单片机原理及应用教程第2版各章习题参考答案.pdf

单片机原理及应用教程（第 2 版） 主编范立南 副主编李荃高李雪飞武刚 各章习题参考答案 第 1 章习题参考答案 1填空题 (1)随机存储器 RAM，只读存储器 ROM，输入/输出接口电路，定时器/计数器，串 行通信接口 (2)微控制器，单片微型计算机 (3)16 位机，32 位机，64 位机 (4)大容量高性能化，小容量低价格化，多品种化，I/O 接口功能的增强，功耗降低 (5)存储容量，运算速度，高可靠性，低功耗 2选择题 (1)B (2)C (3)A (4)B (5)C 3简答题 (1)单片机与微处理器的联系与区别： 微型计算机技术形成了两大分支：微处理器(MPU)和微控制器(MCU，即单片机)。 单片机原理及应用教程(第 2 版) 2 MPU是微型计算机的核心部件，它的性质决定了微型计算机的性能。通用型的计算机 已从早期的数值计算、数据处理发展到当今的人工智能阶段，它不仅可以处理文字、字符、 图形、图像等信息，而且还可以处理音频、视频等信息，并向多媒体、人工智能、虚拟现 实、网络通信等方向发展。它的存储容量和运算速度正在以惊人的速度发展，高性能的32 位、64位微型计算机系统正向大、中型计算机挑战。 MCU主要用于控制领域。由它构成的检测控制系统应该具有实时的、快速的外部响应 的功能，应该能迅速采集到大量数据，并在做出正确的逻辑推理和判断后实现对被控对象 参数的调整与控制。单片机直接利用了MPU 的发展成果，也发展了16 位、32 位、64 位 的机型，但它的发展方向是高性能、高可靠性、低功耗、低电压、低噪声和低成本。目前， 单片机仍然是以8 位机为主，16 位、32 位、64 位机并行发展的格局。单片机的发展主要 还是表现在其接口和性能不断满足多种多样检测对象的要求上，尤其突出表现在它的控制 功能上，用于构成各种专用的控制器和多机控制系统。 单片机与微型计算机的联系与区别： 从组成方面，微型计算机（通用机）通常将 CPU、RAM、 I/O 口、ROM 等部件以芯 片形式安装在主板上； 单片机则将上述部件被集成到单芯片中。 从功能方面，通用计算机擅长于数据运算、采集、处理、存储和传输；单片机的专长 则是测控，往往嵌入某个仪器/设备/系统中，使其达到智能化的效果。 (2) 集成度高、体积小；面向控制、功能强；抗干扰能力强；功耗低；使用方便；性 能价格比高；容易产品化；等等。 (3) 单片机内部一般包括中央处理器 CPU、随机存储器 RAM、只读存储器 ROM、输 入/输出接口电路、定时器/计数器以及串行通信接口等。 中央处理器 CPU 是单片机的核心部件，实现运算器、控制器的功能以及中断控制等； RAM 一般作为数据存储器，用来存储数据，暂存运行期间的数据、中间结果、堆栈、位 标志和数据缓冲等；ROM 一般作为程序存储器，用于存放应用程序；并行 I/O 口，使用上 不仅可灵活地选择输入或输出，还可作为系统总线或控制信号线，从而为扩展外部存储器 和 I/O 接口提供了方便；串行 I/O 用于串行通信；定时器/计数器用于产生定时脉冲，以实 现单片机的定时控制。 (4)由于单片机功能的飞速发展，它的应用范围日益广泛，已远远超出了计算机科学 的领域。小到玩具、信用卡，大到航天器、机器人，从实现数据采集、过程控制、模糊控 制等智能系统到人类的日常生活，现已广泛应用于国民经济的各个领域，主要包括工业过 程控制、智能仪表、机电一体化产品、智能化接口、家用电器等领域。 (5)MCS-51系列；AT89系列；PIC系列；M68HC11系列；MCS-96系列；8XC196KX 系列；MSP430系列；SPCE系列；M68300系列；SH系列；TX99/TX49系列单片机等。 各章习题参考答案 3 第 2 章习题参考答案 1填空题 （1）32，4，8，R0R7 （2）F0，PSW.5，D0H.5，D5H （3）地 （4）上电自动复位、手动按键复位、外接复位芯片 （5）8，4 （6）PC，16，不是 （7）1 （8）00H，00H，07H，0FFH 2. 选择题 （1）A （2）D （3）A （4）B （5）D （6）C （7）D 3简答题 （1）MCS-51 系列单片机的内部硬件结构主要包括中央处理器 CPU、程序存储器、 数据存储器、并行 I/O 口、串行 I/O 口、中断控制系统、定时器/计数器、时钟电路和布尔 处理器等。 中央处理器 CPU：包括运算器和控制器，是整个单片机的核心部件，主要负责控制、 指挥和调度整个单元系统协调工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。 程序存储器：用于存放用户程序、原始数据或表格。 数据存储器：MCS-51系列单片机内部有256B的数据存储器。其中高 128B 被专用寄存器 占用，低 128B 能作为存储单元供用户使用，用于存放可读写的数据、运算的中间结果或 用户定义的字型表等。 并行 I/O 口：MCS-51 系列单片机共有 4 个 8 位并行接口，分别为 P0 口、P1 口、P2 口和 P3 口，用于以并行方式实现对外部设备扩展及与外部设备联络、通信、控制或数据 传输。 