单片机原理与应用作业答案-习题课

1、第二章1、MCS-51系列单片机内部有哪些主要的逻辑部件？P10答：MCS-51系列单片机内部的逻辑部件主要有：算术/逻辑部件ALU、累加器A、只读存储器ROM、随机存储器RAM、指令存放器IR、程序计数器PC、定时器/计数器、I/O接口电路、程序状态存放器PSW、存放器组。3、MCS-51内部RAM区功能如何分配？如何选用4组工作存放器中的一组作为当前的工作存放器组？位寻址区域的字节地址范围是多少？P13-P15答：MCS-51内部RAM的地址空间为00H-7FH，128B，按功能分为3个区域。00H-1FH的32B单元是4个工作存放器组，单片机执行程序时，具体使用哪一组是通过对PSW的RS

2、1、RS0两位的设置来实现；20H-2FH的16B共128位，是可以按位寻址的内部RAM区；30H-7FH的80B单元是只能按字节寻址的内部RAM区。5、8031设有4个8位并行端口，假设实际应用8位I/O口，应使用P0-P3中的哪个端口传送？16位地址如何形成？P19-P21答：P1口是专门供用户使用的I/O口，是准双向接口，故可以使用P1口传送；P0口既可作地址/数据总线使用，又可作通用I/O使用。一方面用来输出外部存储器或I/O的低8位地址，另一方面作为8位数据输入/输出口，故由P0口输出16位地址的低8位；P2口可作通用I/O口使用，与P1口相同。当外接存储器或I/O时，P2口给出地址

3、的高8位，故P2口输出16位地址的高8位。8、MCS-51的时钟周期、机器周期、指令周期是如何分配的？当振荡频率为10MHz时，一个机器周期为多少微妙？P25答：CPU执行一条指令的时间称为指令周期，它是以机器周期为单位的。MCS-51典型的指令周期为一个机器周期，每个机器周期由6个状态周期组成，每个状态周期由2个时钟周期振荡周期组成。当振荡频率为10MHz时，一个机器周期为12/10M Hz=1.2us。9、在MCS-51扩展系统中，片外程序存储器和片外数据存储器地址一样时，为什么不会发生冲突？P12；P13、P18答：1、程序存储器和数据存储器物理上是独立的，寻址片外程序存储器和片外数据存

4、储器的寻址方式、寻址空间和控制信号不同。2、对外部程序存储器访问使用MOVC指令；对外部数据存储器访问使用MOVX指令。10、MCS-51的P3口具有哪些第二种功能？P19表2-6答： P3.0RXD串行输入口 P3.1TXD串行输出口P3.2INT0外部中断0 P3.3INT外部中断1P3.4T0定时器0外部中断 P3.5T1定时器1外部中断P3.6WR外部数据存储器写信号P3.7RD外部数据存储器读信号11、位地址7CH与字节地址7CH有哪些区别？位地址7CH具体在内存中什么位置？P14答：位地址7CH与字节地址7CH在RAM中的位置不同，寻址方式也不用。位地址7CH在内部RAM区2FH中

5、，可以位寻址；字节地址7CH在用户区中，只能按字节寻址。第三章2、什么是寻址方式？MCS-51单片机有哪几种寻址方式？P36答：寻址方式是指令中确定操作数的形式。MSC-51单片机有立即数寻址、直接寻址、存放器寻址、存放器间接寻址、变址寻址、相对寻址、位寻址。3、指出以下指令中画线的操作数的寻址方式？P36MOV R0, #55H； 立即寻址 MOV A, 2AH； 直接寻址 MOV A, R1； 存放器间接寻址 MOV R0, A； 存放器寻址 DIV A, B ； 存放器寻址 ADD A, R7 ； 存放器寻址 MOVX A, DPTR； 存放器间接寻址 MOV DPTR, #0123H；

6、 立即寻址 MOVC A, A+DPTR； 基址加变址寻址 INC DPTR； 存放器寻址 7、为什么要进行十进制调整？调整方法是什么？P49答：十进制表示用BCD码规那么，相加大于10进位；运算用二进制规那么，相加大于16进位。所以要进行十进制调整。调整方法：数的低四位大于9或标志位AC=1，那么低四位加06H调整。高四位大于9或标志位CY=1那么高四位加60H。8、编程实现两个一字节压缩型BCD码的减法。设被减数地址在R0中，减数地址在R1中，差仍存于被减数地址单元中。？答： CLR CMOV A,#9AH SUBB A,R1 ADD A,R0DA A MOV R0，A9、把片外数据存储器

