单片机课后习题答案最终修改版.docx

第二章1、MCS-51系列单片机内部有哪些主要的逻辑部件？答：MCS-51系列单片机内部主要逻辑部件有：算术/逻辑部件ALU、累加器A（有时也叫ACC）、只读存储器ROM、随即存储器RAM、指令寄存器IR、程序计数器PC、定时器/计数器、I/O接口电路、程序状态寄存器PSW、寄存器组。3、MCS-51内部RAM区功能如何分配？如何选用4组工作寄存器中的一组作为当前的工作寄存器组？位寻址区域的字节地址范围是多少？答：MCS-51单片机内部RAM共128B，地址空间为00H-7FH，按照功能分为用户区、位寻址区和寄存器工作区。00H1FH是32B单元的4个工作寄存器组，单片机执行程序时，具体使用哪一组是通过对PSW的RS1、RS0两位的设置来实现的。可以位寻址的地址范围是20H2FH的16B共128位的内部RAM区，按字节寻址的地址范围是30H7FH共80B的内部RAM区。5、8031设有4个8为并行端口，若实际应用8为I/O口，应使用P0P3中的哪个端口传送？16位地址如何形成？答：（1）P1口是专门供用户使用的I/O口，是准双向接口，故可以使用P1口传送；（2）P0既可以做地址/数据总线使用，又可作通用I/O使用。一方面用来输出外部存储器或I/O的低八位地址，另一方面作为8位数据输入/输出口，故由P0口输出16位地址的低八位。（3）P2口作为通用I/O口使用，与P1口相同。当外接存储器或I/O时，P2口给出地址的高八位，故P2 口输出16位地址的高八位。8、MCS-51的时钟周期、机器周期、指令周期是如何分配的？当震荡频率为10MHz时，一个机器周期为多少微秒？答：CPU执行一条指令的时间称为指令周期，它是以机器周期为单位的。MCS-51典型的指令周期为一个机器周期，每个机器周期由6个状态周期组成，每个状态周期由2个时钟周期（振荡周期）组成。一个机器周期=6*一个状态周期=12*一个时钟周期=12/振荡周期当振荡周期为10MHz时，一个机器周期为12/10MHz=1.2us9、在MCS-51扩展系统中，片外程序存储器和片外数据存储器地址一样时，为什么不发生冲突？答：（1）、程序存储器和数据存储器物理上是独立的，寻址片外程序存储器和片外数据存储器的寻址方式、寻址空间和控制信号不同。（2）、对外部程序存储器访问使用MOVC指令；对外部数据存储器访问使用MOVX指令。11、位地址7CH与字节地址7CH有哪些区别？位地址7CH具体在内存中什么位置？答：位地址7CH与字节地址7CH在RAM中的位置不同，寻址方式也不同。位地址7CH在内部RAM区2FH中，可以位寻址；字节地址7CH在用户区中，只能按字节寻址。第三章2、什么是寻址方式？MCS-51单片机有哪几种寻址方式？答：寻址方式是指令中确定操作数的形式。MCS-51单片机有立即数寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、变址寻址、相对寻址、位寻址。3、指出下列指令中画线的操作数的寻址方式？MOV R0，#55H ；立即寻址MOV A，2AH ；直接寻址MOV A，R1 ；寄存器间接寻址MOV R0，A ；寄存器寻址DIV A，B；寄存器寻址ADD A，R7 ；寄存器寻址MOVX A，DPTR；寄存器间接寻址MOV DPTR，#0123H；立即寻址MOVC A，A+DPTR ；基址加变址寻址INC DPTR ；寄存器寻址7、为什么要进行十进制调整？调整方法是什么？答：十进制表示用BCD码规则，相加大于10进位；运算用二进制规则，相加大于16进位。所以要进行十进制调整。调整方法：结果低四位大于9或者标志位AC=1，则低四位加06H调整。高四位大于9或标志位CY=1，则高四位加60H。8、编程实现两个一字节压缩型BCD码的减法。设被减数地址在R0中，减数在R1中，差仍存在于被减数地址单元中。答：CLR CMOV A，#9AHSUBB A，R1ADD A,R0DA AMOV R0，A 9、把片外数据存储器8000H单元中的数据读到累加器中，应使用哪几条指令？答： MOV DPTR，#8000H MOV A ，DPTR10、已知内部RAM中，（A）=35H，（R0）=6FH，（P1）=0FCH，（SP）=0C0H。分别写出下列各条指令的执行结果。