单片机原理接口及应用李群芳版习题解答参考

单片机原理、接口及应用——嵌入式系统技术基础习题解答

预备篇

计算机的基础知识40H,62H,50H,64H,7DH,FFH812,104,213,256,2936,941十进制数原码补码十进制数原码补码281CH1CH250FAHFAH-289CHE4H-347815BHFEA5H10064H64H92803A0H03A0H-1308082HFF7EH-92883A0HFC60H机器数真值分别为:27,233,－128,－8,14717,31467,－27824,－12478133H+5AH=8DH,OV=1,CY=0; 2-29H-5DH=7AH,OV=0,CY=1;365H-3EH=27H,OV=0,CY=1; 44CH-68H=E4H,OV=0,CY=0;十进制数压缩BCD数非压缩BCD数ASCn码 38 38H 0308H 3338H 255 255H020505H 323535H 483 483H040803H 343833H 764 764H070604H 373634H10001000H01000000H10251025H-01000205HASCn码表示的十六进制数分别为：105H,7CAH,2000H,8A50H基础篇第1章、MCS-51单片机结构单片微型计算机即单片机是包含CPU、存储器和I/O接口的大规模集成芯片，即它本身包含了除外部设备以外构成微机系统的各个部分，只需接外设即可构成独立的微机应用系统;微机处理器仅为CPU,CPU是构不成独立的微机系统的;参见教材节参见教材第6页表格参见教材表参见教材表和表当PSW=10H表明选中的为第二组通用寄器R0~R7的地址为10H~17H程序存储器和数据存储器尽管地址相同,但在数据操作时,所使用的指令不同,选通信号也不同,因此不会发生错误;内部数据程序外部数据程序振荡周期=μs机器周期=2μs指令周期=2~8μsA=0,PSW=0,SP=07,P0~P3=FFH第2章、51系列单片机的指令系统参见教材节因为A累加器自带零标志，因此若判断某内部RAM单元的内容是否为零,必须将其内容送到A,JZ指令即可进行判断;当A=O时,两条指令的地址虽然相同,但操作码不同,MOVC是寻址程序存储器,MOVX是寻址外部数据存储器,送入A的是两个不同存储空间的内容；目的操作数 源操作数寄存器 直接SP间接寻址 直接直接 直接直接寄存器间址寄存器寄存器间址Cy=1,OV=0,A=94H立即直接变址寄存器√√×√×××××

√

√

×××××√××××A=25H50H=0SP=61H×51H=25H 52H=70HSP=62HSP=61HSP=60HSP=24HSP=10HDPL=10HDPH=24H执行结果将0送外部数据存储器的2410单元程序运行后内部RAM20H=B4H,A=90H机器码源程序7401LA:MOVA,01HF590LB:MOVP1,A23RLAB40AFACJNE,10,LB80F6SJMPLAANLA,0FHSWAPAANLP1,0FHORLP1,ASJMP$MOVA,R0XCHA,R1MOVR0,ASJMP$1利用乘法指令MOVB,04HMULABSJMP$2利用位移指令RLAMOVB,ARLAMOVA,20HMOV20H,AANLA,0FCHANLA,03HSJMP$3用加法指令完成ADDA,ACCMOVR1,A;R1=4AMOVR0,A;R0=2AMOVA,BMOVA,0ADDCA,B ;进位×2ADDCA,0MOVB,A ;存积高位MOVB,A/存2人的进位MOVA,R1 ;存积低位MOVA,R0SJMP$ADDA,ACCXRL40H,3CHSJMP$MOVA,20HADDA,21HDAAMOV22H,A;存和低字节MOVA,0ADDCA,0MOV23H,A;存进位SJMP$MOVA,R0JZZEMOVR1,0FFHSJMP$ZE:MOVR1,0SJMP$MOVA,50HMOVB,51HMULABMOV53H,BMOV52H,ASJMP$MOVR7,0AHWOP:XRLP1,03HDJNZR7,WOPSJMP$2.19单片机的移位指令只对A,且只有循环移位指令,为了使本单元的最高位移进下一单元的最低位,必须用大循环移位指令移位4次;ORG0MOVA,22HCLRCRLCAMOVA,20HMOV22H,ARLCAMOVA,0MOV20H,ARLCAMOVA,21HMOV23H,ARLCASJMP$MOV21H,A第3章、MSC-51单片机汇编语言程序设计3.1因为是多个单元操作,为方便修改地址使用间址操作;片外地址用DPTR指示,只能用MOVX指令取数到A,片内地址用R0或R1指示,只能用MOV指令操作，因此循环操作外部数据存贮器→A→内部部数据存贮器;ORG0000HMOVDPTR,1000HMOVR0,20HLOOP:MOVXA,DPTRMOVR0,AINCDPTRINCR0CJNER0,71H,LOOPSJMP$要注意两高字节相加应加低字节相加时产生的进位,同时要考虑最高位的进位;ORG 0 MOV 51H,AMOV A,R0 MOV A,0ADDA,R6 ADDCA,ACCMOV 50H,A MOV 52H,AMOV A,R7 SJMP $ADDCA,R1A中放小于14H20的数,平方表的一个数据占2个字节,可用BCD码或二进制数存放.如A中放的是BCD码,则要先化成二进制数再查表；ORG0 INC AMOVDPTR,TAB MOVC A,A+DPTRADDA,ACC ;A2 MOVR6,APUSHACC SJMP $MOVCA,A+DPTR TAB: DB 00,00,00,01,00,04,MOVR7,A 00,09,00,16H,……ΓUΓΛV√V√UD……… ,先用异或指令判两数是否同号,在同号中判大小,异号中正数为大.ORG0 BG: MOV 22H,21HMOV A,20H SJMP $XRLA,21H CMP: MOV A,20HANL A,80H CJNE A,21H,GRJZCMP GR: JNC AGJB,BG MOV 22H,21HAG:MOV 22H,20H SJMP $SJMP$3.5fosc=6MHZ机器周期数DELAY:MOVR1,0F8H 1LOOP:MOVR3,0FAH1DJNZ R3,$ 2DJNZ R1,LOOP 2RET 21+1+20xFA+20xF8+212/6MHz= 1+1+2250+2248+22us将待转换的数分离出高半字节并移到低4位加30H;再将待转换的数分离出低半字节并30H,安排好源地址和转换后数的地址指针,置好循环次数;ORG0000HMOVA,R0MOVR7,05HANLA,0FHMOVR0,20HADDA,30HMOVR1,25HMOVR1,ANET:MOVA,R0INCR0ANLA,0F0HINCR1SWAPADJNZR7,NEADDA,30HSJMP$MOVR1,AENDINCR1片内RAM间址寄存器只能有R0和R1两个,而正数、负数和零共需3个寄存器指示地址,这时可用堆栈指针指示第三个地址,POP和PUSH在指令可自动修改地址;R0指正数存放地址和R1指负数存放地址，SP指源数据存放的末地址,POP指令取源数据,每取一个数地址减1;ORG0000HMOVR7,10HMOVA,0MOVR0,AMOVR4,AINCR0MOVR5,AAJMPDJMOVR6,ANE:INCR5MOVR0,40HMOVR1,AMOVR1,50HINCR1MOVSP,3FHAJMPDJNEXT:POPACCZER0:INCR6JZZER0DJ:DJNZR7,NEXTJB,NESJMP$INCR4END可直接用P标志判断JBP,retORG0000HMOVA,40HJBP,EN;奇数个1转移ORLA,80H;偶数个1最高位加“1”EN:SJMP$取补不同于求补码,求补码应区别正、负数分别处理,而取补不分正、负,因正、负数均有相对于模的补数;用取反加1求补也可用模00H减该数的方法求补；ORG0000HMOVR7,03HAB:INCR0MOVR0,DATAMOVA,R0MOVCPLA,R0ACPLAADDCA,0ADDA,01DJNZR7,ABMOVR0,ASJMP$3.1016个单字节累加应用ADD指令而不能用ADDC指令,和的低位存A,当和超过一个字节,和的高字节存于B,并要加进低位相加时产生的进位，16个单字节加完后,采用右移4次进行除十六求平均值的运算,商在BUF2单元,余数在BUF2-1单元；ORG0000HMOVBUF2,AMOVR7,0FHMOVR0,BUF1NEX:MOVBUF2-1,0CLRCMOV