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文档简介

1、第1章机械系统控制技术概论思考题:1、简述机电一体化的基本概念。机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感器检测技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置和布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并保证整个系统最优化运行的系统工程技术。由此而产生的功能系统,称为机电一体化系统或机电一体化产品。TOCo1-5hz2、机电一体化的机械系统的组成包括:、和。执行机构驱动元件检测元件计算机机体3、机电一体化的机械系统的评价基本指标包括:、和。

2、运动参数指标动力参数指标表征运动参数和动力参数的品质指标4、机械系统实现机电一体化的方法包括:、和。取代法融合法组合法5、阐述组合法实现机电一体化的基本原理。在融合法的基础上,将功能部件或模块。像搭积木一样,根据不同的工作要求,组合成不同的机电一体化的机械产品。如设计机器人。可以将机器人的关节驱动元件、检测元件和控制器做成一个驱动功能模块。根据所设计的机器人的运动的轴数要求,选用和其轴数相同数量的驱动功能模块,就可以实现机器人的动作要求,这一方法可以缩短产品的设计和研制周期,节约工装设备费用,保证精度.而且便于使用和维修。第2章工业控制计算机思考题:1、简述工业现场计算机控制的特点和要求。高可

3、靠性,以适应工业现场十分恶劣和复杂的工作条件;具有实时响应处理能力,以满足工业生产过程实时控制要求;有丰富的可和工业生产现场信号相连接的专业接口;控制系统结构应能组配灵活,易于扩展;有先进的系统软件和使用软件,便于开发。2、计算机总线是、按总线的规模、用途及使用场合,总线可分为、一和三类。计算机模块间传递信息的通道片总线内总线外总线3、外总线又称通信总线,用于各间的通讯,如串行接口总线和之间的通信,如IEEE488总线。微机系统RS-232C微机和其他系统4、总线的性能指标包括:、和。总线宽度标准传输率时钟同步和异步信号线数数据总线和地址总线的多路复用和非多路复用负载能力5、几种工业标准总线包

4、括:、和。STDIBMPC/XTPCI6阐述工业PC的特点?专门为工业过程控制现场设计的工业PC机和普通微机相比,有以下特点:工业PC总线设计支持80286,80386,80486模块化CPU卡和所有的IBMPC/XT/AT总线接口板。所有卡(CPU卡、CRT卡、磁盘控制卡和I/O接口卡)采用高度集成芯片,以减少故障率,并均为模块化、插板式,以便安装、更换和升级换代。所有的卡使用专用的固定架将插板压紧,防止震动引起的接触不良。和IBMPC/XT/AT个人计算机完全兼容,可利用其所有软件资源,方使用户开发。采用和PC/AT总线兼容的无源底板。它使用带有电源层和地的4层电路板,有效地提高了系统的抗

5、干扰能力。无源底板带有4,6,8,12,14或20槽,可插入PC/XT或PC/AT总线模板。机箱采用19”全钢机架,符合EIAR5310C国际标准,可防止电磁干扰;采用150w-350w带除少过滤器的工业开关电源,具有足够的负载驱动能力。机箱内有冷却风扇系统,安装有两个风扇,采用空气正压技术,一个为电源冷却风扇,进风口有空气过滤器;另一个为机箱内部流通风扇,使机箱内部为正压,防止灰尘和污物进入机箱。软盘驱动器安装采用橡皮缓冲防震,并有防尘门。可内装RAM/ROM电子盘卡以取代机械磁盘,使PC机在工业环境下的操作具有咼速、咼可靠性、上电自动启动的功能。板上带有镍镉电池,可保存数据2年。采用带保护

6、膜的标准101键盘,适合在工业环境下使用。工业PC外观图及内部结构团见图2.31。7、工业控制组态软件(特点)?基于Windows环境使用软件提供了一个基于图形、鼠标驱动的系统,使用非常方便。和硬件紧密配合Genie软件包通过内置的驱动程序文持研华公司全系列1/O数据采集卡、ADAM4000系列远程模块。开放性Genic软件2.0之后的版本提供了开放性结构,用户可通过自行编写动态连接库(DLL)的方法在策略编辑器中加入自己的功能模块,用户接口函数简单,对用户编程水平要求不高。汉化和价格优势Genie软件全面汉化,适用国内市场,且价格和其他公司工控组态软件相比具有很大优势。8、工业控制组态软件(

7、功能)?数据采集动态显示实时计算过程控制数据记录通讯功能报警功能开放结构第3章1、单片机原理思考题:1、单片微机(SingIeChipMicroComputer)简称单片机,是将、和全部集成在一个硅片上。CPURAMROM(EPROM)定时器/计数据I/O接口2、MCS-51中央处理器(CPU)包括:和部件。运算部件控制3、运算部件以算术ALU为核心,包含ACC(简称A)、B寄存器、暂存器、标志寄存器PSW等许多部件,它能实现算术运算、逻辑运算、位运算、数据传输等处理。逻辑运算单元累加器4、试分析下面指令执行后,累加器A,标志位C、AC、OV、P的值?MOVA,#67HADDA,#59H解:加

8、法运算过程如下:67H=01100111B58H=01011001B01100111B+01011001B11000000=0C0H则执行后累加器A中的值为0BFH,由相加过程得C=0、AC=1、OV=0、P=0。5、控制部件包括哪些部分?如何运行?控制部件是单片机的控制中心,它包括定时和控制电路、指令寄存器、指令译码器、程序计数器PC、堆栈指针SP、数据指针DPTR以及信息传送控制部件等。它先以振荡信号为基准产生CPU的时序,从ROM中取出指令到指令寄存器,然后在指令译码器中对指令进行译码,产生指令执行所需的各种控制信号,送到单片机内部的各功能部件,指挥各功能部件产生相应的操作,完成对应的功

