东南大学测控技术与仪器单片机作业及答案.doc

2012-1013学年单片机作业一、第2、3章（单片机结构及存储器）答案2、80C51存储器在结构上有何特点？访问片内RAM和片外RAM的指令格式有何区别？答：采用将程序存储器和数据存储器截然分开、分别寻址的结构，各自有自己的寻址系统、控制信号和功能。ROM用来存放始终保留的固定程序和数据；RAM用来存放程序运行时所需要的常数和变量访问片内RAM采用MOV格式访问片外RAM采用MOVX格式3、MCS-51单片机堆栈有哪些功能？堆栈指示器（SP）的作用是什么？在程序设计时，为什么还要对SP重新赋值？答：堆栈是内部数据RAM区中，数据先进后出或后进先出的区域。其具体功能有两个：保护断点和保护现场。堆栈指示器（SP）是一个8位寄存器，存放当前的堆栈栈顶所指存储单元地址的。系统复位后，SP内容为07H，如不重新定义，则以07H为栈底，压栈的内容从08H单元开始存放；如需要使用深度较大的堆栈时，将会影响到工作寄存器的使用。所以要对SP进行重新的赋值，使堆栈区设定在片内数据RAM区中的某一空白区域内，堆栈深度以不超过片内RAM空间为限。4、什么是准双向口？使用准双向口时，要注意什么？答：P0、P1、P2、P3口作普通I/O口使用时，都是准双向结构。准双向口的输入操作和输出操作本质不同，输入操作是读引脚状态；输出操作是对口锁存器的写入操作；由口锁存器和引脚电路可知：当由内部总线给口锁存器置0或1时，锁存器中的0，1状态立即反映到引脚上。但在输入操作（读引脚）时，如果口锁存器为0，引脚被钳位在0状态，导致无法读出引脚的高电平输入。准双向口作输入口时，应先使锁存器置1，称之为置输入方式，然后再读引脚。例如，要将P1口状态读入到累加器A中，应执行以下两条指令：MOVP1，#0FFH；P1口置输入方式MOVA，P1；读P1口引脚状态到ACC中在输入时非高阻输入，一般没独立的输入输出控制设置，需要人为置“1”的i/o口三、第5章（中断）答案1、80C51有几个中断源，各中断标志是如何产生的，又如何清除的？CPU响应中断时，其中断入口地址各是多少？中断源：（1）/INT0 外部中断请求0，由引脚/INT0输入。 当IT0（TCON.0）=1时，低电平有效；当IT0（TCON.0）=0时，下降沿有效（2）/INT1 外部中断请求1，由引脚/INT1输入。 当IT1（TCON.2）=1时，低电平有效；当IT1（TCON.2）=0时，下降沿有效（3）T0 定时器/计数器T0溢出中断请求。 中断请求标志为TF0(TCON.5)。（4）T1 定时器/计数器T1溢出中断请求。 中断请求标志为TF1(TCON.7)。（5）RX、TX 串行口中断请求。 中断请求标志为TI(SCON.1)或RI(SCON.0)。 中断标志产生及清除： （1）/INT0 外部中断请求0，由引脚/INT0输入。当CPU采样到/INT0端出现有效中断请求时，中断请求标志位IE0（TCON.1）硬件置1,；响应中断后，转向中断服务时，硬件复位。（2）/INT1 外部中断请求1，由引脚/INT1输入。 当CPU采样到/INT1端出现有效中断请求时，中断请求标志位IE1（TCON.3）硬件置1,；响应中断后，转向中断服务时，硬件复位。（3）T0 定时器/计数器T0溢出中断请求。 T0计数溢出，中断请求标志为TF0(TCON.5)硬件置位；响应中断时，硬件复位。不使用中断时用软件清0。（4）T1 定时器/计数器T1溢出中断请求。 T1计数溢出，中断请求标志为TF1(TCON.7)硬件置位；响应中断时，硬件复位。不使用中断时用软件清0。（5）RX、TX 串行口中断请求。 发送完一帧，中断请求标志位TI(SCON.1)硬件置位；响应中断后，必须软件清0；接收完一帧，中断请求标志位RI(SCON.0) 硬件置位；响应中断后，必须软件清0。中断入口地址：中断源 入口地址 外部中断0 0003H定时器/计数器T0 000BH外部中断1 0013H定时器/计数器T1001BH串行口中断0023H2、80C51单片机的中断系统中有几个优先级，如何设定？