串行 I/O 口：用于与其他设备间进行串行数据传送。该串行口具有 4 种不同的工作方 式。既可以作为异步通信收发器与其他设备完成串行通信，也可以作为同步移位寄存器使 用，应用于需要扩展 I/O 接口的系统。 单片机原理及应用教程(第 2 版) 4 中断控制系统：可以处理外部中断、定时器/计数器中断和串行口中断，常用于实时控 制、故障处理、单片机系统与计算机或外设间的数据通信及人机对话等。 定时器/计数器：MCS-51 系列单片机有 2 个 16 位可编程定时器/计数器，在实际应用 中，既可对外部输入的脉冲信号进行计数（计数功能），又可以对系统的时钟脉冲进行计 数（定时功能）。 时钟电路：可以产生系统时钟信号。 布尔处理器：布尔处理器实际上是一个完整的 1 位微计算机，用户在编程时通过合理 地使用布尔处理器，可以提高程序的执行效率。 （2）把加到单片机 XTAL2 引脚上的定时信号的周期称为振荡周期，又称时钟周期， 一个状态周期又包含两个振荡周期，机器周期是单片机的基本操作周期，一个机器周期包 含 6 个状态周期，即 12 个振荡周期，指令周期是指 CPU 执行一条指令所需要的时间，某 条指令的执行周期由若干个机器周期构成。 当单片机时钟频率为 12MHz 时，振荡周期为 1/12s，时钟周期为 1/6s，机器周期 为 1s。 （3）MCS-51 单片机片内数据存储器可分为两个区：00H7FH 单元组成的低 128B 的 片内 RAM 区、80HFFH 单元组成的高 128B 的专用寄存器区。其中低 128B 的 RAM 区又 分为：00H1FH 单元为工作寄存器区、20H2FH 单元为寻址区以及 30H7FH 单元为用户 RAM 区。工作寄存器可作通用寄存器用，用户 RAM 区可作堆栈和数据缓冲用。专用寄存 器区又称特殊功能寄存器。 （4）工作寄存器共有 4 组，但程序每次只能选择 1 组作为当前工作寄存器组使用。 究 竟选择哪一组作为当前工作寄存器，由程序状态字 PSW 中的 RS1 和 RS0 两位来选择，当 RS1 RS0=00 时，选择第 0 组，当 RS1 RS0=01 时，选择第 1 组，当 RS1 RS0=10 时，选择 第 2 组，当 RS1 RS0=11 时，选择第 3 组。开机复位后，RS1 RS0 被初始化为 00，选第 0 组为当前工作寄存器，对应地址为 00H07H。 （5）当 CPU 响应中断或调用子程序时用堆栈保存断点地址，在中断返回或子程序返 回时从堆栈中恢复断点地址。用户也可以把一些重要数据压栈，需要时把数据从堆栈中弹 出。 在所有的堆栈操作中，用 SP 指示栈顶的位置。数据入栈时，先将堆栈指针 SP 的内容 加 1，然后将数据送入堆栈；数据出栈时，将 SP 所指向的内部 RAM 单元的内容弹出，再 将堆栈指针 SP 的内容减 1。 系统复位后 SP 的值为 07H。 为了避开内部 RAM 中使用频率较高的工作寄存器区和位 寻址区，一般堆栈区设置在 30H 以后的范围内。 各章习题参考答案 5 第 3 章习题参考答案 1填空题 （1）指令伪指令伪指令指令 （2）BAAB （3）子程序返回指令中断子程序返回指令 （4）：； （5）0 地址 （6）后进先出，先进后出堆栈顶部1 2选择题 （1）B （2）C （3）D （4）D （5）C 3简答题 （1）MCS-51 系列单片机的指令系统中，主要有 以下 5 种寻址方式： 寄存器寻址，如：DECR0 JZrel 直接寻址，如：DEC20H MOVP0, A 寄存器间接寻址，如：MOVA, R0 立即寻址，如：ADDA, #10H 基址寄存器加变址寄存器间接寻址，如：MOVCA, A+PC MOVCA, A+DPTR （2）MCS-51 单片机的一个机器周期的时间等于 12 个振荡周期的时间，掌握了机器 周期，就可以知道执行一条指令所需要的时间，从而可以计算出一段程序执行时所需的时 间，还有定时器的定时时间的确定。 （3）其各位的定义如下。 PSW.7PSW.6PSW.5PSW.4PSW.3PSW.2PSW.1PSW.0 CACF0RS1RS0OV-P 1) 进位标志位 C(PSW.7)： 在执行某些算术运算(如加减运算)、 逻辑运算(如移位操作) 指令时，可被硬件或软件置位和清零。它表示在加减运算过程中最高位是否有进位或借位。 若在最高位有进位(加法时) 或借位(减法时)，则 C=1 ，否则 C=0 。 2) 辅助进位(或称半进位)标志位 AC(PSW.6) ： 用于表示两个 8 位数运算时， 低 4 位 单片机原理及应用教程(第 2 版) 6 有无进(借)位的状况。 当低 4 位相加(或相减)时， 若 D3 位向 D4 位有进位(或借位)， 则 AC=1， 否则 AC=0。在 BCD 码运算的十进制调整中要用到该标志。 3) 用户自定义标志位 F0(PSW.5)：用户可根据自己的需要对 F0 赋予一定的含义， 并通过软件根据程序执行的需要对其进行置位或清零。 