单片机原理及应用课后习题答案张兰红

1、 单片机原理及应用 张兰红9第 1 章 微型计算机的基本概念11 微型计算机由哪几部分组成每一部分各起何作用解 微型计算机由微处理器芯片存储器芯片输入输出接口电路芯片与总线组成微处理器是微型计算机的核心它通常包括 3 个基本部分 算术逻辑部件 ALU ArithmeticLogic Unit 对传送到微处理器的数据进行算术运算或逻辑运算的电路如执行加法减法运算逻辑与逻辑或运算等 工作寄存器组用来存放操作数及运算的中间结果等 控制部件包括时钟电路和控制电路时钟电路产生时钟脉冲用于计算机各部分电路的同步定时控制电路产生完成各种操作所需的控制信号存储器是微型计算机的重要组成部分计算机有了存储器才具备

2、记忆功能IO 接口是沟通 CPU 与外部设备的不可缺少的重要部件外部设备种类繁多其运行速度数据形式电平等各不相同常常与 CPU 不一致所以要用 IO 接口作桥梁起到信息转换与协调的作用总线是在微型计算机各芯片之间或芯片内部各部件之间传输信息的一组公共通信线12 什么是 CPU什么是主机解由于运算器控制器是计算机处理信息的关键部件所以常将它们合称为中央处理单元 CPUCentral Processing Unit简称 CPU通常把运算器控制器存储器这三部分称为计算机的主机13 何谓计算机系统何谓单板机何谓单片机解计算机与外围设备电源系统软件一起构成应用系统称为计算机系统在一块印刷电路板上集成了中

3、央处理单元 CPU只读存储器 ROM随机存取存储器 RAMIO 接口定时器计数器中断系统等功能部件构成一台完整的微型计算机称为单板机在一块半导体芯片上集成了中央处理单元 CPU只读存储器 ROM随机存取存储器 RAMIO 接口定时器计数器中断系统等功能部件构成一台完整的微型计算机称为单片机14 为什么要采用总线结构芯片为什么要通过缓冲器才能挂在总线上解微型计算机采用总线结构后芯片之间不需单独走线大大减少了连接线的数量挂在总线上的芯片不能同时发送信息否 则多个信息同时出现在总线上将发生冲突而造成出错如果有几块芯片需要输出信息就必须分时传送为了实现这个要求挂在总线上的各芯片必须通过缓冲器与总线相连

4、15 何谓程序计数器程序计数器中存放的是什么内容它对计算机的工作起什么作用在什么情况下程序的执行顺序发生转移此时程序计数器的内容是怎么样的解程序计数器 PC 是管理程序执行次序的特殊功能寄存器程序计数器 PC 中存放的是下一条要执行的指令的地址它管理程序执行的次序在执行转移指令的情况下程序的执行顺序发生转移此时程序计数器直接接受内部总线送来的数据并用该数据取代原有的内容16 评价存储器有哪些重要的指标为什么说存储器性能已成为计算机性能提高的关键10解存储器的重要指标是容量和存取速度容量越大则记忆的信息越多计算机的功能就越强存储器的存取速度比 CPU 的运算速度要低所以存储器的工作速度是影响计算

5、机工作速度的主要因素17 综述存储器的种类特点用途和优缺点主要针对内存解按结构与使用功能分内存储器可分为随机存取存储器 RAM 和只读存储器 ROM 两类随机存取存储器 RAM 又称读写存储器它的数据读取存入时间都很短因此计算机运行时既可以从 RAM 中读数据又可以将数据写入 RAM但掉电后 RAM 中存放的信息将丢失RAM 适宜存放原始数据中间结果及最后的运算结果因此又被称作数据存储器只读存储器 ROM 读出一个数据的时间为数百纳秒有时也可改写但写入一个数据的时间长达数十 ms因此在计算机运行时只能执行读操作掉电后 ROM 中存放的数据不会丢失ROM 适宜存放程序常数表格等因此又称为程序存储

6、器只读存储器又可以分为下列四类 掩膜 ROM在半导体工厂生产时已经用掩膜技术将程序做入芯片用户只能读出其内容而不能改写掩膜 ROM 只能应用于有固定程序且批量很大的产品中 可编程只读存储器 PROM用户可将程序写入 PROM仅程序一经写入就不能改写 可擦除可编程只读存储器 EPROM用户可将程序写入 EPROM 芯片如果要改写程序先用紫外灯照射芯片擦去原先的程序然后写入新程序与 PROM 芯片一样写入的速度很慢且要用到高压所以必须用特定的 EPROM 编程器写入信息在计算机运行时只能执行读操作 电擦除可编程只读存储器 EEPROM这是近年发展起来的一种只读存储器由于采用电擦除方式而且擦除写入读