9、能。TOCo1-5hz&MCS-51单片机存储器结构和一般微机的存储器结构不同,分为程序存储器和数据存储器。程序存储器存放、和。数据存储器用作及。ROMRAM程序固定常数数据表格工作区存放数据7、MCS-51单片机的程序存储器,从物理结构上分为和程序存储器,而对于片内程序存储器,在MCS-51系列中,不同的芯片各不相同,8031和8032内部没有ROM,8051内部有4KBROM,8751内部有4KBEPROM,8052内部有8KBROM,8752内部有8KBEPROM。片内片外8、对于内部没有ROM的8031和8032,工作时只能扩展外部ROM,最多可扩展64K,地址范围为。0000HFFF

10、FH9、对于内部有ROM的芯片,根据情况外部可以扩展ROM,但内部ROM和外部ROM共用存储空间,其中,片内程序存储器地址空间和片外程序存储器的低地址空间重叠。51子系列重叠区域为。64K0000H0FFFH10、程序存储器的7个特殊地址,包括:复位地址、外部中断0_、定时/计数器0、外部中断1_、定时/计数器1一串行口和定时/计数器2(仅52子系列有)002BH。0000H0003H000BH0013H001BH0023H11、从物理结构上分为数据存储器和数据存储器。对于51子系列,片内数据存储器RAM有字节,编址为;除了RAM块外,TOCo1-5hz还有特殊功能寄存器(SFR)块,编址为。

11、片内片外128OOH7FH80HFFH12、片内数据存储器按功能分成以下几个部分:组区、区、区,其中还包含。工作寄存器位寻址一般RAM堆栈区13、堆栈是按的原则进行管理的一段存储区域。MCS-51单片机中,堆栈是用片内数据存储器的一段区域,在具体使用时应避开工作寄存器、位寻址区,一般设在以后的单元,如工作寄存器和位寻址区未用,也可开辟为堆栈。先入后出、后入先出2FH14、CPU专用寄存器包括哪些?累加器A(EOH),寄存器B(FOH),程序状态寄存器PSW(DOH),堆栈指针SP(81H),数据指针DPTR(82H、83H)。15、64K的程序存储器和64K的片外数据存储器地址空间都为OOOO

12、HOFFFFH,地址空间是重叠的,它们如何区分呢?EA为片外程序存储器选用端。该引脚低电平时,选用片外程序存储器,咼电平或悬空时选用片内程序存储器。16、PO口是一个三态双向口,可作为分时复用口,也可作为通用的接口。它包括一个输出锁存器、两个三态缓冲器、输出驱动电路和输出控制电路组成。TOCo1-5hz地址/数据I/O17、当P0口作通用I/O接口时,应注意以下两点:(1)在输出数据时,由于V2截止,输出级是漏极开路电路,要使“1”信号正常输出,必须外接。(2)P0口作为通用I/O口输入使用时,在输入数据前,应先向P0口写a。上拉电阻118、P1口是准双向口,它只能作通用接口使用。I/O19、

13、P2口也是准双向口,它有两种用途:通用I/O接口和地址线。高8位20、P3口除了作为准双向通用I/O口使用外,它的每一根线还具有功21、片外总线结构P3口第二功能P3.0RXD串行口输入端P3.1TXD串行口输出端P3.2INTO外部中断0请求输入端,低电平有效P3.3INT1外部中断1请求输入端,低电平有效P3.4TO定时/计数器0外部计数脉冲输入端P3.5T1定时/计数器0外部计数脉冲输入端P3.6WR外部数据存储器写信号,低电平有效P3.7RD外部数据存储器读信号,低电平有效地址总线地址总线宽度为位,寻址范围都为KB。由口经地址锁存器提供低8位(A7A0),口提供高8位(A15A8)而形

14、成。可对片外程序存储器和片外数据存储器寻址。1664P0P2数据总线数据总线宽度为8位,由口直接提供。P0控制总线控制总线由第二功能状态下的P3口和4根独立的控制线RST、EA、ALE和PSEN组成。22、PSEN(29脚):片外程序存储器读选通信号输出端,电平有效。低23、ALE/PROG(30脚):信号输出端。ALE在每个机器周期内输出两个脉冲。地址锁存24、VCC(40脚):接+5V电源端;VSS(20脚):接+5V电源端。正地25、程序单步执行方式?是指在外部单步脉冲的作用下,使单片机一个单步脉冲执行一条指令后就暂停下来,再一个单步脉冲再执行一条指令后又暂停下来。它通常用于调试程序、跟

15、踪程序执行和了解程序执行过程。26、什么是指令周期?计算机取一条指令至执行完该指令需要的时间称为指令周期,不同的指令,指令周期不同。单片机的指令周期以机器周期为单位。MCS-51系列单片机中,大多数指令的指令周期由一个机器周期或两个机器周期组成,只有乘法、除法指令须要4机器周期指令。27、什么是机器周期?机器周期是单片机的基本操作周期,每个机器周期包含S1、S2、S6,6个状态,每个状态包含2拍P1和P2,每一拍为一个时钟周期(振荡周期)。因此,一个机器周期包含12个时钟周期。依次可表示为S1P1、S1P2S2P1、S2P2、S6P1、S6P2。第3章2、单片机汇编程序设计思考题:1、MCS-

