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单片机原理和应用课后答案
《单片机原理及应用》思考题与习题参考答案
绪论
0.1解:
单片微型计算机(Single-Chip Microcomputer),简称单片机。就是将微处理器(CPU)、存储器(存放程序或数据的ROM和RAM)、总线、定时器/计数器、输入/输出接口(I/O口)和其他多种功能器件集成在一块芯片上的微型计算机。
单片机的主要特点有:(1)可靠性高(2)便于扩展(3)控制功能强(4)低电压、低功耗(5)片内存储容量较小,除此之外,单片机还具有集成度高、体积小、性价比高、应用广泛、易于产品化等特点
0.2 解:
当前单片机的主要产品有:Intel的8051系列、Motorola的M68HC系列、Philips(飞利浦)的80C51系列、台湾义隆公司(EMC)EM78系列单片机、美国Microchip公司的PIC单片机系列、Atmel公司的AT90系列单片机Ubicom公司的Scenix单片机、日本爱普生科技公司的Epson单片机、Zilog公司的Z86系列、美国国家半导体公司NSCOP8单片机、台湾Winbond(华邦)的W78系列等。
MCS-51为主流产品。
MSP430的功能较强。是一种特低功耗的Flash微控制器。主要用于三表及超低功耗场合。
EM78系列单片机采用高速CMOS工艺制造,低功耗设计为低功耗产品,价格较低。具有三个中断源、R-OPTION功能、I/O唤醒功能、多功能I/O口等。具有优越的数据处理性能,采用RISC结构设计。
Microship单片机是市场份额增长较快的单片机。它的主要产品是PIC系列8位单片机。CPU采用RISC结构,运行速度快,价格低适于用量大、档次低、价格敏感的产品。
Motorola是世界上最大的单片机生产厂家之一,品种全、选择余地大、新产品多。其特点是噪声低,抗干扰能力强,比较适合于工控领域及恶劣的环境。
AVR是增强RISC内载Flash的单片机,单片机内部32个寄存器全部与ALU直接连接,突破瓶颈限制,每1MHz可实现1MIPS的处理能力,为高速、低功耗产品。端口有较强的负载能力,可以直接驱动LED。支持ISP、IAP,I/O口驱动能力较强。
Scenix单片机除传统的I/O功能模块如并行I/O、UART、SPI、I2C、A/D、PWM、PLL、DTMF等,增加了新的I/O模块(如USB、CAN、J1850、虚拟I/O等)。其特点是双时钟设置,指令运行速度较快,具有虚拟外设功能,柔性化I/O端口,所有的I/O端口都可单独编程设定。
Epson单片机主要为日本爱普生科技公司生产的LCD配套。其单片机的特点是LCD驱动部分性能较好,低电压、低功耗。
Z8单片机是Zilog公司的主要产品,采用多累加器结构,有较强的中断处理能力。价格低。
COP8单片机片内集成了16位A/D,内部使用了抗电磁干扰EMI(Electro Magnetic Interference)电路,在看门狗电路及单片机的唤醒方式上都有独到之处。程序加密控制功能也比较好。
W78系列与标准的8051兼容,W77系列为增强型51系列,对8051的时序作了改进,在同样时钟频率下,速度提高2.5倍。Flash ROM容量从4KB到64KB,有ISP功能。
0.3解:
(1)第一阶段(1974—1976年):制造工艺落后,集成度低,而且采用了双片形式。典型的代表产品有Fairchild公司的F8系列。其特点是:片内只包括了8位CPU,64B的RAM和两个并行口,需要外加一块3851芯片(内部具有1KB的ROM、定时器/计数器和两个并行口)才能组成一台完整的单片机。
(2)第二阶段(1977—1978年):在单片芯片内集成CPU、并行口、定时器/计数器、RAM和ROM等功能部件,但性能低,品种少,应用范围也不是很广。典型的产品有Intel公司的MCS-48系列。其特点是,片内集成有8位的CPU,1KB或2KB的ROM,64B或128B的RAM,只有并行接口,无串行接口,有1个8位的定时器/计数器,中断源有2个。片外寻址范围为4KB,芯片引脚为40个。
(3)第三阶段(1979—1982年): 8位单片机成熟的阶段。其存储容量和寻址范围增大,而且中断源、并行I/O口和定时器/计数器个数都有了不同程度的增加,并且集成有全双工串行通信接口。在指令系统方面增设了乘除法、位操作和比较指令。其特点是,片内包括了8位的CPU,4KB或8KB的ROM,128B或256B的RAM,具有串/并行接口,2个或3个16位的定时器/计数器,有5~7个中断源。片外寻址范围可达64KB,芯片引脚为40个。代表产品有Intel公司的MCS-51系列,Motorola公司的MC6805系列,TI公司的TMS7000系列,Zilo
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