7、出的电源都用十 5V故能在应用系统中在线改写但目前写入时间较长约需 10ms 左右读出时间约为几百 ns18 何谓堆栈为什么要设置堆栈栈区是怎样确定的数据进栈出栈按照何种规律进栈用什么指令出栈用什么指令进栈出栈时栈指针如何变化通常栈底所指是什么内容解微型计算机中的堆栈是读写存储器 RAM 中的一个特殊的区域是一组按照先进后出的方式工作的用于暂存信息的存储单元设置堆栈的目的是便于保护断点地址与现场信息用堆栈指针指示堆栈所在的位置数据进栈出栈按先进后出的原则工作进栈用 PUSH 指令出栈用 POP 指令进栈时指针向地址增加的方向变化出栈时指针向地址减小的方向变化栈底是最先进栈的信息所在的单元19

8、请解释下列名词1 字长字字节BCD 码ASCII 码2 指令指令地址指令系统程序解1一台计算机一次所能处理的二进制代码的位数称为该计算机的字长16 位二进制数称为一个字8 位二进制数称为一个字节二进制编码的十进制数简称二十进制数又称 BCD 码 Binary Coded Decimal 11ASCII 码是美国标准信息交换代码 American Standard Code for Information Interchange 的缩写2指令控制计算机进行各种操作的命令称为指令指令地址指令所在存储单元的地址指令系统一台计算机所具有的所有指令的结合称为该计算机的指令系统程序一系列指令的有序集合称为

9、程序110 计算机中常用的计数制有哪些解二进制十进制 BCD 十六进制111 什么是机器码 什么是真值解把符号数值化的数称为机器数或机器码原来的数值叫做机器数的真值112 完成下列数制的转换 1 10100110B D H 2 011B D 3 25325 B H 4 10ll011101B H BCD解 1 166A6 2 075 3 1111110101FD4 4 5BA1001000101XXXXXXXXXX113 8 位和 16 位二进制数的原码补码和反码可表示的数的范围分别是多少解8 位二进制数原码 127127 16 位二进制数原码 3276732767 8 位二进制数补码 128

10、127 16 位二进制数补码 3276832767 8 位二进制数反码 127127 16 位二进制数反码 3276732767 114 写出下列真值对应的原码和补码的形式 1 X111001lB 2 X71D 3 X1001001B解 1 原码11110011B 补码10001101B 2 原码11000111B 补码10111001B 3 原码01001001B 补码01001001B115 写出符号数 10110101B 的反码和补码解11001010B11001011B116 已知 X 和 Y 的真值求X 十 Y的补码 1 X1110111BYl011010B 2 X56D Y21D1

11、2解 1 11100011B 2 00100011B117 己知 X1101001BY1010110B用补码求 XY的值解11101101B118 请写出下列字符的 ASCII 码4A3解34H41H33H3DH21H119 若给字符 4 和 9 的 ASCII 码加奇校验应是多少解34HB9H120 上题中若加偶校验结果如何解B4H39H121 计算下列表达式 1 4EH 十 10110101B × 00101 BCD D 2 4EH 2408H 十B2 B解 1 1295D 2 101010B13第 2 章 MCS51单片机的硬件结构21 请结合课本中 MCS51系列单片机的结构

12、图阐明其大致组成解按功能部件分51 子系列单片机由 CPU数据存储器 RAM程序存储器 ROM特殊功能寄存器4 个并行 IO 口1 个串行口定时器计数器中断系统等八个功能部件组成CPU 由累加器 A暂存器 12ALUPSW 等组成数据存储器由 RAM 地址寄存器RAM 单元等组成程序存储器指 EPROM 或 ROMSFR 指 P0P1P2P3 锁存器BDPTR 等22 综述 MCS51系列单片机各引脚的作用并进行分类解 1 主电源引脚Vcc接5V 电源正端Vss接5V 电源地端 2 外接晶体引脚XTAL1片内反相放大器输入端XTAL2 片内反相放大器输出端 3 输入输出引脚comP0 口的 8

13、 个引脚在不接片外存储器与不扩展 IO 接口时作为准双向输入输出接口在输入时需要附加条件的双向输入输出口称为准双向 IO 口在接有片外存储器或扩展IO 接口时P0 口分时复用为低 8 位地址总线和双向数据总线comP1 口的8 个引脚可作为准双向 IO 接口使用对于 52 子系列P10 与 P11 还有第二种功能P10 可用作定时器计数器2 的计数脉冲输入端 T2P11 可用作定时器计数器 2 的外部控制端 T2EXcomP2 口的 8 个引脚一般可作为准双向 IO 接口在接有片外存储器或扩展 IO 接口且寻址范围超过 256 个字节时P2 口用为高 8 位地址总线comP3 口的 8 个引脚