若扩充8个中断源，如何确定优先级？答：80C51单片机的中断系统具有两个中断优先级。中断优先级的设定：由专用寄存器IP统一管理，由软件设置每个中断源为高优先级中断或者低优先级中断。可实现两级中断嵌套。专用寄存器IP为中断优先级寄存器，锁存各中断源优先级的控制位，用户可由软件设定，其格式如下：（1）PS 串行口中断优先级控制位 1：高优先级中断；0：低优先级中断。（2）PT1 定时器T1中断优先级控制位 1：高优先级中断；0：低优先级中断。（3）PX1 外部中断1中断优先级控制位 1：高优先级中断；0：低优先级中断。（4）PT0 定时器T0中断优先级控制位 1：高优先级中断；0：低优先级中断。（5）PX0 外部中断0中断优先级控制位 1：高优先级中断；0：低优先级中断。如果几个同一优先级的中断源同时向CPU申请中断，CPU通过内部硬件查询逻辑按自然优先级顺序确定该响应哪个中断请求。其自然优先级由硬件形成，排列如下：中断源 查询顺序外部中断0 先（最高级）T0溢出中断外部中断1T1溢出中断串行口中断 后（最低级）若扩充8个中断源，如何确定优先级：可以采用中断和查询结合的方法确定优先级。可以用8个外部中断请求源IR1IR8用“线或”的办法连到MCS-51的一个外中断源输入端，同时还连到P1口。当8个扩充中断源中有一个或几个出现高电平，OC门输出为0，使得/INT0、/INT1为低电平触发中断，所以这些扩充的外中断源都是电平触发方式（高电平有效）。这8个扩充中断源的输入信号同时接到8个I/O口上。在外中断服务程序中，由软件按照人为设定的顺序（优先级）查询外中断源哪位是高电平，然后进入该中断处理。3、中断子程序返回指令与调用子程序返回指令有何异同？相同点：都是作为最后一条指令，起返回作用。不同点： RET指令必须作子程序的最后一条指令；RETI必须作中断服务程序的最后一条指令。 RETI指令除恢复断点地址外，还恢复CPU响应中断时硬件自动保护的现场信息。执行RETI指令后，将清除中断响应时所置位的优先级状态触发器，使得已申请的同级或低级中断申请可以响应；而RET指令只能恢复返回地址。四、第6章（定时器）1、用定时器T1定时，使P1.2端电平每隔1 min变反一次，晶振为12MHz。（用定时器查询方式）解：解题意，确定方案：晶振为12MHz , 在方式1下，最大的定时时间Tmax为： Tmax = 65536 s = 65.536 ms显然不能满足本题的定时时间要求，因而需另设两个软件计数器，方案：T1定时50ms； 软件计数器1：秒计数，用片内50H作为循环次数。 软件计数器2：分计数，用片内51H单元作为循环次数。 设置TMOD 计算T1的初始值XX6553650000s / 1s 15536D 3CB0 H画出程序框图MOV 50H,#14H; 20 * 50ms = 1sMOV 51H,#3CH; 60 * 1s = 1minMOV TMOD,#10H ; 设定时器1为方式1MOV TH1,#3CH; 赋初值MOV TL1,#0B0HSETB TR1; 启动T1L2:JBC TF1,L1; 50ms到?SJMP L2L1:MOV TH1,#3CHMOV TL1,#0B0HDJNZ 50H,L2; 未到1s继续循环MOV 50H,#14HDJNZ 51H,L2; 未到1min继续循环MOV 51H,#3CHCPL P1.2; 1min到P1.2端取反SJMP L2; 反复循环1、 无说明如何得到初值；2、 中断响应子程序中利用A作为存放中间值，需要保护。一般用直接地址比较好。划分一个RAM区。3、 定时初值需要重置，循环初值也需要重置。4、 依然有人不清楚单字节最大值。5、 LOOP1：JBC TF1，LOOP1不正确6、 C是进位位，不是寄存器2、用定时器T1定时，使P1.2端电平每隔1 min变反一次，晶振为12MHz。