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文档简介

1、.单片机原理及接口技术课后习题答案(第四版) 李朝青第一章1.什么是微处理器(CPU)、微机和单片机?答 微处理器本身不是计算机,但它是小型计算机或微机的控制和处理部分。微机则是具有完整运算及控制功能的计算机,除了微处理器外还包括存储器、接口适配器以及输入输出设备等。单片机是将微处理器、一定容量的RAM、ROM以及I/O口、定时器等电路集成在一块芯片上,构成的单片微型计算机。2.单片机具有哪些特点(1)片内存储容量越来越大。(2 抗干扰性好,可靠性高。(3)芯片引线齐全,容易扩展。(4)运行速度高,控制功能强。(5)单片机内部的数据信息保存时间很长,有的芯片可以达到100年以上。3. 微型计算

2、机怎样执行一个程序?答:通过CPU指令,提到内存当中,再逐一执行。4. 微型计算机由那几部分构成?微处理器,存储器,接口适配器(即I/O接口),I/O设备第二章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 (2)片内RAM:128B (3)特殊功能寄存器:21个 (4)程序存储器:4KB (5)并行I/O口:8位,4个 (6)串行接口:全双工,1个 (7)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只访问片内并执

3、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的空间分配。答: 片内RAM有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

4、内RAM中包含哪些可位寻址单元。答:片内RAM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89C51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EPROM 或ROM中读取指令码?) 因为/PSEN接外部EPROM(ROM)的/OE端子 OE=Output Enable(输出允许) 7.

5、89C51如何确定和改变当前工作寄存器组?答:PSW(程序状态字)(Program Status Word)中的RS1和RS0 可以给出4中组合 用来从4组工作寄存器组中进行选择 PSW属于SFR(Special Function Register)(特殊功能寄存器) 8. 89C51 P0口用作通用/口输入时,若通过TTL“OC”门输入数据,应注意什么?为什么?答:应该要接一个上拉电阻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(ANL P0,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MOV A,P1 这条指令就是读引脚的,意思就是把端口p1输入数据送

6、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XCH、XCHD算术及逻辑运算 ORL、CPL、ANL、ADD、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/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单片机的信号有何功能?在使用8031时,信号引脚应如何处理?答:(1)

7、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: P3.0 RXD(串行输入口) P3.1 TXD(串行输出口) 中断: P3.2 INT0外部中断0 P

8、3.3 INT1外部中断1 定时器/计数器(T0、T1): P3.4 T0(定时器/计数器0的外部输入) P3.5 T1(定时器/计数器1的外部输入) 数据存储器选通: P3.6 WR(外部存储器写选通,低电平有效,输出) P3.7 RD(外部存储器读选通,低电平有效,输出) 定时器/计数器(T2): P1.0 T2(定时器T2的计数端) P1.1 T2EX(定时器T2的外部输入端)13. 内部RAM低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低128单元的划分及主要功能: (l)工作寄存器组(00HlFH) 这是一个用寄存器直接寻址的区域,内部数据RAM区的03

9、1(00HlFH),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、按键手动复位和两种方式(2)复位后的初始状态复位后机器的初始

10、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?它们的地址是什么?CPU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,分别为连续位于00h到1FH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/RS0 0/0 0/1 1/0 1/1使用的工作寄存器 0 1 2 3地址 00-07 08-0F 10-17

11、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?常用标志有哪些位?作用是什么?答:PSW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=Program 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)(

12、4选1) OV=Overflow(溢出标志位) P=Parity(奇偶校验位) 17. 位地址7CH与字节地址7CH如何区别?位地址7CH具体在片内RAM中的什么位置?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7C。18. 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访问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

13、期=6个时钟周期(状态周期) S1P1,S1P2,S2P1,S2P2,S3P1,S3P2,S4P1,S4P2,S5P1,S5P2,S6P1,S6P2 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-In/First-Out) 在调用子程序时需要保存调用函数的CPU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指

14、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, 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.1)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,即包括堆栈指针SP、程序计数器PC、程序状态字PSW