（1）MOV R0，A ；（R0）=35H（2）MOV R0，A ；（6FH）=35H（3）MOV A，#90H ；（A）=90H（4）MOV A，90H ；（A）=（90H）（5）MOV 80H，#81H；（80H）=81H（6）MOVX R0，A；（6FH）=35H（7）PUSH A；（0C1）=35H ，（SP）=0C1（8）SWAP A；（A）=53H（9）XCH A，R0 ；（A）=6FH，（R0）=35H 第四章2、在汇编语言程序设计中，为什么要采用标号来表示地址？标号的构成原则是什么？使用标号有什么限制？注释段起什么作用？答：采用标号便于在编写程序时实现跳转、循环等程序控制转移。标号位于语句的开始，由以字母开头的字母和数字组成，它代表该语句的地址，标号与指令见要用“：”分开，标号与“：”间不能有空格，“：”与操作码之间可以有空格。注释在语句的最后，以“；”号开始，是说明性文字，与语句的具体功能无关。3、MCS-51汇编语言有哪几条常用的伪指令？各起什么作用？答：（1）汇编起始地址命令：ORG格式： ORG 地址功能：规定程序的起始地址，可以使程序、子程序和数据块存放在存储器的任何位置，省略时起始地址从0000H开始。（2）源程序结束伪指令：END格式： END 功能：源程序汇编终止。在END之后，所有的汇编语言均不作处理。如果没有这条执行，汇编程序通常会给出“警告”指示。（3）赋值伪指令：EQU格式： EQU 表达式功能：将表达式的值赋给字符名称。表达式可以是常数、地址、标号和表达式。赋值之后的字符名称可以在程序中使用。（4）定义数据命令：DB、DW格式： DB/DW 字节/字数据项或项表功能：从指定地址（即标号）开始，在程序存储器中定义字节或字数据。（5）预留存储区伪指令：DS格式： DS 表达式功能：从指定地址（即标号）开始，保留指定数目（表达式的值）的字节单元作为存储区，供程序运行使用（用于程序存储器）。（6）位定义命令：BIT格式：字符名称 BIT 位地址功能：将位地址赋给字符名称。位地址为绝对地址或符号地址。6、外部RAM中从1000H到10FFH有一个数据区，现在将它传送到外部RAM中2500H单元开始的区域中，编写有关程序。答： START：MOV R1，#00H ；R1为计数器 MOV DPTR，#1000H ；设以1000H开始的首地址 LOOP：MOVX A，DPTR ；取外部RAM数 MOV DPH，#25H ；设2500H地址 MOVX DPTR，A ；将外部RAM数存到2500为首的地址中 MOV DPH，#10H ；重设以1000H为首地址的数据区 INC DPTR ；调整指针，指向下一个数据 DJNZ R1 ,LOOP ；计数器循环 SJMP $ ；暂停11、设系统晶体振荡频率为12MHz，请编写延时50ms的延时子程序。答：由题意知，一个机器周期为1s，50ms=2s*250*100，采用双重循环编程如下所示：DL50MS：MOV R4,#100DELAY1: MOV R3，#250DELAY2：DJNZ R3，DELAY2 DJNZ R4，DELAY1 RET12、分析下列程序中各条指令的作用，并说明运行后相应寄存器和内存单元的结果。答：MOV A,#34H ;（A）=34HMOV B,#0ABH ;（B）=0ABHMOV 34H,#78H ;（34H）=78HXCH A,R0 ;（A），（R0）互换XCH A,R0 ;（A），（R0）互换XCH A,B ;（A），（B）互换SJMP $ ；暂停第五章2、8051单片机的定时器/计数器有哪几种工作方式？各有什么特点？答：8051单片机的定时器/计数器有4种工作方式，分别是：工作方式0：M1M0=00，为13位定位器/计数器，其计数器由THi的全8位和TLi的低5位构成，TLi的高3位未用。当TLi的低5位计满时，向THi进位，THi溢出后对中断标志位TFi置“1”，并申请中断。Ti是否溢出可用软件查询TFi是否为“1”。计数器范围为1-8192，如需再次定时或计数，需要用指令重置时间常数。工作方式1：M1M2=01，与工作方式0基本相同，不同之处在于其为16位定时器/计数器，计数值范围为1-65536，如需再次定时或计数，需要用指令重置时间常数。工作方式2：M1M0=10，为可重装初值的8位定时器/计数器。把16位的计数器拆成两个8位计数器，TLi用作8位计数器，THi用来保存初值。每当TLi计满溢出时，可自动将THi的初值再装入TLi，继续计数，循环重复。其计数范围为1-256。这种工作方式可省去用户软件中重装初值的程序，并可产生相当精度的定时时间，特别适合于产生周期性脉冲及作为串行口波特率发生器，缺点是计数长度太小。