（ ）电平。 EA
29. 当（RS1，RS0）=（0，1）时，工作寄存器R7对应内部RAM中的（ ）字节单元。
30. 设计8031系统时，（ ）口不能用作一般I/O口。
31. 单片机复位后ACC为（ ），PSW为（ ），SP为（ ），P0～P3为（ ），PC为（ ）。
32. 8051内部含（ ）ROM，8751是EPROM型，内含4KB EPROM。总的来讲，MCS-51系列单片机的存储器配置在物理上分为（ ）个独立的存储器空间，在逻辑上，分为（ ）个存储器空间。 33. 单片机系统复位后，（PSW）=（ ），因此片内RAM寄存区的当前寄存器是第（ ）组，8个寄存器的单元地址为（ ）。 34. 在MCS-51中PC和DPTR都用于传送地址，但PC是为访问（ ）存储器传送地址，而DPTR是为访问（ ）存储器传送地址。
35. 在位操作中，与字节操作中的累加器ACC作用相同的是（ ）。
36. 若MCS-51单片机使用频率为6MHz的晶振，则一个机器周期为（ ）,指令周期为（ ）。
37. 8051复位后，CPU从（ ）单元开始执行程序。SP的内容为（ ），如果不对SP重新赋值，压入堆栈的第一个数据将位于片内RAM的（ ）单元。
38. MCS-51系列单片机最大的寻址范围为（ ）。
39. 某时钟频率为8MHZ,若某条指令为双机器周期指令，这条指令的执行时间为（ ）。
40. MCS-51单片机的扩展系统中，使用锁存器的目的是：（ ）。 填空题参考答案：
1．SP ，07H 2．PSW，0，0 3．R3 4．先进后出或后进先出5. P0～P3，FFH 6.写“1”7. RST，两个，高8. 双列直插式9. 高10. 六分频 11. 4KB，00B 12. 64KB，64KB 13. 20H～2FH，11 14. PSW，RS1和RS0 15. PSW，CY 16. 12，6 17．单、双、四18. 接口19. 运算器和控制器 20. 接地 21. 低8位22． 8 23. 四，写“1” 24. 8 25. 程序存储器 26. 4组, 00H-1FH 27. 20H～2FH 28. 低29. 0FH 30. P0、P2 31. 00H，00H，07H，FFH，KB掩膜，四，三 33. 00H, 0, 00H～07H 34. 程序, 数据35. CY 36. 2μs, 2μs或4μs或8μs 37. 0000H, 07H, 08H 38. 64KB 39. 3μs 40. 锁存P0口送出的低8位地址 二、选择题
1. 当使用8751且=1，程序存储器地址小于1000H时，访问的是（ ）。 EA
（A）片内ROM （B）片外ROM （C）片内/外ROM （D）不定 2. 堆栈操作遵循的原则是（ ）。
（A）先进后出（B）先进先出（C）后进后出（D）随机 3. 欲访问8051单片机的内部程序存储器，则引脚必须为（ ）。EA （A）高电平（B）低电平（C）高低电平 （D）与PC值有关 4. MCS-51中， 一个机器周期有（ ）个时钟周期组成。 （A）4 （B） 8 （C） 6 （D） 12
5. 若用数据指针DPTR作为间址寄存器访问外部数据存储器，它可访问的整个外部数据存储器的空间为（ ）
（A）4KB （B） 8KB （C）16KB （D）64KB
6 . MCS-51系列单片机复位后其P1口的输出状态为（ ）。
（A） 00H （B） 0FFH （C） 0F0H （D）不定 7. 当MCS-51复位时，下面说法正确的是（ ）
（A）PC=0000H （B） SP=00H （C）SBUF=00H （D）P0=00H
8. 使用8751，且=1时，则可以外扩ROM（ ） EA （A）64KB （B） 60KB （C） 58KB （D） 56KB
9. 下面部件不属于CPU结构中控制器部分的是（ ）
（A）PC （B） IR （C） PSW （D） ID
10. P1口的每一位能驱动（ ）
（A）2个TTL负载（B）4个TTL负载 （C）8个TTL负载（D）6个TTL负载
11. PC中存放的是（ ）（A）下一条要执行的指令的地址（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 12. 8031是（ ）
（A）CPU （B）微处理器（C）单片微型计算机（D）控制器 13. 由PC内容指定ROM地址单元中取出的指令，放于（ ）。
（A）运算器与控制器 （B）运算器与存储器 （C）指令寄存器和指令译码器（D）控制器与存储器 14. 所谓CPU是指（ ）
（A） 运算器与控制器（B）运算器与存储器 （C） 输入输出设备 （D）控制器与存储器 15. 关于MCS-51的堆栈操作，正确的说法是（ ）