16、51系列单片机指令系统功能强、指令短、执行快。从功能上可分成五大类:指令、指令、指令、指令和指令。数据传送算术运算逻辑操作控制转移位操作。2、MCS-51单片机的寻址方式按操作数的类型,可分为数的寻址和指令寻址,数的寻址有:寻址、寻址、寻址和寻址,指令的寻址有寻址和寻址。常数寻址(立即寻址)寄存器数寻址(寄存器寻址)存储器数寻址(直接寻址方式、寄存器间接寻址方式、变址寻址方式)位寻址绝对寻址和相对寻址3、指出哪个是常数寻址(立即寻址)、寄存器数寻址(寄存器寻址)、存储器数寻址(直接寻址方式、寄存器间接寻址方式、变址寻址方式)和位寻址,指令的寻址有绝对寻址和相对寻址?MOVA,#20HMOVA,

17、R0MOVA,20HMOVA,P0MOVA,R1MOVCA,A+DPTR4、片内RAM和片外RAM的低端256字节都可以用R0和R1作指针访问,它们之间用什么指令来区别?对于片内RAM和片外RAM的低端256字节都可以用R0和R1作指针访问,它们之间用指令来区别。片内RAM访问用MOV指令,片外RAM访问用MOVX指令。5、特殊功能寄存器名称实际上是特殊功能寄存器单兀的地址。符号6、变址寻址是指操作数的地址由基址寄存器的地址加上变址寄存器的地址得到。在MCS-51系统中,它是以数据指针寄存器或程序计数器PC为基址,累加器为变址,两者相加得存储单元的地址,所访问的存储器为_存储器。DPTRA程序

18、7、位寻址是指操作数是进制位的寻址方式。二8、指令寻址的相对寻址时,目的地址=当前PC+rel=转移指令的地址+转移指令的+rel。字节数9、数据传送指令有29条,是指令系统中数量最多、使用也最频繁的一类指令。这类指令可分为三组:指令、指令、指令。普通传送数据交换堆栈操作10、普通传送指令以助记符MOV为基础。分成数据存储器传送指令、数据存储器传送指令和存储器传送指令。片内片外程序11、片内数据存储器传送指令MOV,指令格式:MOV目的操作数,源操作数。其中:源操作数可以为A、Rn、Ri、direct、#data,目的操作数可以为A、Rn、Ri、direct,组合起来总共16条,按目的操作数的

19、寻址方式划分为五组,请写出分析16条语句的含义?以A为目的操作数(2)以Rn为目的操作数MOVA,Rn;AJRnMOVA,direct;Aj(direct)MOVA,Ri;AJ(Ri)MOVA,#data;AJ#dataMOVRn,A;RnJAMOVRn,direct;Rnj(direct)MOVRn,#data;RnJ#data以直接地址direct为目的操作数MOVdirect,A;(direct)JAMOVdirect,Rn;(direct)JRnMOVdirect,direct;(direct)J(direct)MOVdirect,Ri;(direct)J(Ri)MOVdirect,#

20、data;(direct)J#data以间接地址Ri为目的操作数MOVRi,A;(Ri)JAMOVRi,direct;(Ri)J(direct)MOVRi,#data;(Ri)J#data以DPTR为目的操作数MOVDPTR,#data16;DPTRJ#data1612、源操作数和目的操作数中的Rn和Ri不能相互配对。如不允许有MOVRn,Rn”,MOVRi,Rn”这样的指令,在MOV指令中,不允许在一条指令中同时出现寄存器,无论它是寄存器寻址还是寄存器寻址。工作间接13、在MCS-51系统中只能通过和片外数据存储器进行数据传送,访问时,只能通过Ri和DPTR以方式进行。累加器A间接寻址14、

21、应注意查表指令的长度为1个字节,当前程序计数器PC的值应为查表指令的地址加。115、写出完成下列功能的程序段。将R0的内容送R6中程序为:MOVA,R0MOVR6,A将片内RAM30H单元的内容送片外60H单元中程序为:MOVA,30HMOVR0,#60HMOVXR0,A将片外RAM1000H单元的内容送片内20H单元中程序为:MOVDPTR,#1000HMOVXA,DPTRMOV20H,A将ROM2000H单元的内容送片内RAM的30H单元中程序为:MOVA,#0MOVDPTR,#2000HMOVCA,A+DPTRMOV30H,A16、若入栈保存时入栈的顺序为:PUSHAPUSHB则出栈的顺

22、序为:POPBPOPA仃、试把存放在R1R2和R3R4中的两个16位数相加,结果存于R5R6中。处理时,R2和R4用一般的加法指令ADD,结果放于R6中,R1和R3用带进位的加法指令ADDC,结果放于R5中,程序如下:CLRCMOVA,R2ADDA,R4MOVR6,AMOVA,R1ADDCA,R3MOVR5,A18、求R3R2-R1。程序为:MOVA,R2CLRCSUBBA,R1MOVR3,A19、ADD和ADDC指令在执行时要影响CY、AC、OV和P标志位。而INC指令除了INCA要影响标志位外,对其它标志位都没有影响。P20、乘法指令MULAB执行后将影响和标志,CY复位,对于OV:当积大

