《单片机原理及应用》作业及答案

1、1. CS-51系列单片机串行口中断标志TI和RI在执行中断程序后，能否自动清零，这样设计的意图是什么？答：不能，由于串行通信的收发电路使用一个中断源，因而，有利于单片机查询是接收中断还是发送中断。同时有利于全双工通信。2. 写出8051单片机的复位及5个中断服务程序的入口地址。答： （1）复位入口地址：0000H；（2）外部中断0中断服务程序入口地址为0003H；（3）定时器/计数器0中断服务程序入口地址为000BH；（4）外部中断1中断服务程序入口地址为0013H；（5）定时器/计数器1中断服务程序入口地址为001BH；（6）串行口中断服务程序入口地址为0023H。3. 简述MCS-51单

2、片机的工作寄存器的分布结构（包括：几个区、如何选择、每个区几个寄存器、如何表示）？答：（1）四个通用寄存器区；（2）通过PSW的RS1、RS0选择：00-0区、011区、102区、113区；（3）每个区有8个工作寄存器R0R7；4. MCS-51单片机的P0口作为一般的I/O口使用时应注意什么？答：应注意： 由于P0口的输出级是漏极开路的开漏电路，所以作为一般的I/O口使用时需接外部上拉电阻； P0口的输出级的输出驱动能力，可以驱动8个LS的TTL电路，使用必须确认是否能驱动的外部电路，否则应加驱动电路； 由于P0口为准双向口，在读引脚时，应先把口置1。 5. 画出MCS-51单片机的三总线图

3、（控制总线应包括三条）并注明几条数据线、几条地址线、各个控制线的意义。答：（1）（2）8条数据线、16条地址线（3）/RD：对外部RAM及I/O口的读允许；/WR：对外部RAM及I/O口的写允许；/PSEN：对外部ROM的读允许；6. MCS-51系列单片机内部有哪些主要逻辑部件组成？(书) 答：CPU、RAM、程序存储器、定时器、I/O接口、中断系统、串行接口等。7. 简述P3口的特殊专用功能（第2功能）。答：P3.0-串行通信收； P3.1-串行通信发； P3.2-外部中断0； P3.3-外部中断1； P3.4- T0的计数输入；P3.5- T1的计数输入；P3.6-外部数据区写有效； P

4、3.7-外部数据区读有效。8. MCS-51单片机内部RAM区功能结构如何分配的？（书） 答：00H-1FH 通用寄存器区20H-2FH 位寻址区30H-7FH 通用RAM和堆栈区9. 写出将片内RAM 20H单元、片外RAM 20H单元的内容读入A中的指令。（4分） 答： 片内：MOV A，20H 片外：MOV DPTR，#20H MOVX A，DPTR10. 8052单片机的低128字节的RAM、高128字节RAM与位寻址空间、特殊功能寄存器区和外部数据区都出现地址重叠，单片机如何正确访问这些单元？答：内部位寻址区、内部RAM、特殊功能寄存器区与外部数据区采用不同的命令格式加以区分。而内部

5、RAM和特殊功能寄存器区采用不同的寻址方式： 11. 8051单片机最多可能外部扩展多少字节的程序存储器？为什么？ 答：64K,因为8051最多可以提供16条地址线。12. 8051单片机最多外部扩展多少字节的数据存储器？程序存储器和数据存储器地址空间重叠，单片机是如何加以区分的？ 答：64K；通过指令及PSEN和WR、RD线区分的。13. 简述8051单片机EA、ALE、PSEN这三个引脚的作用。 答：EA为内部、外部程序存储器的选择线； ALE锁存低8位地址信号控制；PSEN访问程序存储器有效。14. 当中断允许寄存器IE的内容为97H时的含义是什么？ 答：允许总中断，允许INT0、T0、

6、INT1、串口中断；禁止T1中断。15. 当中断优先级寄存器IP的内容为93H时的含义是什么？ 答：串行口、INT0、T0为高优先级，INT1、T1为低优先级。16. 写出8051单片机5个中断服务程序的入口地址。答：INT0-0003H；T0-000BH；串行口-0023H； INT1-0013H； T1-001BH。 17. 当串行口控制寄存器SCON的内容为F0H时的含义如何？答：串口工作于方式3，多机通信使能位为1，即收到RB8=1时通信中断有效，可接收数据，发射第九位TB8=0。18. （实验题目1）单片机采用晶振6MHZ，P1口接有8个发光管，围成圆形（跑马灯）。要求： 发光管每次

