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文档简介
1、-/单片机原理及接口 李朝青1.89C51单片机内包含哪些主要逻辑功能部件?答:80C51系列单片机在片内集成了以下主要逻辑功能部件:(l)CPU(中央处理器):8位片内 RAM:128B特殊功能寄存器:21个程序存储器:4KB 并行I/O 口 :8位,4个 串行接口 :全双工,1个 定时器/计数器:16位,2个(8)片内时钟电路:1个 2.89C51的EA端有何用途?答:/EA端接高电平时,CPU只访问片内flash Rom并执行内部程序,存储器。 /EA端接低电平时,CPU只访问外部ROM并执行片外程序存储器中的指令。/EA 端保持高电平时,CPU执行内部存储器中的指令。3. 89C51的
2、存储器分哪几个空间?如何区别不同空间的寻址?答: ROM片内ROM和片外ROM统一编址)(使用MOVC (数据传送指令)(16bits 地址)(64KB片外 RAM( MOVX (16bits 地址)(64KB片内 RAM( MOV( 8bits 地址)(256B)4. 简述89C51片内RAM勺空间分配。答:片内RAMt 256B低128B是真正的RAM区高128B是SFR(特殊功能寄存器)区5. 简述布尔处理存储器的空间分配,片内RAM中包含哪些可位寻址单元。答:片内 RAIV区从 00HFFH(256B)其中20H2FH(字节地址)是位寻址区对应的位地址是00H7FH6.如何简捷地判断8
3、9C51正在工作?答:用示波器观察8051的XTAL2端是否有脉冲信号输出(判断震荡电路工作是 否正常?)ALE(地址锁存允许)(Address Latch Enable )输出是fosc的6分频用示波器观察ALE是否有脉冲输出(判断8051芯片的好坏?) 观察PSEN(判断8051能够到EPROME ROM中读取指令码?)因为/PSEN接外部EPROMROM 的/OE端子OE=Out put En able (输出允许)7. 89C51如何确定和改变当前工作寄存器组?)中的RS1和RSO)(特殊功能寄存器)答:PSV(程序状态字)(Program Status Word可以给出4中组合用来从
4、4组工作寄存器组中进行选择PSW 属于 SFR( Special Function RegisterTTL“OC门输入数据,应注意8. 89C51 P0 口用作通用I / O 口输入时,若通过 什么?为什么? 答:9. 读端口锁存器和“读引脚”有何不同?各使用哪种指令?答:读锁存器(ANLP0,A)就是相当于从存储器中拿数据,而读引脚是从外部拿 数据(如MOA,P1这条指令就是读引脚的,意思就是把端口 p1输入数据送给A) 传送类MOV判位转移JB、JNB这些都属于读引脚,平时实验时经常用这 些指令于外部通信,判断外部键盘等;字节交换XCHXCH尊术及逻辑运算ORL、 CPL ANL ADD
5、ADDC SUBB INC、DEC控制转移 CJNE DJNZ都属于读锁存器。10. 89C51 P0P3 口结构有何不同?用作通用I / O 口输入数据时,应注意什么? 答:P0 口内部没有上拉电阻,可以用做16位地址的低8位;P3有第二功能;P2 口可以用做16位地址的高8位;需要上拉电阻。OC门电路无法输出高低电平,只有靠上拉电阻才能实现11. 89C51单片机的EA信号有何功能?在使用8031时,EA信号引脚应如何处 理?答:(1)80C51单片机的EA信号的功能EA为片外程序存储器访问允许信号,低电平有效;在编程时,其上施加21V 的编程电压EA引脚接高电平时,程序从片内程序存储器开
6、始执行,即访问片内存储 器;EA引脚接低电平时,迫使系统全部执行片外程序存储器程序。(2) 在使用80C31时,EA信号引脚的处理方法 因为80C31没有片内的程序存储器,所以在使用它时必定要有外部的程序存 储器,EA信号引脚应接低电平。12. 89C51单片机有哪些信号需要芯片引脚以第2功能的方式提供?答:第一功能第二功能串行口:P 3.0RXD(串行输入口)P 3.1TXD(串行输出口)中断:P 3.2INT0外部中断0P 3.3INT1外部中断1定时器/计数器(TO、T1):P 3.4T0(定时器/计数器0的外部输入)P 3.5T1(定时器/计数器1的外部输入)P 3.6有效,输出)P