23、于255时(即B中不为0),OV为1;否则,OV为0。CYOV21、除法指令DIVAB执行后将影响和标志,一般情况CY和OV都清0,只有当B寄存器中的除数为0时,CY和OV才被置1。CYOV22、十进制调整指令DAA的调整过程为:(1)若累加器A的低四位为十六进制的AF或辅助进位标志AC为1,则累加器A中的内容作加调整。06H(2)若累加器A的高四位为十六进制的AF或进位标志CY为1,则累加器A中的内容作力卩调整。60H23、在使用中,逻辑和用于实现对指定位清,其余位不变;逻辑或用于实现对指定位置,其余位不变;逻辑异或用于实现指定位,其余位不变。01取反24、写出完成下列功能的指令段。1对累加

24、器A中的1、3、5位清0,其余位不变ANLA,#11010101B2对累加器A中的2、4、6位置1,其余位不变ORLA,#01010100B3.对累加器A中的0、1位取反,其余位不变XRLA,#00000011B25、在MCS-51系统中,只能对累加器A中的内容进行清零和求反,如要对其它的寄存器或存储单元进行清零和求反,则须放在累加器进行,运算后再放回原位置。A26、写出对R0寄存器内容求反的程序段。程序为:MOVA,R0CPLAMOVR0,A27、若累加器A中的内容为10001011B,CY=0,贝U执行RLCA指令后累加器A中的内容为,CY=。00010110B128、长转移指令LJMPa

25、ddr16;PCaddr16执行时直接将该16位地址送给程序指针,程序无条件地转到16位目标地址指明的位置去。指令中提供的是16位目标地址,所以可以转移到64KB程序存储器的任意位置,故得名为”。该指令不影响标志位,使用方便。缺点是:执行时间长,字节数多。PC长转移29、若AJMP指令地址为3000H。AJMP后面带的11位地址addrll为123H,则执行指令AJMP指令的PC值?addrll后转移的目的位置是多少?30、在2100H单元有SJMP指令,若rel=5AH(正数),则转移目的地址为215CH(向后转);若rel=F0H(负数),则转移目的地址为2012H(向前转)。用汇编语言编

26、程时,指令中的相对地址rel往往用目的位置的标号(符号地址)表示。机器汇编时,能自动算出相对地址值;但手工汇编时,需自己计算相对地址值rel。rel的计算方法如下:rel=目的地址(SJMP指令地址+2)如目的地址等于2013H,SJMP指令的地址为2000H,则相对地址rel为。11H31、在单片机程序设计中,通常用到一条SJMP指令:,该指令的功能是在自己本身上循环,进入等待状态。其中符号$表示转移到本身,它的机器码为80FEH。在程序设计中,程序的最后一条指令通常用它,使程序不再向后执行以避免执行后面的内容而出错。32、编写程序能根据累加器A的值0、去执行(并写出注解)。MOVDPTR,

27、#TABLEJMPA+DPTRTABLE:AJMPTAB0AJMPTAB2AJMPTAB4AJMPTAB633、条件转移指令有三种:移指令。累加器A判零比较SJMP$2、4、6转移到相应的TAB0TAB6分支;表首地址送DPTR;根据A值转移;当(A)=0时转TAB0执行;当(A)=2时转TAB2执行;当(A)=4时转TAB4执行;当(A)=6时转TAB6执行条件转移指令、转移指令、转i1不为零34、把片外RAM的30H单元开始的数据块传送到片内RAM的40H开始的位置,直到出现零为止。片内、片外数据传送以累加器A过渡。每次传送一个字节,通过循环处理,直到处理到传送的内容为0结束。程序如下:M

28、OVR0,#30HMOVR1,#40HLOOP:MOVXA,R0MOVR1,AINCR1INCR0JNZLOOPSJMP$35、比较转移指令用于对两个数作比较,并根据比较情况进行,比较转移指令有四条。转移36、在MCS-51系统中,通常用指令来构造循环结构,实现重复处理。DJNZ37、统计片内RAM中30H单元开始的20个数据中0个数,放于R7中。用R2作循环变量,最开始置初值为20;作R7作计数器,最开始置初值为0;用R0作指针访问片内RAM单元,最开始置初值为30H;用DJNZ指令对R2减1转移进行循环控制,在循环体中用指针R0依次取出片内RAM中的数据,判断,如为0,则R7中的内容加1。

29、程序:MOVR0,#30HMOVR2,#20MOVR7,#0LOOP:MOVA,R0CJNEA,#0,NEXTINCR7NEXT:INCR0DJNZR2,LOOP38、长调用指令LCALLaddr16执行过程?(PC)J(PC)+3(SP)J(SP)+1(SP)J(PC)70(SP)J(SP)+1(SP)J(PC)158(PC)addr16该指令执行时,先将当前的PC(指令的PC加指令的字节数3)值压入堆栈保存,入栈时先低字节,后高字节。然后转移到指令中addr16所指定的地方执行。由于后面带16位地址,因而可以转移到程序存储空间的任一位置。39、绝对调用指令ACALLaddr11执行过程?(

30、PC)(PC)+2(SP)(SP)+1(SP)(PC)70(SP)(SP)+1(SP)(PC)158(PC)100addr1140、RET执行时将子程序调用指令压入堆栈的地址出栈,第一次出栈的内容送PC的8位,第二次出栈的内容送PC的8位。高低41、如何把片内RAM中位寻址区的20H位的内容传送到30H位?程序:MOVC,20HMOV30H,C42、位逻辑操作指令包括位、和位或,总共10位指令清0、置1、取反、位和43、利用位逻辑运算指令编程实现下面硬件逻辑电路的功能。程序:MOVCANLC,P1.1CPLCORLC,/P1.2MOVF0,CMOVC,P1.3ORLC,P1.4ANLC,F0C