14、 一般可作为准双向 IO 接口 P3 口的第二功能如表 21所示表 21引脚 第二功能P30P31P32P33P34P35P36P37RXD 串行输入口RXD 串行输出口INT0 外部中断 0 请求输入端INT1 外部中断 1 请求输入端T0 定时器计数器 0 计数脉冲输入端T1 定时器计数器 1 计数脉冲输入端WR 片外数据存储器写选通信号输出端RD 片外数据存储器读选通信号输出端1423 EA 引脚的作用是什么在下列四种情况下 EA 引脚各应该接何种电平 1 只有片内 ROM 2 只有片外 ROM 3 有片内 ROM 和片外 ROM 4 有片内 ROM 和片外 ROM片外 ROM 所存为调

15、试程序解 EA VDD片外程序存储器选用端 1 EA 1 2 EA 0 3 若片外 ROM 和片内 ROM 编址不重叠则EA 1 4 若片外 ROM和片内 ROM 编址重叠则 访问片内ROM 时EA 1访 问片外 ROM 时EA 024 MCS51系列单片机的引脚中有多少根IO 线它们与单片机对外的地址总线和数据总线之间有什么关系其地址总线和数据总线各有多少位对外可寻址的地址空间有多大解MCS51系列单片机有 4 个 IO 端口每个端口都是 8 位双向口共占 32 根引脚在无片外扩展的存储器的系统中这 4 个端口的每一位都可以作为双向通用 IO 端口使用在具有片外扩展存储器的系统中P2 口作为

16、高 8 位地址线P0 口分时作为低 8 位地址线和双向数据总线P3 口作为控制线使用地址和数据线分别是 16 位和 8 位对外可寻址的地址空间是 64KB25 程序计数器的符号是什么MCS51系列单片机的程序计数器有几位它的位置在哪里解 程序计数器的符号是 PCMCS51系列单片机的程序计数器有 16 位为一个专用寄存器在CPU 内部26 何谓程序状态字它的符号是什么它的位置在哪里它各位的含义是什么为 1为 0各代表什么各在何种场合有用解程序状态字是一个 8 位寄存器它包含了程序运行的状态信息它的符号是 PSW它的位置在CPU 中各位含义如下D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0C A

17、C F0 RS1 RS0 O2 P 1 进位标志位 C PSW7 作用在执行某些算术操作类逻辑操作类指令时可被硬件或软件置位或清零例如 8 位加法运算时如果运算结果的最高位D7 有进位则 C 1否则 C0又如 8 位减法运算时如果运算结果的最高位D7 有借位则 C1否则 C0 2 辅助进位标志 Ac PSW6 作用8 位加法运算时如果低半字节的最高位 D3 有进位则 Ac1否则 Ac08 位减法运算时如果 D3 有借位则 Ac1否则 Ac0Ac 在作 BCD 码运算而进行二十进制调整时有用 3 软件标志 F0 PSW5 作用是用户定义的一个状态标志可通过软件对它置位或清零编程时也常测试其是否建

18、起而进行程序分支15 4 工作寄存器组选择位 RS1RS0 PSW4PSW3 作用用软件置位或清零以确定四组工作寄存器中的哪一组工作它们与各组的对应关系为RS1 RS00 0 0 组地址从 0007H0 1 1 组地址从 080FH1 0 2 组地址从 1017H1 1 3 组地址从 181FH 5 溢出标志 OV PSW2 作用当执行算术运算时由硬件置位或清零以指示溢出状态各种算术指令对该位的影响情况在指令系统中详细介绍 6 奇偶标志 P PSW0 每执行一条指令单片机都能根据 A 中 1 的个数的奇偶自动令 P 置位或清零奇为 1偶为0此标志对串行通信的数据传输非常有用通过奇偶校验可检验传

19、输的可靠性27 MCS51系列单片机的内存由哪几部分组成其编址与访问的规律是怎样的解MCS51系列单片机内存由程序存储器与数据存储器两个独立的空间程序存储器的编址自 0000H 开始最大可至 FFFFHMCS51单片机有 3 种不同的芯片片内有掩膜只读存储器的 如 80518 052 片 内有 EPROM的 如 8751 和片内没有只读存储器的 如 80318032 而 ROM 的寻址范围为 64KB所以片内程序存储器的容量远小于该数可见如扩展片外存储器其裕量是很大的ROM 编址规律程序存储器的编址规律为先片内后片外片内片外连续二者一般不作重叠根据 PC 的内容进行访问片内 RAM 从 00H

