《单片机原理及接口技术》_梅丽凤_习题解答(课后答案)

1、单片机原理及接口技术教材课后习题答案1-1解答:单片微型计算机简称单片机。 一个完整的单片机芯片至少有中央处理器 (CPU 、 随机存储器 (RAM 、 只读存储器(ROM 、定时 /计数器及 I/O接口等部件。1-2解答:优异的性价比;集成度高、体积小、有很高的可靠性;控制功能强大;低功耗、低电压,便于生产 便携式产品;外部总线增加了 I2C及 SPI 等串行总线方式,进一步缩小了体积,简化了结构。1-3解答:8052子系列片内 ROM 和 RAM 的容量比 8051子系列各增加一倍,另外,增加了一个定时 /计数器 和一个中断源。2-1解答:MCS-51单片机由 8个部件组成:中央处理器(C

2、PU ,片内数据存储器(RAM ,片内程序存储 器(ROM/EPROM ,输入 /输出接口(I/O口,分为 P0口、 P1口、 P2口和 P3口 ,可编程串行口, 定时 /计数器,中断系统及特殊功能寄存器(SFR 。中央处理器(CPU :单片机的核心部分,它的作用是读入和分析每条指令,根据每条指令的功能 要求,控制各个部件执行相应的操作。片内数据存储器(RAM :存放各项操作的临时数据。片内程序存储器(ROM/EPROM :存放单片机运行所需的程序。输入 /输出接口(I/O口 :单片机与外设相互沟通的桥梁。可编程串行口:可以实现与其它单片机或 PC 机之间的数据传送。定时 /计数器:具有可编程

3、功能,可以完成对外部事件的计数,也可以完成定时功能。中断系统:可以实现分时操作、实时处理、故障处理等功能。特殊功能寄存器(SFR :反映单片机的运行状态,包含了单片机在运行中的各种状态字和控制字, 以及各种初始值。2-2解答:EA 引脚是片内外程序存储器的选择信号。 当 EA 端保持高电平时, 访问内部程序存储器, 但在 PC (程序计数器值超过 0FFFH (对于 8051/8751/80C51或 1FFFH (对于 8052时,将自动转向访问 外部程序存储器。当 EA 端保持低电平时,不管是否有内部程序存储器,则只访问外部程序存储器。 由于 8031片内没有程序存储器,所以在使用 8031

4、时, EA 引脚必须接低电平。2-3解答:在 MCS-51单片机中,除 P3口具有第二功能外,还有 3条控制线具有第二功能。P3口的第二功能:P3.0 RXD :串行数据接收端P3.1 TXD :串行数据发送端P3.2 0INT :外部中断 0申请输入端P3.3 1INT :外部中断 1申请输入端P3.4 T0:定时器 0计数输入端P3.5 T1:定时器 1计数输入端P3.6 WR :外部 RAM 写选通3条控制线的第二功能:ALE PROG :片内 EPROM 编程脉冲。片内具有 EPROM 的芯片,在 EPROM 编程期间,此引脚 输入编程脉冲。RESET VPD :备用电源。 VCC 掉

5、电期间,此引脚可接备用电源,以保持内部 RAM 数据不丢失。 EA VPP :片内 EPROM 编程电源。在对片内具有 EPROM 的芯片进行编程时,此引脚用于施加 21V 编程电源。2-4解答:MCS-51单片机的内部存储空间分为数据存储器和程序存储器。内部数据存储器:共 256字节单元,包括低 128个单元和高 128个单元。低 128字节又分成 3个区 域:工作寄存器区(00H1FH ,位寻址区(20H2FH和用户 RAM 区(30H7FH 。高 128字节是供 给特殊功能寄存器使用的,因此称之为特殊功能寄存器区。内部程序存储器:在 8031片内无程序存储器, 8051片内具有 4KB

6、掩模 ROM , 8751片内具有 4KBEPROM 。2-6解答:内部 RAM 低 128个单元按用途分成 3个区域:工作寄存器区 (00H1FH , 位寻址区 (20H2FH 和用户 RAM 区(30H7FH 。2-7解答:DPTR 是数据指针寄存器,是一个 16位寄存器,用来存放 16位存储器的地址,以便对外部数据存 储器 RAM 中的数据进行操作。 DPTR 由高位字节 DPH 和低位字节 DPL 组成。2-8解答:所谓堆栈,顾名思义就是一种以“堆”的方式工作的“栈” 。堆栈是在内存中专门开辟出来的按照 “先进后出,后进先出”的原则进行存取的 RAM 区域。堆栈的用途是保护现场和断点地

