单片机课后答案(3)

1、6-1简述中断、中断源、中断嵌套及中断优先级的含义。答：中断是指计算机在执行某一程序的过程中，由于计算机系统内、外的某种原因而必须 终止原程序的执行，转去完成相应的处理程序，待处理结束之后再返回继续执行被终止原程序的过程。中断源指向 CPU提出中断申请的设备，包括中断请求信号的产生及该信号怎样被CPU有效地识别，要求中断请求信号产生一次，只能被 CPU接收处理一次，即不能一 次中断申请被CPU多次响应。当 CPU正在执行中断服务程序时，又有中断优先级更高的 中断申请产生，CPU就会暂停原来的中断处理程序而转去处理优先级更高的中断请求，处 理完毕后再返回原低级中断服务程序，这一过程称为中断嵌套中

2、断优先级指在实际应用系统中往往有多个中断源， 且中断申请是随机的， 有时还可能会有多个中断源同时提出中断申 请，但CPU 一次只能响应一个中断源发出的中断请求，CPU响应哪个中断请求，就需要用软件或硬件安排一个优先顺序，即中断优先级排队。6-2 MCS-51单片机提供了几个中断源？有几级中断优先级别？各中断标志是如何产生的又 如何清除这些中断标志？各中断源所对应的中断矢量地址是多少？答：（1）MCS-51单片机提供了 5个中断源：INTO、INT1、TO、T1、串行口。（2）MCS-51系列单片机有两个中断优先级，每一个中断请求源均可编程为高优先级中 断或低优先级中断，从而实现两级中断嵌套。（

3、3）外部中断可以设置边沿触发或者电平触发，靠软件置位。边沿触发进入中断程序后硬件自动清中断标志。 电平触发需要软件清除中断标志位，还需在中断响应后把中断请求信号引脚从低电平强制改变为高电平。（4） 定时器TO、T1计数溢出产生中断，进入中断程序后由硬件自动清除标志位TFO或TF1。（5） 串行口发送完成或者接收到数据就触发中断，由于是两个中断标志共享一个中断向量，所以需要在中断程序里由软件判断是发送中断还是接受中断，并且只能由软件清除中断标志位。使用软件清除中断标志位的方法是：CLR TI ;清TI标志位CLR RI ;清RI标志位（6）各中断源对应的中断矢量地址分别为：中断源中断矢量外部中断

4、0 0003H定时器TO中断OOOBH外部中断1 OO13H定时器T1中断OO1BH串行口中断OO23H定时器中断T2 （仅52系列有）OO2BH6-3外部中断源有电平触发和边沿触发两种触发方式，这两种触发方式所产生的中断过程有何不同？怎样设定？答：采用中断电平触发方式时，中断请求标志 ITO=O，CPU在每个机器周期的S5P2期间 采样，一旦在P3.2（ INTO ）弓1脚上检测到低电平，则有中断申请，使IEO置位（置1），向CPU申请中断。在电平触发方式中，在中断响应后中断标志位IEO的清O由硬件自动完成，但由于CPU对P3.2 （ INTO ）引脚没有控制作用，使中断请求信号的低电平可能

5、继续 存在，在以后的机器周期采样时又会把已清O的IEO标志位重新置1,所以，在中断响应后必须采用其它方法撤消该引脚上的低电平，来撤除外部中断请求信号，否则有可能再次中断造成出错。 采用边沿触发方式时，ITO=1 , CPU在每个机器的S5P2期间采样， 当检测到前一周期为高电平，后一周期为低电平时，使标志IEO置1，向CPU申请中断，此标志位一直保持到 CPU响应中断后，才由硬件自动清除。在边沿触发方式中，为保证CPU在两个机器周期内检测到由高到低的负跳变，高电平与低电平的持续时间不得少于一个机器周期的时间。6-5 MCS-51中断响应时间是否固定？为什么？答：MCS-51中断响应时间不固定。

6、对一个单一中断系统，MCS-51单片机对外部中断请求的响应时间在38个机器周期。外部中断的最短的响应时间为3个机器周期，其中中断请求标志位查询占1个机器周期，而这个机器周期恰好又是处于指令的最后一个机器周期， 该指令结束后中断即被响应，CPU接着执行子程序调用指令 LCALL转到相应的中断服务程序入口，需2个机器周期，所以，外部中断响应最短时间为 3个机器周期。外部中断响应 的最长时间为8个机器周期：发生在 CPU进行中断标志查询时，刚好是开始执行RETI或是访问IE或IP的指令，则需把当前指令执行完再继续执行一条指令后，才能响应中断，最 长需2个机器周期。接着再执行一条指令，按最长指令(乘法

7、指令MUL和除法指令DIV)来算，也只有4个机器周期。加上硬件子程序调用指令LCALL的执行，需要2个机器周期。所以，外部中断响应最长时间为8个机器周期。对于多级中断系统，响应时间无法计算。7-1定时/计数器有哪些特殊功能寄存器，它们有几种工作方式？如何设置？ 答：(1)定时/计数器控制寄存器(TCON )、工作方式寄存器(TMOD )。(2)定时/计数器T0和T1有四种不同的工作方式：方式 0、方式1、方式2、方式3。(3)4种工作方式由TMOD中的M1和M0两位决定。当 TMOD 中 M1M0=00当 TMOD 中 M1M0=01当 TMOD 中 M1M0=10当 TMOD 中 M1M0=

