单片机原理与应用戴胜华答案.pdf

第二章第二章 1 MCS 51 系列单片机内部有哪些主要的逻辑部件 系列单片机内部有哪些主要的逻辑部件 P10 答 MCS 51 系列单片机内部的逻辑部件主要有 算术 逻辑部件 ALU 累加器 A 只读存储器 ROM 随机存储器 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 内部内部 RAM 区功能如何分配 如何选用区功能如何分配 如何选用 4 组工作寄存器中组工作寄存器中 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 少 P13 P15 答 MCS 51 内部 RAM 的地址空间为 00H 7FH 128B 按功能分为 3 个区域 00H 1FH 的 32B 单元是 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 20H 2FH 的 16B 共 128 位 是可以按位寻址的内部 RAM 区 30H 7FH 的 80B 单元是只能按字 节寻址的内部 RAM 区 5 8031设有设有 4个个 8位并行端口 若实际应用位并行端口 若实际应用 8位位 I O口 应使用口 应使用 P0 P3 中的哪个端口传送 中的哪个端口传送 16 位地址如何形成 位地址如何形成 P19 P21 答 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 P0 口既可作地址 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 8 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 8 位 08212032 程仕湘 单片机原理与应用课程作业 1 P2 口可作通用 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 8 位 故 P2 口输出 16 位地址的高 8 位 8 MCS 51 的时钟周期 机器周期 指令周期是如何分配的 当振荡的时钟周期 机器周期 指令周期是如何分配的 当振荡 频率为频率为 10MHz 时 一个机器周期为多少微妙 时 一个机器周期为多少微妙 P25 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 1 6 12 12 一个机器周期一个状态周期一个时钟周期 振荡频率 当振荡频率为 10MHz 时 一个机器周期为 12 10M Hz 1 2us 9 在在 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 为什么不会发生冲突 一样时 为什么不会发生冲突 P12 P13 P18 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 10 MCS 51 的的 P3 口具有哪些第二口具有哪些第二种功能 种功能 P19 表表 2 6 答 P3 0 RXD 串行输入口 P3 1 TXD 串行输出口 P3 2 INT0 外部中断 0 P3 3 INT 外部中断 1 P3 4 T0 定时器 0 外部中断 P3 5 T1 定时器 1 外部中断 08212032 程仕湘 单片机原理与应用课程作业 2 P3 6 WR 外部数据存储器写信号 P3 7 RD 外部数据存储器读信号 11 位地址 位地址 7CH 与字节地址与字节地址 7CH 有哪些区别 位地址有哪些区别 位地址 7CH 具体在具体在 内存中什么位置 内存中什么位置 P14 答 位地址 7CH 与字节地址 7CH 在 RAM 中的位置不同 寻址方式也不用 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 第三章第三章 2 什么是寻址方式 什么是寻址方式 MCS 51 单片机有哪几种寻址方式 单片机有哪几种寻址方式 P36 答 寻址方式是指令中确定操作数的形式 MSC 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 指出下列指令中画线的操作数的寻址方式 P36 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 08212032 程仕湘 单片机原理与应用课程作业 3 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 为什么要进行十进制调整 调整方法是什么 P49 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 数的低四位大于 9 或标 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 编程实现两个一字节压缩型 BCD 码的减法 设被减数地址在码的减法 设被减数地址在 R0 中 减数地址在中 减数地址在 R1 中 差仍存于被减数地址单元中 中 差仍存于被减数地址单元中 答 CLR C MOV A 9AH SUBB A R1 ADD A R0 DA A MOV R0 A 9 把片外数据存储 把片外数据存储器器 8000H 单元中的数据读到累加器中 应用哪几单元中的数据读到累加器中 应用哪几 条指令 条指令 P45 例例 3 7 答 MOV DPTR 8000H 08212032 程仕湘 单片机原理与应用课程作业 4 MOV A DPTR 10 已知内部 已知内部 RAM 中 中 A 35H R0 6FH P1 0FCH SP 0C0H 分别写出下列各条指令的执行结果 分别写出下列各条指令的执行结果 P41 1 MOV R0 A R0 35H P41 2 2 MOV R0 A 6FH 35H P42 4 3 MOV A 90H A 90H P41 1 4 