B,0 MOV A,BMOV A,R0 RRC AMOV R2,A MOV B,ANEXT: MOV A,R2 MOV A,BUF2INC R0 RRC AADD A,R0 MOV BUF2,AMOV R2,A MOV A,BUF2-1MOV A,B RRC AADDC A,0 MOV BUF2-1,AMOV B,A DJNZ R6,NEXDJNZ R7,NEXT SJMP $;以上完成求和 ;以上完成除十六运算MOVR6,04H将20H单元的内容分解为高4位和低4位,根据是否大于9分别作加37H和30H处理;ORG0000HMOVA,20HANLA,0F0HASCIIMOV21H,ASJMP$:CJNEA,0AH,NESWAPANE:JCA30ACALLASCIIMOV22H,AMOVA,20HA30:ADDA,37HRETADDA,30HANLA,0FHACALLASCII要注意,位的逻辑运算其中一个操作数必须在C;ORG0000HMOVC,20HANLC,2FHCPLCORLC,/2FHORG0000HRETCPLCANLC,53HMOV,CSJMP$ENDENDMOVC,ANLC,ANLC,/MOV20H,CMOVC,CPLCANLC,/ORLC,20HMOV,CSJMP$设一字节乘数存放在Rl,三字节的被乘数存放在data开始的内部RAM单元,且低字节存放在低位地址单元,RO作为被乘数和积的地址指针,用MUL指令完成一字节乘一字节,每一次部分积的低位加上一次部分积的高位,其和的进位加在本次部分积的高位上,并暂存,三字节乘一字节共需这样三次乘、力口、存操作，以R7作循环三次的计数寄存器;ORG0000HMOVR7,03HMOVA,0MOVR0,dataADDCA,BMOVR2,0MOVR2,ANEXT:MOVA,ROINCROMOVB,RlDJNZR7,NEXTMULABMOVR0,BADDA,R2SJMP$MOVR0,AEND第4章、并行接口PO-P3和单片机的中断系统〜参考教材节用监测按键开关，引脚输出正脉冲,正脉冲的产生只需要将置零、置1、延时、再置零即可;接一示波器可观察波形;如果再接一发光二极管,可观察到发光二极管的闪烁；电路设计可参考图汇编语言程序ORG0000HABC:CLRSETBJB,$ :未按键等待JNB,$ ;键未弹起等待SETBMOVR2,0DAY:NOPNOPDJNZR2,DAY图SJMPABCKb电路见图，初始值送OFH到Pl,再和OFFH异或从Pl口输出，或使用SWAPA指令,然后从Pl口输出,循环运行,要注意输出后要延时；

汇编语言程序ORG0000HMOVA,OFHABC:MOVPl,AACALLD05SWAPASJMPABCD05: MOVR6,250DY: MOVR7,250DAY:NOP图NOPDJNZR7,DAYDJNZR6,DYRETEND如使用共阴极数码管，阴极接地，阳极a~g分别接PO〜P3的某个口的7位,将。〜F的段码列成表,表的内容顺次从该口输出；如数码管接P3口;汇编语言程序ORG0000HMOVDPTR,TABAGAIN: MOV RO,0NEXT: MOV A,ROMOVCA,A+DPTRMOV P3,AMOV R7,0DAY:NOP电路设计见图,编程如下：ORG0000HMOVA,08HMOVDPTR,TABMOVCA,A+DPTRMOVPl,AMOVR2,08HAGAIN:MOVA,01NEXT:MOVP3,ANOPDJNZR7,DAYINCROCJNERO,10H,NEXTSJMPAGAINTAB: DB3FH,06H∙∙∙ ;段码表略ENDγ+≡vaʒiACALLDAYRLACJNEA,10H,NEXTDJNZR2,AGAINSJMP$TAB:DB3FH,06H・・・END4.8Pl□的八根线接行线,输出行扫描信号,P3口的八根线接列线,输入回馈信号；见图；〜参见节电路设计见图汇编语言程序ORGOOOOHAJMPMAINORG0003HRLA;中断服务MOVPl,ARETIMAIN:MOVA,0FEHXTΛL1XlAl.2(iWPHOPSIIT.」I'3.3图SXX31Fl-OPL1**PL6Fl.7PmL++P*.8F工"图ZI⅛⅛⅛⅛MOVPl5A;第一灯亮SETBEASETBEXOSETBITOSJMP$汇编语言中只有一个中断源，不存在占用别的中断源向量地址问题,程序顺序排下,应注意程序的执行过程;C语言无循环移位指令移位后，后面补零，因此和01相或；略ORG0000HAJMP≡IN ≡IN:ORG0003H;中断服务XRLPl,OFFHDJNZRO,NECLREANE:RETI因一亮一灭为一次,所以共十次；两个数码管阳极经驱动器接Pl口，阴极分别接、；aaEQU08H ;存储高四位的段码bbEQU09H ;存储第四位的段码iEQUOAH;存储计数值Tab: DB3FH,06H……；段码表略ORG0000HAJMP≡IN INTR:ORG0013HAJMPINTR≡IN: MOVDPTR,TabCLRAMOVCA,A+DPTRMOVaa,AMOVbb,A ;a=b=TabOCLRCLRSETBEASETBEXOSETBITO ;开中断LOOP: SETBCLR Delay:MOVPl,bb ；显示低位PLOZPL7EA≡089C⅛1图ORG0030HSETBEASETBEXOSETBITOMOVPl,OFFMOVR0,OASJMP$;CLRSETBMOVPl,aaACALLDelSJMPLOOPCLREXOINCiMOVA,iANLA,OFHMOVDPTR,MOVCA,A+MOVbb,AMOVA,iANLA,0F0SWAPA;JMOVCA,A+MOVaa,ASETBEXORETI；略END>I|_ 1 Hi~□+5VL低位高位*L-o=⅛HH等待中ay;延日TabDPTR；查目H取i的十DPTR；查目断;显示高位寸；i加一；取i的低6役b=Tabi的，'方位役a=Tabi的ACALLDeIay;延时提示:将分别接至→三输入或非门的三个输入端,同时还分别接至单片机的三个IO口,或非门的输出端接至单片机的外部中断引脚；中断服务程序中检查三个IO口的值,便可知道具体的故障源;程序略;第五章、单片机的定时/计数器与串行接口、主介什Mr4-4-〜请参考教材方式0:使用方式2查询方式:方式1: 131ms方式计数初值C=100H-0AH=F6HORG0000H2: 512μsABC:JNBTF0,$MOVTMOD,06HMOVTH0,0F6HMOVTL0,0F6HSETBTR0中断方式:ORG0000HAJMPMAINORG0000BHCPLRETIMAIN:MOVTMOD,06H1000HZ的周期为1ms,即要求每500μ变反一次,使用方式CLRTF0CPLSJMPABCMOVTH0,0F6HSETBEASETBET0SETBTR0SJMP$ ;等待中断T1方式1,MC=12/fosc=1μs,C=216-500μs/1μs=FE0CH,除TMOD=10H,TH0=FEH,TL0=0CH外，程序与题相同，注意每次要重置TH0和TL0f=6MHzMC=2μs方式2的最大定时为512μs合乎题目的要求;50Ps时,计数初值为C1=256-25=E7H,350μs时计数初值为汇编语言程序ORG0000HC2=256-175=51HSJMPAB1MOVTMOD,02HNEXT: MOVTH0,51HMOVTL0,51HEXT:SETBMOVTH0,0E7HMOVTL0,0E7HCLRSETBTR0AB1:JBCTF0,EXTAB2:JBCTF0,NEXTSJMPAB2上述的计数初值没有考虑指令的执行时间,因此误差较大,查每条指令的机器周期,扣除这些时间,算得C=E3H,这样误差较小；输出2ms脉冲,输出50μs脉冲；汇编语言程序ORG0000HMOVTMOD,02HMOVTH0,06HMOVTL0,06HSETBTR0MOVR0,04HNE:JNBTF0,$CLRTF0CPLDJNZR0,NECPLAJMPNEORG0000HMAIN: MOVTMOD,15HLOOP:LCALLCounterLCALLTimerSJMPLOOPTimer:MOVTH1,0F9HCounter:MOVTH0,0FDHMOVTL1,30HMOVTL0,18HSETBTR1SETBTR0CLRTR0CLRTR1JBTF1,$JNBTF0,$CLRTF1CLRTF0RETRETEND略方式3为每桢11位数据格式360011/60=660波特T1的方式2模式不需要重装时间常数计数初值,不影响CPU执行通信程序.