单片机原理及应用(赵晓安)课后习题.docx

单片机原理及应用第二章 课后题2-3 8051单片机的存储器分哪几个空间？通过什么信号来区别不同空间的寻址？ 答：有四个物理上相互独立的存储空间：片内ROM地址为0000H-0FFFH此时/EA=1；片外ROM地址为0000H-0FFFFH此时/EA=0。片内数据存储器地址为00H-0FFH；片外数据存储器地址为0000H-0FFFFH；区分片内片外数据存储器通过指令MOV与MOVX。2-5在程序存储器中，0000H,0003H,000BH,0013H,001BH,0023H这六个单元有什么特定的含义？答：0000H 复位后，PC=0000H，开始执行程序的地址 0003H 外部中断0 （INT0）入口地址 000BH 定时器0中断（TF0）入口地址 0013H 外部中断1（INT1） 入口地址 001BH 定时器1中断（ TF1）入口地址 0023H 串行口中断TI/RI入口地址2-6 内部RAM低128单元划分为哪三个主要部分？各部分主要功能是什么？ 答：分为三部分：工作寄存器去，位寻址区，用户RAM区（堆栈、数据缓冲）。 （1）工作寄存器区（00H-1FH）：32个RAM单元共分四组，每组8个寄存单元（R0-R7）。寄存器常用于存放操作数及中间结果等。（2）位寻址区（20H-2FH）：此部分16个单元的每一位都有一个8位表示的位地址，位寻址取得每一个单元既可作为一般RAM单元使用，进行字节操作，也可以对单元中的每一位进行位操作。（3）用户RAM区：也是数据缓冲区，一般用于存放用户数据及作堆栈区使用。2-7 MCS-51单片机EA信号有何功能？在使用8031时EA信号引脚如何处理？答：EA是访问外部程序存储器的控制信号，当EA=0时，8051片内ROM不起作用，CPU只能从片外ROM取指令，地址可以从0000H开始编址，当EA=1时，PC在0000H0FFFH范围内，CPU从片内ROM取指令； 而当PC0FFFH后，则自动转向片外ROM去取指令。在使用8031时EA常接地，因为它无内部程序存储器。2-10 开机复位后，CPU使用哪一组工作寄存器？他们的地址是什么？如何改变当前工作寄存器组？答：使用第0组工作寄存器，它们的地址是00H-07H，想改变当前工作寄存器组可以通过对RS0，RS1进行相关复位、置位，如：SETB RS0，CLR RS1。2-11 SP表示什么？有几位？作用是什么？复位后sp的内容是什么？答：Sp表示堆栈指针，为8位专用寄存器，作用是为了指示栈顶地址，它的内容是堆栈栈顶的存储单元地址。复位后sp在RAM低128位字节中开辟栈区，并初始化为07H，当实际进栈出栈时，存储数据前会自动加1，所以堆栈实在08H单元开始。2-18 试说明8051的振荡周期、机器周期、指令周期是如何分配的。当振荡脉冲频率为6MHz时，机器周期是多少？答：8051单片机每条指令的执行时间（即指令周期）为14个机器周期，有单字节单周期指令、两字节单周期指令、单字节两周期指令、两字节两周期指令、三字节两周期指令以及单字节四周期指令。一个机器周期有6个状态：S1S6每个状态又包含两个振荡周期，分为两拍：P1和P2。因此，一个机器周期包含12个振荡周期，表示为：S1P1、S1P2、S2P1、?S6P1、S6P2。当FOSC=6MHz时，机器周期为：（1/6）12=2（s）第三章3-1 简述MCS-51有哪几种寻址方式？各有什么特点？答：MCS-51有以下七种寻址方式：（1） 直接寻址：指令中直接给出操作数所在的单元地址或位地址；（2） 立即寻址：在指令中紧跟在操作码之后的字节是操作数；（3） 寄存器寻址：操作数在指令中给出的寄存器中；（4） 寄存器间接寻址：寄存器中存放的是操作数所在的单元地址；（5） 变址寻址：基址加变址形成的16位地址是操作数地址；（6） 相对寻址：指令中给出相对偏移量，转移指令都为相对寻址；（7） 位寻址：指令中给出的位地址或位寄存器中存放的是位操作数。3-2 MCS-51指令按功能分为哪几类？每类指令的作用是什么？答：MCS-51指令按功能分为五类，分别为：（1） 数据传送类指令：主要用于数据的传送、交换与堆栈操作；（2） 算术运算类指令：主要用来完成加减乘除运算及二十进制调整；（3） 逻辑运算类指令：主要完成与、或、异或及移位运算；（4） 位操作指令：主要用来做与、或、清除、置位、求反等布尔运算；（5） 控制转移指令：控制程序执行的走向，有转移、调用及返回操作。