MCS51单片机习题解析：嵌入式系统中的C51编程

“MCS51单片机原理及应用习题集，涵盖了计算机基础知识、二进制、十六进制转换、原码、反码、补码的概念与计算，以及无符号数和补码表示的十进制转换。此外，还包括了MCS-51单片机的结构、复位方式、工作寄存器、错误处理、时钟周期和指令周期的关系，存储器的结构和地址空间，以及与8031单片机相关的IO信号处理。” 在单片机学习中，MCS51系列是常见的微控制器，它基于C51语言进行编程。以下是对这些知识点的详细解释： 1. **二进制与十六进制转换**：二进制和十六进制是数字在计算机中的基本表示形式。二进制数转换为十进制或十六进制需要按照权重相加的原则。例如，二进制数11010101B转换为十进制为213，转换为十六进制为D5H。 2. **原码、反码和补码**：原码是直接表示数值的二进制形式，正数的原码与它的二进制表示相同，负数的最高位为1。反码是除符号位外，其余各位按位取反，正数不变，负数除符号位外各位加1。补码是反码加1，它是实际存储和运算的二进制表示。例如，11011011B的原码表示-107，反码是10100100B，补码是10100101B。 3. **无符号数和补码的十进制表示**：无符号数直接按二进制转换为十进制，而补码表示的负数需要先转换为正数的补码形式，再转换为十进制。例如，10001110B作为无符号数是142，作为补码（假设8位）是-130。 4. **补码运算**：补码运算包括加法和减法。例如，7D（00000111B）加8D（00001000B）是15D（00001111B），5D（00000101B）减9D（00001001B）是-4D（11111110B）。 5. **MCS-51单片机结构**：MCS-51单片机包含CPU、存储器、定时器/计数器、串行接口、中断系统等主要逻辑功能部件。复位分为上电复位和按键复位，复位后所有寄存器恢复到默认状态，如PC指针设置为0000H，工作寄存器组一般默认为0组。 6. **工作寄存器**：MCS-51有4组16个工作寄存器，地址范围是00H到1FH。通过改变PSW寄存器的RS0和RS1位可以切换当前工作寄存器组。 7. **错误处理**：当程序出错或陷入死循环时，可以通过硬件复位、软件复位或者中断系统来恢复运行。 8. **时钟周期、机器周期和指令周期**：时钟周期是CPU时钟的基本单位，机器周期是执行一个指令的基本时间，指令周期是执行一条指令所需的时间。对于8MHz的晶振，时钟周期为1/8MHz=125ns，机器周期通常为6或12个时钟周期。 9. **存储器结构**：MCS-51有片内和片外两种地址空间，包括程序存储器（ROM）和数据存储器（RAM）。其中，P0~P3口在8031中作为IO口使用时，需要外接上拉电阻以确保高电平。 10. **8031的EA信号**：在8031中，EA引脚需接低电平才能使用外部程序存储器，否则只使用片内ROM。 以上内容只是MCS51单片机学习的基础部分，实际应用中还包括I/O操作、中断处理、定时器/计数器的使用、串行通信、存储器扩展等更深入的知识。掌握这些概念和技能是嵌入式系统开发的基础。