15、、累加器ACC所有的内容保持不变,端口状态也保持不变。ALE和PSEN保持逻辑高电平。当CPU执行一条置PCON.1位(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DPTR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

16、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+DPTR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序; 子程序或中断服务程序执行完毕,遇到返回指令RET或RETI

17、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DPTR的特点 地址指针DPTR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

18、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,如MOV DPTR,#XXXXH,INC DPTP。23. 89C51端口锁存器的“读修改写”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

19、。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低128B、特殊功能寄存器寄存器寻址工作寄存器R0-R7、A、B、C、DPTR寄存器间接寻址片内RAM低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

20、围(PC+偏移量)位寻址片内RAM的20H-2FH字节地址、部分SFR5、要访问特殊功能寄存器和片外数据存储器,应采用哪些寻址方式?答 SFR:直接寻址,位寻址,寄存器寻址;片外RAM:寄存器间接寻址6、 MOV A,40H ;直接寻址 (40H)A MOV R0,A ;寄存器寻址 (A)R0 MOV P1,#0F0H ;立即数寻址 0F0P1 MOV R0,30H ;直接寻址(30H)(R0) MOV DPTR,#3848H ;立即数寻址 3848HDPTR MOV 40H,38H ;直接寻址(38H)40H MOV R0,30H ;直接寻址(30H)R0 MOV P0,R0 ;寄存器寻址

21、(R0)P0 MOV 18H,#30H ;立即数寻址 30H18H MOV A,R0 ;寄存器间接寻址(R0)A MOV P2,P1 ;直接寻址(P1)P2最后结果:(R0)=38H,(A)=40H,(P0)=38H,(P1)=(P2)=0F0H,(DPTR)=3848H,(18H)=30H,(30H)=38H,(38H)=40H,(40H)=40H,(48H)=38H注意:左边是内容,右边是单元7、对89C51S51片内RAM的高128字节的地址空间寻址要注意什么? 答 用直接寻址,位寻址,寄存器寻址8、指出下列指令的本质区别? MOV A,DATA ;直接寻址 2字节1周期 MOV A,#

22、DATA ;立即数寻址 2字节1周期 MOV DATA1,DATA2 ;直接寻址 3字节2周期 MOV 74H,#78H ;立即数寻址 3字节2周期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、 MOV A,R0 ;(R0)=80HA MOV R0,40H ;(40H)=08H(R0) MOV 40H,A ;(A)=8040H MOV R0,#35H ;35HR0最后结果:(R0)=35H (A)=80H,(32H)=08H,(40H)=80H10、如何访问SFR?用直接寻址,位寻址,寄存器寻址11、如何访问片外RAM?只能采用寄存器间接寻址(用MOVX指令)12、如何访问

23、片内RAM?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、如何访问片内外ROM?采用变址寻址(用MOVC指令)14、说明十进制调整的原因和方法答: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)15、说明89C51S51的布尔处理机功能答:用来进行位操作16、ANL A,#17H ;83H17H=03HAORL 17H,A ;34H03H=37H17HXRL A,R0 ;03H37H=34HCPL A ;34H求反等于CBH所以(

24、A)=CBH17、(1)SETB ACC.0或SETB E0H ;E0H是累加器的地址(2)CLR ACC.7 CLR ACC.6 CLR ACC.5 CLR ACC.4(3)CLR ACC.6 CLR ACC.5 CLR ACC.4 CLR ACC.318、MOV 27H,R7MOV 26H,R6MOV 25H,R5MOV 24H,R4MOV 23H,R3MOV 22H,R2MOV 21H,R1MOV 20H,R019、MOV 2FH,20 MOV 2EH,21 MOV 2DH,2220、CLR CMOV A,#5DH ;被减数的低8位AMOV R2,#B4H ;减数低8位R2SUBB A,

25、R2 ;被减数减去减数,差AMOV 30H,A ;低8位结果30HMOV A,#6FH ;被减数的高8位AMOV R2,#13H ;减数高8位R2SUBB A,R2 ;被减数减去减数,差AMOV 31H,A ;高8位结果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0进位位21、(1)A10CJNE A,#0AH,L1 ;(A)与10比较,不等转L1LJMP LABEL ;相等转LABELL1:JNC LABEL ;(A)大于10,转LABEL或者:CLR CSUBB A,#0AHJNC LABEL(2)A10CJNE A,#0AH,L1 ;(A)与10比较,不等转L1RE