7、址。在 8051单片机复位后,堆栈指针 SP 总是初始化到内部 RAM 地址 07H 。从 08H 开始就是 8051的堆栈区,这 个位置与工作寄存器组 1的位置相同。因此,在实际应用中,通常要根据需要在程序初始化时对 SP 重 新赋值,以改变堆栈的位置。2-9解答:程序状态字寄存器 PSW 是 8位寄存器,用于存放程序运行的状态信息。CY (PSW.7 :进位标志位。AC (PSW.6 :辅助进位标志位。F0(PSW.5 、 F1(PSW.1 :用户标志位。RS1(PSW.4 、 RS0(PSW.3 :工作寄存器组选择位。OV (PSW.2 :溢出标志位。P (PSW.0 :奇偶标志位。2-

8、10解答:P0口由一个所存器、两个三态输入缓冲器、场效应管、控制与门、反相器和转换开关组成;作为 输出口时, 必须外接上拉电阻才能有高电平输出, 作为输入口时, 必须先向锁存器写 “ 1” ; 作为普通 I/O口使用或低 8位地址 /数据总线使用。P1口内没有转换开关,但有上拉电阻;只用作普通 I/O口使用。P2口比 P1口多了一个转换控制开关;作为普通 I/O口使用或高 8位地址线使用。P3口比 P1口增加了与非门和缓冲器;具有准双向 I/O功能和第二功能。上述 4个端口在作为输入口使用时,应注意必须先向端口写“ 1” 。在时钟电路工作后,只要在单片机的 RESET 引脚上出现 24个时钟震

9、荡脉冲(两个机器周期以上 的高电平,单片机就能实现复位。复位后, CPU 和系统都处于一个确定的初始状态,在这种状态下,所有的专用寄存器都被赋予默 认值,除 SP=07H, P0P3口为 FFH 外,其余寄存器均为 0。3-2解答:标号: <操作码 > 操作数 ;注释 3-3解答:MCS-51系列单片机提供了 7种寻址方式:(1立即寻址:操作数在指令中直接给出,立即数前面有“ #” 。(2直接寻址:在指令中直接给出操作数地址。对应片内低 128个字节单元和特殊功能寄存器。(3寄存器寻址:以寄存器的内容作为操作数。对应的寄存器有:R0R7、 A 、 AB 寄存器和数据 指针 DPTR

10、 。(4寄存器间接寻址:以寄存器的内容作为 RAM 地址,该地址中的内容才是操作数。对应片内 RAM 的低 128个单元采用 R0、 R1作为间址寄存器,片外 RAM 低 256个单元可用 R0、 R1作为间址 寄存器,整个 64KB 空间可用 DPTR 作为间址寄存器。(5变址寻址:以 DPTR 或 PC 作为基址寄存器,以累加器 A 作为变址寄存器,并以两者内容相 加形成的 16位地址作为操作数地址。对应片内、片外的 ROM 空间。(6相对寻址:只在相对转移指令中使用。对应片内、片外的 ROM 空间。(7位寻址:对可寻址的位单独进行操作。对应位寻址区 20H2FH单元的 128位和字节地址

11、能 被 8整除的特殊功能寄存器的相应位。3-4解答:直接寻址方式。3-5解答:寄存器间接寻址方式。3-6解答:立即寻址方式,直接寻址方式,寄存器寻址方式,寄存器间接寻址方式,位寻址方式。3-7解答:变址寻址方式3-8解答:对于 8052单片机内部 RAM 的高 128B ,必须采用寄存器间接寻址方式进行访问。3-10解答:R0 30H , (R0 =30HA (R0 , (A =40HR1(A , (R1 =40HB (R1 , (B =10H(R1(P1 , (R1 =(40H =EFHP2(P1 , (P2 =EFH10H 20H , (10H =20H30H (10H , (30H =2