MOV A 90H A 90H P41 1 5 MOV 80H 81H 80H 81H P42 3 6 MOVX R0 A 6FH 35H P45 2 7 PUSH A 0C1H 35H SP 0C1H P43 6 8 SWAP A A 53H P44 8 9 XCH A R0 A 6FH R0 35H P44 7 08212032 程仕湘 单片机原理与应用课程作业 5 第四章第四章 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 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 使用标号有什构成原则是什么 使用标号有什么限制 注释段起什么作用 么限制 注释段起什么作用 P69 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 它代表语句的地 址 标号与指令间要用冒号 分开 标号与 之间不能有空格 与操作码之间可以有空格 注释段放在语句的最后 以冒号开始 为不可执行部分 对程序进行解释 性说明 3 MCS 51 汇编语言有哪几条常用的伪指令 各起什么作用 汇编语言有哪几条常用的伪指令 各起什么作用 P70 P72 答 MCS 51 汇编语言有以下常用的伪指令 1 设置起始地址伪指令 ORG Origin 格式 ORG 起始地址 作用 ORG 伪指令总是出现在每段源程序或数据块的开始 可以使程序 子程序和数据快存放在存储器的任何位置 若在源程序中不放 ORG 指令 则汇编将从 0000H 单元开始编排目标程序 ORG 定义控件地址应由从小到 大 且不能重叠 2 定义字节伪指令 DB Define Byte 08212032 程仕湘 单片机原理与应用课程作业 6 格式 DB 作用 把项或项表的数值存入从标号开始的连续单元中 3 定义字伪指令 DW Define Word 格式 DW 作用 基本含义与 DB 相同 不同的是 DW 定义 16 位数据 4 预留存储区伪指令 DS Define Storage 格式 DS 作用 由标号指定的单元开始 定义一个存储区 以给程序使用 存储区 内预留的存储单元数由表达式的值决定 5 为标号赋值伪指令 EQU 格式 EQU 数或汇编符号 作用 将操作数中的地址或数据赋给标号字段的标号 故又称为等值指令 6 数据地址赋值伪指令 DATA 格式 DATA 作用 其功能和 EQU 类似 但有以下区别 1 用 DATA 定义的标识符汇编时作为标号登记在符号表中 所以可以先 使用后定义 而 EQU 定义的标识符必须先定义后使用 2 用 EQU 可以把一个汇编符号赋给字符名 而 DATA 只能把数据赋给 字符名 3 DATA 可以把一个表达式赋给字符名 而 DATA 只能把数据赋给字符 名 4 DATA 常在程序中用来定义数据地址 08212032 程仕湘 单片机原理与应用课程作业 7 7 位地址符号伪指令 BIT 格式 字符名 BIT 位地址 作用 把位地址赋给字符名称 8 源程序结束伪指令 END 格式 END 作用 END 命令通知汇编程序结束汇编 在 END 之后 所有的汇编语言指 令均不作处理 如果没有这条指令 汇编程序通常会给出 警告 指示 6 外部 外部 RAM 中从中从 1000H 到到 10FFH 有一个数据区 现在将它传送到有一个数据区 现在将它传送到 外部外部 RAM 中中 2500H 单元开始的区域中 编写有关程序 单元开始的区域中 编写有关程序 COMPARE WITH P80 例例 4 10 答 START MOV R0 00H MOV DPTR 1000H LOOP MOVX A DPTR MOV DPH 25H MOVX DPTR A MOV DPH 10H INC DPTR INC R0 DJNZ R0 LOOP SJMP 08212032 程仕湘 单片机原理与应用课程作业 8 11 设系统晶体振荡频率为 设系统晶体振荡频率为 12MHz 请编写延时 请编写延时 50ms 的延时子程的延时子程 序 序 P81 例例 4 11 答 使用 12MHz 晶振时 1 个机器周期为 1us 一条 DJNZ 耗时 2us 采用双重 循环方法 50ms 2us 250 100 程序如下 DL50MS MOV R4 100 DELAY1 MOV R3 250 DELAY2 DJNZ R3 DELAY2 DJNZ R4 DELAY1 RET 12 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 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 存单元的结果 MOV A 34H A 34H MOV B 0ABH B 0ABH MOV 34H 78H 34H 78H XCH A R0 A R0 互换 XCH A R0 A R0 互换 XCH A B A B 互换 SJMP 暂停 08212032 程仕湘 单片机原理与应用课程作业 9 第五章 第五章 2 8051 单片机的定时器单片机的定时器 计数器有哪几种工作方式 各有什么特点 计数器有哪几种工作方式 各有什么特点 P105 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 08212032 程仕湘 单片机原理与应用课程作业 10 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 设晶振晶振频率为频率为 6MHz 编程实现 使用定时器 编程实现 使用定时器 T0 工作在方式工作在方式 2 定时 在定时 在 P1 4 输出周期为输出周期为 100us 占空比为 占空比为 4 1 的矩形脉冲 的矩形脉冲 答 使用晶体振荡器频率为 6MHz 时 1 个机器周期为 2us 欲使占空比为 4 1 可将矩形脉冲分为 5 份 前 4 份 P1 4 输出高电平 