4) 工作寄存器组选择位 RS1 、RS0(PSW.4 、PSW.3)：可用软件置位或清零，用于 选定当前使用的 4 个工作寄存器组中的某一组。 5) 溢出标志位 OV(PSW.2) ：做加法或减法运算时，由硬件置位或清零，以指示运 算结果是否溢出。OV=1 反映运算结果超出了累加器的数值范围(无符号数的范围为 0 255，以补码形式表示一个有符号数的范围为-128+127)。进行无符号数的加法或减法运 算时，OV 的值与进位位 C 的值相同；进行有符号数的加法时，如最高位、次高位之一有 进位，或做减法时，如最高位、次高位之一有借位，OV 被置位，即 OV 的值为最高位和 次高位进位异或(C7 C6)的结果。执行乘法指令 MUL AB 也会影响 OV 标志，当乘积大 于 255 时 OV =1 ，否则 OV =0 ；执行除法指令 DIV AB也会影响 OV 标志，如 B 中 存放的除数为 0 ，则 OV=1，否则 OV=0。 6)PSW.1：传统 MCS-51 单片机，此位没有使用。 7) 奇偶标志位 P(PSW.0)：在执行指令后，单片机根据累加器(A) 中含有 1 的个数自 动给该标志置位或清零。若 A 中 1 的个数为奇数，则 P=1 ，否则 P=0 。 （4）伪指令不是单片机执行的指令，它们放在汇编程序中，指示汇编器如何对源程序 进行汇编，经汇编后，伪指令不产生机器码。伪指令在汇编程序中是不可缺少的，对正确 编写程序及简化程序很重要。 4编程题 （1） ORG 0 MOV R0,#40H MOV 4BH,#0; mov r1,#10 CLR C MOV A,#0; L0:ADD A,R0 INC R0 JNC L1;无进位，跳转 INC 4BH L1:DJNZ R1,L0 MOV 4AH,A SJMP $ END (2) org 0 mov 30h,#11h 各章习题参考答案 7 mov 20h,30h cpl 7 cpl 6 clr 5 clr 4 setb 3 setb 2 mov 30h,20h end (3) org 0 start:mov r4,#8 d3:acall delay cpl p1.0 djnz r4,d3 cpl p1.1 ajmp start delay:mov r5,#12 d2:mov r6,#200 d1:mov r7,#103 djnz r7,$ djnz r6,d1 djnz r5,d2 ret end (4) org 0 start:jb p2.0, start; acall delay10ms jb p2.0,start jnb p2.0,$ st: mov r4,#8 d3:acall delay jb p2.0, st1; acall delay10ms jb p2.0,st1 jnb p2.0,$ ajmp start 单片机原理及应用教程(第 2 版) 8 st1:cpl p1.0 djnz r4,d3 cpl p1.1 ajmp st delay:mov r5,#12 d2:mov r6,#200 d1:mov r7,#103 djnz r7,$ djnz r6,d1 djnz r5,d2 ret delay10ms: mov r6,#41 d4:mov r7,#103 djnz r7,$ djnz r6,d4 ret end (5) org 0 start:cpl p3.1 acall delay10ms sjmp start delay10ms: d2:mov r6,#42 d1:mov r7,#103 djnz r7,$ djnz r6,d1 djnz r5,d2 ret end (6) org 0 mov a,#0 mov r0,a start:cjne a,#33,dis mov a,#0 各章习题参考答案 9 mov r0,a dis:mov dptr,#tab movc a,a+dptr mov p1,a acall delay inc r0 mov a,r0 sjmp start delay:mov r5,#12 d2:mov r6,#200 d1:mov r7,#103 djnz r7,$ djnz r6,d1 djnz r5,d2 ret tab:db 7fh,3fh,1fh,0fh,7,3,1,0 db 1,3,7,0fh,1fh,3fh,7fh,0 db 18h,3ch,7eh,3ch,18h,0,0ffh db 0e7h,0c3h,81h,0,81h,0c3h,0e7h,0ffh,0 end 5读程序 (1)ORG0000H MOVp0, #0FFH;将 P0 口设置为输入 LOOP:MOVA, p0；读取 P0 口状态 MOVp1, A；将 P0 口状态输出到 P1 口 LJMPLOOP；返回到读取 P0 口处 END 本程序段的作用为实时读取 P0 口状态，并将该口状态输出到 P1 口。 （2） （3）A 中的内容为 04H 1s 5 5s 6 5 3s 单片机原理及应用教程(第 2 版) 10 （4）（SP）= 77H,（75H）= 50H（76H）= 0（77H） = 0bfh (5)(30h) = 09h, (31h) = 1ah,(32h) = 2bh 各章习题参考答案 11 第 4 章习题参考答案 1填空题 （1）5，2，外部中断 0 和外部中断 1，3，定时器/计数器 0 中断、定时器/计数器 1 中 断和串行口中断 （2）PC （3）EA，EX0 （4）硬件，内部硬件 （5）96H （6）外部中断 1，串行口，定时器/计数器 T0，定时器/计数器 T1 2选择题 （1）D （2）A （3）B （4）C （5）B 3简答题 （1）中断源就是向 CPU 发出中断请求信号的来源，通常是计算机的某个外围设备， 也可能是某个单元电路等。 51 系列单片机有 5 个中断源，其中两个是外部中断源0INT和1INT，另外三个属于 内部中断，即定时器/计数器 T0 中断，定时器/计数器 T1 中断和串行口中断。 （2）在 51 单片机中外部中断有下降沿触发和低电平触发两种触发方式。 相同：两者均是用控制寄存器 TCON 来选择触发方式。IT0（IT1）被设置为 1，则选 择外部中断 0（外部中断 1）为下降沿触发方式，IT0（IT1）被设置为 0，则选择外部中断 0（外部中断 1）为低电平触发方式。 不同：当选用下降沿触发方式时，CPU 响应中断时会自动清除对应的中断标志位，当 选用低电平触发方式时，CPU 响应中断时不会自动清除对应的标志位，也不能使用软件清 除对应的标志位，必须用外电路及时撤销中断请求信号。 （3）单片机响应1INT中断时必须同时满足以下 5 个条件： 有中断源发出中断请求，即外部中断 1 的中断请求标志位 IE1 为 1，表示1INT请求 中断。 申请中断的中断源对应的中断允许控制位为 1， 即外部中断1INT的中断允许位 EX1 为 1，允许外部中断1INT中断。 中断总允许位 EA=1。 当前指令执行完。 若正在执行 RETI 中断返回指令或访问专用寄存器 IE 和 IP 的指令 单片机原理及应用教程(第 2 版) 12 时，CPU 执行完该指令和紧随其后的另一条指令后才会响应中断。 CPU 没有响应同级或高优先级的中断。 CPU 响应中断后，由硬件自动执行如下的功能操作： 保护断点，即把程序计数器 PC 的内容压入堆栈保护。 清除中断请求标志位 IE1。 把被响应的中断服务程序入口地址送入 PC，从而转向相应的中断服务程序执行。 中断返回时，从堆栈中弹出断点地址送入 PC。 4设计题 （1） ORG0000H LJMPSTART;复位入口 ORG0003H LJMPINT0IN;0INT入口 ORG000BH LJMPT0IN;T0 中断入口 ORG0013H LJMPINT1IN;1INT入口 ORG0023H LJMPRSIN;串行口中断入口 ORG0300H START:MOVTCON,#10H MOVIE,#9BH SETBPT0;T0 中断为高优先级 MOVTMOD,;设置 T0 工作方式 MOVTH0,;T0 赋初值 MOVTL0, （2） ORG0000H LJMPMAIN;转入主程序 ORG0003H LJMPINT0INT;转入外部中断 0 入口地址 MAIN:SETBIT0;定义0INT为下降沿触发 SETBEX0;开0INT中断 SETBEA;开中断 MOV30H,#07H;8 只二极管 MOVA,#0FEH;点亮第 1 只二极管 各章习题参考答案 13 LOOP1:MOVP1,A LCALLDELAY;调用延时子程序 RLA DJNZ30H,LOOP1;未显示到最高位，继续 INT0INT:PUSHA;保护现场 PUSH30H MOV30H,#0AH;闪烁 10 次 LOOP2:MOVA,#00H;8 只二极管全部点亮 MOVP1,A LCALLDELAY MOVA,#0FFH;8 只二极管全部熄灭 MOVP1,A LCALLDELAY DJNZ30H,LOOP2;未闪烁 10 次，继续 POP30H;恢复现场，继续逐个点亮操作 POPA RETI DELAY:MOVR5,#255;延时子程序 DEL0:MOVR6,#255 DEL1:DJNZR6,DEL1 DJNZR5,DEL0 RET END 单片机原理及应用教程(第 2 版) 14 第 5 章习题参考答案 1填空题 （1）4，3 （2）16.384ms （3）定时，计数 （4）13，16，8 （5）T1 2选择题 （1）C （2）D （3）A （4）B （5）B 3简答题 （1）51 单片机内设有 2 个定时器/计数器：定时器/计数器 0 和定时器/计数器 1，由 TH0，TL0，TH1，TL1，TMOD，TCON 特殊功能寄存器组成。 （2）由于单片机的晶振频率为 12MHz，机器周期为 1s，如果要通过对机器周期进行 计数来实现 1s 的定时，则计数次数为 1000000 次。这个计数次数超过了 16 位计数器的最 大计数值。于是提出两种方案。 方案 1：采用定时器硬件定时和软件计数的方式来实现长时间定时。使定时器 0 工作 在方式 1，得到 10ms 的定时间隔，再进行软件计数 100 次，便可实现 1 秒的定时。 