（用中断方式）ORG000HLJMPMAINORG001BHLJMPITIPORG1000HMAIN：MOV 50H,#14H; 20 * 50ms = 1sMOV 51H,#3CH; 60 * 1s = 1minMOV TMOD,#10H ; 设定时器1为方式1MOV TH1,#3CH; 赋初值MOV TL1,#0B0HSETB TR1; 启动T1SETBET1；允许T1中断SETBEA；CPU开放中断HERE：SJMPHEREENDITIP：MOV TH1,#3CHMOV TL1,#0B0HDJNZ 50H,L2; 未到1s继续循环MOV 50H,#14HDJNZ 51H,L2; 未到1min继续循环MOV 51H,#3CHCPL P1.2; 1min到P1.2端取反L2：RETI五、第6章（串行口）1、串行口在方式0下，RXD、TXD各取何作用？串行数据由RXD（P3.0）端输入或输出，同步移位脉冲由TXD（P3.1）端送出。2、波特率的定义是什么？波特率是异步通讯中对数据传送速率的规定，其意义是每秒钟传送多少位二进制数。3、为什么定时器T1用做串行口波特率发生器时，常采用方式2？若已知系统时钟频率和通信波特率，如何计算其初始值？定时器T1工作于方式2是一种自动重装入方式，无需在中断服务程序中送数，没有由于中断引起的误差，也应禁止定时器T1中断。采用方式2是一种既省事又精确的产生串行口波特率的方法。将计算出的数值送入TH1和TL1即可。只讲了自动重新装入方式，未说明更精确。4、CPU专用寄存器SCON中的SM2在多机通信中的作用？SM2的功能如下：当SM2=1， 若接收到的RB8=1，则被确认为呼叫地址帧，将该帧内容装入SBUF，并置位RI=1，向CPU请求中断，进行地址呼叫处理； 若接收到的RB8=0，为数据帧，将不予理睬，接收的信息被丢弃。当SM2=0， 则无论是地址帧还是数据帧均接收，并置位RI=1，向CPU请求中断，将该帧内容装入SBUF因此在进行多机通信中，实现多机通讯的过程如下：1、 可以先置所有从机的SM2=1，主机发送要访问的从机地址；2、 所有从机都能接收到地址信号（RB8=1），与自己的地址相比较，相同即为被叫从机；3、 被叫从机将SM2置0（SM2=0），则被叫从机不论地址信号还是数据信号都能接收。而其它从机只能接收地址信号。4、 当主机改变从机通讯时则再发呼叫地址帧，寻呼其他从机，原先被寻址的从机经分析得知主机在寻呼其他从机时，恢复其SM2=1，对其后主机发送的数据不予理睬。只是说明SM2的功能，没有从多机通信，地址帧、数据帧的角度叙述。不涉及到串行口的方式问题，题目是多机通信，所以关于方式0，方式1的描述不需要。六、第8章（扩展）1、MCS-51单片机的程序存储器和数据存储器共处同一地址空间，为什么不会发生总线冲突？访问不同存储器，使用不同的指令。如访问ROM用MOVC,访问片内RAM则用MOV，访问片外RAM则用MOVX。不同的指令控制信号有所不同，片外数据存储器扩展时采用控制信号线为/RD和/WR，程序存储器扩展时采用控制信号线/PSEN，正是由于控制信号的不同，程序存储器和数据存储器的空间在逻辑是严格分开的，所以在访问它们时不会发生总线冲突。2、8255A控制字地址为300FH，请按：A口方式0输入，B口方式1输出，C口高位输出、C口低位输入，确定8255A控制字，并编初始化程序。解：控制字为：10010101=95H初始化程序：MOVDPTR，#300FHMOVA，#95HMOVXDPTR，A3、检查本单片机的串行口是否完好。将89C51的RXD（P3.0）和TXD(P3.1)短接，P1.0接一个发光二极管（如图所示），编一个串口自发自收（查询方式）通信程序，检查本单片机的串行口是否完好。Fosc=12MHz,波特率=600，取SMOD=0。解：T1初值=204=CCH串行接口自检（查询方式）程序如下：START:MOV TMOD,#20H；T1工作模式2 MOV TH1，#0CCH MOV TL1，#0CCH；设置T1初值 SETB TR1；启动T1 MOV S