单片机C语言项目式教程课后题解大学期末复习资料

1、思考与讨论题1- 1什么是单片机？它与一般微型计算机在结构上何区别？答：单片微型计算机简称为单片机（Single Chip Computer），又 称为微控制器（MCU即Micro-Co ntroller Un it）。它是在一块芯 片上集成了中央处理器（CPU）、存储器（RAM、ROM）、定 时器/计数器、中断控制、各种输入/输出（I/O）接口（如并行I/O口、串行I/O口和A/D转换器）等为一体的器件。微型计算机的基本结构由CPU（运算器、控制器）、存储 器、输入设备和输出设备五大部分组成，各部分通过外部总线 连接而成为一体。单片机的结构是在一块芯片上集成了中央处理器（CPU）、存储器、定

2、时器/计数器、中断控制、各种输入/输出接口（如并 行I/O口、串行I/O口和A/D转换器）等，它们通过单片机内 部部总线连接而成为一体。1- 2单片机的发展大致可分为几个阶段？各阶段的单片机 功能特点是什么？答:1976年9月Intel公司推出MCS-48单片机，8位机1978年下半年Motorola公司推出M6800系列单片机，增 加了串口功能1982年Mostek公司和In tel公司先后又推出了性能更高的16位机思考与讨论题2- 1串行在线仿真系统中单片机与PC机的通信线怎样连 接？答：设计好单片机产品硬件，作一根通信线，一般是买一根标准串口通信线，一端（A端）9芯插头与PC机相连，另一

3、端（B端）的插头不用，直接将三根线分别与单片机的串口和地相连（A端的2脚与单片机的P3.0连；A端的3脚与单片机的P3.1连；A端的5脚与单片机的地连；A端的7脚与A端的8脚短 接；A端的4脚与A端的6脚短接）。2- 2在线仿真与软件仿真的主要区别在哪里?答:软件仿真：这种方法主要是使用计算机软件来模拟运行， 实际的单片机运行因此仿真与硬件无关的系统具有一定的优 点。用户不需要搭建硬件电路就可以对程序进行验证，特别适 合于偏重算法的程序。软件仿真的缺点是无法完全仿真与硬件 相关的部分，因此最终还要通过硬件仿真来完成最终的设计硬件仿真：使用附加的硬件来替代用户系统的单片机并完 成单片机全部或大部

4、分的功能。使用了附加硬件后用户就可以 对程序的运行进行控制，例如单步，全速，查看资源断点等。 硬件仿真是开发过程中所必须的。习题与思考题3- 1单片机中有哪些抗干扰技术答：软件抗干扰和硬件抗扰。3- 2 LED控制仿真时要注意哪些问题?答:答:1要注意延时时间长短，太短人眼感觉不出亮暗变化，太长会增大电流2要加驱动电路。3用P0口接指示灯时，一定要加上拉电阻，阻值为5.1K-10K之间思考与讨论4- 1 MCS-51系列单片机内部有哪些主要的逻辑部件？答：一个8位CPU。一个片内振荡器及时钟电路。4K字节ROM程序存储器。128字节RAM数据存储器。两个16位定时器/计数器。可寻址64K外部数

5、据存储器和64K外部程序存储器空间的 控制电路。32条可编程的I/O线（4个8位并行I/O端口）。一个可编程全双工串行口。具有5个中断源、两个优先级嵌套中断结构。4- 2 MCS-51设有4个8位I/O端口(32条I/O线)，实 际应用中8位数据信息由哪一个端口传送？16位地址线怎样形 成？P3口有何功能？答：低8位地址线经P0口输出，高8位地址线经P2口输出。P3口为多功能口4-3 MCS-51的存储器结构与一般的微型计算机有何不同？程序存储器和数据存储器各有何功用？程序存储器是用于存放是系统工作的应用程序及一些不需 改变的数据常数的，程序写入程序存储器后，单片机系统只能 读取程序指令使系统

6、运行，而不能再进行改写，且系统掉电后， 程序不会丢失。因此，程序存储器是ROM( Read Only Memory), 即只读存储器。数据存储器是用于存放程序运行的中间处理数据的，可随 程序运行而随时写入或读出数据存储器的内容，当系统掉电时，数据全部会丢失。因此，数据存储器是RAM(Random AcceseMemory)，即可随机读写的存储器。4-4 MCS-51内部RAM区功能结构如何分配？4组工作寄存器使用时如何选用？位寻址区域的字节地址范围是多少？答：内部RAM分为工作寄存器区、位寻址区、数据区。通过对PSW中的D4、D3位内容的修改，就能任选一个工 作寄存器区。位地址范围为00H7F