（A）先入栈，再修改栈指针（B）先修改栈指针，再出栈 （C）先修改栈指针，再入栈（D）以上都不对 16. 指令寄存器的功能是（ ）
（A）存放指令地址（B）存放当前正在执行的指令 （C）存放PC的内容（D）存放指令地址及操作数
17. MCS-51外扩存储器时，系统的数据总线是由（ ）构成。 （A）P0 （B）P1 （C） P2 （D） P3
18. MCS-51有两种读取并行I/O口信息的方法：一种是读引脚，还有一种是（ ）
（A）读锁存器（B）读缓冲器（C）读累加器A （D）读存储器
19. MCS-51的并行I/O口读-改-写操作，是针对该口的（ ）
（A）引脚（B）缓冲器 （C）地址线（D）内部锁存器 20. 假定设置堆栈指针SP的值为36H，在执行指令PUSH 20H后SP的值为（ ）
（A）36H （B）37H （C）38H （D）21H
选择题参考答案：
1．A 2．A 3．A 4．C 5．D 6. B 7. A 8. B 9. C 10. B 11. A 12. C 13. C 14. A 15. C 16. B 17. A 18. A 19. D 20. B
三、简答题
1． 什么是微处理器？
答：微处理器是微型计算机的核心部件，又称为中央处理单元CPU。它包括两个主要部分：运算器、控制器。
2． 8051单片机在片内有哪些主要逻辑功能部件？各个逻辑部件的主要功能是什么？
答：8051单片机在片内集成了以下主要逻辑功能部件,主要功能
（1） CPU（中央处理器）：8位
功能：中央处理器CPU由控制器与运算器构成，是单片机的控制和指挥中心。
（2） 片内RAM：256B
功能：地址为00H~7FH的低RAM区，用于数据暂存和数据缓冲等；地址为80H~FFH的高RAM区，只有离散的分布21个特殊功能寄存器SP、DPTR、PCON、?、IE、IP、P0、P1、P2、P3，用以存放相应功能部件的控制命令、状态或数据。 （3）程序存储器：4KB
功能：程序存储器用于存放经调试正确的应用程序和表格之类的固定常数。
（4）并行I/O口：8位，4个
功能：8051单片机的并行I/O口，是单片机数据信息或控制信号进、出的通道，不仅可作为一般输入或输出口使用，而且在扩展外部存储器和I/O接口时，还可作为系统地址、数据总线或是控制信号线等。
（5）串行接口：全双工，1个
功能：全双工串行I/O口，使单片机具有了串行通信的能力。 （6）定时器/计数器：16位，2个
功能：在单片机的实际应用中，定时器/计数器提供精确的定时，或者对外部事件进行计数。 （7）片内振荡器和时钟电路：1个
功能：8051的这部分电路只要外接振荡元件，如晶体振荡器或外部时钟源，就能产生计算机工作所需要的时钟信号。
3． 程序计数器PC、数据指针DPTR、堆栈指针SP分别有那些特点？
答：（1）程序计数器PC的特点：其中存放着下一条将要从程序存储器中取出的指令的地址。程序计数器PC的数据长度决定了程序存储器可以直接寻址的范围。
程序计数器PC不可寻址，即不能对其赋值，其内容变化方式有：
①自动加1，此为最基本的变化方式。
②执行条件或无条件转移指令时，其内容由转移指令直接修改，改变原程序执行方向。
③执行调用指令或响应中断时，PC的内容变化过程如下：
PC的当前值，即下一条将要执行的指令的地址送入堆栈，加以保护；将子程序的入口地址或者中断矢量地址送入PC，改变原程序
序执行完毕，遇到返回指令RET或RETI时，将栈顶的内容送到PC中，程序又返回到原来的地方，继续执行主程序。 （2）数据指针DPTR的特点
数据指针DPTR是作为片外数据存储器寻址用的地址寄存器。 （3）栈顶指针SP的特点
SP始终存放堆栈顶部字节单元的地址。其内容变化是自动管理，进行堆栈操作有两种方式，即压栈(PUSH)和出栈(POP)。压栈时， SP首先自动加1，然后数据压入SP内容指示的字节单元中；而出栈时，SP内容指示的字节单元中的数据弹出，然后SP自动减1，这样SP始终指向堆栈顶部字节单元的地址。 （4）程序计数器PC和数据指针DPTR、栈顶指针SP的异同 ① 相同点： 三者都是与地址有关的地址寄存器，其中PC与程序存储器的地址有关，而DPTR与数据存储器的地址有关，在对程序存储器进行变址间接寻址时，DPTR作为基址寄存器使用，SP则与栈区的地址有关。
PC和DPTR都是16位的地址寄存器，其内容都是通过P0和P2口输出的，PC的输出与ALE及有关，DPTR与ALE、和有关。PSENRDWR ② 不同点：
PC只能作为一个16位的寄存器，自动加1；SP是一个8位的寄存器； DPTR可以作为一个16位的寄存器，也可作为两个8位的寄存器使用。
例如： MOV DPTR, #2050H ；可以下两条指令来代替，即：MOV DPH， #20H； MOV DPL，#50H 。
PC是不可以访问的，即用户不能对其赋值。而DPTR和SP均可以访问。
