《51单片机技术应用教程（C语言版）（活页式）》课后参考答案 陈贵银

项目一习题答案1个LED的闪烁设计与制作1.将下列十六进制无符号数转换为十进制数。2DH，B056H，358H，4CEH，C7DH解：2CH=44；4FEH=1278；378H=888；100H=256；CADH=32452．用十进制数写出下列补码表示的机器数的真值。71H，80H，F8H，397DH，9350H，CF42H解：71H=113，80H=-128，F8H=-8，397DH=14717，9350H=-27824，CF42H=-124783．下列两个数相加，结果是否产生了溢出。（1）33H+5AH（2）（29H）+（5DH）（3）4CH+（68H）解：（1）溢出；（2）溢出；（3）无溢出什么是单片机、单片机系统和单片机应用系统？答：单片机：又名微控制器，是将微型计算机中的中央处理器（CPU）、随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）及I/O口电路等主要部件，结合连接它们的总线集成在一块芯片上，即它是一块智能芯片。单片机系统：单片机本身只是一块芯片，它并不能集成计算机的全部电路，因此需要加上时钟、复位电路等，才能构成单片机最小应用系统；若最小系统资源不足时，还需扩展外围电路和外围芯片等，从而构成能满足应用要求的单片机系统。单片机应用系统：它是为实际的控制应用而设计的，该系统与控制对象结合在一起，是满足嵌入式对象要求的全部电路系统。它在单片机的基础上配置了前/后向通道接口电路、人机交互通道接口电路、串行通信接口等面向对象的接口电路。另单片机系统和单片机应用系统都是软硬件结合的系统，缺一不可。单片机有哪些特点？答：单片机的特点很多，主要是体积小品种多，价格便宜，可靠性高，使用灵活，还有（1）突出控制功能（2）ROM和RAM分开（3）单片机资源具有广泛的通用性（4）易于扩展ROM、RAM、定时/计数器、中断源等资源。为什么说AT89C51单片机是MCS-51系列机的兼容机？AT89C51单片机有何优点？答：AT89系列单片机是将FLASH存储器技术和MCS-51系列单片机的基本内核相结合的单片机，且管脚也与之兼容，可以直接代换，所以说AT89C51是MCS-51系列的兼容机。AT89C51单片机是AT89系列机的标准型单片机，它的优点主要有：内ROM是FLASH存储器，已获得广泛应用的80C51兼容，采用静态逻辑设计，操作频率范围宽，具有两个软件选择的节电模式等。AT89C51单片机有哪些主要功能部件组成？答：CPU，RAM，ROM，I/O接口等。面包板、电路实验PCB在产品开发过程中有什么作用？它们各有什么优缺点？答：它们都是单片机实际应用系统中的不可缺少的一部分，它们都是构成硬件系统连接的载体介质。面包板可以多次利用，可是稳定性不高；电子电路实验板的稳定性由焊接质量来决定，不可多次利用；PCB板最为可靠，可是如果不是量产，价格偏高，时间较长。简述单片机应用研发过程和研发工具。答：任务分析→方案论证→硬件设计→软件设计→仿真调试→实物制作与调试。研发工具：调试仿真软件KEIL、在线仿真器、编程器或ISP下载器、PROTEUS仿真平台、教学实验板等。项目二参考答案模拟汽车左右转向灯控制系统的设计与制作1.单项选择题（1）A；（2）C；（3）D；（4）A；（5）A；（6）A；（7）C；（8）C；（9）D；（10）C2.填空题（1）硬件系统、软件系统（2）时钟、复位（3）XTAL1、XTAL2、RST、（4）片内数据存储器、片内程序存储器、片外数据存储器、片外程序存储器（5）时钟电路（6）程序存储器（7）工作寄存器组、位寻址区、用户RAM区（8）1us、2us（9）上电复位电路、按键复位电路（10）2、高3.简答题（1）P3口的第二功能是什么？