7、3.7有效,输出)WRRD数据存储器选通:(外部存储器写选通,低电平(外部存储器读选通,低电平定时器/计数器(T2):P1.0P1.1T2T2EX(定时器T2的计数端)(定时器T2的外部输入端) 13.内部RAM氐128字节单元划分为哪3个主要部分?各部分主要功能是什么?答:片内RAM氐128单元的划分及主要功能:(1)工作寄存器组(00HIFH)这是一个用寄存器直接寻址的区域,内部数据RAM%的031(00HIFH),共32个单元。它是4个通用工作寄存器组,每个组包含 8个8位寄存器,编号为R0R7(2)位寻址区(20H2FH)从内部数据RAM区的3247(20H2FH的 16个字节单元,共
8、包含128位,是 可位寻址的RAM区。这16个字节单元,既可进行字节寻址,又可实现位寻址。(3)字节寻址区(30H7FH)从内部数据RAM区的48127(30H7FH),共80个字节单元,可以采用间接 字节寻址 的方法访问。14. 使单片机复位有几种方法?复位后机器的初始状态如何? 答:(1)单片机复位方法单片机复位方法有:上电自动复位、按键电平复位和外部脉冲三种方式,如 题图2-1所示。题图2-1(2)复位后的初始状态复位后机器的初始状态,即各寄存器的状态:PC之外,复位操作还对其他一 些特殊功能寄存器有影响,它们的复位状态如题表2-1所例15. 开机复位后,CPU使用的是哪组工作寄存器?它
9、们的地址是什么?CPL如何确 定和改变当前工作寄存器组?答:一般开机复位后都是选择第一组通用工作寄存器作为工作寄存器的,一共有4组,分别为0.123连续位于00h到 仆H地址,然后在机器中有个程序状态字 PSW它的第四和第三位RS1, RS0是用来选择工 作寄存器组的,可能不同机器地址稍有不同。他们俩的值和寄存器组的关系:RS1/RS00/0 0/1 1/0 1/1使用的工作寄存器01 2 3地址00-07 08-0F 10-17 18-1F写程序的时候就是通过定义程序状态字来选择使用不同的寄存器组。也可以直接对RS1 和 RS0赋值。(最后一问同题7)16. 程序状态寄存器PSW的作用是什么
10、?常用标志有哪些位?作用是什么? 答:PSV是一个SFR(特殊功能寄存器)位于片内RAM的高128B具体地址D0H(00HFFH (片内RAM的编址)(8bits 编址方法) PSW=P rogram Status Word(程序状态字)PSW 的常用标志位有哪些?CY=Carry(进位标志位)AC=Auxiliary Carry(辅助进位标志位)(半进位标志位)F0 用户标志位RS1 ,RS0用来选择当前工作寄存器组(R0R7 (4选1)OV=Overflow(溢出标志位)P=P arity(奇偶校验位)17. 位地址7CH与字节地址7CH如何区别?位地址7CHM体在片内RAM中的什么 位置
11、?答:用不同的寻址方式来加以区分,即访问128个位地址用位寻址方式,访问低 128字节单元用字节寻址和间接寻址。具体地址为2F的第五位,即为7Co18. 89C51单片机的时钟周期与振荡周期之间有什么关系 ?什么叫机器周期和指 令周期?答:时钟信号的周期称为机器状态周期,是振荡周期的两倍。一个机器周期是指CPU访冋存储器一次所需的时间。指令周期是执行一条指令所需的时间。19. 一个机器周期的时序如何划分?答:一个机器周期=12个震荡周期=6个时钟周期(状态周期)S1P1 ,S1P2, S2P1, S2P2, S3P1, S3P2, S4P1, S4P2 S5P1, S5P2, S6P1, S6
12、P2 其中 s=state (状态),p=phase (相位)20. 什么叫堆栈?堆栈指针SP的作用是什么?89C51单片机堆栈的容量不能超过 多少字节?答:堆栈都是一种数据项按序排列的数据结构,只能在一端(称为栈顶(top)对数据项进行插入和删除。要点:堆:顺序随意栈:后进先出(Last-1 n/First-Out)在调用子程序时需要保存调用函数的 CPI寄存器PC指针,PC指针是被CALL 指令自动压入SP所指向的片内存储器,CPU寄存器要由用户用PUSH旨令自行保 存,因此SP的作用就是一个指针,当进行中断调用,子函数调用时将现场数据压 入SP所指向的存储器,SP自动增加1或2,当中断结
13、束RETI,调用返回RET,POP 时将SP数据弹出,SP自动减1或,28051最大为128字节的片内存储器,0X20以上理论都可以做堆栈用96字节,8052 为256字节224字节可用,但这样便没有其它空间可用于数据存储现在的单片机 的程序一般都能用C51来,不用关心堆栈大小与SP寄存器21. 89C51有几种低功耗方式?如何实现?答:空闲方式和掉电方式空闲方式和掉电方式是通过对SFR中的PCON地址87H)相应位置1而启动 的。当CPU执行完置IDL=1(PCON.D的指令后,系统进入空闲工作方式。这时,内 部时钟不向CPU提供,而只供给中断、串行口、定时器部分。 CPU的内部状态维 持,
