2015最新版单片机原理与应用习题答案_北京交通大学_戴胜华

1、第二章1、MCS-51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、指令存放器IR、程序计数器PC、 定日t器/计数器、I/O接口电路、程序状态存放器 PSW、存放器组.3、MCS -51内部RAM区功能如何分配？如何选用4组工作存放器中的一组作为当前的工作存放器组？位寻址区域的字节地址范围是多少？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个工作存放器组,单片机执行程序时,具体使用哪一组是通过对P

2、SW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4个8位并行端口,假设实际应用8位I/O 口,应使用P0-P3 中的哪个端口传送？16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；? P2 口可作通用I/O 使用,

3、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？当振荡频率为10MHz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1振荡频率个状态周期由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当振荡频率为10MHz时,一个机器周期为12/10M Hz=1.2us.9、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

4、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、寻址空间和限制信号不同.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P3 口具有哪些第二种功能？ P19表2-6答：P3.0RXD 串行输入口P3.1 TXD 串行输出口P3.2INT0 外部中断0P3.3 INT 外部中断1P3.4T0 定时器0外部中断P3.5 T1 定时器1外部中断P3.6WR 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7CH与字节地址 7C

5、H有哪些区别？位地址 7CH具体在 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2、什么是寻址方式？ MCS-51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、存放器寻址、存放器间接寻址、变址寻址、相对寻址、位寻址.3、指由以下指令中画线的操作数的寻址方式？P36MOV R0, #55H;立即寻址MOV A, 2AH;直接寻址MOV A, R1;存放器间接寻址MOV R0, A;

6、存放器寻址DIV A, B_;存放器寻址ADD A, R7;存放器寻址MOVX A, DPTR;存放器间接寻址MOV DPTR, #0123H;立即寻址MOVC A, A+DPTR基址加变址寻址INC DPTR;存放器寻址7、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码规那么,相加大于10进位；运算用二进制规那么,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,那么低四位加06H调整.高四位大于9或标志位CY=1那么高四位 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,减数地址在 R1中,差仍存于

7、被减数地址单元中.?答： CLR CMOV A,#9AHSUBB A,R1ADD A,R0 DA AMOV R0, A9、把片外数据存储器 8000H单元中的数据读到累加器中,应用哪几条指令？ P45例3.7答： MOV DPTR, #8000HMOV A, DPTR10、内部 RAM 中,(A)=35H , (R0)=6FH , (P1)=0FCH , (SP)=0C0H分别写生以下各条指令的执行结果.P41-(1) MOV R0, A;(R0)=35HP41 (2)(2) MOV R0, A;(6FH)=35HP42 (4) MOV A, #90H;(A)=90HP41 (1)(4) MO

8、V A, 90H;(A)=(90H)P41 (1)(5) MOV 80H, #81H;(80H)=81HP42 (3)(6) MOVX R0, A;(6FH)=35HP45 2(7) PUSH A;(0C1H)=35H,(SP)=0C1H P43 (6)(8) SWAP A;(A)=53HP44 (8)(9) XCH A, R0;(A)=6FH,(R0)=35HP44 (7)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？标号的构成原那么是什么？使用标号有什么限制？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、循环等程序限制转移.标号位于语句的开始,由以字母开头的

9、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,为不可执行局部,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？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.假设在源程序中不放 ORG指令, 那么汇编将从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

10、不能重叠.2、定义字节伪指令 DB (Define Byte)格式： 标号：DB 项或项表,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： 标号：DW 项或项表作用：根本含义与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： 标号：DS 表达式作用：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： 标号：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

11、赋值伪指令DATA格式： 标号：DATA 数或表达式作用：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.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： 标号：END 表达式作用：END命令通知汇编程序结束汇编. 在END之后,

12、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. COMPAREWITH P80 例 4.10答：START: MOV R0, #00HMOV DPTR,#1000HLOOP: MOVX A,DPTRMOV DPH,#25HMOVX DPTR,AMOV DPH,#10HINC DPTRINC R0DJNZ R0, LOOPSJMP $11、设系统晶体振荡频率为12MHz,请编写延时 50ms的延时子程序.P81 例 4.11答：使用12M