7、只亮一个，一次从P1.0P1.7循环发光，切换时间为1秒（低电平亮）； 延时采用T0定时器，工作于自动装入时间常数的定时器工作方式，允许T0中断，试写出完整的可调试程序。+5V+5V805174LS245P1.0P1.7答：ORG 0000HLJMP startORG 000BHLJMP timer0ORG 30Hstart:MOV TMOD，#02H ;T0工作于方式2自动重装载MOV TL0，#06 ；定时器自动重装初值MOV TH0，#06MOV R7，#100 MOV R6，#20 ；R6、R7中断次数,一次中断500uS,即500*100*20=1sMOV A，#0FEH ;循环送出

8、的控制字节MOV P1，A ;送出控制字节，P1.0灯亮SETB TR0SETB ET0SETB EAwait:SJMP wait ;主程序，无限循环timer0:DJNZ R7，EXITMOV R7，#100DJNZ R6，EXITMOV R6，#20RL A ;左循环一位MOV P1，AEXIT:RETIEND19. 简述程序状态字PSW每位的作用。（书）答：Cy-借、进位；AC半借、进位；P奇/偶位；RS1、RS2工作寄存器区选择位；OV溢出标志位；F0辅助位。20. 简述单片机多机通信的原理。答：单片机构成的多机系统为主从式结构，系统中只有一个主机，其他为从机；此时，单片机的串口工作于

9、方式2或者方式3，发送和接收的帧信息是11位，其中第9位用于地址或数据位的辨识，该位为1表示地址码，为零表示数据码，该位是通过TB8、RB8发送和接收的。在主机通信时，所有的从机置SM2=1,这时主机先发送地址码，这时所有的从机将都收到，从机分别将收到的地址码与自己的地址码比较，当地址码相同时，该分机置SM2=0;其他分机不变，此后，主机与该分机建立了一对一的通信关系，此时交换的数据帧为TB8=0，而SM2=1的分机收不到数据帧，当通信完毕后，分机将SM2=1;等待主机的下一次的通信。21. 一个单片机系统，时钟频率fosc=11.059Mhz，现要求串行口通信的波特率为9600bps，采用T

10、1作为波特率发生器，试计算出定时器T1的自动重装载值、实际波特率并验算实际波特率与理论波特率的相对误差？ 答：取：SMOD=0;T1 自动重装载值： 演算： 误差计算：程序段：MOV TMOD，#20HMOV TH1,#0FDHMOV TL1,#0FDHSETB TR122. 下列指令哪些是错误的： MOV A，R2 MOV 45H，C MOV R1，R7 ADD A，DPTR答： 错23. 简述 DIV AB JMP A+DPTR 的功能。答：DIV AB-(A)/(B)=商A，余数BJMP A+DPTR- 程序无条件转移到(A)+(DPTR)中去，即(A)+(DPTR) PC24. 设T0

11、为定时器，以方式1工作，定时时间为10ms,并且每到1次P1.1取反，T1作为计数器以方式2工作，外界发生二次事件溢出，晶振频率为12MHZ。写出对应的TMOD的内容，计算出时间常数；写出对应的程序段。TMOD01100001答：初值计算：N=65536-10000=55536=D8F0HT1=256-2=254=0FEH程序段：MOV TMOD，#61HMOV TH0，#0D8HMOV TL0，#0F0HMOV TH1，#0FEHMOV TL1，#0FEHSETB TR0SETB TR1CPL P1.125. 利用单片机的P1口扩展一个4*4的键盘电路，画出原理图，并简述工作原理。答：若P1

12、.0-P1.3为键盘的列线输入线，P1.4-P1.7为键盘的行输出线，接线如图所示。当CPU输出行线全为0；若读取的列线全为高电平，表示无键按下，当不为全高时，表示有键按下。当有键按下时，循环使一条行线输出为低电平，读取列线，当出现列线不全为零时，即将此时的列线和行线构成一个字节，表示为该键的键值，在键盘处理时，可通过延时再读取键值的办法去抖。26. 写出8052单片机内部低128字节、高128字节RAM单元和SFR区的地址空间，详细说明单片机是如何访问这些单元的？ 答：低12807FH；高128-80HFFH；SFR-80FFH 低128字节RAM区-采用寄存器间接寻址和直接寻址方式特殊功能