7、8000H单元中的数据读到累加器中，应用哪几条指令？P45例3.7答： MOV DPTR, #8000HMOV A, DPTR10、内部RAM中，(A)=35H，(R0)=6FH，(P1)=0FCH，(SP)=0C0H。分别写出以下各条指令的执行结果。P41-(1)MOV R0, A； (R0)=35H P412(2)MOV R0, A； (6FH)=35H P424(3)MOV A, #90H； (A)=90H P411(4)MOV A, 90H； (A)=(90H) P411(5)MOV 80H, #81H； (80H)=81H P423(6)MOVX R0, A； (6FH)=35H P

8、45 2(7)PUSH A； (0C1H)=35H,(SP)=0C1H P436(8)SWAP A； (A)=53H P448(9)XCH A, R0； (A)=6FH,(R0)=35H P447第四章2、在汇编语言程序设计中，为什么要采用标号来表示地址？标号的构成原那么是什么？使用标号有什么限制？注释段起什么作用？P69答：采用标号便于在编写程序时,实现跳转、循环等程序控制转移。标号位于语句的开始，由以字母开头的字母和数字组成，它代表语句的地址。标号与指令间要用冒号“：分开，标号与“：之间不能有空格，“：与操作码之间可以有空格。注释段放在语句的最后，以冒号开始，为不可执行局部，对程序进行解释

9、性说明。3、MCS-51汇编语言有哪几条常用的伪指令？各起什么作用？P70-P72答：MCS-51汇编语言有以下常用的伪指令：1、设置起始地址伪指令ORGOrigin格式：ORG 起始地址作用：ORG伪指令总是出现在每段源程序或数据块的开始，可以使程序、子程序和数据快存放在存储器的任何位置。假设在源程序中不放ORG指令，那么汇编将从0000H单元开始编排目标程序。ORG定义控件地址应由从小到大，且不能重叠。2、定义字节伪指令DBDefine Byte格式：DB 作用：把项或项表的数值存入从标号开始的连续单元中。3、定义字伪指令DWDefine Word格式：DW 作用：根本含义与DB相同，不同

10、的是DW定义16位数据。4、预留存储区伪指令DSDefine Storage格式：DS 作用：由标号指定的单元开始，定义一个存储区，以给程序使用。存储区内预留的存储单元数由表达式的值决定。5、为标号赋值伪指令EQU格式：EQU 数或汇编符号作用：将操作数中的地址或数据赋给标号字段的标号，故又称为等值指令。6、数据地址赋值伪指令DATA格式：DATA 作用：其功能和EQU类似，但有以下区别。1用DATA定义的标识符汇编时作为标号登记在符号表中，所以可以先使用后定义；而EQU定义的标识符必须先定义后使用。2用EQU可以把一个汇编符号赋给字符名，而DATA只能把数据赋给字符名。3DATA可以把一个表

11、达式赋给字符名，而DATA只能把数据赋给字符名。4DATA常在程序中用来定义数据地址。7、位地址符号伪指令BIT格式：字符名 BIT 位地址作用：把位地址赋给字符名称8、源程序结束伪指令END格式：END 作用：END命令通知汇编程序结束汇编。在END之后，所有的汇编语言指令均不作处理。如果没有这条指令，汇编程序通常会给出“警告指示。6、外部RAM中从1000H到10FFH有一个数据区，现在将它传送到外部RAM中2500H单元开始的区域中，编写有关程序。COMPARE WITH P80 例4.10答： START: MOV R0，#00H MOV DPTR,#1000HLOOP: MOVX A

12、,DPTR MOV DPH,#25H MOVX DPTR,A MOV DPH,#10H INC DPTR INC R0 DJNZ R0，LOOP SJMP $11、设系统晶体振荡频率为12MHz，请编写延时50ms的延时子程序。P81例4.11答：使用12MHz晶振时，1个机器周期为1us，一条DJNZ耗时2us，采用双重循环方法，50ms=2us*250*100，程序如下： DL50MS：MOV R4, #100 DELAY1： MOV R3 , #250 DELAY2：DJNZ R3, DELAY2 DJNZ R4, DELAY1 RET12、分析以下程序中各条指令的作用，并说明运行后相应