3-3 变址寻址和相对寻址中的偏移量有何异同？答：变址寻址：A+DPTR、A+PC，其中DPTR、PC为基址寄存器，A为变址寄存器，其中A为8位无符号的二进制数，其范围为0到255；相对寻址中偏移量为8位带符号的二进制数，范围为-128-12723-4指出下列每条指令的寻址方式，30H在不同的指令中代表什么含义？（1） MOV A ，#30H ；寄存器寻址，立即寻址，30H为立即数（2） MOV 30H ，R1 ；直接寻址，寄存器间接寻址，30H为字节地址（3） MOV C ，30H ；寄存器寻址，直接寻址，30H为位地址（4） MOV 30H ，R5 ；直接寻址，寄存器寻址，30H为字节地址（5） MOVX A ，DPTR ；寄存器寻址，寄存器间接寻址（6） MOVC A ，APC ；寄存器寻址，基址加变址的寄存器间接寻址，（7）JC LAB1 ；相对寻址（8）SJMP LAB2 ；相对寻址3-5写出下列指令的机器码，并指出执行下列程序段后各单元内容变为什么？累加器A及PSW中的内容变为什么？(1) MOV A ，#2 ; （A）=02HMOV R1 ，#30H; (R1)=30HMOV R1 ，A ; (30H)=02HMOV 35H ，R1 ; (35H)=30HXCH A ，R1 ; (A)=30H，(R1)=02H(2) MOV A ，#0F5H ; （A）=0F5HMOV 30H ，#9BH ; （30H）=9BH MOV R0 ，30H ; （R0）=9BHADD A ，#28H ; （A）=1DH Cy=1 AC=0 0V=0ADDC A ，R0 ; （A）=0B9H Cy=0 AC=1 0V=0 CLRC ; （C）=0MOV40H ，#7AH; （40H）=7AHMOVA ，#92H ;（A）=92H MOVR0 ，#40H;（R0）=40HSUBBA ，R0;(A)=18H CY=0 AC=1 OV=1 MOVA ，#79H ;（A）=79HMOV30H ，#89H ;（30H）=89HADDA ，30H ;（A）=02H CY=1 AC=1 OV=0DAA ;（A）=68H CY=1 SWAPA ;（A）=86H CY=13-6写出能完成下列数据传送的指令1 R1内容传送到R0MOV A, R1MOV R0, A2 内部RAM 25H单元中内容送35H单元MOV 35H, 25H3 内部RAM 25H单元中内容送P1口MOV P1, 25H4 内部RAM 40H单元中内容送外部RAM 2005H单元MOV A, 40HMOV DPTR, #2005HMOVX DPTR, A5 外部RAM 3000H单元中内容送外部RAM 25H单元MOV DPTR , #3000HMOVX A, DPTRMOV 25H, A6 外部ROM 1000H单元中内容送内部RAM 35H单元MOV DPTR, #1000HCLR AMOVC A, A+DPTRMOV 35H, A7 外部ROM 4000H单元中内容送外部RAM 4000H单元MOV DPTR, #1000HCLR AMOVC A, A+DPTRMOVX DPTR, A8 外部RAM 1000H单元中内容送SP堆栈指针MOV DPTR , #1000HMOVX A, DPTRMOV SP, A3-8写出下段程序中每一步A、B中的结果：MOVA ，#22H ;(A)=22H MOVB ，#05H ;(B)=05H MOVR0 ，#08H ;(R0)=08H MULAB ;(B)=00H (A)=0AAHMOVB ，R0 ;(B)=08HDIVAB ;(A)=15H (B)=02H3-9试写出完成如下操作的程序：1 把RAM 1000H单元中的低4位变“0”，其余位不变MOV DPTR , #1000HMOVX A, DPTRANL A, #0F0HMOVX DPTR, A2 使内部RAM 50H单元中的低4位变“1”，其余位不变ORL 50H, #0FH3 使内部RAM 50H单元中的高3位变反，其余位不变XRL 50H, #0E0H4 使内部RAM 50H单元中的高4位变“1”，低4位变“0”MOV 50H,#0F0H5 使内部RAM 50H单元中的所有位变反。XRL 50H,#0FFH 3-10试编写程序完成以内部RAM 30H为首地址的20个数据传送，目的地址为外部RAM 以3000H为首地址的区域。