第 5 份输出低电平 计数初 值 8 0 2T t 初值机器周期 计数初值满足 256 Y 2us 20us 解得计数初 值为 Y 246 0F6H 则 TH0 TL0 0F6H TMOD 寄存器定义 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 GATE C T M1 M0 GATE C T M1 M0 定时器 1 定时器 0 定时器工作方式定义 M1 M0 工作方式 说明 0 0 0 13 位定时器 计数器 0 1 1 16 位定时器 计数器 1 0 2 可重装 8 位定时器 计数器 1 1 3 T0 分成两个 8 位定时器 计数器 T1 停止计数 定时器 0 定时方式 2 故 TMOD 设置 00000010 02H 程序如下 ORG 2000H START MOV TMOD 02H 定时器 0 定时方式 2 08212032 程仕湘 单片机原理与应用课程作业 11 MOV TL0 0F6H 初值送 TL0 MOV TH0 0F6H 初值送 TH0 SETB P1 4 P1 4 置高 SETB TR0 允许 T0 计数 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 能 P129 答 MCS 51 单片机的串行口共有以下四种工作方式 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 08212032 程仕湘 单片机原理与应用课程作业 12 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 x 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 x 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 x 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 单片机单片机 4 种工作方式的波特率应如何确定 种工作方式的波特率应如何确定 P134 答 MCS 51 单片机波特率的确定方法 1 方式 0 的波特率 fosc 12 2 方式 1 的波特率 2smod 32 x 定时器 T1 的溢出率 3 方式 2 的波特率 2smod 64 x 振荡器频率 08212032 程仕湘 单片机原理与应用课程作业 13 4 方式 3 的波特率 2smod 32 x 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 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 设单下的发送程序 设单 片机主频为片机主频为 11 0592MHz 波特率为 波特率为 1200bps 发送数据缓冲 发送数据缓冲区在外区在外 部部 RAM 起始地址为 起始地址为 1000H 数据块长度为 数据块长度为 30B 采用偶校验 其 采用偶校验 其 他条件自设 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 寄存器定义 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 GATE C T M1 M0 GATE C T M1 M0 定时器 1 定时器 0 定时器工作方式定义 M1 M0 工作方式 说明 0 0 0 13 位定时器 计数器 0 1 1 16 位定时器 计数器 1 0 2 可重装 8 位定时器 计数器 1 1 3 T0 分成两个 8 位定时器 计数器 T1 停止计数 故 TMOD 20H 3 设 SMOD 0 4 串行口工作在方式 1 SCOD 寄存器定义 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI 串行口工作方式定义 SM0 SM1 工作方式 方式简单描述 波特率 0 0 0 移位寄存器 I O 主振频率 12 0 1 1 8 位 UART 可变 1 0 2 9 位 UART 主振频率 32 或主振频率 64 1 1 3 9 位 UART 可变 故 SCON 40H 5 波特率为 1200bps 08212032 程仕湘 单片机原理与应用课程作业 14 SMOD 2 1 T1 32 方式 的波特率定时器的溢出率 osc K f T1 12 1 2 定时器的溢出率 初值 SMOD K osc 2f11059200 384384 2 256 232 0E8H 波特率1200 初值 通过计算得 T1 的时间常数为 0E8H 程序如下 ORG 1000H START MOV TMOD 20H T1 工作方式 2 MOV TL1 0E8H MOV TH1 0E8H MOV PCON 00H SMOD 0 波特率不倍增 SETB TR1 启动 T1 MOV SCON 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 08212032 程仕湘 单片机原理与应用课程作业 15 DJNZ R2 LOOP AJMP START 第七章第七章 1 MCS 51 有几个中断源 有几级中断优先级 各中断标志如何产有几个中断源 有几级中断优先级 各中断标志如何产 生 又如何清除 生 又如何清除 P149 答 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 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 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 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