13、存放器和内存单元的结果。MOV A, #34H； (A)=34H MOV B, #0ABH ； (B)=0ABH MOV 34H, #78H； (34H)=78H XCH A, R0； (A),(R0)互换 XCH A, R0； (A),(R0)互换 XCH A, B； (A),(B)互换 SJMP $ ； 暂停 第五章：2、8051单片机的定时器/计数器有哪几种工作方式？各有什么特点？P105答： 8051单片机的定时器/计数器有4种工作方式，分别是：工作方式0：M1M0=00，为13位定位器/计数器，其计数器由THi的全8位和TLi的低5位构成，TLi的高3位未用。当TLi的低5位计满时，

14、向THi进位，THi溢出后对中断标志位TFi 置“1”，并申请中断。Ti是否溢出可用软件查询TFi是否为“1”。计数器范围为1-8192，如需再次定时或计数，需要用指令重置时间常数。工作方式1：M1M2=01，与工作方式0根本相同，不同之处在于其为16位定时器/计数器，计数值范围为1-65536，如需再次定时或计数，需要用指令重置时间常数。工作方式2：M1M0=10，为可重装初值的8位定时器/计数器。把16位的计数器拆成两个8位计数器，TLi用作8位计数器，THi用来保存初值。每当TLi计满溢出时，可自动将THi的初值再装入TLi，继续计数，循环重复。其计数范围为1-256。这种工作方式可省去

15、用户软件中重装初值的程序，并可产生相当精度的定时时间，特别适合于产生周期性脉冲及作为串行口波特率发生器，缺点是计数长度太小。工作方式3：M1M0=11，该工作方式只适用于T0。T0在该工作方式被分成两个相互独立的8位计数器，其中TL0既可以作计数器使用，又可以作定时器使用。而TH0只能作8位定时使用，并占用了T1的控制启动位TR1和溢出标志位TF1。T1只能工作在方式0、方式1或方式2，只能用在不需中断控制的场合。工作方式3是为了在使用串行口时，需要两个独立的计数器而特别提供的。因为此时把定时器1规定用作串行通信的波特率发生器，并设定为工作方式2，使用时只要将计数器初值送到计数器存放器即开始工

16、作，启动后不需要软件干预，也不使用溢出标志。9、设晶振频率为6MHz。编程实现：使用定时器T0工作在方式2、定时，在P1.4输出周期为100us，占空比为4:1的矩形脉冲。答：使用晶体振荡器频率为6MHz时，1个机器周期为2us。欲使占空比为4:1，可将矩形脉冲分为5份，前4份P1.4输出高电平，第5份输出低电平。计数初值：计数初值满足：256-Y*2us=20us，解得计数初值为Y=246=0F6H，那么TH0=TL0=0F6H。TMOD存放器定义：D7D6D5D4D3D2D1D0GATEC/M1M0GATEC/M1M0定时器1定时器0定时器工作方式定义：M1M0工作方式说明00013位定时

17、器/计数器01116位定时器/计数器102可重装8位定时器/计数器113T0分成两个8位定时器/计数器，T1停止计数定时器0，定时方式2，故TMOD设置：00000010=02H，。程序如下：ORG 2000HSTART: MOV TMOD, #02H /定时器0，定时方式2MOV TL0, 0F6H /初值送TL0MOV TH0, 0F6H /初值送TH0SETB P1.4 /P1.4置高SETB TR0 /允许T0计数LOOP: MOV R0， #4 /由于是4:1，故计数周期定为4WAIT1: JNB TF0，WAIT1 /等待定时器T0溢出标志位CLR TF0 /软件清零TF0DJNZ

18、 R0，WAIT1 /判断R0是否等于0，即判断是否循环了四次CPL P1.4 /对P1.4取反WAIT2: JNB TF0，WAIT2/等待定时器T0溢出标志位，即判断是否循环一次CLR TF0 /软件清零TF0CPL P1.4 /对P1.4再次取反SJMP LOOP /程序循环运行第六章2、MCS-51单片机的串行口共有哪几种工作方式？各有什么特点和功能？P129答： MCS-51单片机的串行口共有以下四种工作方式：工作方式0：SM1SM0=00，为同步移位存放器。当一个数据写入串行口发送缓冲器时，串行口即将8位数据以fosc/12的固定波特率从RXD引脚输出，低位在先，TXD为移位脉冲信