14、即包括堆栈指针SP、程序计数器PC程序状态字PSW累加器ACC所有的 内容保持不变,端口状态也保持不变。ALE和PSENS持逻辑高电平。当CPU执行一条置PCON.1B( PD为1的指令后,系统进入掉电工作方式。在 这种工作方式下,内部振荡器停止工作。由于没有振荡时钟,因此,所有的功能 部件都停止工作。但内部RAM区和特殊功能寄存器的内容被保留, 而端口的输出 状态值都保存在对应的SFR中, ALE和 PSEN都为低电平。22. PC与DPTF各有哪些特点?有何异同?答:(1)程序计数器PC作为不可寻址寄存器的特点程序计数器PC是中央控制器申最基本的寄存器,是一个独立的计数器,存 放着下一条将
15、程序存储器中取出的指令的地址。程序计数器PC变化的轨迹决定程序的流程。程序计数器的宽度决定了程序 存储器可以 寻址的范围。程序计数器PC的基本工作方式有: 程序计数器PC自动加1。这是最基本的工作方式,也是这个专用寄存器 被称为计数器的原因。 执行条件或无条件转移指令时,程序计数器将被置入新的数值,程序的流 向发生变化。变化的方式有下列几种:带符号的相对跳转SJMP短跳转AJMP长跳转LJMP及 JMP A+D PT等。 在执行调用指令或响应中断时: PC的现行值,即下一条将要执行的指令的地址送入堆栈,加以保护;将子程序的入口地址或者中断矢量地址送入PC程序流向发生变化,执行子程序或中断服务程
16、序;子程序或中断服务程序执行完毕,遇到返回指令RET或 RETI时,将栈顶的内容送到PC寄存器中,程序流程又返回到原来的地方,继续执行。(2) 地址指针DPTF的特点地址指针DPTF的特点是,它作为片外数据存储器寻址用的地址寄存器(间接 寻址)。(3) 地址指针DPTR与程序计数器PC的异同 相同之处:两者都是与地址有关的、16位的寄存器。其中,PC与程序存储器的地址 有关,而DPTR与数据存储器的地址有关。作为地址寄存器使用时,PC与DPTR都是通过P0和P2 口(作为16位地址 总线)输出的。但是,PC的输出与ALE及PSEN有关;DPTR的输出,则与 ALE RD 及WR相联系。 不同之
17、处: PC只能作为16位寄存器对待,由于有自动加1的功能,故又称为计数器; DPTR 可以作为16位寄存器对待,也可以作为两个 8位寄存器对待。 PC是不可以访问的,有自己独特的变化方式,它的变化轨迹决定了程序 执行的流程;DPTR 是可以访问的,女口 MOV DPTR #XXXXH INC DPTP23. 89C51端口锁存器的“读一修改一写”操作与“读引脚”操作有何区别?答:指令系统中有些指令读锁存器的值,有些指令则读引脚上的值。读锁存器指 令是从锁存器中读取一个值并进行处理 ,把处理后的值(原值或已修改后的值) 重新写入锁存器中。这类指令称为读-修改-写指令。对于读-修改-写指令。直接读
18、锁存器而不是读端口引脚,是因为从引脚上读 出的数据不一定能真正反映锁存器的状态。单片机原理及接口技术课后习题答案第三章1、指令:CPU根据人的意图来执行某种操作的命令指令系统:一台计算机所能执行的全部指令集合 机器语言:用二进制编码表示,计算机能直接识别和执行的语言 汇编语言:用助记符、符号和数字来表示指令的程序语言 高级语言:独立于机器的,在编程时不需要对机器结构及其指令系统有深入了解 的通用性语言2、见第1题3、操作码目的操作数,源操作数4、寻址方式寻址空间立即数寻址程序存储器ROM直接寻址片内RAM氐128B特殊功能寄存器寄存器寻址工作寄存器R0-R7、A、B C DPTR寄存器间接寻
19、址片内RAM氐128B片外RAM变址寻址程序存储器(A+PC,A+DPTR相对寻址程序存储器256B范围(PC+偏移量)位寻址片内RAM的 20H-2FH字节地址、部分SFR5、6、MOVMOVMOVMOVMOVMOVSFR:直接寻址,位寻址,寄存器寻址;片外 RAM寄存器间接寻址MOV A, 40H ;直接寻址(40H)tAR0 ,A;寄存器寻址(A) R0P1,#0F0H ;立即数寻址0F0 P1R0,30H ;直接寻址(30H)DPTR,#3848H ;立即数寻址40H,38H ;直接寻址 (38H)R0,30H ;直接寻址 (30H)(R0)3848H DPTR 40HR0MOVMOV
20、MOVMOVP0,R0 ;寄存器寻址(R0 ) P018H ,#30H ;立即数寻址 30h 18HA,R0;寄存器间接寻址(R0) A最后结果:(RO =38H, (A) =40H, ( P0) =38H, (P1) =(P2) =0F0h,(DPTR =3848H, (18H) =30H, (30H)=38H, (38H) =40H, (40H) =40H, (48H) =38H注意:7、&MOV左边是内容,右边是单元用直接寻址,位寻址,寄存器寻址A,DATA ;直接寻址 2字节1周期MOV A,#DATA ;立即数寻址DATA1,DATA2 ;直接寻址 3字节2周期74H,#78