答：P3口各引脚的第二功能如下表所示：引脚第二功能信号名称P3.0RXD串行数据接收P3.1TXD串行数据发送P3.2外部中断0申请P3.3外部中断1申请P3.4T0定时/计数器0的外部输入P3.5T1定时/计数器1的外部输入P3.6外部RAM写选通P3.7外部RAM读选通（2）AT89C51单片机片内RAM低128B是有什么特点，分为几个功能区域？答：片内RAM低128单元的配置如下：地址功能30H~7FH数据缓冲区20H~2FH位寻址区（00H~7FH）18H~1FH第3组工作寄存器（R0~R7）10H~17H第2组工作寄存器（R0~R7）08H~0FH第1组工作寄存器（R0~R7）00H~07H第0组工作寄存器（R0~R7）寄存器常用于存放操作数及中间结果等；内部RAM的20H~2FH单元，既可作为一般RAM单元使用，进行字节操作，也可对单元中每一位进行位操作；在内部RAM低128单元中，通用寄存器占去了32个单元，位寻址区占去了16个单元，剩下80个单元，这就是供用户使用的一般RAM区，其单元地址为30H~7FH。（3）简述AT89C51单片机的特殊功能寄存器的特点。答：AT89C51单片机共有21个可寻址的特殊功能寄存器，它们不连续地分布在片内RAM的高128单元中，尽管其中还有许多空闲地址，但用户不能使用。另外还有一个不可寻址的特殊功能寄存器，即程序计数器PC，它不占据RAM单元，在物理上是独立的。在可寻址的21个特殊功能寄存器中，有11个寄存器不仅可以字节寻址，也可以进行位寻址。项目三用三种循环语句控制流水灯设计与制作 参考答案一、单选题1.A 2.D 3.A 4.A 5.A 6.A 7.D 8.A 9.D 10.C二、填空题1.sbitLED=P1^1;2. sfr3. signedchar；4.if，ifelse，ifelseif，switchcase5.do-while，while6.0，17.#definePI3.14158.无符号字符9.6.0，110.if条件，switch开关三、简答题1. ANSIC是由美国国家标准局（ANSI——AmericanNationalStandardsInstituteI）在二十世纪八十年代，为避免各开发厂商使用不同的C语言语法，为C语言制订了一套完整的国际标准语法。C51语言是面向51系列单片机开发平台而设计的，符合ANSIC标准的高级程序语言。C51编译器根据51系列单片机的硬件结构做了特殊扩展，将C语言源程序编译生成Intel格式的可再定位目标代码，为单片机开发人员提供用C语言编程的方法。2. 数据类型是数据的不同格式，描述数据的值域范围和占用存储单元的数量，包含常量和变量。C51语言扩展了四种数据类型：bit、sbit、sfr、sfr16，使得开发人员可以直接访问单片机的内部存储资源。3. C51的位数据类型bit用来定义位类型变量，值域为0、1两个数值；用可寻址位数据类型sbit定义的变量，能访问单片机内部RAM中的可寻址位或专用寄存器中的可寻址位。4. 处理有符号数据类型的数据时，C51编译器需要额外的操作来测试代码的符号位，这会使得目标代码量增加，程序运行时间增长，执行效率降低。在单片机应用系统中如果没有不需要负数运算的时候，就应尽可能使用无符号数据类型，以提高程序的运算速度。5. C51编译器的存储器模式有三种：small、compact和large。small模式默认将变量数据存储在内部RAM中，compact模式默认将变量数据存储在外部RAM的一页（256B）中，large模式默认将变量数据存储在外部RAM区（64KB）中。6.符号常量是用一个标识符来表示的常量，需要用预处理命令#define来定义。在程序中使用符号常量，一是可以用与常量相关的标识符代表实际常量，望而知义，二是方便程序调试。7.if语句和switch语句8.while语句、do-while语句和for语句项目四答案花样霓虹灯的设计与制作单选题1.D2.D3.D4.A5.二、填空题1.程序存储器2.s[1]='D'；s[3]=0；s[5]=0。