方案 2：采用多个定时器/计数器复合使用的方法来完成。将定时器 T0 设定 10ms 的定 时间隔，当 T0 定时时间到时，把 P1.0 的输出取反，在把 P1.0 的输出信号加到定时器 T1 的计数脉冲输入端，作为定时器/计数器 T1 的计数输入信号，只要 T1 计数 50 次，便可实 现 1s 的定时。 （10ms+10ms）50=1000ms=1s 4设计题 （1） 该方波周期为 10ms，方波发生器应产生 5ms 等宽方波。选用定时器 T0 工作于模 式 0，则定时器 T0 计数初值为： C=2135ms/1s=3192 TL0=18HTH0=63H 由于定时器 T1 没有，所以 TMOD 寄存器的高 4 位均为 0，又 T0 工作于方式 0，定时 各章习题参考答案 15 方式，所以低 4 位也为 0，所以 TMOD 的内容为 00H 程序如下： ORG0100H AJMPSTART ORG0200H START:MOVSP, #60H;置堆栈指针 MOVTMOD, #00H;设置定时器 T0 工作于模式 0 LOOP:MOVTH0, #63H;设置定时器 T0 计数初值 MOVTL0, #18H SETBTR0;启动 T0 JNBTF0,$;5ms 时间到否？时间未到，等待 CLRTR0;关闭 T0 CLRTF0;清 TF0 CPLP1.0;输出取反，形成等宽方波 AJMPLOOP;重复循环 （2） 输出脉冲周期为 500s， 占空比为 3： 2， 所以输出矩形脉冲的高电平所占时间为 300s， 低电平所占时间为 200s。 又由于单片机的晶振频率为 6MHz，所以机器周期为 2s。 则高电平段定时计数为 300s/2s=150 次，低电平段定时计数为 200s/2s=100 次，所以可 以选择定时器 T0 工作于方式 0，则在高电平时间段，定时器 T0 的计数初值为 C1=213150=8042 TL0=0AHTH0=FBH 在低电平时间段，定时器 T0 的计数初值为 C2=213100=8092 TL0= 1CHTH0=FCH 程序如下： ORG0000H LJMPMAIN ORG000BH LJMPINT OEG3000H MAIN:MOVTMOD,#00H;定时器 0 工作于定时方式 0 MOVTH0,#0FCH;低电平时间段定时计数初值 MOVTL0,#1CH CLRP1.0;P1.0 先输出低电平 SETBTR0;启动定时器 T0 LOOP:SJMPLOOP;等待 单片机原理及应用教程(第 2 版) 16 INT:CLRTR0;停止计数 JBP1.0 ,INT2;如果之前P1.0输出高电平， 则转到INT2 INT1:SETBP1.0;P1.0 变为高电平 MOVTH0,#0FBH;高电平时间段定时计数初值 MOVTL0,#0AH SETBTR0 RETI INT2:CLRP1.0;P1.0 变为低电平 MOVTH0,#0FCH;低电平时间段定时计数初值 MOVTL0,#1CH SETBTR0 RETI 各章习题参考答案 17 第 6 章习题参考答案 1填空题 (1)同步传送，异步传送，异步 (2)起始位，数据 ，校验位，停止位 (3)单工，半双工，全双工 (4)相同 (5)慢 (6)工作方式 2，自动重装方式 (7)MOVSBUF , A 2选择题 (1)B (2)D (3)B (4)C 3简答题 (1)在异步通信中，数据或字符是一帧一帧地传送的。帧定义为一个字符的完整的通 信格式，一般也称为帧格式。在帧格式中，一个字符由 4 个部分组成：起始位、数据位、 奇偶校验位和停止位。首先是一个起始位“0”表示字符的开始；然后是 58 位数据，规定低 位在前，高位在后；接下来是奇偶校验位(该位可省略)；最后是一个停止位“1”，用以表示 字符的结束，停止位可以是 1 位、1.5 位、2 位，不同的计算机规定有所不同。如图 6.3 所 示。 特点：由于异步通信每传送一帧有固定格式，通信双方只需按约定的帧格式来发送和 接收数据，所以，硬件结构比较简单；此外，它还能利用奇偶校验位检测错误。 按照数据传送的方向，串行通信可以分为单工方式、半双工方式和全双工方式。 (2) MSC-51 单片机的串行口主要由两个数据缓冲器 SBUF、一个输入移位寄存器、一 个串行控制寄存器 SCON 和一个波特率发生器 T1 等组成。 串行口数据缓冲器 SBUF 是可以直接寻址的专用寄存器。在物理上，一个作发送缓冲 器， 一个作接收缓冲器。 两个缓冲器共用一个口地址 99H， 由读写信号区分， CPU 写 SBUF 时为发送缓冲器，读 SBUF 时为接收缓冲器。接收缓冲器是双缓冲的，它是为了避免在接 收下一帧数据之前，CPU 未能及时响应接收器的中断，把上帧数据读走，而产生两帧数据 重叠的问题而设置的双缓冲结构。对于发送缓冲器，为了保持最大传输速率，一般不需要 双缓冲，这是因为发送时 CPU 是主动的，不会产生写重叠的问题。 特殊功能寄存器 SCON 用来存放串行口的控制和状态信息。