《單片機原理及應用》思考題與習題參考答案

緒論

0.1解：

單片微型計算機(Single-Chip Microcomputer)，簡稱單片機。就是將微處理器(CPU)、存儲器(存放程序或數據的ROM和RAM)、總線、定時器/計數器、輸入/輸出接口(I/O口)和其他多種功能器件集成在一塊芯片上的微型計算機。

單片機的主要特點有：(1)可靠性高(2)便于擴展(3)控制功能強(4)低電壓、低功耗(5)片內存儲容量較小，除此之外，單片機還具有集成度高、體積小、性價比高、應用廣泛、易于產品化等特點

0.2 解：

當前單片機的主要產品有：Intel的8051系列、Motorola的M68HC系列、Philips(飛利浦)的80C51系列、臺灣義隆公司(EMC)EM78系列單片機、美國Microchip公司的PIC單片機系列、Atmel公司的AT90系列單片機Ubicom公司的Scenix單片機、日本愛普生科技公司的Epson單片機、Zilog公司的Z86系列、美國國家半導體公司NSCOP8單片機、臺灣Winbond(華邦)的W78系列等。

MCS-51為主流產品。

MSP430的功能較強。是一種特低功耗的Flash微控制器。主要用于三表及超低功耗場合。

EM78系列單片機采用高速CMOS工藝制造，低功耗設計為低功耗產品，價格較低。具有三個中斷源、R-OPTION功能、I/O喚醒功能、多功能I/O口等。具有優越的數據處理性能，采用RISC結構設計。

Microship單片機是市場份額增長較快的單片機。它的主要產品是PIC系列8位單片機。CPU采用RISC結構，運行速度快，價格低適于用量大、檔次低、價格敏感的產品。

Motorola是世界上最大的單片機生產廠家之一，品種全、選擇余地大、新產品多。其特點是噪聲低，抗干擾能力強，比較適合于工控領域及惡劣的環境。

AVR是增強RISC內載Flash的單片機，單片機內部32個寄存器全部與ALU直接連接，突破瓶頸限制，每1MHz可實現1MIPS的處理能力，為高速、低功耗產品。端口有較強的負載能力，可以直接驅動LED。支持ISP、IAP，I/O口驅動能力較強。

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Scenix單片機除傳統的I/O功能模塊如并行I/O、UART、SPI、I2C、A/D、PWM、PLL、DTMF等，增加了新的I/O模塊(如USB、CAN、J1850、虛擬I/O等)。其特點是雙時鐘設置，指令運行速度較快，具有虛擬外設功能，柔性化I/O端口，所有的I/O端口都可單獨編程設定。

Epson單片機主要為日本愛普生科技公司生產的LCD配套。其單片機的特點是LCD驅動部分性能較好，低電壓、低功耗。

Z8單片機是Zilog公司的主要產品，采用多累加器結構，有較強的中斷處理能力。價格低。

COP8單片機片內集成了16位A/D，內部使用了抗電磁干擾EMI(Electro Magnetic Interference)電路，在看門狗電路及單片機的喚醒方式上都有獨到之處。程序加密控制功能也比較好。

W78系列與標準的8051兼容，W77系列為增強型51系列，對8051的時序作了改進，在同樣時鐘頻率下，速度提高2.5倍。Flash ROM容量從4KB到64KB，有ISP功能。

0.3解：

(1)第一階段(1974—1976年)：制造工藝落后，集成度低，而且采用了雙片形式。典型的代表產品有Fairchild公司的F8系列。其特點是：片內只包括了8位CPU，64B的RAM和兩個并行口，需要外加一塊3851芯片(內部具有1KB的ROM、定時器/計數器和兩個并行口)才能組成一臺完整的單片機。

(2)第二階段(1977—1978年)：在單片芯片內集成CPU、并行口、定時器/計數器、RAM和ROM等功能部件，但性能低，品種少，應用范圍也不是很廣。典型的產品有Intel公司的MCS-48系列。其特點是，片內集成有8位的CPU，1KB或2KB的ROM，64B或128B的RAM，只有并行接口，無串行接口，有1個8位的定時器/計數器，中斷源有2個。片外尋址范圍為4KB，芯片引腳為40個。

(3)第三階段(1979—1982年)： 8位單片機成熟的階段。其存儲容量和尋址范圍增大，而且中斷源、并行I/O口和定時器/計數器個數都有了不同程度的增加，并且集成有全雙工串行通信接口。在指令系統方面增設了乘除法、位操作和比較指令。其特點是，片內包括了8位的CPU，4KB或8KB的ROM，128B或256B的RAM，具有串/并行接口，2個或3個16位的定時器/計數器，有5～7個中斷源。片外尋址范圍可達64KB，芯片引腳為40個。代表產品有Intel公司的MCS-51系列，Motorola公司的MC6805系列，TI公司的TMS7000系列，Zil

總結

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