7、H。4-5特殊功能寄存器中哪些寄存器可以位寻址？它们的字节地址是什么？地址数值能被8整除的特殊功能寄存器可以位寻址4-6简述程序状态字PSW中各位的含义答:BO-F0H ACC-E0H PSW-D0HIP-B8H P3-B0HIEA8HP2-A0H SCON-98H P1-90HTCON-88HP0-80HPSW:CY进位AC辅助进位标志位F0用户使用的状态标志位RS1/RS04组工作寄存器区选择控制位1和位0OV溢出标志位PSW.1保留位P奇偶标志位思考与讨论5- 1 C语言为什么要规定对所有用到的变量要后使用”这样做有什么好处？答：先定义,IP-B8H P3-B0HIEA8H方便使用时直接

8、调用。5- 2字符常量与字符串常量有什么区别?答:字符常量只有一个字符，字符串常量：字符串常量是用双 引号括起来的，在C语言中系统会在每个字符串的最后自动加 入一个0作为字符串的结束标志。5-3 C中的while和do while的不同点是什么?答:While先判断后执行，do while先执行再判断，比前一种多 执行一次。5-4用三种循环方式分别编写程序，显示整数1100的平方。解：#in clude#in cludemai n()int i,sum=O;for(i=1;iv=100;i+)sum=i*i;prin tf(%dn,sum);#in clude#in cludemain ()i

9、nt i=0,sum=0;doi+；sum=i*i;pri ntf(%dn,sum);while(i=100);#in clude#in cludemain ()int i=0,sum=0;while(i=100)i+；sum=i*i;prin tf(%dn,sum);思考与练习6- 1用while语句编写三重循环程序解：#in cludemain ()int i=1,j=26,sum=100;i+；while(i2)while(sumvO)sum二sum+1;j+；i=i+2;6- 2用dowhile语句编写三重循环程序解：#in cludemai n()int i=1,j=26,sum=1

10、00;doi+；doj+；dosum-; while(sum0);while(j25);while(i19);6-3编写控制P2、P3两个口线控制的16个指示灯分别左 移、右移、中间向两端移、两端向中间移的程序。解：#in elude #defi ne uchar un sig ned char#defi ne uint un sig ned intucharcodeLP248=0 xfe,0 xfd,0 xfb,0 xf7,0 xef,0 xdf,0 xbf,0 x7f,Oxff,Oxff,Oxff,Oxff,Oxff,Oxff,Oxff,Oxff,0 xff,0 xff,0 xff,0 x

11、ff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 x7f,0 xbf,0 xdf,0 xef,0 xf7,0 xfb,0 xfd,0 xfe,0 x7f,0 xbf,0 xdf,0 xef,0 xf7,0 xfb,0 xfd,0 xfe,0 xfe,0 xfd,0 xfb,0 xf7,0 xef,0 xdf,0 xbf,0 x7f;uchar code LP348=0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xfe,0 xfd,0 xfb,0 xf7,0 xef,0 xdf,0 xbf,0 x7f,0 x7f,0 xbf,0 xd

12、f,0 xef,0 xf7,0 xfb,0 xfd,0 xfe,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xfe,0 xfd,0 xfb,0 xf7,0 xef,0 xdf,0 xbf,0 x7f,0 x7f,0 xbf,0 xdf,0 xef,0 xf7,0 xfb,0 xfd,0 xfe;void mai n()uchar i;uint j;P2=0 xff;P3=0 xff;dofor(i=0;i=47;i+)P2二LPOi;P3二LP1i;for(j=0;j2500;j+);while(1);6- 4编写控制PO、P1、P2三个

13、口线控制的24个指示灯分 别左移、右移、中间向两端移、两端向中间移的程序。解：该题简单，参看例题，程序略思考与讨论7- 1定时器/计数器各种方式有何区别答:M1 M0方式说明0 0013位定时器/计数器0 1116位定时器/计数器1 02自动装入时间常数的8位定时器/计数器3对T0分为两个8位独立计数器；对T1置1 1方式3时停止工作(无中断重装8位计数器)7-2编写定时器/计数器程序有何规律。(1)根据题目要求先给定时器方式寄存器TMOD送一个方 式控制字，以设定定时器/计数器的相应工作方式。(2)根据实际需要给定时器/计数器选送定时器初值或计数 器初值，以确实需要定时的时间和需要记数的初值