ORG 0000HMOV R0，#30HMOV DPTR,#3000HMOV R7，#20LOOP: MOV A,R0 MOVX DPTR,A INC R0 INC DPTR DJNZ R7，LOOPSJMP $END3-11试编写条件转移程序，当寄存器R3的内容分别满足下列条件时能转移到LOOP处执行程序，条件不满足时则停机。(1) (R3)15 （R3）15 （R3）15 （R3）15(1) (R3)15cjne R3,#15,NEQsjmp L1NEQ：jnc L1sjmp $L1：loop（R3）15cjne R3,#15,NEQsjmp StopNEQ： jc L1Stop：sjmp $L1：loop（R3）15cjne R3,#15,NEQsjmp L1NEQ：jc L1Stop：sjmp $L1：loop（R3）15cjne R3,#15,NEQsjmp stopNEQ：jnc L1stop：sjmp $L1：loop3-12已知：（SP）53H，（PC）37FEH，执行ACALL 3A00H后堆栈指针SP、堆栈中内容以及程序记数器PC中的内容是什么？答：（PC）37FEH=0011 0111 1111 1110B执行ACALL 3A00H （3A00H=0011 1010 0000 0000）PC高5位，3A00H低11位为：0011 0010 0000 0000=3200H执行ACALL 3A00H后堆栈指针SP、堆栈中内容以及程序记数器PC中的内容分别为：（PC）=3200H (SP)=55H (54H)=00H (55H)=32H第四章4-1 从20H单元开始存放一组带符号数，其数目已存在1FH单元。要求统计出大于0、小于0和等于0的个数并存于ONE、TWO、THREE 三个单元。编程思路：首先判断一下1FH单元内容是否为0，如果为0，什么都不做；如果1FH单元内容不为零，初始化ONE、TWO、THREE，通过JZ判断是否为0，通过判断ACC最高位是否为1，来判断数是正是负，若最高位符号位为1说明是负数，否则为正数。答案不唯一，参考程序如下：ORG 0000HONE DATA 10H ; 大于0的个数TWO DATA 11H ;小于0的个数TH REE DATA 12H ; 等于0的个数MAIN: CJNE 1FH ,#00H, STARTSJMP STOPSTART : MOV R0, #20H MOV R7 , 1FH MOV ONE ,#00 MOV TWO,#00 MOV THREE , #0LOOP: MOV A,R0 JZ ZERO JB ACC.7, NEQ INC ONE SJMP NEXTNEQ: INC TWO SJMP NETXZERO: INC THREENEXT: INC R0 DJNZ R7,LOOPSTOP: SJMP $ ENDXX50Y =5X50X202XX204-2 设：自变量X为一无符号数，存放在内部RAM的VAX单元，计算出的函数值Y存放在FUNC单元，请编出满足如下关系的程序。编程思路：答案不唯一，参考程序如下：ORG 0000HVAX DATA 30H FUNC DATA 31H MAIN: MOV A, VAXCJNE A,#50,NO50SJMP NEXTNO50: JNC NEXTTCJNE A,#20, NO20 SJMP Y EQU5XNO20: JC YEQU2XYEQU5X: MOV B,#05 MUL AB SJMP NEXTYEQU2X: RL A NEXT: MOV FUNC , ASTOP: SJMP $ END4-3 外部RAM从2000H到2100H有一数据块，请编出将它们传送到外部RAM3000H到3100H区域的程序。编程思路：2000H到2100H共有101H即257个数，将循环次数设成0，可以进行256次循环，2100H到3100H单独做一次即可。答案不唯一，参考程序如下：ORG 0000HMAIN: MOV DPTR, #2000H MOV P2, #30H MOV R0, #00H MOV R7, #00HLOOP: MOVX A, DPTRMOVX R0, AINC R0INC DPTR DJNZ R7, LOOP INC P2 MOVX A, DPTR MOVX R0, A SJMP $ END4-4 在内部RAM中，有一个以BLOCK为始址的数据块，块长在LEN单元。