T1 作串行口的波特率发 生器，其波特率是否增倍可由特殊功能寄存器 PCON 的最高位控制。 单片机原理及应用教程(第 2 版) 18 (3) 单片机串行接口的 4 种工作方式，分别是方式 0、方式 1、方式 2、方式 3。 在工作方式 0 下， SBUF 作为同步移位寄存器。 数据由芯片的 RXD/P3.0 引脚进行发送 和接收，移位同步脉冲由 TXD/P3.1 引脚输出。发送/接收的是 8 位数据。低位在先，顺序 发送。 在工作方式 1 时，串行接口被设置为波特率可变的 8 位异步通信接口。引脚 TXD/P3.1 发送数据、RXD/P3.0 接收数据，为全双工接收/发送方式。在方式 1 时，发送/接收一帧信 息共 10 位：1 位起始位(0)、8 位数据位(D0D7)和一位停止位(1)。 串行接口工作于方式 2 时，被定义为 9 位异步通信接口。发送数据由 TXD(P3.1)引脚 输出， 接收数据由 RXD(P3.0)引脚引入。 其发送/接收一帧信息为 11 位， 其中 1 位起始位(0)、 8 位数据位(先低位后高位)、1 位可编程位(1 或 0)、1 位停止位。 方式 3 为波特率可变的 9 位异步通信方式，除了波特率有所区别之外，其余方式都与 方式 2 相同。 (4)方式 0 其波特率是固定的，为fosc(振荡频率)的 1/12。方式 1 其波特率取决于定时 器 T1 的溢出率和特殊功能寄存器 PCON 中 SMOD 的值，即方式 1 的波特率=(2SMOD/32) 定时器 T1 的溢出率。方式 2 的波特率=(2SMOD/64)fosc。方式 3 的波特率=(2SMOD/32)定时 器 T1 的溢出率。 (5) 1）接收数据的过程 在进行通信时，当CPU允许接收时(即SCON的REN位置1时)，外界数据通过引脚 RXD(P3.0)串行输入， 数据的最低位首先进入输入移位器， 一帧接收完毕再并行送入缓冲器 SBUF中，同时将接收中断标志位RI置位，向CPU发出中断请求。CPU响应中断后，并用软 件将RI位清除同时读走输入的数据(MOV A，SBUF)。接着又开始下一帧的输入过程。重复 直至所有数据接收完毕。 2）发送数据的过程 CPU要发送数据时，即将数据并行写入发送缓冲器SBUF中(MOV SBUF，A)，同时启 动数据由TXD(P3.1)引脚串行发送，当一帧数据发送完即发送缓冲器空时，由硬件自动将发 送中断标志位TI置位，向CPU发出中断请求。CPU响应中断后，用软件将TI位清除，同时 又将下一帧数居写入SBUF中重复上述过程直到所有数据发送完毕。 4编程题 (1) ORG0000H LJMPSTART ORG0023H LJMPSER;设定串口中断向量，指向串口中断服务程序 ;-主程序Start- ORG0100H START: MOVTMOD, #20H;设定T1， 定时方式2 MOVTL1 , #0E8H;T1初值 各章习题参考答案 19 MOVTH1 , #0E8H;T1重装值波特率1.2K SETBTR1;启动T1 MOVSCON, #50H;串口方式1 MOVR0, #00H;待发送数据首地址低8位 MOVR1, #34H;待发送数据首地址高8位 MOVR2, #00H;数据接收区首地址低8位 MOVR3, #44H;数据接收区首地址高8位 SETBEA;总中断开关打开 SETBES;串口中断开关打开 LCALLSEND;乙机程序无此句 SJMP$;等待 ;-主程序End- ;-发送子程序- SEND: MOVDPL , R0 MOVDPH , R1;设定首地址 MOVR7, #0FFH;计数器初值 LOOP1:MOVXA, DPTR ;读入数据 MOVC, P;校验位 ANLA, #7FH JNCPIS ORLA, #80H;保证A首位=P，实现校验 PIS:MOVSBUF, A;输出 CLRTI;清中断 INCDPTR;地址指针+1 DECR7;计数器-1 JNCLOOP1;未达到数据末尾，继续循环 RET ;- ;-串口中断服务- SER:MOVA, SBUF;接收 MOVC, P ANLC, A.7 MOV01H, C CPLC ANLC, A.7 ORLC, 01H;校验 JCERROR ANLA, #7FH;删除校验位 MOVDPL , R2 单片机原理及应用教程(第 2 版) 20 MOVDPH , R3;设定首地址 MOVXDPTR, A;储存数据 INCR2;指针+1 CLRRI;清中断 ERROR: NOP RET ;- END (2) ORG0000H LJMPSTART ;-主程序 Start- ORG0100H START:MOVSCON, #00H; 设置串行口方式 0 MOVA , #01H LOOP: MOVSBUF , A; 启动串行口发送数据 JNBTI , $; 等待一帧发送结束 CLRTI; 清串行口中断标志 RLA; 指向下一个数据 LACALLDELAY;延时 0.5S SJMPLOOP;循环交替点亮 ;-主程序 End- ;-延时子程序- DELAY: MOVR6 ,#200;设定外循环次数 