21、H;立即数寻址2字节1周期MOVMOV如果想查某一指令的机器码,字节数或周期数可查阅书本后面的附录A9、3字节2周期P2 ,P1;直接寻址(P1) P2MOA,R0 ;(R0)=80H fM0R0,40H;(40H)=08H (R0)MOV40H,A ;(A)=80 40HMOR0,#35H;35H R0最后结果:(RO =35H(A) =804 (32H) =08H, (40H) =80H10、用直接寻址,位寻址,寄存器寻址11、只能采用寄存器间接寻址(用 MOV指令)12、低128字节:直接寻址,位寻址,寄存器间接寻址,寄存器寻址(R0R7高128字节:直接寻址,位寻址,寄存器寻址13、采
22、用变址寻址(用MOV指令)14、压缩BCD码在进行加法运算时应逢十进一,而计算机只将其当作十六进制数 处理,此时得到的结果不正确。用 DA A指令调整(加06H, 60H, 66H);83HA 17H=03H>A ;34HV 03H=37H> 17H ;03H® 37H=34H ;34H求反等于CBH15、用来进行位操作16、ANL A,#17H17H,A A,R0 A(A) =CBHORLXRLCPL所以17、(1) SETB ACC.0或 SETB E0H ;E0H 是累加器的地址(2) CLR ACC.7CLR ACC.6CLR ACC.5CLR ACC.4(3)
23、CLR ACC.6CLR ACC.5CLR ACC.4CLR ACC.318、MOV 27H R7MOV 26 R6MOVMOVMOVMOVMOVMOV25H24H23H22H21H20HR5R4R3R2R1RO19、MOV 2FHMOV 2EH ,MOV 2DH ,20、CLR CMOV A #5DHMOV R2 #B4HSUBB A, R2MOV 30H AMOV A #6FHMOV R2 #13HSUBB A, R2MOV 31H A202122;被减数的低8位A;减数低8位-R2;被减数减去减数,差7 A;低8位结果7 30H;被减数的高8位7A;减数高8位7 R2;被减数减去减数,差
24、7 A;高8位结果7 30H注意:如果在你的程序中用到了进位位,在程序开始的时候要记得清21、(1) A> 10CJNE A , #0AH L1LJMP LABELL1: JNC LABEL或者:CLR CSUBB A, #0AHJNC LABEL(2) A> 10CJNE A ,RETL1: JNCRET 或者:CLR CSUBB A,JNC L1RETL1: JNZRET(3) A< 10CJNE A , #0AH L1L2: LJMP LABELL1: JC L2RET;(A)与10比较,不等转L1;相等转LABEL;(A)大于 10,转 LABEL#OAH L1LAB
25、EL#OAHLABEL0进位位;(A)与10比较,不等转L1 ;相等结束;(A)大于 10,转 LABEL;(A)小于10,结束;(A)与10比较,不等转L1;相等转LABEL;(A)小于10,转L2或者:CLR CSUBB A, #0AHJC LABELJZ LABELRET22、(SF) =23H, (PC =3412H参看书上80页23、( SP =27H,( 26H) =48H,( 27H) =23H,( PC =3456H 参看书上79页24、不能。ACALL是短转指令,可调用的地址范围是 2KB在看这个题的时候同时看一下 AJMP指令。同时考虑调用指令 ACALL和LCALL指 令
26、和RET指令的关系。25、MOV R2 , #31HMOV R0LOOP MOV ACLR CSUBB AJZ L1INC R0DJNZ R2MOV 51HRETL1 : MOV 51H #01HRETMOV R2 , #31HMOV R0 , #20HLOOP MOV A R0JNZ L1INC 51HL1 : INC R0DJNZ R2RETMOV DPTR, #SOURCEMOV R0LOOP MOVX AMOV R0INC DPTRINC R0CJNE A个字符RETMOV A , R3;取该数高8位7 A,#20HR0,#OAAH,LOOP,#00H;数据块长度-R2;数据块首地址7