19、号输出端。发送完8位数据后中断标志位T1置“1”。特点是：移位存放器的发送和接收以8位为一帧，不设起始位和停止位，低位在前高位在后，波特率固定，一个机器周期移位一次。工作方式1：SM1SM0=01，串行口被定义为波特率可变的8位异步通信接口。方式1的波特率= QUOTE (2smod/32) x定时器T1的溢出率特点为：一帧信息为10位，其中1位起始位“0，8位数据位地位在前和一位停止位“1，其波特率可变。 工作方式2：SM1SM0=10，串行口被定义为9位异步通信接口。方式2的波特率= QUOTE (2smod/64) x 振荡器频率 QUOTE 特点是：一帧信息为11位，1位起始位“0，8

20、位数据位低位再前，1位可编程为“1或“0的第9位数据，1位停止位“1。工作方式3：SM1SM0=11，串行口被定义为波特率可变的9位异步通信方式，除了波特率外，方式3和方式2完全相同。方式3的波特率= QUOTE (2smod/32) x 定时器T1的溢出率特点：一帧信息为11位，1位起始位“0，8位数据位低位在先，1位可编程为“1或“0的第9位数据，1位停止位“1。3、MCS-51单片机4种工作方式的波特率应如何确定？P134答： MCS-51单片机波特率确实定方法：1方式0的波特率=fosc/12 QUOTE 2方式1的波特率=(2smod/32) x定时器T1的溢出率。3方式2的波特率=

21、 QUOTE (2smod/64) x 振荡器频率4方式3的波特率= QUOTE QUOTE (2smod/32) x 定时器T1的溢出率7、请用查询法编写程序实现串行口工作方式1下的发送程序。设单片机主频为11.0592MHz，波特率为1200bps、发送数据缓冲区在外部RAM，起始地址为1000H，数据块长度为30B，采用偶校验其他条件自设。答：设数据为ASCII码形式，最高位作为奇偶校验位。T1作为波特率发生器，工作于方式2。TMOD存放器定义：D7D6D5D4D3D2D1D0GATEC/M1M0GATEC/M1M0定时器1定时器0定时器工作方式定义：M1M0工作方式说明00013位定时

22、器/计数器01116位定时器/计数器102可重装8位定时器/计数器113T0分成两个8位定时器/计数器，T1停止计数故，TMOD=20H；设SMOD=0。串行口工作在方式1SCOD存放器定义：D7D6D5D4D3D2D1D0SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI串行口工作方式定义：SM0SM1工作方式方式简单描述波特率000移位存放器I/O主振频率/120118位UART可变1029位UART主振频率/32或主振频率/641139位UART可变故，SCON=40H；波特率为1200bps通过计算得T1的时间常数为0E8H。程序如下：ORG 1000HSTART：MOV TMOD, #20

23、H；T1工作方式2MOV TL1, #0E8H MOV TH1, #0E8HMOV PCON, #00H ；SMOD=0波特率不倍增SETB TR1；启动T1MOV SCON, #40H ；串行口工作方式1MOV DPTR, #1000H ; MOV R2, #30 ；计数值30LOOP： MOVX A, DPTRMOV C, P ；送奇偶标志 MOV ACC.7, C ； MOV SBUF, A ；发送字符WAIT： JNB TI, WAIT ；CLR TI ； INC DPTRDJNZ R2, LOOP AJMP START第七章1、MCS-51有几个中断源？有几级中断优先级？各中断标志如

24、何产生？又如何去除？ P149答：5个中断源：2个外部中断INT0、INT1，3个内部中断T0、T1、串行口。 2个优先级：高级中断和低级中断，由用户定义。中断标志的产生：(1) 外部中断可以设置边沿触发或者电平触发，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标志位；(2) 定时器T0，T1计数溢出产生中断，进入中断程序硬件自动清标志位； (3) 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，并且只能由软件清标志位； 中断请求的去除： (1) 定时中断由硬件自动撤除定时中断响应后，硬件自动把标志位TFx清零。 (2) 外部中断的自动与强制