14、。(3)根据需要给中断允许寄存器IE选送中断控制字和给中 断优先级寄存器IP选送中断优先级字，以开放相应中断和设定 中断优先级。(4)给定时器控制寄存器TCON送命令字，以启动或禁止定时器/计数器的运行。思考与讨论题8- 1简述中断、中断源、中断源的优先级及中断嵌套的含 义。答：外部中断0最高，其次定时器/计数器0,再次外部中 断1,然后定时器/计数器1,最后串行口中断。当CPU正在处理一个优先级低的中断请求时， 如果发生另 一个优先级比它高的中断请求，CPU能暂停正在处理的中断源 的处理程序，转去处理优先级高的中断。请求，待处理完以后，再回到原来正在处理的低级中断程序， 这种高级中断源能中断

15、 低级中断源的中断处理称为中断嵌套。8- 2 MCS-51单片机能提供几个中断源？几个中断优先 级？各个中断的源的优先级怎样确定？在同一优先级中各个中 断源的优先级怎样确定？答：5个中断源，分为低优先级和高优先级，统一有寄存 器IP控制，优先级高的先执行完，再去处理低优先级的。8-3简述MCS-51单片机中断响应过程答：CPU在每个机器周期的S5P2时刻采样中断标志，而 在下一个机器周期对采样到的中断进行查询。如果在前一个机器周期的S5P2有中断标志，则查询周期内会查询到，并按优先 级高低进行中断处理，中断系统将控制程序转入相应的中断服 务程序。8-4 MCS-51单片机外部中断有哪两种触发方

16、式？如何选 择？对外部中断源的触发脉冲或电平有何要求？答：电平触发和负边沿触发。如果IT1=0，贝卩外中断1为 电平触发方式，如果IT0=1,|NT0上的电平由1变0时，IEO由 硬件置位。电平触发时INTO或|NTT 的信号由0变为1,负边沿 触发时INT0或|NT1的信号由1为0。8- 5在MCS-51单片机的应用系统中，如果有多个外部中 断源，怎样进行处理？答：单片机扩展外部中断源，设定优先级。思考与讨论题9- 1简述8051单片机内部串行接口的4种工作方式。答：串行口的操作方式由SM0,SM1定义,1.方式0串行口的工作方式0为移位寄存器输入输出方式，可外接 移位寄存器，以扩展I/O口

17、，也可外接同步输入输出设备。1方式0输出（发送）串行数据通过RXD引脚输出，而在TXD引脚输出移位时 钟，作移位脉冲输出端。当一个数据写入串行口数据缓冲器时，就开始发送。在此 期间，发送控制器送出移位信号，使发送移位寄存器的内容右 移一位，直至最高位（D7位）数字移出后，停止发送数据和移位 时钟脉冲。完成发送一帧数据的过程，置TI为“1,申请中断, 如果CPU响应中断，则从0023H单元开始执行串行口中断服 务程序。2方式0输入（接收）当串行口定义为方式0时，RXD端为数据输入端，TXD端为同步脉冲信号输出端。接收器以振荡频率的1/12的波特率 接收TXD端输入的数据信息。2.方式1串行口工作

18、于方式1时，被控制为波特率可变的8位异步 通信接口。传送一帧信息为10位，即1位起始位（0）,8位数据 位（低位在先）和1位停止位（1）。数据位由TXD发送，由RXD接收。波特率是可变的，取决于定时器1或2的溢出速率。1方式1发送CPU执行任何一条以SBUF为目标寄存器的指令，就启动 发送。先把起始位输出到TXD，然后把移位寄存器的输出位送 到TXD，接着发出第一个移位脉冲（SHIFT），使数据右移一位， 并从左端补入0。此后数据将逐位由TXD端送出，而其左端不 断补入0。当发送完数据位时，置位中断标志位TI。2方式1接收串行口以方式1输入时， 当检测到RXD引脚上由1到0的跳变时开始接收过程