12、0H结果:(R0 =30H, (A =40H, (R1 =40H, (B =10H, (40H =EFH, (P2 =EFH, (10H =20H, (30H =20HA (A 23H , (A =03H42H (42H (A , (42H =37HA (A (R0 , (A =34HA (A , (A =CBH结果:(A =CBH3-19解答:DA A 指令的作用是对 A 中刚进行的两个 BCD 码的加法结果进行修正,即继续使 BCD 码加法运 算的结果保持为 BCD 码。使用时, DA A 指令只能使用在加法指令后,即 ADD 指令和 ADDC 指令。 3-24解答:(1正确。(2错误。原

13、因:清零指令只能用于累加器 ACC 和位操作,而本题中 E0H 只能是字节地址(位 地址的范围是 00H7FH ,所以该条指令错误。(3错误。原因:ACC 是直接字节地址,不能用于清零指令。(4正确。 ACC.0是一个位,可以应用到清零指令中。(5正确。(6错误。原因:取反指令只能用于累加器 ACC 和位操作,而本题中 E0H 只能是字节地址(位 地址的范围是 00H7FH ,所以该条指令错误。(7错误。原因:ACC 是直接字节地址,不能用于取反指令。(8正确。 ACC.0是一个位,可以应用到取反指令中。3-26解答:指令 LJMP addr16是长转移指令,指令中提供了 16位目的地址,寻址

14、范围是 64KB 。指令 AJMP addr11是绝对转移指令,指令中 11位目的地址,其中 a7a0在第二字节, a10a8则 占据第一字节的高 3位,寻址范围是与 PC 当前值(本指令所在地址 +本条指令所占用的字节数 2在同 一个 2K 的区域内。3-27解答:(1 MOV P1, #0CAH ; P1CAH , P1=CAH=11001010BMOV A , #56H ; A56H , A=56H=01010110BJB P1.2, L1 ;若 P1.2=1,则转移至 L1JNB ACC.3, L2 ;若 ACC.3=0,则转移至 L2L1:L2:执行完本段程序后将转移至 L2,因为

15、P1.2=0, ACC.3=0,所以转至 L2。(2 MOV A , #43H ; A43H , A=43H=01000011BJB ACC.2, L1 ;若 ACC.2=1,则转移至 L1JBC ACC.6, L2 ;若 ACC.6=1,则转移至 L2,同时将 ACC.6清零 L1:L2:执行完本段程序后将转移至 L2,因为 ACC.2=0, ACC.6=1,所以转至 L2,并且将 ACC.6清零。 4-1解答:MOV A , 21H ADD A , 23H MOV 25H , A MOV A , 20H ADDC A , 22H MOV 24H , A RET4-2解答:ORG 0200H

16、 MOV A , 51H MOV B , #20 MUL AB MOV 53H , A MOV 52H , B MOV A , 50H MOV B , #3 MUL AB ADD A , 53H MOV 53H , A MOV A , B ADDC A , 52H MOV 52H , A RET4-3解答:ORG 0300H MOV A , DATACJNE A , #20, LOP1 LOP1: JC LOP3CJNE A , #50, LOP2 LOP2: JC LOP4 MOV B , #1 LJMP LOP5 LOP3: MOV B , #2 LJMP LOP5 LOP4: MOV B

17、 , #5 LOP5: MUL ABMOV FUNC , ARET5-1解答:51系列单片机的内部设有两个定时 /计数器。分别有两种工作方式:定时器方式和计数器方式。由 TMOD (定时器模式控制寄存器中的控制位 T /C 进行选择。定时器方式的脉冲来自于内部时钟脉冲, 每个机器周期是计数器的值增 1;计数器方式的脉冲来自于外部输入引脚 T0(P3.4或 T1(P3.5 。5-3解答:51系列单片机的定时 /计数器有四种工作模式。 分别由 TMOD 中的 M1和 M0进行选择。 特点如下: 题图 4-1 习题 4-3流程图 5-8解答:(TMOD =27H=00100111B此时, T1工作于