27、 R0;待查找的数据7 A;清进位位;待查找的数据是0AAH吗;是,转L1;不是,地址增1,指向下一个待查数据 ;数据块长度减1,不等于0,继续查找 ;等于0,未找到,00h751H;找到,01hH51H26、27、;数据块长度-R2;数据块首地址T R0;待查找的数据7 A;不为0,转L1 ;为0, 00H个数增1;地址增1,指向下一个待查数据,LOOP ;数据块长度减1,不等于0,继续查找,#DISTDPTR,A,#24H, LOOP;源首地址DPTR;目的首地址R0;传送一个字符;指向下一个字符;传送的是“$”字符吗?不是,传送下一ANL A,#80H ;取出该数符号判断JZ L1;是正
28、数,转L1MOV A ,R4;是负数,将该数低8位-ACPL A;低8位取反ADD A ,#01H ;加 1MOV R4,A;低8位取反加1后f R4MOV A ,R3;将该数高8位-ACPL A;高8位取反ADDC A,#00H;加上低8位加1时可能产生的进位MOV R3,A;高8位取反加1后-R3L1 : RET29、 CLR C;清进位位CMOV A ,31H;取该数低8位-ARLC A;带进位位左移1位MOV 31H,A;结果存回31HMOV A ,30H;取该数高8位-ARLC A;带进位位左移1位MOV 30H,A;结果存回30H30、 MOV R2,#04H;字节长度f R2MO
29、V R0,#30H ;一个加数首地址f R0MOV R1,#40H;另一个加数首地址f R1CLR C;清进位位LOOP MOV AR0;取一个加数ADDC A,R1;两个加数带进位位相加DA A;十进制调整MOV R0,A;存放结果INC R0;指向下一个字节INC R1?DJNZ R2,LOOP ;数据块长度减1,不等于0,继续查找RET31、 MOV R2,#08H;数据块长度f R2MOV R0,#30H ;数据块目的地址f R0MOV DPTR , #2000H ;数据块源地址DPTRLOOP MOVX A DPTR;传送一个数据MOV R0,AINC DPTR;指向下一个数据INC
30、 R0?DJNZ R2,LOOP ;数据块长度减1,没传送完,继续传送RET32、(1) MOV R0 0FH ; 2字节,2周期4字节4周期(差)MOV B,R0; 2字节,2周期(2) MOV R0 #0FH; 2字节,1周期 4 字节3周期(中)MOV B,R0; 2字节,2周期(3) MOV B #0FH; 3字节,2周期 3 字节2周期(好)33、(1)功能是将片内RAM中 50H51H单元清0。(2) 7A0A (大家可以看一下书上,对于立即数寻址的话,后面一个字节存 放的是立即数)7850 (第一个字节的后三位是寄存器,前一个条指令是 也就是指的R2,在这里是R0,所以应该是78
31、, DAFC (这里涉及到偏移量的计算,可以参考书上INC R0INCINCINCINC34、R0 R0 DPTR DPTR;(7EH =00H;(R0)=7FH;(7FH)=39H;(DPTR =10FFH;(DPTR =1100H ;(DPTR =1101H010后一个字节存放的是立即数)56页)35、解:(1000H) =53H(1001H)=54H(1002H)=41H(1003H) =52H(1004H)=54H(1005H)=12H(1006H) =34H(1007H)=30H(1008H)=00H(1009H) =70H;40hH R0INC DPTR36、MOV R0, #40
32、HMOV A R0INC R0ADD A , R0INC R0MOV R0 ACLR AADDC A #0INC R0MOV R0A;98hHA;41hH R0;98H+ (41H) =47HA;结果存入42H单元;清A;进位位存入A;进位位存入43H=98H, (41H) =AFH (42H) =47H, (43H) =01HA, XXH ,A,R0MOV A,61H;F2hKAMOV B,#02H;02hHBMUL AB;F2HX O2H=E4HAADD A ,62H;积的低8位加上CC4>AMOV 63H,A;结果送62HCLR A;清AADDC A,B;积的高8位加进位位7 AM
33、OV 64H,A;结果送64H功能:将40H, 41H单元中的内容相加结果放在 42H单元,进位放在43H单元,(R0 =43H, (A) =1 , (40H)37、2,低8位再加上62H单元的内容放入63H,将结果功能:将61H单元的内容乘的高 8 位放在 64H 单元。(A) =02H, (B) =01H, (61H) =F2H, (62H) =CCH (63H) =B0H (64H) =02H39、MOV A XXHORL A , #80HMOV XXH A40、(2) MOVMOV R0XRL A第五章1、什么是中断和中断系统?其主要功能是什么?使计算机具有实时处理能力,能对外界异步发