8、11时，定时/计数器选定方式0进行工作。 时，定时/计数器选定方式1进行工作。 时，定时/计数器选定方式2进行工作。 时，定时/计数器选定方式3进行工作。7-2如果采用晶振的频率为 3 MHz，在定时/计数器工作方式0，1, 2下，其最大的定时时间分别为多少?答：晶振的频率fOSC=3MHz时，机器周期为Tcy=12X (1/3MHz ) =4阳。(1) 方式0为13位定时/计数器，计数值 N = 213 -x = 8 192 X。计数初值x是由TH0和TL0 设定的初值。x = 0时为最大计数值8 192,即计数范围为18 192 (213)。定时时间为Td =(8192 x) Xcy。最大

9、定时时间为 x=0 时，Td =32768 ps=32.768ms。(2) 方式1为16位定时/计数器，计数值N = 216 -x = 65536 X。计数初值x是由TH0和TL0 设定的初值。x = 0时为最大计数值65 536，即计数范围为165 536 (216)。定时时间为Td=(65536 x)河cy。最大定时时间为 x=0 时，Td =262144 Q=262.144ms。(3) 方式2为8位自动重装初值定时/计数器，计数值N = 28 -x = 256 X。计数初值x是由TH0 和TL0设定的初值。x = 0时为最大计数值256，即计数范围为1256 (28)。定时时间为Td=(

10、256 x)河cy。最大定时时间为 x=0 时，Td =1024 p=1.024ms。7-5采用定时/计数器T0对外部脉冲进行计数，每计数 100个脉冲后，T0转为定时工作方 式。定时1 ms后，又转为计数方式，如此循环不止。假定 MCS-51单片机的晶体振荡器频 率为6 MHz，请使用方式1实现，要求编写出程序。答：编写程序如下：ORG 0000HSTART: CLR TR0MOV TMOD, #05HMOV THO, #OFFHMOV TLO, #9CH；计数器初始化SO: JBC TFO, NEXTSJMP SONEXT: CLR TROMOV TMOD, #01HMOV THO, #0

11、F8HMOV TLO, #3OH；定时器初始化SETB TROS1: JBC TFO, STARTSJMP S1END8个指7-9利用定时/计数器TO产生定时时钟，由P1 口控制8个指示灯。编一个程序，使 示灯依次一个一个闪动，闪动频率为20次/秒（ 8个灯依次亮一遍为一个周期）。答：采用晶体振荡器频率为 12MHz，每个灯的闪烁周期是50ms，采用工作方式1。ORG 0000HAJMP STARTORG 000BHAJMP TIMEOORG 0030HSTART: MOV SP, #5FHMOV R7, #OFEHMOV TMOD, #01H ;T0 在工作方式 1MOV THO, #3CH

12、MOV TLO, #0B0HSETB EASETB ETOSETB TROSO: AJMP SO ;此处放任意程序段TIMEO: PUSH ACCPUSH PSWMOV P1, R7MOV A, R7RL AMOV R7, AMOV THO, #3CHMOV TLO, #0B0HPOP PSWPOP ACCRETIEND7-12简述特殊功能寄存器 SCON，TCON，TMOD功能。答：（1） SCON是MCS-51的一个可位寻址的特殊功能寄存器，用于串行数据通信的控制、监视串行口的工作状态。（2） TCON （定时/计数器控制寄存器）是1个8位寄存器，它不仅参与定时 /计数器控制， 还参与中断

13、请求控制。（3） TMOD （工作方式寄存器）用来设定定时/计数器TO和T1的工作方式和选定定时还是 计数以及门控INTO非信号。7-19若晶体振荡器为11.059 MHz，串行口工作于方式1，波特率为4 800 bps，写出用T1作为 波特率发生器的工作方式控制字和计数初值。答：（1）T1的工作方式控制字按照定时 /计数器的工作方式寄存器 （TMOD ）定义，TMOD 的D7D4位是定时/计数器T1的工作方式控制位。T1作为波特率发生器时， 其工作方式应 为定时器方式2（ 8位自动再装入方式）模式。即， TMOD的D7D4位设置应为：D7位（GATE ）:应为0。即T1定时/计数时间到（TR1=1 ）就可重新启动T1工作，与INT1无 关。D6位（C/T）:应为0。将T1设为定时器功能。D5D4 位（M1M0）:应为10。M1M0=10， T1工作在方式2,即8位自动再装入方式。因此，TMOD 的D7D4设置应为：0010B。而TMOD 的D3D0位是定时/计数器T0的工 作方式控制位，与本题无关，设为：0000B。所以，定时/计数器的工作方式寄存器 （TMOD） 控制字应为：0010 0000 B，即：20H。（2）T1的计数初值依题意，晶体振荡器为11.059 MHz，串行口工作于方式1，波特率为4 800bps。查表7-6知：T1作为波特率发生器，应采用工作方式2,计数初