31、PLCMOVP1.5,C,P1.03P1.544、从片外RAM中30H单元开始有100个数据,统计当中正数、0、和负数的个数,分别放于R5、R6、R7中。R5、R6、R7清零,在循环体中判断,如大于0,则R5中的内0,则R7中的内容加1。设用R2作计数器,用DJNZ指令对R2减1转移进行循环控制,在循环体外设置R0指针,指向片外RAM30H单元,对用指针R0依次取出片外RAM中的100个数据,容加1;如等于0,则R6中的内容加1;如小于程序:MOVR2,#100MOVR0,#30HMOVR5,#0MOVR6,#0MOVR7,#0LOOP:MOVXA,R0CJNEA,#0,NEXT1;CJNE程

32、序:MOVR2,#100MOVR0,#30HMOVR5,#0MOVR6,#0MOVR7,#0LOOP:MOVXA,R0CJNEA,#0,NEXT1;CJNEA,#data,+3,不转移,继续执行若Adata,贝UC=0,PC若Avdata,贝UC=1,PCrel;若A=data,J则PCPCPC+3+rel,转移PC+3+rel,转移INCSJMPNEXT1R6NEXT3;相对转移指令格式:SJMPrel;PCPC+2+rel:CLRC$表示转移到本身,它的机器码为80FEH。在程序设计中,程序的最后一条指令通常用它,使程序不再向后执行以避免执行后面的内容而出错。SUBBA,#0JNCNEXT

33、2;JNCrel;继续执行若C=0,则转移,PCPC+2+rel;否则程序INCR5SJMPNEXT3NEXT2:INCR7NEXT3:INCR0DJNZR2,LOOP;DJNZdirect,rel;先(direct)中的内容减1,再判断(direct)中的内容是否等于零,若不为零,则转移。SJMP$;该指令的功能是在自己本身上循环,进入等待状态。其中符号45、NOP;这是一条单字节指令。执行时,不作任何操作,仅将程序计数器PC的内容加,使CPU指向下一条指令继续执行程序。1(PC=PC+1)46、ORG伪指令后的地址是程序或数据的地址。起始47、DB伪指令用于定义字节数据,可以定义一个字节,

34、也可定义多个字节,字义多个字节时,两两之间用间隔,定义的多个字节在存储器中是存放的。逗号连续48、ORG3000HTAB1:DB12H,34HDB5,A,abc汇编后,各个数据在存储单元中的存放情况?12HUhTih?LH62H63HSOOOH5001H3002H5003H3004H5005H3006H49、ORG3000HTAB2:DW1234H,5678H汇编后,各个数据在存储单元中的存放情况?3000H12H丄IH3002H苍H300?H盏I50、多字节无符号数加法,设从片内RAM30H单元和40H单元有两个16字节数,把它们相加,结果放于30H单元开始的位置处(设结果不溢出)。处理过程

35、:用R0作指针指向30H单元,用R1作指针指向40H单元,用R2为循环变量,初值为16,在循环体中用ADDC指令把R0指针指向的单元和R1指针指向的单元相加,加得的结果放回R0指向的单元,改变R0、R1指针指向下一个单元,循环16次,在第一次循环前应先将CY清零。画出程序流程图,并写出程序。ORG1000HMOVR0,#30HMOVR1,#40HMOVR2,#16CLRCLOOP:MOVA,R0ADDCA,R1MOVR0,AINCR0INCR1DJNZR2,LOOPEND51、一位十六进制数转换成ASCII码。一位十六进制数有十六个符号09、A、B、C、D、E、F。其中,09的ASCII码为3

36、0H39H,AF的ASCII码为41H46H,转换时,只要判断十六进制数是在09之间还是在AF之间,如在09之间,加30H,如在AF之间,力卩37H,就可得到ASCII码。设十六进制数放于R2中,转换的结果放于R2中。请写出汇编程序?程序如下:ORG0200HMOVA,R2CLRCSUBBA,#0AH;减去0AH,判断在09之间,还是在AF之间MOVA,R2JCADD30;如在09之间,直接加30HADDA,#07H;如在AF之间,先加07H,再加30HADD30:ADDA,#30HMOVR2,AEND52、一位十六进制数转换8段式数码管显示码。一位十六进制数09、A、B、C、D、E、F的8段

37、式数码管的共阴极显示码为3FH、06H、5BH、4FH、66H、6DH、7DH、07H、7FH、67H、77H、7CH、39H、5EH、79H、71H。由于数和显示码没有规律,不能通过运算得到,只能通过查表方式得到。设数放在R2中,查得的显示码也放于R2中,用MOVCA,A+DPTR查表。试写出汇编程序?如编码是两个字节如何处理?程序如下:ORG0200HCONVERT:MOVDPTR,#TAB;DPTR指向表首址MOVA,R2;转换的数放于AMOVCA,A+DPTR;查表指令转换MOVR2,ARETTAB:DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07HDB7FH,67H,

38、77H,7CH,39H,5EH,79H,71H;显示码表在这个例子中,编码是一个字节,只通过一次查表指令就可实现转换,如编码是两个字节,则需要用两次查表指令才能查得编码,第一次取得低位,第二次取得高位。53、转移指令表中的转移指令是由AJMP指令构成,如果分支数大于128个,如分支数有256个。程序如下请说明程序含义?ORG0200HMOVDPTR,#TABMOVDPTR,#TAB;DPTR指向转移指令表首址MOVA,R2RLAJNCNEXTMOVA,R2RLAJNCNEXT;分支信息放累加器A中;分支信息乘2;JNCrel;若C=0,则转移,PCPC+2+rel;否则程序继续执行INCDPH

