单片机原理和接口技术-习题答案解析第四版李朝青修订后

..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〔256B4.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,片内RAM中包含哪些可位寻址单元。答：片内RAM区从00H~FFH〔256B其中20H~2FH〔字节地址是位寻址区对应的位地址是00H~7FH6.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〔AddressLatchEnable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=OutputEnable〔输出允许7.89C51如何确定和改变当前工作寄存器组?答：PSW〔程序状态字〔ProgramStatusWord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〔SpecialFunctionRegister〔特殊功能寄存器8.89C51P0口用作通用Ｉ/Ｏ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〔ANLP0,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MOVA,P1这条指令就是读引脚的,意思就是把端口p1输入数据送给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。10.89C51P0～P3口结构有何不同?用作通用Ｉ/Ｏ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ＥＡ信号有何功能?在使用8031时,ＥＡ信号引脚应如何处理?答：<1>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：P3.0RXD〔串行输入口P3.1TXD〔串行输出口中断：P3.2INT0外部中断0P3.3INT1外部中断1定时器/计数器〔T0、T1：P3.4T0〔定时器/计数器0的外部输入P3.5T1〔定时器/计数器1的外部输入数据存储器选通：P3.6WR〔外部存储器写选通,低电平有效,输出P3.7RD〔外部存储器读选通,低电平有效,输出定时器/计数器〔T2：P1.0T2〔定时器T2的计数端P1.1T2EX〔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<00H~lFH>这是一个用寄存器直接寻址的区域,内部数据RAM区的0~31<00H~lFH>,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R0~R7。<2>位寻址区<20H~2FH>从内部数据RAM区的32~47<20H~2FH>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<30H~7FH>从内部数据RAM区的48~127<30H~7FH>,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/RS00/00/11/01/1使用的工作寄存器0123地址00-0708-0F10-1718-1F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716.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〔00H~FFH〔片内RAM的编址〔8bits编址方法PSW=ProgramStatusWord〔程序状态字PSW的常用标志位有哪些？CY=Carry〔进位标志位AC=AuxiliaryCarry〔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〔R0~R7〔4选1OV=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、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:①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。②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。③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①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。②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MOVDPTR,#XXXXH,INCDPTP。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。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、MOVA,40H；直接寻址〔40H→AMOVR0,A；寄存器寻址〔A→R0MOVP1,#0F0H；立即数寻址0F0→P1MOV@R0,30H；直接寻址〔30H→〔R0MOVDPTR,#3848H；立即数寻址3848H→DPTRMOV40H,38H；直接寻址〔38H→40HMOVR0,30H；直接寻址〔30H→R0MOVP0,R0；寄存器寻址〔R0→P0MOV18H,#30H；立即数寻址30H→18HMOVA,@R0；寄存器间接寻址<<R0>>→AMOVP2,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89C51／S51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？