34、生的事件作出及时的处答:当CPU正在处理某件事情的时候,外部发生的某一件事件请求CPL迅速去处 理,于是,CPU暂时中止当前的工作,转去处理所发生的事件,中断服务处理完 该事件以后,再回到原来被终止的地方,继续原来的工作。这种过程称为中断, 实现这种功能的部件称为中断系统。功能:(1) 理完全消除了 CPU在查询方式中的等待现象,大大提高了 CPU勺工作效(2)率实现实时控制(3)2、试编写一段对中断系统初始化的程序,使之允许 INTO, INT1, TO串行口中 断,且使TO中断为高优先级中断。解:MOV IE,#097HMOV IP, #02H3、在单片机中,中断能实现哪些功能? 答:有三
35、种功能:分时操作,实时处理,故障处理4、89C51共有哪些中断源?对其中端请求如何进行控制? 答:(1) 89C51有如下中断源低电平有效低电平有效0溢出中断请求1溢出中断请求 :外部中断0请求, :外部中断1请求, T0:定时器、计数器 T1:定时器、计数器 TX/RX串行接口中断请求(2) 通过对特殊功能寄存器TCONSCONIE、IP的各位进行置位或复位等操作, 可实现各种中断控制功能先响应优先级咼的中断请求,再响应优先级低的如果一个中断请求已经被响应,同级的其它中断请求将被禁止 如果同级的多个请求同时出现,则CPU!过内部硬件查询电路,按查5、什么是中断优先级?中断优先处理的原则是什么
36、? 答:中断优先级是CPU相应中断的先后顺序。原则:(1)(2)(3) 询顺序确定应该响应哪个中断请求查询顺序:外部中断0f定时器0中断f外部中断1f定时器1中断f串行接口 中断6说明外部中断请求的查询和响应过程。答:当CPU执行主程序第K条指令,外设向CPU发出中断请求,CPL接到中断请 求信号并在本条指令执行完后,中断主程序的执行并保存断点地址,然后转去响 应中断。CPU在每个S5P2期间顺序采样每个中断源,CPU在下一个机器周期S6 期间按优先级顺序查询中断标志,如果查询到某个中断标志为1,将在接下来的机器周期S1期间按优先级进行中断处理,中断系统通过硬件自动将相应的中断 矢量地址装入P
37、C,以便进入相应的中断服务程序。中断服务完毕后,CPU返回到 主程序第K+1条指令继续执行。7、89C51在什么条件下可响应中断?答:(1)(2)(3)(4)(5)(6)有中断源发出中断请求 中断中允许位EA=1.即CPI开中断 申请中断的中断源的中断允许位为1,即中断没有被屏蔽 无同级或更高级中断正在服务 当前指令周期已经结束 若现行指令为RETI或访问IE或IP指令时,该指令以及紧接着的另一条指令已执行完毕8、简述89C51单片机的中断响应过程。答:CPI在每个机器周期S5P2期间顺序采样每个中断源,CPI在下一个机器周期 S6期间按优先级顺序查询中断标志,如查询到某个中断标志为1,将在接
38、下来的 机器周期S1期间按优先级进行中断处理,中断系统通过硬件自动将相应的中断 矢量地址装入PC,以便进入相应的中断服务程序。一旦响应中断,89C51首先置 位相应的中断“优先级生效”触发器,然后由硬件执行一条长调用指令,把当前 的PC值压入堆栈,以保护断点,再将相应的中断服务的入口地址送入PC,于是CPU接着从中断服务程序的入口处开始执行。对于有些中断源,CPU在响应中断后会自动清除中断标志。9、在89C51内存中,应如何安排程序区?答:主程序一般从0030H开始,主程序后一般是子程序及中断服务程序。在这个大家还要清除各个中断的中断矢量地址。10、试述中断的作用及中断的全过程。答:作用:对外
39、部异步发生的事件作出及时的处理过程:中断请求,中断响应,中断处理,中断返回11、 当正在执行某一个中断源的中断服务程序时,如果有新的中断请求出现,试 问在什么情况下可响应新的中断请求?在什么情况下不能响应新的中断请求?答:(1)符合以下6个条件可响应新的中断请求:a)有中断源发出中断请求b)中断允许位EA=1,即CPU开中断C)申请中断的中断源的中断允许位为 1,即中断没有被屏蔽d)无同级或更高级 中断正在被服务e)当前的指令周期已结束f)若现行指令为RETI或访问IE或IP指令时,该指令以及紧接着的另一条指令 已被执行完12、89C51单片机外部中断源有几种触发中断请求的方法?如何实现中断请
40、求? 答:有两种方式:电平触发和边沿触发电平触发方式:CPU在每个机器周期的S5P2期间采样外部中断引脚的输入电平。 若为低电平,使IE1(IE0)置“T,申请中断;若为高电平,则IE1(IE0)清零。 边沿触发方式:CPU在每个机器周期S5P2期间采样外部中断请求引脚的输入电 平。如果在相继的两个机器周期采样过程中,一个机器周期采样到外部中断请求 为高电平,接着下一个机器周期采样到外部中断请求为低电平,则使IE1(IE0)置“ 1”申请中断;否则,IE1(IE0)置0。13、89C51单片机有五个中断源,但只能设置两个中断优先级,因此,在中断优 先级安排上受到一定的限制。试问以下几种中断优先
