单片机原理与嵌入式系统设计课后答案

单片机原理与嵌入式系统设计―课后习题参考答案---电子版

主教材课后习题参考答案

习题1

1． 你是如何理解嵌入式系统的“嵌入性”的？ 答：

嵌入式系统的嵌入性主要体现在把通用计算机系统嵌入到对象体系中，实现对其的智能化控制，其中嵌入一词，即指其软硬件可裁剪性，也表示该系统通常是更大系统中的一个完整的部分。

2．通用计算机系统和嵌入式计算机系统各自的技术要求与技术发展方向有何不同？ 答：通用计算机系统的技术要求是高速、海量的数值计算，技术发展方向是总线速度的无限提升，存储容量的无限扩大。嵌入式计算机系统的技术要求是对象的智能化控制能力，技术发展方向是与对象系统密切相关的嵌入性能、控制能力与控制的可靠性。

3．什么是嵌入式系统？从两个方面 说明嵌入式系统的基本概念。 答：

见课本P2—1.2.1第三段

4．简述嵌入式系统与嵌入式设备的关系。 答：

嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。嵌入式设备是指内部有嵌入式系统的产品、设备和装置等，是嵌入式系统所嵌入的宿主系统。

5．为什么说嵌入式系统是专用计算机应用系统？嵌入式系统由哪些部分组成？ 答：

见课本P2—1.2.2

6. 简述MCU、MPU、DSP和SoC之间的区别和联系。

答：MPU：具有32位以上的处理器，性能好，价格也相对较高；

MCU：是最大特点的单片化，体积小，成本和功耗都大为降低，外设较多，适合于控制；

·2· 单片机原理与嵌入式系统设计―课后习题参考答案---电子版

DSP：专用于信号处理方面的处理器，具有很高的编译效率和指令的执行速度； SoC：在单芯片上集成数字信号处理器、微控制器、存储器、数据转换器、接口电路等功能模块，可以直接实现信号采集、转换、存储、处理等功能。

联系：它们都是从通用计算机发展而来，相对于通用计算机都减小了体积，降低了成本和功耗，提高了专业性和可靠性。

7．嵌入式系统主要有哪些特点？ 答：

（1）嵌入式系统通常及其注重成本 （2）嵌入式系统通常对实时性有要求 （3）嵌入式系统一般采用EOS或RTOS

（4）嵌入式系统软件故障造成的后果较通用计算机更为严重 （5）嵌入式系统多为低功耗系统

（6）嵌入式系统经常在极端恶劣的环境下运行

（7）嵌入式系统的系统资源与通用计算机相比是非常少的 （8）嵌入式系统通常在ROM中存放所以程序的目标代码 （9）嵌入式系统可采用多种类型的处理器和处理器体系结构 （10）嵌入式系统需要有专用开发工具和方法进行设计 （11）嵌入式系统处理器包含专用调试电路

8．嵌入式操作系统一般如何分类？ 答：

嵌入式系统的种类按形态可分为设备级、板级、芯片级，按应用分为工业应用和消费电子。

9. 说明使用嵌入式操作系统的优缺点。 答：

优点：程序设计和扩展容易，不需要大的改动就可以增加新的功能；通过将应用程序分成若干独立的模块，使程序设计过程大为简化；对实时性要求较高的事件都得到了快速、可靠的处理；充分利用了系统资源。