20、 开始编址片外 RAM 从 0000H 开始部分地址重叠实际并不完全一样若只需扩展少量片外 RAM容量不超过 256 个单元则也可以按照 8 位二进制编址从 00H 开始到 FFH 结束由于访问片内外 RAM 所用的指令不一样不会引起混淆28 MCS51系列单片机片内RAM 有多少单元有哪些用途这些用途各占用哪些单元堆栈的栈区设在哪里解51 子系列片内 RAM 有 128B 单元52 子系列片内 RAM 有 256B 单元单片机片内 RAM 可分为工作寄存器区位寻址区数据缓冲区三个区域 1 工作寄存器区00H1FH单元为工作寄存器区供用户编程时使用临时寄存8 位信息分为四组 0 7 R R 但

21、同时只能有一组参与程序程序的运行用 RS1RS0 两位的状态来选择参与运行的工作寄存器组 2 位寻地址20H2FH对该区的每一位都有一个位地址共有 128 个位地址 3 数据缓冲区30H7FH52 子系列为 30HFFH作为普通的 RAM 单元使用 4 堆栈栈区一般设在 2FH 以上的单元29 MCS51系列单片机在片内集成了哪些主要逻辑功能部件各个逻辑部件的主要功能是什么解MCS51单片机在片内集成了中央处理器CPU程序存储器ROM数据存储器RAM定时器计数器并行 IO 接口串行 IO 接口和中断系统等几大单元CPU是整个单片机的核心部件由 运算器和控制器组成运 算器可以完成算术运算和逻辑运

22、算16其操作顺序在控制器控制下进行控制器是由程序计数器 PCProgram Counter指令寄存器 IRInstruction Register指令译码器 IDInstruction Decoder定时控制逻辑和振荡器OSC 等电路组成CPU 根据 PC 中的地址将欲执行指令的指令码从存储器中取出存放在 IR 中ID 对 IR 中的指令码进行译码定时控制逻辑在 OSC 配合下对 ID 译码后的信号进行分时以产生执行本条指令所需的全部信号程序存储器ROM用于存储程序常数表格等数据存储器RAM用于存储数据8051 内部有两个 16 位可编程序的定时器计数器 T0 和 T1均为加 1 计数器可用于

23、定时和对外部输入脉冲的计数8051 的中断系统主要由中断允许控制器 IE 和中断优先级控制器 IP 等电路组成可实现对 5 个中断源的管理8051 的中断系统主要由中断允许控制器 IE 和中断优先级控制器 IP 等电路组成其中IE 用于控制5 个中断源中哪些中断请求被允许向CPU 提出哪些中断源的中断请求被禁止IP用于控制 5 个中断源的中断请求的优先权级别IO 接口是 MCS51单片机对外部实现控制和信息交换的必经之路用 于信息传送过程中的速度匹配和增加它的负载能力可分为串行和并行 IO 接口210 8051 单片机的控制总线信号有哪些各有何作用解独立的控制线一共有 4 条1ALE PROG

24、 地址锁存允许编程线配合 P0 口引脚的第二功能使用在访问片外存储器时8051在P07P00 引脚上输出片外存储器低位地址的同时在ALE PROG 上输出一个高电位脉冲用于把这个片外存储器低位地址锁存到外部专用地址锁存器以便空出 P07P00 引脚线去传送随后而来的片外存储器读写数据在不访问片外存储器时8051 自动在 ALE PROG 上输出频率为 fosc6 的脉冲序列该脉冲序列可用作外部时钟源或作为定时脉冲源使用2 EA Vpp允许访问片外存储器编程电源线可以控制 8051 使用片内 ROM 还是使用片外ROM若EA 则允许使用片内 ROM若EA 则允许使用片外 ROM3PSEN 片外

25、ROM 选通线在执行访问片外 ROM 的指令 MOVC 时8051 自动在PSEN 上产生一个负脉冲用于为片外 ROM 芯片的选通其他情况下PSEN 线均为高电平封锁状态4RSTVPD复位备用电源线可以使 8051 处于复位工作状态211 何谓特殊功能寄存器8031 有哪些特殊功能寄存器试按其用途相关联的硬件功能单元如CPU并行 IO 口串行 IO 口定时器计数器中断控制等进行分类解特殊功能寄存器也称专用寄存器专用于控制管理片内算术逻辑部件并行 IO 口串行 IO口定时器计数器中断系统等功能模块的工作用户在编程时可以置数设定但不能移作它用除 PC 外8031 有 18 个专用寄存器其中 3 个

26、为双字节寄存器共占用 21 个字节按其用途相关联的硬件功能单元可分P0 口堆栈指针数据指针低字节数据指针高字节定时器计数器计数器 0 高低字节定时器计数器 1 高低字节P1 口电源控制串行控制串行数据缓冲器P2 口中断允许控制P3 口中断允许优先级控制程序状态字累加器B 寄存器共 18 个专用寄存器212 何谓时钟周期指令周期机器周期针对 MCS51系列单片机如采用 12MHZ 晶振它们的频率和周期各是什么解 振荡器输出的振荡脉冲经二分频成为内部时钟信号用作单片机内部各功能部件按序协调工作的控制信号其周期称时钟周期机器周期6 个时钟周期构成一个机器周期17指令周期CPU 执行一条指令的时间针对