41、顺序的安排(级别由高到 低)是否可能:若可能,则应如何设置中断源的中断级别:否则,请简述不可 能的理由。定时器0,定时器1,可以,MOV IP,#0AH串行口中断,外中断IP ,#10H外中断0,定时器1,外中断0,外中断1,串行口中断。0,定时器0,外中断1,定时器1。可以,MOV外中断1,定时器0,串行口中断。不可以,只能设置一级高级优先级,如果将INT0,T1设置为高级,高于INT1.外中断0,外中断1,IP ,#15H串行口中断,定时器(6) 外中断0,外中断1,串行口中断,定时器0,定时器1。0,外中断0,外中断1,定时器1。 定时器0,串行口中断,定时器1。而T0级别可以,MOV不
42、可以不可以可以,MOV(7) 外中断0,定时器1,定时器0,外中断1,串行口中断。IP, #09H14、89C51各中断源的中断标志是如何产生的?又是如何清 0的?时,中断入口地址各是多少?答:各中断标志的产生和清“ 0”如下:(1) 外部中断类外部中断是由外部原因引起的,可以通过两个固定引脚,即外部中断0和外部中 断1输入信号。外部中断0请求信号,由P3.2脚输入。通过IT0来决定中断请求信号是低电平 有效还是下跳变有效。一旦输入信号有效,则向 CPU申请中断,并且使IE0=1。 硬件复位。外部中断1请求信号,功能与用法类似外部中断 0(2) 定时中断类定时中断是为满足定时或计数溢出处理需要
43、而设置的。当定时器/计数器中的计数结构发生计数溢出的,即表明定时时间到或计数值已满,这时就以计数溢出信 号作为中断请求,去置位一个溢出标志位。这种中断请求是在单片机芯片内部发 生的,无需在芯片上设置引入端,但在计数方式时,中断源可以由外部引入。TF0:定时器T0溢出中断请求。当定时器 T0产生溢出时,定时器 T0请求标志 TF0=1,请求中断处理。使用中断时由硬件复位,在查询方式下可由软件复位。TF1:定时器T1溢出中断请求。功能与用法类似定时器 T0(3) 串行口中断类串行口中断是为串行数据的传送需要而设置的。串行中断请求也是在单片机芯片内部发生的,但当串行口作为接收端时,必须有一完整的串行
44、帧数据从RI端引入芯片,才可能引发中断。RI或TI :串行口中断请求。当接收或发送一串帧数据时,使内部串行口中断请 求标志RI或TI=1,并请求中断。响应后必须软件复位。CPU响应中断时,中断入口地址如下:中断源入口地址外部中断00003H定时器T0中断000BH外部中断10013H定时器T1中断001BH串行口中断 0023HCPJ向应中断15、中断响应时间是否为确定不变的?为什么?答:中断响应时间不是确定不变的。由于CPU不是在任何情况下对中断请求都予 以响应的;此外,不同的情况对中断响应的时间也是不同的。下面以外部中断为 例,说明中断响应的时间。在每个机器周期的S5P2期间,端的电平被所
45、存到TCON勺IE0位,CPU在下一 个机器周期才会查询这些值。这时满足中断响应条件,下一条要执行的指令将是 一条硬件长调用指令“LCAL”使程序转入中断矢量入口。调用本身要用2个机 器周期,这样,从外部中断请求有效到开始执行中断服务程序的第一条指令,至少需要3个机器周期,这是最短的响应时间。附加的等待时间 IE或IP的指令,则如果遇到中断受阻的情况,这中断响应时间会更长一些。例如,当一个同级或更 高级的中断服务程序正在进行,则附加的等待时间取决于正在进行的中断服务程 序:如果正在执行的一条指令还没有进行到最后一个机器周期, 为13个机器周期;如果正在执行的是 RET I指令或者访问 附加的等
46、待时间在5个机器周期内。若系统中只有一个中断源,则响应时间为 38个机器周期。PSW寄存器及其他一16、中断响应过程中,为什么通常要保护现场?如何保护? 答:因为一般主程序和中断服务程序都可能会用到累加器,些寄存器。CPU在进入中断服务程序后,用到上述寄存器时,就会破坏它原来存 在寄存器中的内容;一旦中断返回,将会造成主程序的混乱。因而在进入中断服 务程序后,一般要先保护现场,然后再执行中断处理程序,在返回主程序以前再 恢复现场。保护方法一般是把累加器、PSW寄存器及其他一些与主程序有关的寄存器压入堆 栈。在保护现场和恢复现场时,为了不使现场受到破坏或者造成混乱,一般规定此时CPU不响应新的中