工作方式3：M1M0=11，该工作方式只适用于T0。T0在该工作方式被分成两个相互独立的8位计数器，其中TL0既可以作计数器使用，又可以作定时器使用。而TH0只能作8位定时使用，并占用了T1的控制启动位TR1和溢出标志位TF1。T1只能工作在方式0、方式1或方式2，只能用在不需中断控制的场合。工作方式3是为了在使用串行口时，需要两个独立的计数器而特别提供的。因为此时把定时器1规定用作串行通信的波特率发生器，并设定为工作方式2，使用时只要将计数器初值送到计数器寄存器即开始工作，启动后不需要软件干预，也不使用溢出标志。9、设晶体振荡器频率为6MHz。编程实现：使用定时器工作在方式2、定时，在P1.4输出周期为100us，占空比为4：1的矩形脉冲。答：由题意知，欲产生周期为100s，占空比为4：1的矩形脉冲，一个机器周期是2s。（28x）2s20s，x=246=0F6H.即TH0=0F6H。TMOD初始化为02H。用TCON寄存器的TR0位来启动（=1）或停止（=0）定时器。程序设计如下（查询方式）MOV TMOD,#02H ;T0工作在方式2MOV TL0,#0F6HMOV TH0,#0F6H;置定时初值 SETB P1.4SETB TR0 ;启动T0工作LOOP: MOV R0， #4 ;由于是4:1，故计数周期定为4 WAIT1: JNB TF0，WAIT1 ;等待定时器T0溢出标志位 CLR TF0 /软件清零TF0 DJNZ R0，WAIT1 ;判断R0是否等于0，即判断是否循环了四次 CPL P1.4 ;对P1.4取反 WAIT2: JNB TF0，WAIT2 ;等待定时器T0溢出标志位，即判断是否循环一次 CLR TF0 /软件清零TF0 CPL P1.4 /对P1.4再次取反 SJMP LOOP /程序循环运行第六章2、MCS-51单片机的串行口共有哪几种工作方式？各有什么特点和功能？答：MCS-51单片机的串行口共有以下四种工作方式：工作方式0：SM1SM0=00，为同步移位寄存器。当一个数据写入串行口发送缓冲器时，串行口即将8位数据以fosc/12的固定波特率从RXD引脚输出，低位在先，TXD为移位脉冲信号输出端。发送完8位数据后中断标志位T1置“1”。特点是：移位寄存器的发送和接收以8位为一帧，不设起始位和停止位，低位在前高位在后，波特率固定，一个机器周期移位一次。工作方式1：SM1SM0=01，串行口被定义为波特率可变的8位异步通信接口。方式1的波特率=(2smod/32)*定时器T1的溢出率。特点为：一帧信息为10位，其中1位起始位“0”，8位数据位（地位在前）和一位停止位“1”，其波特率可变。工作方式2：SM1SM0=10，串行口被定义为9位异步通信接口。方式2的波特率=(2smod/64) *振荡器频率特点是：一帧信息为11位，1位起始位“0”，8位数据位（低位再前），1位可编程为“1”或“0”的第9位数据，1位停止位“1”。工作方式3：SM1SM0=11，串行口被定义为波特率可变的9位异步通信方式，除了波特率外，方式3和方式2完全相同。方式3的波特率=(2smod/32)*定时器T1的溢出率特点：一帧信息为11位，1位起始位“0”，8位数据位（低位在先），1位可编程为“1”或“0”的第9位数据，1位停止位“1”。3、MCS-51单片机的四种工作方式的波特率是如何确定的？答：方式0的波特率=fosc/12。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) *振荡器频率方式3的波特率=(2smod/32)*定时器T1的溢出率7、请用查询法编写程序实现串行口工作方式1下的发送程序。设单片机主频为11.0592MHz，波特率为1200bps、发送数据缓冲区在外部RAM，起始地址为1000H，数据块长度为30B，采用偶校验（其他条件自设）。答：1）设数据为ASCII码形式，最高位作为奇偶校验位。2） T1作为波特率发生器，工作于方式2: TMOD=20H。3）设SMOD=0。4）串行口工作在方式1，SCON=40H。