27、 MCS51系列单片机采用 12MHZ 晶振则振荡周期为 0167us时钟周期为 0333us频率为 6MHZ机器周期为 1us频率为 1MHZ指令周期为 1us 到 4us频率为 1MHZ 到 025MHz213 综述 P0P1P2P3 口各有哪几种功能解这 4 个接口可以并行输入或输出 8 位数据也可按位使用即每一根输入输出线都能独立地用作输入或输出四个 8 位并行口的功能各不相同P0 口是三态双向口通常称为数据总线口因为只有该口能直接用于对外部数据总线的读写操作P0 口还用于输出外部数据存储器的低 8 位地址由于是分时输出故应在外部加地址锁存器将地址数据锁存地址锁存信号用 ALEP1 口

28、是专门供用户使用的 IO 接口是准双向接口P2 口是供系统扩展时作高 8 位地址线用如果没有系统扩展例如使用 80518751 单片机不扩展外部存储器时P2 口也可以作为用户 IO 线使用P2 口也是准双向口P3 口是双功能口该口的每一位均可以独立地定义为第一 IO 功能或第二 IO 口功能P3 口的第二功能如表 21所示214 在读回端口数据时为什么应读锁存器内容而不宜读引脚电平解假如通过三态门从引脚上读回数据有时会发生错误例如用一根口线去驱动一个晶体管的基极在向此口线输出 l 时锁存器 Q1但晶体管导通后引脚上的电平已拉到低电平 07V 从引脚读回数据会错读为 0215 阐明准双向口这一名

29、称所以要加用准字的理由解在执行输入操作时如果锁存器原来寄存的数据 Q0那么由于Q 1 将使 V1 导通引脚被始终箝拉在低电平上不可能输入高电平为此用作输入前必须先用输出指令置 Q1使 V1截止正因为如此 P1 口称为准双向接口216 8031单片机与开关及LED发光二极管接口电路如216题图所示用 8031单片机P1 com作为数据输入口联接开关 K3K0com作为输出口联接发光二极管 LED3LED0编程使开关K3K0的状态由 com输入再由 com输出通过发光二极管显示出来要求开关合上时二极管亮开关断开时二极管不亮5VEAP15P168031P17LED1LED2LED3P145VP10P

30、11P12LED0P13K1K2K3K0216 题图解 ORG 2200HMOV AFFH P1 口为输入先送 118MOV P1A P1 口低 4 位输出 1LOOPMOV AP 1 口状态输入SWAP A 开关状态到高 4 位ORL A0FH低 4 位为 1为下一次输入做准备MOV P1A 开关状态输出AJMP LOOP 循环217 电路如 217 题图所示用 8031P1 口的 P10P11 作为变量 XW 的输入端用 P12 作为电路输出端并用 LED 来显示输出P13 端传送状态消息当检测到 P13 为低电平时CPU 开始运算 D X ù W ù X ú

31、 W 并把结果送 P12 输出显示然后重新开始检测 P13 状态信息试编写完成上述要求的程序EA 5VXWP10P118031P13YP12217 题图解参考程序如下ORG 0000HLJMP MAINORG 0100HMAIN MOV P108HLOOP MOV CP13JC LOOPMOV P103HMOV CP10ANL CP11CPL CMOV 00HCMOV CP10ORL CP11ANL C00HMOV P12CSJMP MAINEND218 第 218 题图示电路中X1X2X3 是三个故障源当系统无故障时X1X2X3 均为低电19平对应的三个显示灯全灭当某部分出现故障时其对应的输

32、入端由低电平变为高电平从而引起 51单片机中断中 断服务程序的任务是判定故障并 点亮对应的发光二极管发 光二极管 LED1LED3 对应三个输入端 X1X3试编程5VEAP13P148031P15INT0 X1X2X3LED1LED2LED3P10P11P12218 题图解参考程序如下ORG 0000HLJMP MAINORG 0003HLJMP INT0SERORG 0100HMAIN MOV P10FFHSETB IT0SETB EX0SETB EALOOP AJMP LOOPINT0SER JNB P10L1CLRP13L1 JNB P11L2CLRP14L2 JNB P12L3CLRP

33、15L3 RETEND219 设某单片机应用系统的 P1 口连接如第 219 题图所示要求根据 K0 的合断情况决定 D1D0的点亮如果 K0 合上D0 点亮如果 K0 断开D1 点亮试编程实现之解ORG 0000HLJMP MAINORG 0100HMAIN MOV P10C0HLOOP JB P17ELSECLRP1020AJMP LOOPELSE CLRP11AJMP LOOPEND5V5VEAK0D0D1P17P11P108031第 219 题图220 设某单片机应用系统的 P1 口连接如第 220 题图所示问5V5VEAK0K1D0D1P17P16P11P108031第 220 题图