4． 复位的作用是什么？画出8031单片机手动及自动复位电路图，并说明原理。
答: （1）复位是单片机的初始化操作，单片机在启动运行时，都需要先复位。它的作用是使CPU和系统中其他部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。
（2）复位方法有两种，即上电自动复位和手动按键复位。电路图及原理参考原教材第二章/第二节MCS-51单片机引脚及其功能。
5． 8051单片机的存储器在结构上有何特点？在物理上和逻辑上各有哪几种地址空间？访问不同空间的指令格式有何区
答：(1)8051单片机存储器在结构上是采用哈佛型结构，即将程序和数据分别放在程序存储器和数据存储器内。
(2)其存储空间在物理结构上可划分为如下四个空间：片内程序存储器、片外程序存储器、片内数据存储器、片外数据存储器。 从用户使用的角度，即从逻辑上，又可划分为如下三个空间：
①片内、外统一编址的64KB程序存储器(地址范围为0000H~FFFFH，用16位地址表示)，访问时采用MOVC指令。 ②片内256B数据存储器(地址范围为00~FFH，用8位地址表示) 。访问这部分空间采用MOV指令。
③片外64KB数据存储器（地址范围为0000H~FFFFH，用16位地址表示）。访问时则利用MOVX指令。
6．8051通用工作寄存器组有什么特点？如何实现工作寄存器现场保护？
答：（1）通用工作寄存器组的特点
用寄存器直接寻址，指令的数量最多，均为单周期指令，执行速度快。
（2）工作寄存器的现场保护
对于工作寄存器的现场保护，一般在主程序中使用一组工作寄存器；而在进入子程序或中断服务程序时，切换到另一组工作寄存器；在返回主程序前，再重新切换回原来的工作寄存器。 7． 8051程序存储器中存放什么数据？有哪些操作方式？
答：程序存储器存放系统应用程序和表格常数。 程序存储器的操作方式有：
①程序指令的自主操作。程序由程序计数器PC指引进行顺序操作或转移操作。
②表格常数的查表操作。8051指令系统中具有查表指令为MOVC，通过PC或DPTR的基址+变址寻址方式实现查表操作。 8．为什么说8051具有很强的布尔（位）处理功能？可以位寻址的单元有哪些？采用布尔处理有哪些优点？
答：⑴8051具有很强的布尔（位）处理功能。
①累加器CY：进位/借位标志位。在布尔运算中，CY用于存放运算结果或数据源，是位处理时数据传送中的中心。
②位寻址区：内部数据RAM区的20H~2FH的16个字节单元，共包含128位（00H~7FH），是可位寻址的RAM区。11个可位寻址的特殊功能寄存器的相应位。
⑤位操作指令系统：位操作指令可实现对位的置位、清0、取反、
（2）采用布尔处理方法的优点
利用位逻辑操作功能进行随机逻辑设计，可把逻辑表达式直接变换成软件执行，方法简便，免去了过多的数据往返传送、字节屏蔽和测试分支，大大简化了编程，节省存储空间，加快了处理速度；还可以实现复杂的组合逻辑处理功能。所有这些，特别适用于某些数据采集，实时测控等应用系统。
9．MCS-51系列单片机的程序存储器中有几个具有特殊功能的单元？各自功能是什么？
答：MCS-51系列单片机的程序存储器中有7个保留特殊功能单元，其中0000H为复位入口地址、0003H为外部中断0服务程序入口地址、000BH为T0溢出中断入口、0013H为外部中断1服务程序入口地址、001BH为T1溢出中断入口、0023H为串行接口中断入口，002BH为8052中断服务程序入口地址。
10．堆栈的作用是什么？在编程时，为什么有时要对堆栈指针SP重新赋值？如果CPU在操作中要使用第0、1两组工作寄存器， SP的初值应为多大？
答：堆栈的主要作用是暂时存放数据和地址，通常用来保护断点和现场。
堆栈由8位特殊功能寄存器SP自动管理，它始终存放堆栈顶部字节单元的地址（栈顶指针）。进行堆栈操作有两种方式，一种叫数据压入(PUSH)堆栈，另一种叫数据弹出(POP)堆栈。数据压栈时， SP首先自动加1，然后数据压入SP内容指示的字节单元中；而数据出栈时，SP内容指示的字节单元中的数据弹出，然后SP自动减1，这样SP始终指向堆栈顶部字节单元。系统复位后，SP初始化为07H，使得堆栈事实上由08H开始。因为08H～1FH单元为工作寄存器区，20H～2FH为位寻址区。在程序设计中很可能要用到这些区，所以用户在编程时要对堆栈指针SP重新赋值，最好把SP初值设为2FH或更大值，当然同时还要顾及其允许的深度。在使用堆栈时要注意，由于堆栈的占用，会减少内部RAM的可利用单元，如设置不当，可能引起内部RAM单元冲突。
如果CPU在操作中要使用第0、1两组工作寄存器，SP的初值应不小于0FH。
11．MCS-51系列单片机运行出错或程序进入死循环，如何摆脱困境？
答：当由于程序运行或操作错误使系统处于死锁状态时，需按