13、Hz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 :MOVR4, #100DELAY1 :MOVR3 , #250DELAY2 :DJNZR3, DELAY2DJNZ R4, DELAY1RET12、分析以下程序中各条指令的作用,并说明运行后相应存放器和内 存单元的结果.MOV A, #34HMOV B, #0ABHMOV 34H, #78HXCH A, R0XCH A, R0XCH A, BSJMP $;(A)=34H;(B)=0ABH;(34H)=78H;(A),(R0)互换;(A),(R0)互换;(A)

14、,(B)互换；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？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根本相同,不同之处在于其为 16位 定时器/计数器,计数值范围为1-6

15、5536,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

16、使用.而TH0只能作8位定时使用,并占用了 T1的限制启动位TR1和溢出 标志位TF1.T1只能工作在方式0、方式1或方式2,只能用在不需中断限制 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.由于此时把定时器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存放器即开始工作,启动后不需要软件 干预,也不使用溢出标志.9、设晶振频率为6MHz o编程实现：使用定时器 T0工作在方式2、 定时,在P1.4输由周期为100us ,占空比为4:1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,

17、 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：t (28 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 ,那么 TH0=TL0=0F6H.TMOD存放器定义:D7D6D5D4D3D2D1D0GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0定时器1定时器0定时器工作方式定义:M1M0工说明00013位定时器/计数器01116位定时器/计数器102可重装8位定时器/计数器113T0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 2

18、000HSTART: MOV TMOD, #02H 定时器 0,定时方式 2MOV TL0, 0F6H初值送 TL0MOV TH0, 0F6H初值送TH0SETB P1.4P1.4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4WAIT1: JNB TF0 ,WAIT1等待定时器T0溢出标志位CLR TF0软件清零TF0DJNZ 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TF0CPL P1.4对P1

19、.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？ 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0: SM1SM0=00,为同步移位存放器.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位数据后中断标志特点是：移位存放器的发送和接收以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

20、特率=(2sm0d/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=(2sm0d/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=(2sm0d/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

21、,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4种工作方式的波特率应如何确定？P134答：MCS-51单片机波特率确实定方法：(1)方式0的波特率=砧$仪12(2)方式1的波特率=(2sm0d/32) x定时器T1的溢出率.(3)方式2的波特率=(2sm0d/64) x振荡器频率(4)方式3的波特率=(2sm0d/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

22、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存放器定义:D7D6D5D4D3D2D1D0GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0定时器1定时器0定时器工作方式定义:M1M0工作方式说明00013位定时器/计数器01116位定时器/计数器102可重装8位定时器/计数器113T0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1SCOD存放器定义:D7D6D5D4D3D2D1D0SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI串行口工作方式定义:S

23、M0SM1工作方式方式简单描述波特率000移位存放器I/O主振频率/120118 位 UART可交1029 位 UART主振频率/32或主振频率/641139 位 UART可交故,SCON=40H;5) 波特率为1200bps2SMOD方式1的波特率= 定时器T1的溢出率32f1定时器T1的溢出率=3k 1122K-初值初值=2K- 2SMOD fosc =256- 11059200 =232=0E8H384波特率384 1200通过计算得T1的时间常数为0E8H.程序如下:ORG 1000HSTART:MOVTMOD, #20HT1工作方式2MOVTL1, #0E8HMOVTH1, #0E8

24、HMOVPCON, #00HSMOD=0波特率不倍增SETBTR1启动T1MOVSCON, #40H串行口工作方式1MOVDPTR, #1000HMOVR2, #30计数值30LOOP:MOVXA, DPTRMOVC, P送奇偶标志MOVACC.7, CMOVSBUF, AWAIT :JNBTI, WAITDJNZCLRINCTIDPTRR2, LOOPAJMP START第七章1、MCS-51有几个中断源？有几级中断优先级？各中断标志如何产生？又如何去除？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：(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；中断请求的去除：(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假设外部