设波特率为fbaut计数初值为x,依据公式fbaut=2somd/32fosc/12256-x求得*=256-2$从。口/32工/%仇最低波特率为11定时最大值时,此时计数初值为256,并且SOMD=0,fbaut=1/32f∕12256-0=61最高波特率为T1定时最小值1且SOMD=I时fbaut=2/32fosc/12256-1=31250取SMOD=I计算THI=TL1=B2发送ORG0000HNEXT:MOVSBUF,AMOVTMOD,20HTES:JBCT1,ADD1MOVTH1,0B2HSJMPTESMOVTL1,0B2HADD1:INCASETBTR1CJNEA,20H,NEXTMOVSCON,40HSJMP$MOVA,0END接收ORG0000HTEC:JBCRI,RECMOVTMOD,20HSJMPTECMOVTH1,0B2HREC:MOVR0,SBUFMOVTL1,0B2HINCR0SETBTR1CJNER0,40H,TECMOVSCON,50HSJMP$MOVR0,20HEND略利用串行通信方式2波特率固定,采用奇校验方式,将校验位放在TB8中，乙机检验校验位,如正确,则存于片外4400H开始的RAM中，如错误,通知对方重发,R6存放数据块长度汇编语言程序如下:发方ORG0000HL2:JBCT1,L3MOVDPTR,3400HAJMPMOVR6,0A1HL3:MOV1,DPTRMOVSCON,90HJBP,L4MOVSBUF,R6SETBTB8L4:MOVSBUF,ACJNEA,0FF0H,L8L5:JBCT1,L6AJMPL3AJMPL5L8:INCDPLL6:JBCRI,L7DJNZR6,L4AJMPL6SJMP$L7:MOVA,SBUF收方ORG0000HL5:JBJB8,L8MOVDPTR,4400HL6:MOVXDPTR,AMOVSCON,90HINCDPLL1:JBCRI,L2INCDPHAJMPL1DJNZR6,L3L2:MOVA,SBUFSJMP$MOVR6,AL8:MOVA,0FFHL3:JBCRI,L4MOVSBUF,AAJMPL3L9:JBCTI,L3L4:MOVA,SBUFAJMPL9JBP,L5SJMP$JNBRB8,L8ENDSJMP$电路图见教材中图,程序如下：ORG0000HCJNER7,04H,DEF;循环4次MOVR5,03HCLRCLRALCALLtimerMOVSCON,ASJMPLOOPLOOP:SETBtimer:MOVA,64HCLRAFOR:JZENDDMOVR7,AMOVTMOD,01HDEF:MOVA,R5 ;循环4次MOVTH0,0D9HMOVDPTR,tabMOVTL0,0F0HMOVCA,A+DPTR;查表A=tabR5SETBTR0MOVSBUF,AJNBTF0,$DECR5CLRTF0JNBT1,$DECACLRT1SJMPFORCJNER5,0FFH,ABC;若R5==255,则ENDD:RETR5=7tab:DB0c0H,0f9H,0a4H……；略MOVR5,07HENDABC:INCR7第6章、单片机总线与存储器的扩展参见节6116为2KB×8位RAM,共11根地址线A；A10,接线见图;图2732为4KB×8位EPROM,6264为8KB×8位RAM,因各只有一片，所以各片选CE接地，电路见图;图6116为2KB×8位RAM、2716为2KB×8位EPROM,地址线均为11位,地址线接线参见图;电路见图;图4片2764的CE分别接138译码器为y0、y1、y2、y3端,各片地址为：27644 0000H~1FFFH27643 2000H~3FFFH27642 4000H~5FFFH27641 6000H~7FFFH设计电路见图;图第7章、单片机系统功能扩展将图中的2764去掉,并改为“"，改“”为程序可参考教材中例;请参考上题和题;将244的输入端最低位经过一个上拉电阻接至+5V,经过一个按钮接到地；电路图见图MOVDPTR,OCFFBHP?.5P2.4MOVA,0A2HMOVXDPTR,A电路与上题类似,程序较简单,略;、8255A口、B口、C口、控制口地址分别为7CFFH>7DFFH>7EFFHλ7FFFH,A口方式。输出，C口输出，控制字80H;电路见图PO.7P0⅛ALESXX517Io工