13、寄存器区-直接寻址方式高128字节RAM区-采用寄存器间接寻址方式27. 在单片机应用系统中设置看门狗的作用是什么？ 答：为了防止单片机程序跑飞或者系统死机。28. 单片机采用晶振6Mhz，用P1口控制交通信号灯（P10、P11接红灯、P12、P13接绿灯，输出高电平灭）。要求： 红、绿灯切换时间为6秒,试写出完整的可调试的程序。答：ORG 0000H SETB TR0LJMP START SETB ET0ORG 000BH SETB EALJMP TIME0 WAIT: LJMP WAITORG 30H TIME0: DJNZ R7，EXIT START： MOV SP，#30H MOV R

14、7，#100 MOV TMOD，#02H DJNZ R6，EXITMOV TH0，#06 MOV R6，#120MOV TL0，#06 MOV A，R5MOV R7，#100 CPL AMOV R6，#120 MOV P1，AMOV R5，#05 MOV R5，AMOV A，R5 EXIT： RETIMOV P1，A END29. 采用单片机的P0口和P2.0P2.3扩展4位数码管显示电路，由单片机的I/O口直接控制（可不考虑驱动电路），试画出相应的电路原理图；在内部RAM设置一个显示缓冲区，编写显示该显示缓冲区内容的显示子程序。答：30H，31H，32H，33H为显示缓冲区DIS：MOV R

15、0，#30H INC R0MOV R5，#0FEH DJNZ R1，LOOPMOV R1，#4 MOV P2，ALOOP： MOV A，R0 RETMOV DPTR，#TAB DELAY：MOV R3,#10HMOVC A，A+DPTR LLL1： MOV R4,#0FFHMOV P0，A LLL： NOPMOV A，R5 DJNZ R4，LLLMOV P2，A DJNZ R3，LLL1LCALL DELAY RETMOV A，R5 TAB: DB (略)RL AMOV R5，A30. 编程将片内30H39H单元中的内容送到以3000H为首的存储区中。（书） 答：SUB:MOV R0，#30H

16、 MOV DPTR，#3000H MOV R1，#10 LOOP: MOV A，R0 MOVX DPTR，A INC R0 INC DPTR DJNZ R1，LOOPRET31. 片内RAM的60H开始连续存放100个数据，试统计正数、负数及为零的数据个数，并将结果分别存放在50H,51H,52H单元中。（10分）答：START: MOV R0,#60H CLR C MOV R1，#100 SUBB A，B MOV 50H，#00 JNC LOOP3MOV 51H，#00 INC 51HMOV 52H，#00 LJMP LOOP4LOOP: MOV A，R0 LOOP3： INC 50HCJN

17、E A，#0，LOOP1 LOOP4： INC R0INC 52H DJNZ R1，LOOPLJMP LOOP4 RETLOOP1： MOV B，#7FH ENDXCH A，B32. 单片机设有几个通用工作寄存器区？从实际编程方面说明设置多个通用工作寄存器区的意义如何？如何实现当前通用工作寄存器区的切换？答：4个通用工作寄存器区； 主程序和不同的中断程序采用不同的工作寄存器，可实现快速的保护现场；是通过设置程序状态字psw来实现的（D4、D3即：RS1、RS0）。33. 机器周期是指： 完成MCS-51一个典型的指令花费的振荡周期称为一个机器周期 ；一个机器周期由 六 个状态组成，包含有 12

18、个 振荡周期； 34. 当外部中断采用低电平触发方式时,为了避免在中断返回后再次响应该中断，要求外部中断源在执行的中断程序返回前撤销中断请求信号（使引脚电平变高） ； 35. 全双工串行通信方式是指： 能同时发送和接收数据 ；36. 程序计数器PC是用来存放 下一条将要执行的 指令地址，共 16 位。单片机上电复位后，PC = 0000H ; 37. 当单片机的P1口做为一般的I/O口使用时，为8位准双向口的意思是指： 当输入信号时，需先向P1口锁存器写1，以保证读引脚的正确性 ;38. 8051单片机外部扩展一片8K的RAM6264，画出详细的电路原理图（可不标注芯片的管脚号，但引脚功能符号

19、应标注清楚），地址锁所存器采用74LS373，线选方式译码，并算出相应RAM的地址空间。答：6264的地址空间为:0000H01FFFH。39. 何谓堆栈？它设置在哪个存储区？在实际编程中，它有何应用价值？答：堆栈是一个后进先出的特殊的数据缓冲区，并由栈指针SP指示堆栈中的数据深度。在MCS-51系列单片机中，堆栈设置在内部RAM数据存储区内。在实际编程中，可用于数据的传递，数据的交换、保存CPU现场等作用。40. 编制一个计算符号函数y=SGN(x)的完整的可调试的程序。Y=设自变量已经存入外部数据存储区的100h单元，范围-128x127；y存入外部数据区的200h单元。答： ORG 00