34、 1 执行第一条指令后哪些指示灯会亮 2 第二条指令的用处 3 执行下列指令到最后A 要求写出分析过程MOV P10EHORL P1C0HMOV AP1ANL AC0H解 1 D1 会亮2为 P17P16 的输入做准备3A 的内容为 80H221 MCS51怎样实现上电复位与操作复位并请综述各专用寄存器复位后的状态解与其他计算机一样MCS51单片机系统有上电复位和操作复位两种方法所谓上电复位是21指计算机上电瞬间要在 RST 引脚上出现宽度大于 10ms 的正脉冲使计算机进入复位状态操作复位指用户按下复位按钮使计算进入复位状态复位是靠外部电路实现的221 题图是上电复位及按钮复位的一种实用电路

35、上电时5V 电源立即对单片机芯片供电同时经R 对 C3 充电C3 上电压建立的过程就是负脉冲的宽度经倒相后RST 上出现正脉冲使单片机实现了上电复位按钮按下时 RST 上同样出现高电平实现了操作复位在应用系统中有些外围芯片也需要复位如果这些芯片复位端的复位电平与单片机一致则可以与单片机复位脚相连因此非门在这里不仅起到了倒相作用还增大了驱动能力电容 C1C2 起滤波作用防止干扰窜入复位端产生误动作10 K W1 C 2 C3 CCC V100 pF 10 F 10 F221 题图 复位电路各专用寄存器复位后的状态 如下表所示22第 3 章 MCS51系列单片机的指令系统31 MCS51系列单片机

36、的寻址方式有哪几种请列表分析各种寻址方式的访问对象与寻址范围解立即寻址寄存器寻址寄存器间接寻址直接寻址基址寄存器加变址寄存器间接寻址相对寻址位寻址寻址方式 访问对象 寻址范围立即寻址 立即数 寄存器寻址工作寄存器 R0R7累加器A 寄存器 B 数据指针DPTR位处理器 C00H1FHE0HF0H82H83H寄存器间接寻址 RAM 单元 内部 RAM 及外部扩展的64KRAM直接寻址 ROM 和 RAM 内部 RAM 00H7FHSFR80HFFHROM64KB变址寻址 ROM ROM 0000HFFFFH相对寻址 ROM ROM 0000HFFFFH位寻址 位寻址区 内 RAM 20H2FH中

37、的可寻址位SFR 中的可寻址位32 要访问片内 RAM可有哪几种寻址方式 解对于 51 系列要访问片内 RAM有间接寻址直接寻址位寻址52 子系列访问片内低 128个字节有直接寻址位寻址间接寻址高 128 字节有间接寻址33 要访问片外 RAM可有哪几种寻址方式 解访问片外 RAM 有寄存器间接寻址方式34 要访问 ROM可有哪几种寻址方式 解要访问 ROM 有直接寻址变址寻址相对寻址35 试分别对 51 子系列和 52 子系列说明 MOV Adirect 指令与 MOV ARj 指令的访问范围解MOV Adirect 指令中 direct 对于 51 子系列的访问范围为内 RAM 中的低 1

38、28B 单元从 00H到 7FH访问 SFR 的范围是从 80H 到 FFH52 子系列的访问范围与 51 子系列的访问范围相同MOV ARj 指令对于 51 子系列的访问范围为内 RAM 的 128B 单元从 00H 到 7FH对于52 子系列的访问范围为片内 RAM 从 00H 到 FFH36 传送指令中有哪几小类是访问 RAM 的哪几个类是访问 ROM 的CPU 访问 ROM 多不多什么时候需要访问 ROM解 访问 RAM 的有以累加器 A 为一方的传送指令不以累加器为一方的传送指令用立即数置数的指令访问片外 RAM 的传送指令 进栈出栈指令交换指令访问 ROM 的有 基址寄存器加变址寄

39、存器间址指令23因为 ROM 是只读存储器用作程序存储器已事先存入各种程序常数表格等CPU 访问ROM 不多当执行程序程序转移以及用户访问时需要访问 ROM37 区分下列指令的不同功能 MOV A 24H 与 MOV A24H MOV A R0 与 MOV A R0 MOV A R0 与 MOVX AR0解 前者是将立即数 24H 送入 A 中后者是将 24H 单元的内容送入 A 中 2 前者将 R0 中的内容送入 A 中后者是将以R0 中的内容为地址所在单元的内容送入 A 中 3 前者是将片内 RAM 以 R0 中的内容为地址所在单元的内容送入 A 中后者是将片外 RAM的以 R0 中的内容