缺点：使用嵌入式操作系统需占用嵌入式处理机的硬件资源和部分内存，另外还需支付操作系统内核费用，不适合低成本的小型项目。

10．简述单片机的发展历史。 答：

见课本P11—1.5.2

《单片机应用系统设计技术――基于C51的Proteus仿真（第2版）》课后习题参考答案---电子版

·3· 11．你是如何理解嵌入式系统应用的高低端？ 答：

见课本P11—1.5.3

12．简述单片机嵌入式系统的特点。 答：

(1).体积小、价格低、性能强大、速度快、用途广、灵活性强、可靠性高； (2).存储器ROM和RAM是有严格分工的； (3).采用面向控制的指令系统；

(4).输入/输出端口引脚通常设计有多种功能； (5).品种规格的系列化； (6).广泛的通用性。

13．简述单片机的技术指标。 答：

位数、存储器、I/O口、速度、工作电压、功耗、温度、附加功能

14．通过查阅资料，谈谈单片机嵌入式系统产品开发和应用的发展趋势如何。 答：

开放型题目，答案不唯一。

15. 举出几个嵌入式系统应用的例子，通过查资料和独立思考，分析这些嵌入式系统产品主要由哪几部分组成，每个组成部分分别完成什么功能（提示：数码相机、办公类产品、工业控制类产品的例子等）。

答：

开放型题目，答案不唯一。

习题2

1．将下列十进制数转化成等值的二进制、八进制和十六进制数。要求二进制数保留小数点后的4位有效数字。

（1）(17)10； （2）(127)10； （3）(49)10； （4）(53)10； （5）(0.39)10；（6）(25.7)10； （7）(7.943)10； （8）(79.43)10。

·4· 解：

十进制 二进制 八进制

十六进制

单片机原理与嵌入式系统设计―课后习题参考答案---电子版

17 127 49 53 0.39 25.7 7.943 79.43 10001 1111111 110001 110101 0.0110 11001.1011 111.1111 1001111.0111*21 177 61 65 0.3075 31.5463 7.7426 117.3341 11 7F 31 35 0.63D7 19.B333 7.F168 4F.6E14 * 小数点后第4位1为进位得到，相当于四舍五入。

2．将下列二进制数转化成等值的十六进制数和十进制数。

（1）(10010111)2；（2）(1101101)2； （3）(101111)2； （4）(111101)2； （5）(0.10011)2； （6）(0.01011111)2； （7）(11.001)2； （8）(1.1001)2。 解：

二进制

十六进制

十进制

10010111 1101101 101111 111101 0.10011 0.0101111111.001 1.1001 97 6D 2F 3D 0.98 0.5F 3.2 1.9 151 109 47 61 0.59375 0.371093753.125 1.5625

3．将下列十进制数转换成8421BCD码，误差小于10-3。

（1）(2004)10； （2）(5308)10； （3）(203)10； （4）(85)10； （5）(65.312)10； （6）(3.4146)10； （7）(0.8475)10； （8）(999.675)10。

解：

2004 5308 203 85 65.312 3.4146 十进制

8421BCD 0010 1001 0010 1000 01100101.0011 0011.0100

0000 0011 0000 01010001 0010 0001 0000 0000 0011 0100 01100100 1000

4．写出：

（1）十进制数字 (4590.38)10的BCD码，（2）(100101010110.0100)BCD对应的十进数。 解：

十进制

BCD

5．请将下列十六进制数转换为ASCII码。

（1）F； （2）A； （3）0； （4）7； （5）8； （6）C； （7）3； （8）4。 解：

（查主教材P13表2.2）

（1）

（2）

（3）

（4）

（5）

（6）

（7）

（8）

0.8475 0000.1000 0100 0111 0101

999.675 1001 1001

1001.0110 0111 0101

4590.38 956.4 0100 0101 1001 0000.0011 10001001 0101 0110.0100

《单片机应用系统设计技术――基于C51的Proteus仿真（第2版）》课后习题参考答案---电子版

·5· F A 0 7 8 C 3 4 70 65 48 55 56 67 51 52

6．写出下列字符串的ASCII码（用十六进制表示）。 （1）X = 3+5； （2）China 解：

（1）（88 61 51 43 53）10 ù (58 3D 33 2B 35)16 （2）（67 104 105 110 97）10 ù (43 68 69 6E 61)16

7．画出二输入与、或、非、与非和或非门的电路符号。 解：

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