3.a[1][2]=23；a[3][2]=26；a[2][4]=40。4.将整型数据p按照二进制循环右移2位简答题1.字符串是一组字符的有序序列，字符串的最右一位字符后面还有一个看不见的串结束符\0。字符数组也是一组字符的有序排列，但字符数组不一定有结束符\0。字符数组可以保存字符串，反之则不成立。2.用户自定义函数是根据需要编写的函数。从其定义形式上划分为三种形式：无参数函数、有参数函数和空函数。（1）无参数函数。此种函数被调用时，既无参数输入，也不返回结果给调用函数，它是为完成某种操作过程而编写的。（2）有参数函数。在定义此类函数时，必须定义与实际参数一一对应的形式参数，并在函数结束时返回结果给调用该函数的程序使用，函数的返回值是通过函数中的return语句获得的。调用时必须提供实际的输入参数。（3）空函数。此种函数体内无语句，是空白的。调用此种空函数时，什么工作也不做，不起任何作用，定义此种函数的目的并不是为了执行某种操作，而是为了以后程序功能扩充。项目五参考答案LED显示秒表设计与制作一、单选题BDABDAC，AABCADBBCB二、填空题1.加，8、13、162.T0计数器、T1计数器、工作方式寄存器TMOD、控制寄存器TCON3.设置定时器的工作方式，不能，控制定时器的启动与停止，可以4.内部机器周期脉冲，T0（P3.4）或T1（P3.5），下降沿5.外部引脚或上的高电平、运行控制位TRx共同控制6.“1”，硬件，软件7.TL0的低5位、TH0的高8位，138.8位TL1、8位TH1，169.8，TL1，TH110.初值重载功能11.9.182ms，65.536ms，256µs12.TL0、TH0，停止计数13.门控位GATE14.正在执行的程序，特殊事件（中断服务程序）15.提高了CPU的效率、实时处理、故障处理16.中断请求（或中断申请），中断响应17.5，两，两18.低优先级中断19.硬件20.中断类型号，工作寄存器组号三、简答题1．8051单片机定时器/计数器由T0计数器、T1计数器、工作方式寄存器TMOD和控制寄存器TCON四大部分组成。T0和T1均为独立的16位加法计数器，分别由两个8位寄存器组成：T0由TH0和TL0构成，T1由TH1和TL1构成，以方便编程设置不同的计数位数。TMOD用于设置定时器的工作方式；TCON用于控制定时器的启动与停止。2．定时器/计数器编程包括以下四个步骤。（1）确定计数/定时功能、工作方式等，对TMOD赋值。（2）计算并设置计数初值。计数功能，已知计数个数COUNT，T初值=M-COUNT；定时功能，已知定时时间t定时，T初值=M-t定时/T机器周期。M为最大计数值。初值写入TH0、TL0或TH1、TL1。（3）启动定时/计数器，将TR0或TR1置“1”。（4）计数溢出处理（查询或中断两种方式）。3．方式0初值设置：TH0=(8192-COUNT/1)/32；TL0=(8192-COUNT/1)%32；方式1初值设置：TH0=(65536-COUNT/1)/256；TL0=(65536-COUNT/1)%256；方式2初值设置：TH0=256-COUNT/1；TL0=256-COUNT/1；（1）：外部中断请求0。由P3.2引脚输入，IT0位（TCON.0）决定是低电平有效还是下降沿有效。一旦输入信号有效，中断标志位IE0自动置1，向CPU申请中断。（2）：外部中断请求1。由P3.3引脚输入，IT1位（TCON.2）决定是低电平有效还是下降沿有效。一旦输入信号有效，中断标志位IE10自动置1，向CPU申请中断。（3）TF0：T0溢出中断请求。当T0计数溢出时，T0中断请求标志位（TCON.5）自动置1，向CPU申请中断。（4）TF1：T1溢出中断请求。当T1计数溢出时，T1中断请求标志位（TCON.7）自动置1，向CPU申请中断。（5）RI或TI：串行口中断请求。当接收或发送完一帧串行数据时，串行口中断请求标志位RI（SCON.0）或TI（SCON.1）自动置1，向CPU申请中断。