19、，并复位内部16分频计数器，以实现同 步。3.方式2和方式3串行工作于方式2和方式3时， 被自定义为9位的异步通 信接口，发送（通过TXD）和接收（通过RXD）一帧信息都是11位，1位起始位（0），8位数据位（低位在先），1位可编程位（即第9位数据）和1位停止位（1）。方式2和方式3的工作原理相似，唯一 的差别是方式2的波特率是固定的，为fosc/32或fosc/64。方 式3的波特率是可变的，利用定时器T1或定时器T2作波特率 发生器。9- 2通信波特率的定义是什么？异步通信和同步通信的波 特率范围各为多少？答：将串行口每秒钟发送（或接收）的位数称为波特率。MCS-51单片机的异步通信速度一

20、般在50b/s9600b/s之间。同步通信一次可以连续传送几个数据，每个数据不需要起始位和 停止位，数据之间不留间隙，因而数据传输速率高于异步通信（通常可达56 OOOb/s）9-3串行通信有哪几种制式？各有什么特点？答：串行通信根据数据的传送方向通常可分为单工、半双工和全双工等3种，单工：只允许数据向一个方向传送。半双工：允许数据向两个方向中的任一方向传送，但每次只能有一个站点发送。全双工：允许同时双向传送数据，因此，全双工需配置两 根传输线，并要求两端的通信设备都具有独立的发送和接收能 力。9-4 MCS-51串行口控制寄存器SCON中SM2的含义是什么？主要在什么方式下使用？答：SM2：

21、允许方式2和3的多机通信使能位。在方式2或3中，如果SM2置为“1,且接收到的第9位数据（RB8）为0， 则接收中断标志RI不会被激活。在方式1中，如果SM2=1， 则只有收到有效的停止位时才会激活RI。在方式0中，SM2必 须置为“0”9- 5请用中断法编出串行口方式1下的发送程序。设单片 机主频为6MHZ，波特率为300bps,发送数据缓冲区在外部RAM，始址为TBLOCK，数据块长度为30,采用偶校验，放 在发送数据第8位（数据块长度不发送）。答；参看例题，程序略习题与思考10- 1并口存储芯片与串口存储芯片的主要区别？答：并口存储芯片容量大，读取存放速度快。串口芯片接 口线少。10-

22、2试述串口芯片的读/写过程。答：片选使能，时钟脉冲出发SI移位输出字节。习题与思考题11- 1 8255A有几种工作方式？答：三种：方式0、方式1、方式2.11-2 8255A如何初始化。答：算出片选地址2算出控制字3向命令口送控制字11-3试为8031微机系统设计一个键盘接口，芯片使用8255A。键盘共有12个键（3行M列）其中10个为数字键09,两个为功能键RESET和START。具体要求：按下数字键后，键值存入3040H开始的单元中（每个字 节存放一个键值）按下RESET（复位）键后，将PC复位成0000H。按下START（启动）键后，系统开始执行用户程序（用 户程序的入口地址为4080

23、H）。试画出该接口的硬件连接图并 进行程序设计。解：参看例题，程序略11- 4试为8031微机系统设计一个LED显示器接口，该 显示器共有八位， 从左到右分别DG1DG8（共阴极式） ， 要 求将内存3080H3087H八个单元中的十进制数（BCD）依次 显示在DG1DG8上。要求：画出该接口硬件连接图并进行接 口程序设计。解：参看例题，程序略思考与讨论12- 1本章提及的D/A,A/D转换器各有哪几种工作方式， 分别叙述其工作原理。答：单缓冲器方式单缓冲器方式即输入寄存器的信号和DAC寄存器的信号同时控制，使一个数据直接写入DAC寄存器。双缓冲器工作方式双缓冲器方式即输入寄存顺的信号和DAC

24、寄存器信号分开控制，这种方式适用于几个模拟量需同时输出的系统。12-2请为8031单片机设计一个两路D/A接口，使该接 口能在示波器上显示一个字母“Y”的图象。试画出该接口的硬件连接图并进行程序设计。解：参看例题，程序略12- 3图12-7为8031与ADC0809的接口电路图， 若要从 该A/D接口通道每隔1秒钟读入一个数据并将数据存入3800H开始的内存单元中，试进行程序设计。解：参看例题，程序略思考与讨论13- 1单片机抗干扰技术有哪些？答：软件抗干扰和硬件抗扰。13-2如何保证电机不能频繁起动？答：电动机应避免频繁起动或尽量减少起动次数，防止因 起动频繁而使电动机发热，影响电动机的使用寿命。对于小型电动