20、00H SUL: MOV DPTR，#200HLJMP START MOVX DPTR，AORG 0030H RET START: MOV DPTR，#100H NEG: MOV A，#0FFH MOVX A，DPTR; SJMP SUL JZ SUL WAIT: LJMP WAITJB ACC.7，NEG END MOV A,#01 41. 已知有10个单字节的数据，依次存放在内部RAM的40H单元开始的连续单元中。要求将这些数据求和，并将计算结果存入R2、R3中（高位存R2，低位存R3），试写出完整的可调试的程序。答： ORG 0000H MOV R3，A LJMP START JNC L

21、OP1 ORG 0030H INC R2START: MOV R0，#40H LOP1:INC R0 MOV R5，#10 DJNZ R5，LOOP MOV R2，#0 WAIT LJMP WAIT MOV R3，#0 ENDLOOP: MOV A,R3 ADD A,R042. 一组数据存放在内部RAM的40H单元开始的连续单元中，该组数据是以0ffH为结束标志，试编写出计算出该组数据个数的程序。答： ORG 30H ABC:MOV R2，#0FFHMOV R0，#3FH LOOP:INC R0INC R2CJNE R0，#0FFH，LOOPRET 43. 用一片2764和一片6264扩展8k

22、的程序存储器（从2000H3FFFH）和8K的数据存储器（6000H7FFFH），不采用线译码，试完成用8051与之连接的连接图。答:A0A12P0ALE8051P2.0P2.4PESNP2.5P2.6P2.7WRRDD0D7A0A12OECSD0D7A0A12CEOEWE2764626474LS373GD0D7858 44. 当8255的控制字为DAH时，8255的A口、B口、C口工作于什么状态？答：A口工作于方式2，双向选通输入/输出；B口工作于方式1，选通输入；C口作为控制 应答线。45. 已知晶振频率为11.0592MHz,要求波特率为4800bit/s,如何实现？答：波特率的参数计算

23、：X=实现方式：MOV TMOD, #20HMOV TH1, #0FAHMOV TL1, #0FAHSETB TR146. 已知30H31H和32H33H存放两个16位带符号数，比较大小后大数存放在41H42H中，试用汇编语言编成完成。（30H、32H存放高8位）答：47. 用8051与DAC0832完成如下波形，8051与DAC0832采用单缓冲双极性连接，口地址为6EFFH,(参考电压为+5V)画出8051与DAC0832完成上述要求的连线图，编写程序完成所要求的波形。（晶振为6MHz）3VVout2S1S-5V2.5Vt答：48. 位地址7FH与字节地址7FH有何区别？位地址7FH具体在

24、片内RAM中什么位置？（书）答：位地址7FH为一个可位寻址的位单元，存放一位二进制数；字节地址7FH为一个可字节寻址的字节单元，存放8位二进制数，二者访问的指令不同； 位地址7FH位于片内RAM的字节地址2FH单元的最高位。49. 若采用MCS-51的串行口扩展并行输出口，应如何实现？ 答：使串行口工作于方式0（移位寄存器方式），外部扩展传入并出移位寄存器芯片，单片机的P3.0为数据输出端，P3.1为移位脉冲输出端。（可以用文字叙述，也可以绘图表示。第一步3分，第二步2分。）50. 写出实现下列要求的指令或程序片段。（书）将内部RAM20H单元内容与累加器A内容相加，结果存放在20H单元中；将

25、内部RAM30H单元内容与内部RAM的31H单元内容相加，结果存放到内部RAM的31H单元中；将内部RAM20H单元内容传送到外部RAM的2000H单元中；使内部RAM20H单元的D7和D3位清零，其它位保持不变；使内部RAM20H单元的D7和D3位置1，D5位清零，其它位保持不变；使内部RAM20H单元的D7和D3位置1，D5位取反，其它位保持不变；答： ADD A，20H MOV 20H，A MOV A，30H ADD A，31HMOV 31H，A MOV A，20HMOV DPTR，#2000HMOV DPTR，A说明：由于20H单元是在位寻址区，所以可以使用布尔指令 CLR 07H ;