DEL1:MOVR7, #125;设定内循环次数 DEL:DJNZR7 , DEL;执行内循环 DJNZR6 , DEL1;执行外循环 RET ;- END (3) ORG0000H LJMPSTART ;-主程序Start- ORG0100H START:MOVTMOD, #20H;设定T1， 方式2 MOVTL1, #0FDH;T1初值 MOVTH1 , #0FDH;T1重装值波特率9.6K SETBTR1;启动T1 各章习题参考答案 21 MOVSCON, #50H;串口方式1 MOVR0, #30H;待发送数据首地址 LCALL SEND SJMP$;等待 ;-主程序End- ;-发送子程序- SEND:MOVR7, #0FH;计数器初值 LOOP1:MOVXA, R0;读入数据 MOVC, P;校验位 ANLA , #7FH JNCPZE1 ORLA , #80H;保证A首位=P，实现校验 PZE1:MOVSBUF, A;输出 CLRTI;清中断 INCR0;地址指针+1 DECR7;计数器-1 JNCLOOP1;未达到数据末尾，继续循环 RET ;- END 单片机原理及应用教程(第 2 版) 22 第 7 章习题参考答案 1填空题 （1）CPU地址锁存器程序存储器振荡电路复位电路 （2）P0P2P0分时 （3）ALEPSEN （4）ALEP3.6P3.7 （5）线选法地址译码法 （6）151200 2简答题 （1） 在进行系统扩展时， 必须要考虑为满足系统应用要求， 扩展具有什么功能的硬件， 并据此，选择相应的芯片；此外，当扩展这些芯片时，CPU 的 I/O 口还有多少可以使用， 以及选择的芯片是否可以采购到，是否能够满足长期供货要求等。 扩展后，硬件成本相应提高，同时，电路板也要增加尺寸，还有就是工作量加大。 （2）8255 有 3 个 8 位并行 I/O 口，分别为 PA,PB,PC 口。 要根据具体应用的要求，对端口进行设置工作方式。即初始化芯片。 （3）8155 片内有 256 个字节的 RAM，2 个 8 位并行 I/O 口，1 个 6 位并行 I/O 口， 还 有一个 14 位的定时/计数器。 对片内寄存器进行操作时，首先要选中该芯片，即使该芯片的片选端为 0，然后，要 使芯片的 IO/M 端为 1，最后，在地址线上，根据 8155 的要求，给出相应地址即可。 （4）以总线形式进行系统扩展时，通常要用到地址锁在器 74LS373，其有 8 位的数据 输入端，8 位的数据输出端，一个使能端，一个控制端，当控制端为 0，使能端为 1 时， 数 据输出端的状态随输入端变化，当使能端为 0 时，则输入端的状态被锁在到输出端，此时 不论输入端如何变化，输出端均保持不变，并保持使能端为 0 前的状态。如果将输入端接 到 CPU 的 P0 口，使能端接到 CPU 的 ALE 端，则当 CPU 访问外部程序或数据存贮器时， P0 口输出地址数据，并在 ALE 引脚出现一个正跳变，将低 8 位地址锁存到 74LS373 的 输出端，这就实现了地址锁存。 （5）查 74LS273 手册，得知，其输出为高电平时，引脚的驱动能力为 0.4mA,输出为 低电平时，引脚的驱动能力为 8mA，而发光管点亮时，其电流要达到 1mA 以上，所以， 高电平是不能正常驱动的，应当改为低电平驱动，即低电平时，点亮发光管。 3设计与编程题 （1）硬件电路，请参考图 7-36，并将 CPU 的复位与 8155 的复位接到一起，CPU 的 复位及振荡电路，EA 端等，参见图 7-3，最后，将 CPU 的 ALE，接到 8155 的 TIME IN 引 脚。晶振采用 32768hz。因此，ALE 引脚的频率约为 5461.33hz，其周期为 183s。8155 采 用连续方波的工作形式，则 8155 的初值为 100000/183 546。 各章习题参考答案 23 据硬件连接，可知：8155 的命令器的地址为 7FF8，定时器低 8 位的地址为 7FFC,定 时器高 6 位的地址为 7FFD。 ORG 0 MOV DPTR,#7FFC; MOV A,#22h MOVX DPTR,A INC DPTR MOV A,#42 MOVX DPTR,A MOV DPTR #7FF8 MOV A,#0C0; MOVX DPTR,A SJMP $ END (2) 参照图 7-44，晶振电路参见图 7-3，采用 6Mhz。但是，将 CPU 输出的 ALE 信号， 经 10 分 频 后 ， 再 接 入 8253 的 CLK0 上 ， 则 CLK0 上 的 时 钟 周 期 为 10 微 秒 。 GATE0,GAET1,GATE2 接+5V；OUT0 接 CLK1,OUT1 接 CLK2，最终，OUT0 输出 1Khz， OUT1 输出 100Hz,OUT2 输出 10Hz。 