26、T ;相等结束L1:JNC LABEL ;(A)大于10,转LABEL RET ;(A)小于10,结束或者:CLR CSUBB A,#0AHJNC L1RETL1:JNZ LABELRET(3)A10CJNE A,#0AH,L1 ;(A)与10比较,不等转L1L2:LJMP LABEL ;相等转LABELL1:JC L2 ;(A)小于10,转L2RET或者:CLR CSUBB A,#0AHJC LABELJZ LABELRET22、(SP)=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。

27、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指令和RET指令的关系。25、 MOV R2,#31H ;数据块长度R2 MOV R0,#20H ;数据块首地址R0LOOP:MOV A,R0 ;待查找的数据A CLR C ;清进位位 SUBB A,#0AAH ;待查找的数据是0AAH吗 JZ L1 ;是,转L1 INC R0 ;不是,地址增1,指向下一个待查数据 DJNZ R2,LOOP ;数据块长度减1,不等于0,继续查找 MOV 51H,#00H ;等于0,未找到,00H51H RET L1:MOV 51H,#0

28、1H ;找到,01H51H RET26、 MOV R2,#31H ;数据块长度R2 MOV R0,#20H ;数据块首地址R0LOOP:MOV A,R0 ;待查找的数据A JNZ L1 ;不为0,转L1 INC 51H ;为0,00H个数增1 L1:INC R0 ;地址增1,指向下一个待查数据 DJNZ R2,LOOP ;数据块长度减1,不等于0,继续查找 RET27、 MOV DPTR,#SOURCE ;源首地址DPTR MOV R0,#DIST ;目的首地址R0 LOOP:MOVX A,DPTR ;传送一个字符 MOV R0,A INC DPTR ;指向下一个字符 INC R0 CJNE

29、A,#24H,LOOP ;传送的是“$”字符吗?不是,传送下一个字符 RET28、 MOV A,R3 ;取该数高8位A ANL A,#80H ;取出该数符号判断 JZ L1 ;是正数,转L1 MOV A,R4 ;是负数,将该数低8位A CPL A ;低8位取反 ADD A,#01H ;加1 MOV R4,A ;低8位取反加1后R4 MOV A,R3 ;将该数高8位A CPL 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R3 L1:RET29、 CLR C ;清进位位C MOV A,31H ;取该数低8位A RLC A ;带进位

30、位左移1位 MOV 31H,A ;结果存回31H MOV A,30H ;取该数高8位A RLC A ;带进位位左移1位 MOV 30H,A ;结果存回30H30、 MOV R2,#04H ;字节长度R2 MOV R0,#30H ;一个加数首地址R0 MOV R1,#40H ;另一个加数首地址R1 CLR C ;清进位位LOOP:MOV A,R0 ;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

31、,#08H ;数据块长度R2 MOV R0,#30H ;数据块目的地址R0 MOV DPTR,#2000H ;数据块源地址DPTRLOOP:MOVX A, DPTR ;传送一个数据 MOV R0,A INC DPTR ;指向下一个数据 INC 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)

32、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010也就是指的R2,在这里是R0,所以应该是78,后一个字节存放的是立即数) DAFC (这里涉及到偏移量的计算,可以参考书上56页)34、 INC R0 ;(7EH)=00H INC R0 ;(R0)=7FH INC R0 ;(7FH)=39H INC DPTR ;(DPTR)=10FFH INC DPTR ;(DPTR)=1100H INC DPTR ;(DPTR)=1101H35、解:(1000

33、H)=53H (1001H)=54H (1002H)=41H (1003H)=52H (1004H)=54H (1005H)=12H (1006H)=34H (1007H)=30H (1008H)=00H (1009H)=70H36、MOV R0,#40H ;40HR0MOV A,R0 ;98HAINC R0 ;41HR0ADD A,R0 ;98H+(41H)=47HAINC R0 MOV R0,A ;结果存入42H单元CLR A ;清AADDC A,#0 ;进位位存入AINC R0 MOV R0,A ;进位位存入43H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