26、CLR 03H SETB 07HSETB 03H SETB 07HSETB 03HCPL 05H51. 试用下列4种方式编程将立即数EFH送入内部RAM的40H单元中。（书）用立即寻址；用直接寻址；用寄存器寻址；用寄存器间接寻址；答： MOV 40H，#0EFH MOV A，#0EFH MOV 40H，A 或者：MOV 40H，#0EFH MOV R0，#0EFH MOV 40H，R0 MOV R0，#40H MOV R0，#0EFH52. 简述波特率、A/D的分辨率的概念。答：串行通信的波特率：每秒钟发送的二进制数的位数。A/D转换器分辨率：对模拟输入的分辨能力。53. 单片机与8255A的

27、连接图如下图所示，8255A的PA口接8个发光二极管，PB口上接了二个按键开关，按键开关状态按下表控制PA口的发光二极管点亮，试编写按不同状态控制二极管点亮程序。K1 K2实 现 功 能0 0全灭0 1只有L1、L3、L5、L7亮1 0只有L2、L4、L6、L8亮1 1全亮54. 从20H单元开始有一无符号的数据块，其长度在20H单元。求出数据块中的最小者，并存入21H单元。（书）答： MOV A,20H ;取出数据长度 JZ OUT ;如果数据长度=0，跳出，注意跳出后，没有修改21H单元的内容 MOV R0,A MOV R1,#21H ;指向数据块的首地址 MOV A,R1 ;读取数据块首

28、的第一数据存A,这样虽然第一个数被重复比较了，但当仅有一个数据时，不会出错 MOV R4,A ;R4存放最小数据 LOOP: MOV A,R4 SUBB A,R1 JC NEXT ;有借位，说明R4中内容小 MOV A,R4 XCH A,R1 ;否则将最小换到R4中 MOV R4,A NEXT: INC R1 DJNZ R0,LOOP MOV 21H,R4OUT: LJMP $ （本程序调试通过）55. 设片内RAM中以20H开始的单元，连续存放10个非压缩BCD码，试将其转换为ASC码，存放到片内以50开始的单元中。(书)答： MOV R2,#10 MOV R0,#20H MOV R1,#5

29、0H LOOP1: MOV A,R0 ADD A,#30H MOV R1,A INC R0 INC R1 DJNZ R2,LOOP1 SJMP $ （调试通过）56. 设10次采样值依次存放在片内RAM 50H59H的连续单元中。试编程去掉一个最大值，去掉一个最小值，求其余8个数的平均值，并将结果存放在60H中。（书）答： MOV R0,#50H MOV R1,#51H LOOP: MOV A,R0 SUBB A,R1 JC NEXT MOV A,R0 XCH A,R1 MOV R0,ANEXT: INC R1 CJNE R1,#5AH,LOOP ;内部循环，从此单元与以后的单元比较大小 IN

30、C R0 MOV A,R0 MOV R1,A INC R1 CJNE R0,#59H,LOOP ;以上从小到大排序 MOV R7,#8 ;8个数求和 MOV B,#0 ;和的高8位 MOV A,#0 ;和的低8位 MOV R0,#51HLOOP1: ADD A,R0 JNC LOOP4 INC B ；和的高8位累加LOOP4: INC R0 DJNZ R7,LOOP1 ;以上8个数求和 ，B-和高8，A-和低8 MOV R3,B ;R3-和高8 MOV R4,A ;R4-和低8 MOV R7,#3LOOP2: CLR C MOV A,R3 RRC A MOV R3,A ；高8位 MOV A,R

31、4 RRC A MOV R4,A ；低8位 DJNZ R7,LOOP2 ;以上用移位法除以8 MOV 60H,R4LJMP $（已经验证）57. MCS-51单片机4个I/O口的作用是什么？三总线是如何分配的？为什么说能作为I/O口使用的一般只有P1口？（书）答： P0P3做一般的I/O口使用，且P0,P2,P3可用于三总线，P3口的部分引脚有第二功能； P0-8位数据线； P0-低8位地址线，与数据线分时复用； P2-高8位地址线；P3-控制线（部分引脚）； 当单片机扩展为三总线结构时，P0、P2、P3用于三总线，P3口的其他引脚还有第二功能，所以P1口只做一般的I/O使用；58. 举例说明MCS-51单片机P1口的输入操作与输出操作。（书）答：对P1口的操作分为读引脚和读锁存器两种：读、写引脚：读引脚：由于P1口为准双向口，所以必须先写1，后读取引脚；例如：MOV P1,#0FFH ；MOV A, P1写输出：是写入P1口的锁存器，并通过引脚输出； 例如： MOV P1,A读写锁存器：完成的是读-修改-写过程： 例如：ANL P1,A59. MCS-51单