47、断请求。这就要求在编写中断服务程序时,注意在保护现 场之前要关中断,在恢复现场之后开中断。如果在中断处理时允许有更高级的中 断打断它,则在保护现场之后再开中断,恢复现场之前关中断。CPU的微查询b) 中断源17、清叙述中断响应的CPU操作过程,为什么说中断操作是一个 过程? 答:在中断响应中,CPL要完成以下自主操作过程: a)置位相应的优先级状态触发器,以标明所响应中断的优先级别 标志清零(TI、RI除外)CPU在每个机C)中断断点地址装入堆栈保护(不保护 PSW d)中断入口地址装入PC以便使程序转到中断入口地址处 在计算机内部,中断表现为 CPU的微查询操作。89C51单片机中,器周期的
48、S6状态,查询中断源,并按优先级管理规则处理同时请求的中断源, 且在下一个机器周期的S1状态中,响应最高级中断请求。但是以下情况除外:a)CPU正在处理相同或更高优先级中断b)多机器周期指令中,还未执行到最后一个机器周期如RETI指令及访问IE、IP等操作时,要延C)正在执行中断系统的SFR操作, 后一条指令能否保证立即响应中断?有什么条件? 并不能保证立即响应中断。这是因为,在18、在中断请求有效并开中断状况下, 答:在中断请求有效并开中断状况下,计算机内部,中断表现为CPU的微查询操作。89C51单片机中,CPU在每个机器周期的S6状态下,查询中断源,并按优先级管理规则处理同时请求的中断源
49、,且在下一个机器周期的S1状态中,响应最高级中断请求。在以下情况下,还需要有另外的等待:a)CPU正在处理相同或更高优先级中断b)多机器周期指令中,还未执行到最后一个机器周期C)正在执行中断系统的SFR操作,如RETI指令及访问IE、IP等操作时,要延后 一条指令第6章习题答案1、定时器模式2有什么特点?适用于什么场合?答:(1)模式2把TL0(或TL1)配置成一个可以自动重装载的8位定时器/计数器。 TL0计数溢出时不仅使溢出中断标志位 TF0置1,而且还自动把TH0中的内容重 新装载到TL0中。TL0用作8位计数器,TH0用以保存初值。(2)用于定时工作方式时间(TF0溢出周期)为,用于计
50、数工作方式时,最大 计数长度(TH0初值=0)为28=256个外部脉冲。这种工作方式可省去用户软件重装初值的语句,并可产生相当精确定时时间,特别适于作串行波特率发生器。2、 单片机内部定时方式产生频率为100KHZ等宽矩形波,假定单片机的晶振频 率为12MHZ请编程实现。答:T0 低 5 位:1BH;设置定时器TO工作于模式0 ;设置5ms定时初值T0高 8 位: FFHMOV TMOD,#00HMOV TL0,#1BH;启动TO查询到定时时间到?时间到转 L1 时间未到转LOOP继续查询MOV TH0,#0FFHSETB TR0LOOP JBC TF0,L1;sjmp loop ;L1: M
51、OV TL0,#1BH;重新置入定时初值MOV TH0,#0FFHCPL P1.0 ;输出取反,形成等宽矩形波sjmp loop ;重复循环3、89C51定时器有哪几种工作模式?有何区别?答:有四种工作模式:模式0,模式1,模式2,模式3(1)模式0:选择定时器的高8位和低5位组成一个13位定时器/计数器。 TL低5位溢出时向TH进位,TH溢出时向中断标志位TF进位,并申请中断。定时时间t=(213-初值)X振荡周期X 12;计数长度位213=8192个外部脉冲(2)模式1:与模式0的唯一差别是寄存器TH和TL以全部16位参与操 作。定时时间t=(216-初值)X振荡周期X 12;计数长度位2
52、16=65536个外部脉 冲(3)模式2:把TL0和TL1配置成一个自动重装载的8位定时器/计数器。 TL用作8位计数器,TH用以保存初值。TL计数溢出时不仅使TF0置1,而且还 自动将TH中的内容重新装载到TL中。定时时间t=(28-初值)X振荡周期X 12;计数长度位28=256个外部脉冲(4)模式3:对T0和T1不大相同若设T0位模式3, TL0和TH0被分为两个相互独立的8位计数器。TL0为8位计 数器,功能与模式0和模式1相同,可定时可计数。TH0仅用作简单的内部定时功能,它占用了定时器T1的控制位TR1和中断标志位TF1,启动和关闭仅受TR1控制。定时器T1无工作模式3,但T0在工作模式3时T1仍可设置为02。4、89C51内部设有几个定时器/计数器?它们是由哪些特殊功能寄存器组成? 答:89C51单片机内有两个16位定时器/计数器,即T0和T1。T0由两个8位特殊功能寄存器TH0和 TL0组成;T1由TH1和TL1组成。5、定时器用作定时器时,其定时时间与哪些因素有关?作计数器时,对外界计 数频率有何限制?1
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