5）波特率为1200bps方式1的波特率=(2smod/32)*定时器T1的溢出率，定时器T1的溢出率=fosc/12 /(2k-初值)初值=256-11059200/384/1200=232=0E8H 则T1的时间常数为0E8HORG 1000H START： MOV TMOD, #20H ；T1工作方式2 MOV TL1, #0E8H MOV TH1, #0E8H MOVPCON, #00H ；SMOD=0波特率不倍增SETB TR1 ；启动T1 MOVSCON, #40H ；串行口工作方式1 MOV DPTR, #1000H MOV R2, #30 ；计数值30 LOOP：MOVX A, DPTR MOV C, P ；送奇偶标志MOV ACC.7, C ；MOV SBUF, A ；发送字符WAIT：JNB TI, WAIT CLR TI INC DPTR DJNZ R2, LOOP AJMP START第七章1、MCS-51有几个中断源？有几级中断优先级？各中断标志是怎样产生的？又是如何清除的？答：（1）MCS-51有5个中断源，2个外部中断INT0、INT1，3个内部中断T0、T1、串行口。 （2）2个优先级：高级中断和低级中断,由用户定义中断标志的产生：(1) 外部中断可以设置边沿触发或者电平触发，边沿触发进入中断程序后硬件自动清中断标志，电平触发需要软件清标志位；(2) 定时器T0，T1计数溢出产生中断，进入中断程序硬件自动清标志位；(3) 串行口发送完成或者接收到数据就触发中断，由于是两个中断标志共享一个中断向量，所以需要在中断程序里由软件判断是发送中断还是接受中断，并且只能由软件清标志位；中断请求的清除：(1) 定时中断由硬件自动撤除定时中断响应后，硬件自动把标志位（TFx）清零。(2) 外部中断的自动与强制撤除。若外部中断以脉冲方式触发，则由硬件自动地把标志位（IEx）清零。若以电平方式触发，则需由外部电路和软件配合撤除。(3)串行中断软件撤除CLR TI； CLR RI；2、什么是中断优先级？优先级的处理原则是什么？答： CPU一般与多个中断源相连，因此有多个中断同时发生的可能，为使系统及时响应并处理发生的所有中断，系统根据引起中断事件的重要性和紧迫程序，将中断源分为若干个级别，称作中断优先级；中断优先级的处理原则：1、低优先级中断请求不能打断高优先级的中断服务；但高优先级中断请求可以打断低优先级的中断服务，从而实现中断嵌套。2、如果一个中断请求已被响应，则同级的其他中断响应将被禁止。3、如果同级的多个请求同时出现，则按CPU查询次序确定哪个中断请求被响应。其查询次序为：外部中断0定时中断0外部中断1定时中断1串行中断。8、试编写一段对中断系统初始化的程序，使之允许INT0、INT1、T0和串行口中断，且使串行口中断为高优先级中断。答：允许INT0、INT1、T0和串行口中断中断控制寄存器IE 定义：EA=1（中断使能），ES=1（串行口中断），EX1=1（INT1中断），ET0=1（T0中断），EX0=1（INT0中断）。故IE=97H；串行口中断为高优先级中断优先级寄存器IP定义： PS=1（串行口中断高优先级），故IP=10H；MOV IE #97H MOV IP #10H第八章1、MCS-51单片机扩展片外存储器时，用到哪些控制信号线？说明各控制线的作用？答：单片机控制信号线(1)ALE输出，地址锁存，锁存P0口输出的低8位地址信号(2)PSEN 输出，程序存储器选通允许(3)EA 输入，外部访问，选择片内或片外程序存储器 ,EA=1片内ROM, EA=0片外ROM(4)RD、WR 输出，读/写，用于访问片外数据存储器的读写控制5、MCS-51单片机中，片外程序存储器和片外数据存储器用相同的编址方法，在数据总线上会不会出现竞争总线现象？为什么？答：不会出现，因为在硬件上，控制信号不一样：片外程序存储器工作，要PSEN信号有效；片外数据存储器工作，要RD或WR信号有效；软件上，寻址不一样，片外程序存储器工作，要用MOVC，片外数据存储器工作，要用MOVX。9、利用4K*8b EPROM 2732、2K*8b SRAM 6116、74HC138译码器构成一个具有8KB ROM、16 KB RAM的存储器系统，请给出硬件连接图，并分别指出各芯片的地址范围。答：从题目要求可以看出需要2个4K*8b EPROM 2732，和8个2K*8b SRAM 6116。地址空间： 6116（1）的地址是0000H07FFH 6116（2）的地址是2000H27FFH 6116（3）的地址是4000H47FFH 6116（4）的地址是6000H67FFH 6116（5）的地址是8000H87FFH 6116（6）的地址是A000HA7FFH 6116（7）的地址是C000HC7FFH 6116（8）的地址是E000HE7FFH 2732（1）的地址是1000H1FFFH 2732（2）的地址是3000H3FF