Q:JQQ印D7・：)o6LrNI)8255Al PAAO PHN PC⅛囹图程序：ORGOOOOHMOVDPTR,7FFH;指向控制口MOVA,80H；AaB口均采用基本输出方式MOVXDPTR,A；写控制字MOVDPTR,7CFFHMOVA,0MOVXDPTR,A；清显示AGAIN:MOVRO,0;RO存字形表偏移量MOVRl,Ol;Rl置数码表位选代码NEXT:MOVDPTR,7EFFH；指向C口MOVA,RlMOVXDPTR,A；从C口输出位选码MOVA,ROMOVDPTR,TAB;置字形表头地址MOVCA,A+DPTR;查字形码表MOVDPTR,7CFFH；指向B口MOVXDPTR,A；从B口输出字形码ACALLDAY；延时INCRO；指向下一位字形MOVA,RlRLA；指向下一位MOVRl,ACJNERl,10H,NEXT；六个数码管显示完SJMPAGAINDAY:MOVR6,50；延时子程序DL2:MOVR7,7DHDLl:NOPNOPDJNZR7,DLlDJNZR6,DL2RETTABI: DB6FH,3FH,3FH,5EH;“gOOd”9oOd的字形码提示:EPROM27128O16KB×8,地址线为14根,6264为8KB×8位,地址线为13根，电路可参考教材中图;根据电路连线I/O口：A口：FDF8H,B口：FDF9H,C口：FDFAH,命令/状态口：FDFBH.定时器TIMEL:FDFCHTIMEH:FDFDH存贮器RAM:FC00H〜FCFFH第8章、单片机典型外围接口技术电路参照教材中图，不同的是将P27改为p23,先计算各模拟量对应的数字量：3C对应的数字量：5V/3V=255/X%=153=99h同样可算得1V、2V、4V对应的数字量分别为33H、66H、CCH三角波MOVDPTR,OF7FFHNEXT1：MOVA,0NEXT：MOVXDPTR,ANOPNOPINCACJNEA,9AH,NEXTNEXTA：DECAMOVXDPTR,ANOPNOPCJNEA,0,NEXTASJMPNEXT1END方波4V对应的数字量为CCHMOVDPTR,0F7FFHMOVA,0NEXT：MOVXDPTR,AACALLD2MSXRLA,0CCHSJMPNEXT阶梯波MOVDPTR,0F7FFHNEC：MOVA,0NEXT：MOVXDPTR,AACALLD1MSADDA,33HCJNEA,0FFH,NEXTANEXTA：MOVXDPTR,AACALLD5MSSJMPNEC电路参考教材中图,增加一个地址,使用两条输出指令才能输出一个数据,其他同上;电路参考教材中图,地址为7FFFH;ORG0000HMOVDPTR,7FFFHMOVR0,20HMOVA,R0NEXT:MOVXDPTR,AACALLD1MSINCR0CJNER0,30H,NEXTSJMP$END电路参阅教材中图，不同的是将P~P改为P~P电路参阅教材中图,不同的是延时方式:EOC悬空2;2查询方式:EOC经非门接单片机端口线；中断方式同原图;下面仅编查询程序；IN2的地址为7FFAH,由于EOC经非门接单片机端口线，查询到为零,即转换结束；ORG0000HMOVR7,0AHMOVR0,50HMOVDPTR,7FFAHNEXT:MOVXDPTR,A；启动转换JB,$ ；查询等待MOVXA,DPTR；读入数据MOVR0,AINCR0DJNZNEXTSJMP$ADC0809采集入中模拟信号,顺序采集一次,将采集结果存放于数组ad中;ADC0809模拟通道0~7的地址为7FF8H~7FFFH,ADC0809的转换结束端EOC经逻辑非后接至外部中断1,电路参考教材中图；程序参考教材第167页的例子,只需修改数据存储区地址；电路参考教材中图,增加键盘的行线和数码管个数至8个,减少键盘列线到2根,程序略；第9章、串行接口技术请参考教材电路参照教材中图,另外一片24C04的A1接到VCC其它引脚与第一片完全一样;略可以,在操作IIC总线时,将SPI总线上的所有器件的从机选择线置高,这样便不会对SPI总线有影响；在操作SPI总线时,让IIC总线的SDA保持高电平,这样IIC总线得不到起始信号,便不会对IIC总线有影响;TLC5615经SPI总线接至单片机参照教材中图，REF作为衰减器的输入,^丁作为衰减器的输出；根据