程序如下： ORG 0 MOV DPTR,#7FF3 MOV A,#4； MOVX DPTR,A MOV A,#44H MOVX DPTR,A MOV A,#84； MOVX DPTR,A MOV DPTR #7FF0 MOV A, #100 MOVX DPTR,A INC DPTR MOV A,#10 MOVX DPTR,A INC DPTR MOV A,#1 MOVX DPTR,A SJMP $ END (3) 如右图，可扩展两 P2.7 28 P0.7 32 P0.6 33 P0.5 34 P0.4 35 P0.3 36 P0.2 37 P0.1 38 P0.0 39 P3.6/WR 16 P3.7/RD 17 ALE 30 U1 89C51 1D 3 2D 4 3D 7 4D 8 5D 13 6D 14 7D 17 8D 18 1Q 2 2Q 5 3Q 6 4Q 9 5Q 12 6Q 15 7Q 16 8Q 19 GND 10 OE 1 VCC 20 G 11 U274LS373 +5V GND D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 1D 3 2D 4 3D 7 4D 8 5D 13 6D 14 7D 17 8D 18 1Q 2 2Q 5 3Q 6 4Q 9 5Q 12 6Q 15 7Q 16 8Q 19 GND 10 OE 1 VCC 20 G 11 U2 74LS373 +5V GND D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 单片机原理及应用教程(第 2 版) 24 片 74LS373,实现题目要 求。 这种电路，要求上电时，进行初始化设置， CLR P3.7 CLR P3.6 将 A 的值，输出到向上面的 373 时的程序： MOV P0,A SETB P3.7 NOP CLR P3.7 将 A 的值，输出到向下面的 373 时的程序： MOV P0,A SETB P3.6 NOP CLR P3.6 （4）图中 CPU 的型号为 STC12C5404， 其与 8031 兼容，但其内部资源较 8031 丰富。 主机与分机的该部分电路相同。 （5）8255 的电路，可以采用图 7-27，现以该图，实现题中要求。程序如下： 以字节形式输出状态 ORG 0 MOV DPTR.#7FF3;命令口 MOV A,#80H MOVX DPTR,A MOV A.0,FALG0 MOV A.1,FALG1 Y1 11.0592 C2 22PC122P R3 1K GND Vcc 8 GND 5 RO 1 RE 2 DE 3 DI 4 B 7 A 6 U2 MAX483 GND D2D3 D1 L1 220uh L2 220uh +5V P00 2 P01 6 P02 19 P03 22 P10/ADC0 16 P11/ADC1 17 P12/ADC2 18 P13/ADC3 20 P14/ADC4 21 P15/ADC5 23 P16/ADC6 24 P17/ADC7 25 P20 26 P21 27 P22 29 P23 30 P24 10 P25 11 P26 13 P27 14 P30/RXD 32 P31/TXD 1 P32/INT0 5 P33/INT1 7 P34 8 P35 9 P37 15 RST 31 XTAL1 4 XTAL2 3VCC 28 GND12 U1 STC12C5204 R13 10K R14 10K A B GND 各章习题参考答案 25 MOV A.2,FALG2 MOV A.3,FALG3 MOV A.4,FALG4 MOV A.5,FALG5 MOV A.6,FALG6 MOV A.7,FALG7 DEC DPTR MOVX DPTR,A 以位操作的形式输出状态 ORG 0 MOV DPTR.#7FF3;命令口 MOV A,#80H MOVX DPTR,A MOV DPTR.#7FF3;命令口 MOVA,#1 JB FLAG0,ST0 CLR A.0 ST0： MOVX DPTR,A MOVA,#3 JB FLAG0,ST1 CLR A.0 ST1： MOVX DPTR,A MOVA,#5 JB FLAG0,ST2 CLR A.0 ST2： MOVX DPTR,A MOVA,#7 JB FLAG0,ST3 CLR A.0 ST3： MOVX DPTR,A MOVA,#9 JB FLAG0,ST4 CLR A.0 ST4： MOVX DPTR,A MOVA,#0BH JB FLAG0,ST5 CLR A.0 ST5： MOVX DPTR,A 单片机原理及应用教程(第 2 版) 26 MOVA,#0DH JB FLAG0,ST6 CLR A.0 ST6： MOVX DPTR,A MOVA,#0FH JB FLAG0,ST7 CLR A.0 ST7： MOVX DPTR,A 各章习题参考答案 27 第 8 章习题参考答案 1填空题 （1）瞬间抖动5-10 （2）动态静态 （3）模数ADC数模DAC （4）变化越多越高越高位数 （5）50延时发光亮度不足 2选择题 （1）A （2）D （3）C （4）D 3简答题 （1）利用 P0 口做键盘，则要求 P0 口成为输