40、为地址所在单元的内容送入 A 中38 设片内 RAM30H 单元的内容为 40H设片内 RAM40H 单元的内容为 10H片内 RAM10H 单元的内容为 00H P1 0CAH请写出下列指令执行后的结果MOV R0 30HMOV A R0MOV R1 AMOV B R1MOV R0 P1MOV P3 P1MOV 10H 20HMOV 30H 10H解 MOV R0 30H R030HMOV A R0 A40HMOV R1 A R140HMOV B R1 B10HMOV R0 P1 30H 0CAHMOV P3 P1 P30CAHMOV 10H 20H 10H20HMOV 30H 10H 30

41、H20H39 已知 A 35H R0 6FH P1 90H FCH SP C0H试写出下列指令的执行结果 1 MOV R6A 2 MOV R0A 3 MOV A90H 4 MOV A90H 5 MOV 80H81H 6 MOVX R0A 7 PUSH A 8 SWAP A 9 XCH AR024解 1 MOV R6 A R6 35H 2 MOV R0 A 6FH 35H 3 MOV A 90H A 90H 4 MOV A 90H A FCH 5 MOV 80H 81H 80H 81H 6 MOV R0 A 6FH 35H 7 PUSH A SP C1H C1H 35H 8 SWAP A A 5

42、3H 9 XCH A R0 A 6FH R0 35H310 已知 A 02H R 1 7FH D PTR 2FFCH片 内 RAM 7FH 70H片 外 RAM 2FFEH 11HROM 2FFEH 64H试分别写出下列指令的执行结果 1 MOV A R1 2 MOVX DPTRA 3 MOVC AADPTR 4 XCHD AR1解1 A 70H 2 片外 RAM2FFCH 02H3 A 64H 4 A 00H 片内 RAM7FH 72H311 已知 A 78H R1 78H B 04HC 1片内 RAM 78H DDH片内 RAM 80H 6CH试分别写出下列指令的执行结果如涉及标志位也要写

43、出 1 ADD A R1 2 ADDC A78H 3 SUBB A77H 4 INC R1 5 DEC 78H 6 MUL AB 7 DIV AB 8 ANL 78H78H 9 ORL AOFH 10 XRL 80HA解1A 55H PSW 11×××1×02A 56H PSW 11×××1×03A 00H PSW 00×××0×0254R1 79H578H DCH6BA 01E0H C 1 OV 17B 00HA 1EH878H 58H9A 7FH1080H 14H312

44、请对下列各组数分别计算与或异或的结果 1 10011010B 和 00001111B 2 11010011B 和 01011010B 3 11001100B 和 00110011B 4 10101010B 和 11111111B解1结果分别为 00001010B 10011111B 10010101B2结果分别为 01010010B 11011011B 10001001B3结果分别为 00000000B 11111111B 11111111B4结果分别为 10101010B 11111111B 01010101B313 为达到下列要求请说明应采用何种逻辑操作采用什么操作数要求不得改变各未涉及位

45、的内容 1 使累加器的最低位置1 2 清除累加器的高四位 3 使 A2 和 A 3 置 1 4 清除 A3A 4 A5A 6解1逻辑或操作 操作数00000001B2逻辑与操作 操作数00001111B3逻辑或操作 操作数00001100B4逻辑与操作 操作数10000111B314 写出下列各条指令的机器码并逐条写出依次执行每一条指令后的结果和 PSW 的内容 1 CLR A 2 MOV A 9BH 3 MOV B0AFH26 4 ADD AB解 1机器码 E4H A 02机器码 749BH A 9BH3机器码 75F0AFH A AFH4机器码 25F0H A 4AH PSW 11XXX1

46、X1B315 要选用工作寄存器 3 组请采用三种不同的指令实现之解 1 SETB PSW4SETB PSW32 ORL PSW18H3 MOV PSW18H316 列举三种能使累加器 A 内容清零的指令并比较其优缺点解 1 ANL A00H2 MOV A00H3 CLR A317 回答问题 1 算术操作类指令对标志位的影响 2 逻辑操作类指令对字节内容的修改解1算术操作指令的执行将影响特殊功能寄存器中状态寄存器 PSW 的 3 个标志位CPSW7进位标志AcPSW6辅助进位标志OVPSW2辅助进位标志3 个标志除特别指出外指令服从以下规则 操作结果在最高位有进位输出加法时或借位输入减法时C 1