CPU响应中断的条件有：①有中断源发出中断请求；②总中断允许位EA置1；③申请中断的中断源允许位置1。CPU响应中断的阻断情况有：①CPU正在响应同级或更高优先级的中断；②当前指令未执行完；③正在执行中断返回或访问寄存器IE和IP。项目六练习题答案1.单项选择题（1）A（2）B（3）C（4）D（5）A2.填空题（1）8（2）共阳极、共阴极（3）字形码（4）恒定接地、恒定接+5V、静态显示（5）段选口、位选口、动态显示3.简答题（1）简述LED数码管静态显示与动态显示各自的优劣。静态显示方式只需较小的电流就可以获得较高的亮度，占用CPU时间少，编程简单，但需要占用I/O口线数量较多，只适用于显示位数较少的场合。动态显示方式需要占用I/O口线少，可节省单片机I/O接口资源，但其显示的亮度低于静态显示方式，且因为CPU要不断地重复运行扫描显示程序，将占用CPU更多的时间。（2）简述LED数码管动态扫描显示工作原理。在某一时段，只让其中1位LED位选口有效，并在段选口上送出相应的字形显示编码，其他位的LED处于熄灭状态；延时一段时间，下一时段按顺序选通另外1位LED，并送出相应的字形显示编码，依此规律循环下去，直到最后1位LED被选通，显示指定字符。项目七练习题答案1.单项选择题（1）D（2）B（3）A（4）C（5）C（6）D（7）A（8）D2.填空题（1）逐行扫描法、逐列扫描法。（2）行周期、场周期。（3）写命令、写数据、读状态、读数据。（4）读状态、0。（5）低电平、高电平。（6）机械弹性作用、5~10ms。（7）4根行线、4根列线、行、列线。（8）逐列扫描法、行列反转法。3.简答题（1）简述逐行扫描动态显示的工作原理。逐行扫描动态显示原理：先显示第1行，其他7行熄灭，延时一段时间；再显示第2行，其他7行熄灭，延时一段时间；依次扫描第3行到第8行即可。（2）单片机与字符型LCD液晶显示器有哪几种连接方式，分别是怎么实现的？单片机与字符型LCD液晶显示器有4位与8位共2种连接方式。8位连接方式通常采用单片机的一个8位I/O端口与LCD液晶显示器的8条数据线相连，另一个I/O口的3个引脚分别与液晶显示器的3个控制端RS、R/W、E连接。4位连接方式是采用单片机的4位I/O口线与LCD液晶显示器的高4位数据线连接，控制线接法与8位一致。（3）简述通过扫描法识别键盘按键的编程过程。①判断有无键按下。②键盘扫描取得闭合键的行、列号。③用计算法或查表法得到键值。④判断闭合键是否释放，如没释放则继续等待。⑤将闭合键的键值保存，同时转去执行这个闭合键的功能。项目八练习题答案1.单项选择题（1）C（2）D（3）C（4）A（5）A（6）B（7）B（8）B2.填空题（1）并行通信、串行通信（2）同步串行通信、异步串行通信（3）数据字符、校验字符（4）允许接收、禁止接收（5）起始位、数据位、停止位（6）SMOD值3.简答题（1）简述并行通信与串行通信各自的优劣。并行通信速度快，传输线多，适用于近距离的数据通信，但硬件接线成本高；串行通信速度慢，但硬件成本低，传输线少，适用于长距离数据传输。（2）简述异步串行通信的字符帧格式和意义。异步串行通信字符帧由起始位、数据位、校验位、停止位4个部分构成，起始位用于向接收设备表示发送端开始发送1帧信息，数据位是紧跟起始位之后的数据信息，校验位用来表征串行通信中采用奇校验还是偶校验，停止位用来表征字符帧结束。（3）当单片机工作于方式1和方式3时，怎么设置波特率。在方式1和方式3下，波特率由定时器T1的溢出率和SMOD共同决定，即波特率=2其中，X为定时器T1的预置值，SMOD为电源及波特率选择寄存器PCON的BIT7值，fosc为系统工作时钟频率。项目九练习答案参考答案一、单选题AACABABADB二、填空题1．模拟量数字量数字量模拟量2.权电阻电流式、R-2R电阻网络电压分压式、R-2R电阻网络电流式、等值电阻分压式PWM积分式3.分辨率，建立时间4.分辨率，转换精度，转换速度