39、INCDPH;高字节调整到DPH中(INCDPH;DPHDPH+1);转向形成的散转地址;转移指令表NEXT:JMPA+DPTRTAB:AJMPOPR0AJMPOPR1AJMPOPR2AJMPOPR255三.3、单片机C语言程序设计思考题:1、C-51的特点有()A、C语言作为一种非常方便的语言而得到广泛的支持,国内最通用的是KeilC51。B、C语言程序本身不依赖于机器硬件系统,基本上不作修改就可将程序从不同的单片机中移植过来。C、C提供了很多数学函数并支持浮点运算,开发效率高,故可缩短开发时间,增加程序可读性和可维护性。2、C51的数据声明的一般格式如下类型说明符修饰符标识符=初值请说明C

40、语句“unsignedcharcodeFlag=OxOf;的含义。声明一个无符号的char型变量Flag,并给他赋初值为OxOf;并且声明他所在的存储空间在片内统一编址的ROM中。3、C51的程序结构和一般C语言的结构相同,以函数为程序入口,程序体中包含若干语句还可以包含若干函数。main()4、根据下列汇编语言清零程序(将2000H20FFH的内容清零),编写C语言程序:;(0000H)送DPTR;0送(DPTR);DPTR+1;字节数加1ORG0000HSE01:MOVR0,#00HMOVDPTR,#2000HLOO1:CLRAMOVXDPTR,AINCDPTRINCR0CJNER0,#0

41、0H,LOO1;不到FF个字节再清LOOP:SJMPLOOPC51清零程序#includevreg51.hmain()inti;unsignedcharxdata*p=0 x2000;/*指针指向2000H单元*/for(i=0;i256;i+)*p=0;p+;/*清零2000H-20FFH单元*/三.5、单片机C语言和汇编语言混合编程思考题:1、单片机混合编程的优点?编程效率高2执行速度快可读性、可移植性好和使用范围广第3章6MCS-51单片机内部资源及编程思考题:1、利用单片机的P1口接8个发光二极管,P0口接8个开关,编程实现,当开关动作时,对应的发光二极管亮或灭。只须把P0口的内容读出

42、后,通过P1口输出即可。汇编程序:ORG0100HMOVP0,#0FFHLOOP:MOVA,P0MOVP1,ASJMPLOOPC51语言程序:#ineludevoidmain(void)unsignedchari;P0=0 xff;for(;)i=P0;P1=i;2、外部计数脉冲的频率应小于振荡频率的。1/243、定时/计数器的工作方式共有种,其中方式0是位的定时/计数方式;方式1是位的定时/计数方式,如计数值为N,则置入的初值X为:X=一,方式2下,16位的计数器只用了位来计数,用的是TL0(或TL1)的8位来进行计数,而TH0(或TH1)用于保存初值。方式3下,定时/计数器T0被分为两个部

43、分TL0和TH0,其中,可作为定时/计数器使用,而固定只能作定时器使用,对机器周期进行计数。131665536-N8TL0TH04、通常利用定时/计数器来产生周期性的。波形5、设系统时钟频率为12MHZ,用定时/计数器T0编程实现从P1.0输出周期为500卩s的方波。试分析编程方法并写出汇编程序?分析:从P1.0输出周期为500卩s的方波,只须P1.0每250卩s取反一次则可。当系统时钟为12MHZ,定时/计数器T0工作于方式2时,最大的定时时间为256卩s,满足250卩s的定时要求,方式控制字应设定为00000010B(02H)。系统时钟为12MHZ,定时250卩S,计数值N为250,初值X

44、=256-250=6,则TH0=TL0=06H。采用中断处理方式的程序:汇编程序:ORG0000HLJMPMAINORG000BH;中断处理程序CPLP1.0RETIORG0100H;主程序MAIN:MOVTMOD,#02HMOVTH0,#06HMOVTL0,#06HSETBEASETBET0SETBTR0SJMP$END6计算机和外界的通信有两种基本方式:和。并行通信串行通信7、根据信息传送的方向,串行通信可以分为单工、和3种。半双工全双工8、判断:a如果在通信过程的任意时刻,信息只能由一方A传到另一方B,则称为单工。b如果在任意时刻,信息既可由A传到B,又能由B传A,但只能由一个方向上的传

45、输存在,称为半双工传输。c如果在任意时刻,线路上存在A到B和B到A的双向信号传输,则称为全双工。9、串行通信按信息的格式又可分为和两种方式。异步通信同步通信10、串行异步通信方式的特点是数据在线路上传送时是以一个字符(字节)为单位,未传送时线路处于空闲状态,空闲线路约定为高电平:”传送一个字符又称为一信息。1帧11、判断题:由于一次只传送一个字符,因而一次传送的位数比较少,对发送时钟和接收时钟的要求相对不高,线路简单,但传送速度较慢。12、串行同步通信方式的特点是数据在线路上传送时以为单位,一次传送多个字符,传送时须在前面加上一个或两个同步字符,后面加上校验字符。字符块13、判断题:同步方式时

46、一次连续传送多个字符,传送的位数多,对发送时钟和接收时钟要求较高,往往用同一个时钟源控制,控制线路复杂,传送速度快。14、波特率是指串行通信中,单位时间传送的二进制,单位为bp位数15、每秒传送200个字符,每个字符1位起始位、8个数据位、1个校验位和1个停止位。则波特率为bps。220016、串行口的工作方式方式0通常用来外接移位寄存器,用作扩展I/O口。方式0工作时波特率固定为:fosc/12。工作时,串行数据通过输入和输出,同步时钟通过输出。发送和接收数据时低位在前,高位在后,长度为8位。RXDTXD17、判断:设置波特率方式如下:a对于方式0,不需要对波特率进行设置。b对于方式2,设置