18、模式 2,定时方式(即波特率发生器方式 。 T1工作于模式 3, TL0和 TH0同为计 数方式。6. 4解答:波特率表示每秒传输的二进制数据位数。Fb =11×250=2750 其波特率应为 2750bps 。 6. 5解答:MCS-51单片机串行口有 4种工作模式,由串行控制寄存器 SCON 中的 SM0、 SM1 两位组合来确 定。模式 0是同步位移寄存器方式,用于 I/O口的串、并转换。模式 1是 8位异步通信方式,桢格式 10位,波特率可变,用于双机通信。 模式 2是 9位异步通信方式,桢格式 11位,波特率固定,用于多机通信。模式 3是 9位异步通信方式,桢格式 11位,

19、波特率可变,用于多机远距离通信。 模式 1、 2、 3的区别主要表现在桢格式和波特率两个方面。 6. 6解答:模式 0的波特率固定:fosc/12模式 2的波特率固定:fosc/n(n=64或 32模式 1、 3的波特率可变:T1溢出率 /n(n=32或 16 6. 7解答:定时器 T1模式 2是自动装载初值模式, 波特率精度高。 若已知系统晶振频率、通信选用的波特率,其初值 波特率*384 1mod (256+-=s f x osc7. 1解答: MCS-51系统有 0INT 、 T0、 1INT 、 T1和串行口共五个中断源; 0INT 和 1INT 的中断标志是 IE0和 IE1,在电平

20、方式下,当外部中断输入信号是低电平时,由硬 件置 1;在边沿方式下,当外部中断输入信号是下降沿时,由硬件置 1;定时计数器溢出中断 T0和 T1的中断标志位是 TF0和 TF1, 当定时 /计数器产生溢出时, 该位由硬件置 1; 串行口中断标志是 TI 或 RI , 当单片机接收到或发送完一帧数据后,由硬件置 1。外部中断 0INT 和 1INT 的电平方式,无法清除,需采取硬件和软件相结合的方法来清除;边沿方 式,在 CPU 响应中断后自动清除;定时 /计数器 0和 1的溢出中断,在 CPU 响应中断后自动清除;串行口中断(包括串行接收中断 RI 和串行发送中断 TI ,由软件清零。 0IN

21、T 、 T0、 1INT 、 T1和串行口中断 5个中断源分别对应的中断入口地址是:0003H 、 000BH 、 0013H 、 001BH 、 0023H 。7. 2 解答:MCS-51的中断系统有两个中断优先级:高优先级和低优先级。中断优先级的控制方式是:高优先级中断可以中断正在响应的低优先级中断,反之则不能。优先级中断不能互相中断。即某个中断(不论是高优先级或低优先级一旦得到响应,与其同级 的中断就不能再中断它。同一中断优先级中优先权由高到低的次序是 0INT 、 T0、 1INT 、 T1和串行口中断,若有多个中 断源同时请求中断, CPU 将先响应优先权高的中断,后响应优先权低的中

22、断。通过中断优先级控制寄存器 IP 可以选择 5个中断源的优先级别7. 3解答: MCS-51有 IE0、 TF0、 IE1、 TF1、 TI 和 RI 共 6个中断标志位。相同之处是这些中断标志位都是由硬件自动产生的,不同之处是外部中断和计数 /定时器中断标 志的清零是由硬件自动完成的,而串行口中断标志(TI 、 RI 不会自动清除,必须由用户在串行中断服 务程序中用指令对 TI 或 RI 清0。7. 4 解答 :MOV IE, #10010110B ; T0、 1INT 、串行口允许中断MOV IP, #00010100B ; 1INT 和串行口中断为高优先级CLR IT1 ; 1INT

23、电平触发方式8. 1解答:程序存储器和数据存储器虽然共用 16位地址线和 8位数据线, 但数据存储器的读和写由 RD 和 W R 信号控制,程序存储器由读选通信号 PSEN 控制,两者虽然共处同一地址空间,但由于控制信号不同, 故不会发生总线冲突。8. 2解答:MCS-51单片机的寻址范围是 64KB ,既 0000HFFFFH;8031单片机可以配置的存储器最大容量:程序存储器 64KB ;片外数据存储器 64KB ;用户可以使用的最大容量是:64KB ROM、 64KBRAM 、 128B 片内 RAM 及 SFR 。8. 5解答:8031单片机与两片 2732A EPROM芯片连接如图 8-28. 9解答:8155工作方式控制字的作用是使可编程的 A 口、 B