47、否则C 0 操作结果的低 4 位有进位输出 加法时或 有向高4 位的借位 减法时A c 1否 则A c 0 溢出标志OV满足逻辑关系式OV C6? C 7C6 为加法时累加器 A 的 D6 位向 D7 产生的进位或减法时累加器 A 的 D6 位向 D7 产生的借位有进位或借位时C6 1C7 为加法时累加器 A 的 D7 位向更高位产生的进位或减法时累加器 A 的 D7 位向更高位产生的借位有进位或借位时C7 1OV 标志位常用于加减指令对带符号数做补码加减运算时OV 1 表示加减运算的结果超出了 A 所能表示的带符号数的范围1281272若要对内部的某几位清零而其它位保持不变可以选用 ANL

48、directdata 指令在需27要清零的位上对应的 data 的相应位清零 若要对内部的某几位置 1 可以选用ORL directdata 指令在需要置 1 的位上对应的 data的相应位置 1 若要对内部的某几位求反可以选用XRL directdata 指令在需要求反的位上对应的 data的相应位置 1若要对内部 RAM 某单元求反可以选用 XRL direct0FFH318 要将片内 RAM 0FH 单元的内容传送去专用寄存器 B对 0FH 单元的寻址可有三种方法 1 R 寻址 2 R 间址 3 Direct 寻址请分别编写出相应程序比较其字节数机器周期数和优缺点解 1 MOV R00F

49、HMOV BR0 2 MOV R00FHMOV BR0 3 MOV B0FH 1 占四个字节数四个机器周期数 2 占四个字节数四个机器周期数 3 占三个字节数三个机器周期数所以第三种方法最好319 设 R0 7EH DPTR 10FEH片 内 RAM 7EH 单元的内容为 0FFH7F单元的内容为 38H试为下列程序的每条指令注释其执行结果INC R0INC R0INC R0INC DPTRINC DPTRINC DPTR解 INC R0将 7EH 单元的内容加1即 7EH00HINC R0 R07FHINC R0 7FH39HINC DPTR DPTR10FFHINC DPTR DPTR11

50、00HINC DPTR DPTR1101H28320 试编程引用与运算判断某 8 位二进制数是奇数还是偶数解 设该 8 位二进制数放在累加器 A 中如果是奇数将 F0 标志置 1如果是偶数将 F0 标志清 0ORG 2000HSTARTMOV R0AANL A01HJZ LOOPMOV AR0SETB PSW5SJMP HERELOOP MOV AR0CLR PSW5HERE SJMP HERE321 试编程引用或运算使任意 8 位二进制数的符号位必为1解 ORG 2000HSTARTORL A80H322 请思考引用异或运算怎样可使一带符号数的符号位改变数据位不变怎样可使该数必然变0解 将该

51、数与 80H 相异或就可以改变其符号位而数值位保持不变将该数与其本身相异或就可以使该数必然为 0323 要选择工作寄存器组可有几种编程办法解可以采用如下三种办法1 SETB PSW4SETB PSW32 ORL PSW18H3 MOV PSW18H324 设 ROM片内 RAM片外 RAM 各有关单元的内容示如下图问执行下列程序段后 A 0000 AJMP 030HORG 0030H0030 MOV R032H29MOV AR0MOV R1AMOVX AR1MOVC AADPTR30H33H32H31H30H31H32H33H片内RAM30H33H32H31H32H30H33H31H片外RAM

52、0030H0033H0032H0031H30H33H31H32HROM解 A 30H325 若在片内 RAM30H 单元中有二位压缩的 BCD 码 95H问执行下列程序后片内 RAM30H 单元的内容是什么31H32H 的内容又是什么并写出 BCD 码十进制调整的过程MOV R030HMOV AR0ANL A0FHMOV R3AMOV AR0SWAP AANL A0FHADD AR3DA AMOV R0AMOV R3AINC R0ANL A0FHMOV R0AINC R0MOV AR3ANL A0F0HSWAP AMOV R0ARET解 30H 14H 31H 04H 32H 01H30第 4

53、 章 MCS51汇编语言程序设计41 请解释下列名词机器码 助记符 操作码 操作数 源程序 目标程序 汇编程序 汇编语言 汇编语言程序 汇编指令 汇编 机器汇编 人工汇编解机器码 二进制代码形式的指令操作码 用指令的英文缩写表示便于辨识指令的功能也便于记忆称为助记符操作数 是参与该指令操作的操作数或操作数所在的地点 寻址方式 有时用一个表达式来表示一个操作数例如TAB 十 1源程序 汇编语言程序与高级语言程序目标程序 二进制代码形式的程序汇编程序 机器汇编时用到的软件汇编语言 用缩写的英文单词表示操作码用字母数字表示操作数的语言汇编语言程序 用汇编指令书写的程序汇编指令 用缩写的英文单词表示操作码用字母数字表示操作数的指令汇编 将汇编语言源程序翻译成目标程序的过程机器汇编 由机器完成汇编工作人工汇编 由编程人员手工完成汇编