47、波特率仅须对PCON中的SMOD位进行设置。c对于方式1和方式3,设置波特率不仅须对PCON中的SMOD位进行设置,还要对定时/计数器T1进行设置,这时定时/计数器T1一般工作于方式28位可重置方式。18、串行口的使用通常用于三种情况:利用方式0扩展;利用方式1实现点对点的;利用方式2或方式3实现多机通信。并行I/O口双机通信19、利用方式0扩展并行I/O,MCS-51单片机的串行口在方式0时,当外接一个串入的移位寄存器,就可以扩展并行输出口,当外接一个串出的移位寄存器时,就可以扩展并行输入口。并出并入20、用8051单片机的串行口外接串入并出的芯片CD4094扩展并行输出口控制一组发光二极管

48、,使发光二极管从左至右延时轮流显示。如下图,试写出汇编程序?RXDDATATXDCLKSTBPL0J80518051CD4094是一块8位的串入并出的芯片,带有一个控制端STB,当STB=O时,打开串行输入控制门,在时钟信号CLK的控制下,数据从串行输入端DATA一个时钟周期一位依次输入;当STB=1,打开并行输出控制门,CD4094中的8位数据并行输出。使用时,8051串行口工作于方式0,8051的TXD接CD4094的CLK,RXD接DATA,STB用P1.0控制,8位并行输出端接8个发光二极管。如图所示。汇编程序:ORG0000HLJMPMAINORG0100HMAIN:MOVSCON,

49、#00HMOVA,#01HCLRP1.0START:MOVSBUF,ALOOP:JNBTI,LOOP;TI为串行口控制寄存器的发送中断标志位。SETBP1.0ACALLDELAY;ACALL绝对调用指令执行时将子程序调用指令压入堆栈CLRTIRLA;累加器A循环左移CLRP1.0SJMPSTARTDELAY:MOVR7,#05HLOOP2:MOVR6,#0FFHLOOP1:DJNZR6,LOOP1DJNZR7,LOOP2RET;执行时将子程序调用指令压入堆栈的地址出栈END21、要实现甲和乙两台单片机点对点的双机通信,线路只须将甲机的和乙机的相连,将甲机的RXD和乙机的TXD相连,和地线相连。

50、TXDRXD地线22、判断:中断源一般有:1外部中断INTO和INT12定时/计数器TO和T1中断3串行口中断无同级或高级中断正在处理。现行指令执行到最后一个机器周期且已结束。若现行指令为RETI或访问IE、IP的指令时,执行完该指令且紧随其后的另一条指令也已执行完毕。23、判断:中断响应过程(1)根据中断请求源的优先级高低,对相应的优先级状态触发器置1”。保护断点,即把程序计数器PC的内容压入堆栈保存。清内部硬件可清除的中断请求标志位(IE0、IE1、TFO、TF1)。把被响应的中断服务程序入口地址送入PC,从而转入相应的中断服务程序执行。第3章7MCS-51单片机常用接口思考题:1、MCS

51、-51单片机的8051/8751片内有4K的ROM/EPROM,简述只需要外接晶体振荡器和复位电路就可构成最小系统的特点?由于片外没有扩展存储器和外设,P0、P1、P2、P3都可以作为用户I/O口使用。片内数据存储器有128字节,地址空间00H7FH,没有片外数据存储器。内部有4KB程序存储器,地址空间0000H0FFFH,没有片外程序存储器,EA应接高电平。可以使用两个定时/计数器T0和T1,一个全双工的串行通信接口,5个中断源。2、8031最小使用系统片内无程序存储器片,因此,在构成最小使用系统不仅要外接晶体振荡器和复位电路,还应外扩展存储器。程序3、MCS-51单片机可扩展片外程序存储器

52、KB,地址为0000HFFFFH。644、MCS-51单片机可扩展片外数据存储器64KB,地址为。0000HFFFFH5、译码有哪两种方法,部分译码有何不足?部分译码法和全译码法。部分译码就是存储器芯片的地址线和单片机系统的地址线顺次相接后,剩余的高位地址线仅用一部分参加译码。部分译码使存储器芯片的地址空间有重叠,造成系统存储器空间的浪费。8031片内无程序存储器片,因此,在构成最小使用系统不仅要外接晶体振荡器和复位电路,还应外扩展程序存储器。请说明74LS373三态缓冲输出锁存器的作用?丄74LS373的输出端Q0Q7可直接和总线相连。当三态允许控制端OE为低电平时,Q0Q7为正常逻辑状态,

53、可用来驱动负载或总线。当OE为高电平时,Q0Q7呈高阻态,即不驱动总线,也不为总线的负载,但锁存器内部的逻辑操作不受影响。当锁存允许端LE为高电平时,Q随数据D而变。当LE为低电平时,Q被锁存在已建立的数据电平。由于P0口为数据地址复用,数据总线、地址总线共用P0口,所以要分时复用。先送地址信息,由ALE使能锁存器将地址信息锁存在外设的地址端,然后送数据信息和读写使能信号,在指定的地址进行读写操作。利用74LS373锁存器可保持译码地址信号不受数据信号的影响。7、对于检测键盘上有无键按下通常采用3种方式:、.、查询工作方式定时扫描工作方式中断处理方式8、为什么要使用光耦?发光二极管把输入的电信