请用查表指令编一程序，先检查它们若是16进制中的AF，则把它们变为ASCII；若不是，则把它们变为00H。编程思路：首先判断一下LEN单元的内容是否为0，如果块长为0，一次都不做，如果不做判断而块长为0的话，则多做256次循环。既然用查表程序，我觉得可以把表做的巧妙一些，省的复杂的判断，提高程序的运行效率。可以先判断一下，内容是否大于F，如果大于F也变0，所以可以把数取出来，做个与运算，与上0F0H，如果结果不为零，就说明高四位上有数，则应该变零，如果高四位上没数，只是低4位有数，则数的范围为0-F，所以做表的时候可以将0-9对应的表都设置成0，A-F对应其ASCII。答案不唯一，参考程序如下：ORG 0000HBLOCK DATA 30HLEN DATA 2FHMOV R0,#BLOCKMOV A, LENJZ STOPSTART : MOV R7,A MOV DPTR, #TAB LOOP: MOV A,R0 PUSH ACC ANL A,#0F0H JZ NEXT MOV A,#0 SJMP NETX1NEXT: POP ACCNEXT1: MOVC A,A+DPTR MOV R0,A INC R0 DJNZ R7,LOOPSTOP: SJMP $TAB: DB 00H,00H, 00H,00H, 00H,00H, 00H,00H, 00H,00H,A, B, C, D, E, F END第六章6-18051单片机内部有四个8位并行I/O口，命名为P0、P1、P2、P3。这4个并行I/O口都可以作准双向通用I/O口，即先执行一条指令MOVP1,#0FFH。P0、P2和P3口还有复用的第二功能。每个口都包含一个（8位）锁存器（即特殊功能寄存器P0P3），一个输出驱动器，和两个三态缓冲器。P0口功能：可作通用I/O口，是漏级开路的。因此必须外接上拉电阻，以保证1信号正常输出。也可作为分时作为地址/数据总线使用。P1口功能：可作通用I/O口，也是一个准双向口，作输入口时要先将输出驱动管截止。p2口功能：可用作通用I/O口，与P1口类似，也可用作高8位地址总线。P3口功能：可用作通用I/O口，另外，还有其第二功能。6-2读锁存器指令是P0P3作目的操作数的指令，能实现读修改写口锁存器的操作。读引脚指令的特点是：P0P3作为源操作数出现在指令中，但在读引脚数据之前，必须对所读的口或口位的D锁存器写入1。要正确读引脚数据，必须先写一条MOVPX，#0FFH指令或能对所读的口或口位的D锁存器写入1的指令，而后紧接着写指令。6-3在单片机实时应用系统中，定时器/计数器有定时和对外部事件计数的功能，可用于定时控制、延时、对外部事件检测和计数等场合.定时是对周期已知的脉冲信号计数。计数是对外部发生事件进行计数，对周期未知的外来脉冲信号计数。采用可编程的定时器/计数器可以方便灵活地修改定时或计数的参数或方式，与CPU并行工作，大大提高了CPU的工作效率。6-4MCS-51单片机内部有2个16位的可编程的定时器/计数器：定时器/计数器0（T/C0），定时器/计数器1（T/C1）。定时方式下，T/C计数8051内部机器周期信号的个数，由计数个数可以计算出定时时间。每个机器周期使T/C的计数器增加1，直至计满回零后自动产生溢出中断请求，表示定时时间到。计数方式下，T/C计数来自引脚T0（P3.4）和T1(P3.5)的外部脉冲信号的个数。输入脉冲由1变0的下降沿时，计数器的值增加1直到回零产生溢出中断,表示计数已达预期个数。6-5MCS-51单片机的定时器/计数器共有四种工作方式：方式0、1、2、3。方式0是高8位和低5位的一个13位计数器的运行方式。当TL1的低5位溢出时，向TH1进位，而TH1溢出(回零)时向TF1标志进位（硬件置位TF1），并申请中断。还可以通过查询TF1是否置位来判断TH1是否回零溢出。方式1是一个16为定时器/计数器，结构几乎与方式0完全一样，唯一的差别是方式1中的TH1(TH0)和TL1（TL0）均是8位的，构成16位计数器。方式2中，T/C被拆成一个8位的寄存器TH1（TH0）和一个8位计数器TL1（TL0），两者构成可以自动重装载的8位T/C。每当它计满回零时，一方面向CPU发出溢出中断请求，另一方面从TH1（或TH0）中重新获得初值并启动计数;也就是CPU自动将TH1（或TH0）中存放的初值重新装回到TL1（或TL0），并在此初值的基础上对TL1（或TL0）开始新一