34、元,(R0)=43H,(A)=1,(40H)=98H,(41H)=AFH,(42H)=47H,(43H)=01H37、 MOV A,61H ;F2HA MOV B,#02H ;02HB MUL AB ;F2HO2H=E4HA ADD A,62H ;积的低8位加上CCHA MOV 63H,A ;结果送62H CLR A ;清A ADDC A,B ;积的高8位加进位位A MOV 64H,A ;结果送64H功能:将61H单元的内容乘2,低8位再加上62H单元的内容放入63H,将结果的高8位放在64H单元。(A)=02H,(B)=01H,(61H)=F2H,(62H)=CCH,(63H)=B0H,(6

35、4H)=02H39、MOV A,XXHORL A,#80HMOV XXH,A40、(2)MOV A,XXH MOV R0,A XRL A,R0第五章1、什么是中断和中断系统?其主要功能是什么?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CPU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) 使计算机具有实时处理能力,能对外界异步发生的事件作出及时的处理(2) 完全消除了CPU在查询方式中的等待现象,大大提高了CPU的工作效率(3) 实

36、现实时控制2、试编写一段对中断系统初始化的程序,使之允许INT0,INT1,TO,串行口中断,且使T0中断为高优先级中断。解:MOV IE,#097H MOV IP,#02H3、在单片机中,中断能实现哪些功能?答:有三种功能: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:外部中断0请求,低电平有效:外部中断1请求,低电平有效T0:定时器、计数器0溢出中断请求T1:定时器、计数器1溢出中断请求TX/RX:串行接口中断请求(2)通过对特殊功能寄存器TCON、SCON、IE、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

37、5、什么是中断优先级?中断优先处理的原则是什么?答:中断优先级是CPU相应中断的先后顺序。原则:(1) 先响应优先级高的中断请求,再响应优先级低的(2) 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(3) 如果同级的多个请求同时出现,则CPU通过内部硬件查询电路,按查询顺序确定应该响应哪个中断请求查询顺序:外部中断0定时器0中断外部中断1定时器1中断串行接口中断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,CPU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

38、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PC,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) 有中断源发出中断请求(2) 中断中允许位EA=1.即CPU开中断(3) 申请中断的中断源的中断允许位为1,即中断没有被屏蔽(4) 无同级或更高级中断正在服务(5) 当前指令周期已经结束(6) 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

39、完毕8、简述89C51单片机的中断响应过程。答:CPU在每个机器周期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

40、,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

41、) 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“1”,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(IE

42、0)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,外中断0,外中断1,串行口中断。 可以,MOV IP,#0AH 串行口中断,外中断0,定时器0,外中断1,定时器1。 可以,MOV IP,#10H 外中断0,定时器1,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,而T0级别高于INT1. 外中断0,外

43、中断1,串行口中断,定时器0,定时器1。 可以,MOV IP,#15H 串行口中断,定时器0,外中断0,外中断1,定时器1。不可以 外中断0,外中断1,定时器0,串行口中断,定时器1。不可以 外中断0,定时器1,定时器0,外中断1,串行口中断。可以,MOV 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?CPU响应中断时,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

44、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

45、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0 0003H定时器T0中断000BH外部中断1 0013H定时器T1中断001BH串行口中断 0023H15、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

46、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,端的电平被所存到TCON的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“LCALL”,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。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

47、一条指令还没有进行到最后一个机器周期,附加的等待时间为13个机器周期;如果正在执行的是RETI指令或者访问IE或IP的指令,则附加的等待时间在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。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,PSW寄存器及其他一些寄存器。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

48、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。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CPU的微查询过程?答:在中断响应中,CPU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b) 中断源标志清零(TI、RI除外)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

49、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,CPU在每个机器周期的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18、在中断请求有效并开中断状况下,能否保证立即响应中断?有什么条件?答:在中断请求有效并开中断状况下,并不能保证立即响应中断。这是因为,在计算机内部,中断表现为CPU的微查询操作。89C

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