54、号转换为光信号传给光敏管转换为电信号输出,由于没有直接的电气连接,这样既耦合传输了信号,又有隔离干扰的作用。三.8、MCS-51和D/A、A/D的接口(2学时选讲)思考题:1、简述A/D转换器的类型及原理?A/D转换器(ADC)的作用是把模拟量转换成数字量,以便于计算机进行处理。随着超大规模集成电路技术的飞速发展,现在有很多类型的A/D转换器芯片,不同的芯片,它们的内部结构不一样,转换原理也不同,各种A/D转换芯片根据转换原理可分为计数型A/D转换器、逐次比较式、双重积分型和并行式A/D转换器等;按转换方法可分为直接A/D转换器和间接A/D转换器;按其分辨率可分为416位的A/D转换器芯片。2

55、、A/D转换器的主要性能指标有:、分辨率转换时间量程转换精度3、简述D/A转换器的性能指标?1)分辨率。单位数字量所对应模拟量增量,即相邻两个二进制码对应的输出电压之差称为D/A转换器的分辨率。它确定了D/A产生的最小模拟量变化,也可用最低位(LSB)表示。2)精度精度是指D/A转换器的实际输出和理论值之间的误差,它是以满量程VFS的百分数或最低有效位(LSB)的分数形式表示。3)线性度用非线性误差的大小表示D/A转换的线性度。并且把理想的输入输出特性的偏差和满刻度输出之比的百分数定义为非线性误差。D/A转换器的非线性误差定义为实际转换特性曲线和理想特性曲线之间的最大偏差,并以该偏差相对于满量

56、程的百分数度量。在转换器电路设计中,一般要求非线性误差不大于1/2LSB。4)温度灵敏度在满刻度输出的条件下,温度每升高C,输出变化的百分数定义为温度系数。D/A转换器的实际转换特性(各数字输入值所对应的各模拟输出值之间的连线)和理想的转换特性(始、终点连线)之间是有偏差的,这个偏差就是D/A的线性误差。即两个相邻的数字码所对应的模拟输出值(之差)和一个LSB所对应的模拟值之差。常以LSB的分数形式表示。5)建立时间转换时间TS(建立时间):从D/A转换器输入的数字量发生变化开始,到其输出模拟量达到相应的稳定值所需要的时间称为转换时间。三.9、MCS-51单片机的其他接口(没有对应文档)第3章

57、10单片机使用系统设计(0.5学时)思考题:1、单片机使用系统开发的基本过程?一系统需求和方案调研系统需求和方案调研的目的是通过市场或用户了解用户对拟开发使用系统的设计目标和技术指标。通过查找资料,分析研究,解决以下问题:1)了解国内外同类系统的开发水平、器材、设备水平、供应状态;对接收委托研制项目,还应充分了解对方技术要求、环境状况、技术水平,以确定课题的技术难度。2)了解可移植的硬、软件技术。能移植的尽量移植,以防止大量低水平重复劳动。3)摸清硬、软件技术难度,明确技术主攻方向。4)综合考虑硬、软件分工和配合方案。单片机使用系统设计中,硬、软件工作具有密切的相关性。二可行性分析可行性分析的

58、目的是对系统开发研制的必要性及可行性作出明确的判定结论。根据这一结论决定系统的开发研制工作是否进行下去。可行性分析通常从以下几个方面进行论证:1)市场或用户的需求情况。2)经济效益和社会效益。3)技术支持和开发环境。4)现在的竞争力和未来的生命力。系统方案设计系统功能设计包括系统总体目标功能的确定及系统硬、软件模块功能的划分和协调关系。系统功能设计是根据系统硬件、软件功能的划分及其协调关系,确定系统硬件结构和软件结构。系统硬件结构设计的主要内容包括单片机系统扩展方案和外围设备的配置及其接口电路方案,最后要以逻辑框图形式描述出来。系统软件结构设计主要完成的任务是确定出系统软件功能模块的划分及各功

59、能模块的程序实现的技术方法,最后以结构框图或流程图描述出来。系统详细设计和制作系统详细设计和制作就是将前面的系统方案付诸实施,将硬件框图转化成具体电路,并制作成电路板,软件框图或流程图用程序加以实现。系统调试和修改系统调试是检测所设计系统的正确性和可靠性的必要过程。单片机使用系统设计是一个相当复杂的劳动过程,在设计、制作中,难免存在一些局部性问题或错误。系统调试可发现存在的问题和错误,以便及时地进行修改。调试和修改的过程可能要反复多次,最终使系统试运行成功,并达到设计要求。生成正式系统或产品系统硬件、软件调试通过后,就可以把调试完毕的软件固化在EPROM中,然后脱机(脱离开发系统)运行。如果脱

60、机运行正常,再在真实环境或模拟真实环境下运行,经反复运行正常,开发过程即告结束。2、一个单片机使用系统的硬件电路设计包括三个部分内容:一是二是,三是。单片机芯片的选择单片机系统扩展系统配置4.1、电器控制原理思考题:1、电器是对于电能的生产、输送、分配和使用起控制、调节、检测及保护等作用的工具之总称。如:,.等。开关,熔断器、变压器2、低压电器:直流小于,交流小于。1500V1200V3、常见低压电器有:,开关电器主令电器熔断器接触器继电器信号灯4、简述继电器的基本功能和种类?继电器是一种根据某种输入信号的变化,而接通或断开控制电路,实现自动控制和保护电力拖动装置的自动电器,其输入量可以是电流

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