MOVA,DATA;直接寻址2字节1周期MOVA,#DATA;立即数寻址2字节1周期MOVDATA1,DATA2;直接寻址3字节2周期MOV74H,#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、MOVA,@R0;<<R0>>=80H→AMOV@R0,40H;<40H>=08H→<R0>MOV40H,A;<A>=80→40HMOVR0,#35H;35H→R0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〔R0~R7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DAA指令调整〔加06H,60H,66H15、说明89C51／S51的布尔处理机功能答：用来进行位操作16、ANLA,#17H；83H∧17H=03H→AORL17H,A；34H∨03H=37H→17HXRLA,@R0；03H⊕37H=34HCPLA；34H求反等于CBH所以〔A=CBH17、〔1SETBACC.0或SETBE0H;E0H是累加器的地址<2>CLRACC.7CLRACC.6CLRACC.5CLRACC.4<3>CLRACC.6CLRACC.5CLRACC.4CLRACC.318、MOV27H,R7MOV26H,R6MOV25H,R5MOV24H,R4MOV23H,R3MOV22H,R2MOV21H,R1MOV20H,R019、MOV2FH,20MOV2EH,21MOV2DH,2220、CLRCMOVA,#5DH；被减数的低8位→AMOVR2,#B4H；减数低8位→R2SUBBA,R2；被减数减去减数,差→AMOV30H,A；低8位结果→30HMOVA,#6FH；被减数的高8位→AMOVR2,#13H；减数高8位→R2SUBBA,R2；被减数减去减数,差→AMOV31H,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、〔1A≥10CJNEA,#0AH,L1；〔A与10比较,不等转L1LJMPLABEL；相等转LABELL1：JNCLABEL；〔A大于10,转LABEL或者：CLRCSUBBA,#0AHJNCLABEL〔2A＞10CJNEA,#0AH,L1；〔A与10比较,不等转L1RET；相等结束L1：JNCLABEL；〔A大于10,转LABELRET；〔A小于10,结束或者：CLRCSUBBA,#0AHJNCL1RETL1：JNZLABELRET〔3A≤10CJNEA,#0AH,L1；〔A与10比较,不等转L1L2：LJMPLABEL；相等转LABELL1：JCL2；〔A小于10,转L2RET或者：CLRCSUBBA,#0AHJCLABELJZLABELRET22、〔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。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、MOVR2,#31H；数据块长度→R2MOVR0,#20H；数据块首地址→R0LOOP：MOVA,@R0；待查找的数据→ACLRC；清进位位SUBBA,#0AAH；待查找的数据是0AAH吗JZL1；是,转L1INCR0；不是,地址增1,指向下一个待查数据DJNZR2,LOOP；数据块长度减1,不等于0,继续查找MOV51H,#00H；等于0,未找到,00H→51HRETL1：MOV51H,#01H；找到,01H→51HRET26、MOVR2,#31H；数据块长度→R2MOVR0,#20H；数据块首地址→R0LOOP：MOVA,@R0；待查找的数据→AJNZL1；不为0,转L1INC51H；为0,00H个数增1L1：INCR0；地址增1,指向下一个待查数据DJNZR2,LOOP；数据块长度减1,不等于0,继续查找RET27、MOVDPTR,#SOURCE；源首地址→DPTRMOVR0,#DIST；目的首地址→R0LOOP：MOVXA,@DPTR；传送一个字符MOV@R0,AINCDPTR；指向下一个字符INCR0CJNEA,#24H,LOOP；传送的是"$"字符吗？不是,传送下一个字符RET28、MOVA,R3；取该数高8位→AANLA,#80H；取出该数符号判断JZL1；是正数,转L1MOVA,R4；是负数,将该数低8位→ACPLA；低8位取反ADDA,#01H；加1MOVR4,A；低8位取反加1后→R4MOVA,R3；将该数高8位→ACPLA；高8位取反ADDCA,#00H；加上低8位加1时可能产生的进位MOVR3,A；高8位取反加1后→R3L1：RET29、CLRC；清进位位CMOVA,31H；取该数低8位→ARLCA；带进位位左移1位MOV31H,A；结果存回31HMOVA,30H；取该数高8位→ARLCA；带进位位左移1位MOV30H,A；结果存回30H30、MOVR2,#04H；字节长度→R2MOVR0,#30H；一个加数首地址→R0MOVR1,#40H；另一个加数首地址→R1CLRC；清进位位LOOP：MOVA,@R0；取一个加数ADDCA,@R1；两个加数带进位位相加DAA；十进制调整MOV@R0,A；存放结果INCR0；指向下一个字节INCR1；DJNZR2,LOOP；数据块长度减1,不等于0,继续查找RET31、MOVR2,#08H；数据块长度→R2MOVR0,#30H；数据块目的地址→R0MOVDPTR,#2000H；数据块源地址→DPTRLOOP：MOVXA,@DPTR；传送一个数据MOV@R0,AINCDPTR；指向下一个数据INCR0；DJNZR2,LOOP；数据块长度减1,没传送完,继续传送RET32、〔1MOVR0,0FH；2字节,2周期4字节4周期〔差MOVB,R0；2字节,2周期〔2MOVR0,#0FH；2字节,1周期4字节3周期〔中MOVB,@R0；2字节,2周期〔3MOVB,#0FH；3字节,2周期3字节2周期〔好33、〔1功能是将片内RAM中50H~51H单元清0。〔27A0A〔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=00HINCR0；〔R0=7FHINC@R0；〔7FH=39HINCDPTR；〔DPTR=10FFHINCDPTR；〔DPTR=1100HINCDPTR；〔DPTR=1101H35、解：〔1000H=53H〔1001H=54H〔1002H=41H〔1003H=52H〔1004H=54H〔1005H=12H〔1006H=34H〔1007H=30H〔1008H=00H〔1009H=70H36、MOVR0,#40H；40H→R0MOVA,@R0；98H→AINCR0；41H→R0ADDA,@R0；98H+〔41H=47H→AINCR0MOV@R0,A；结果存入42H单元CLRA；清AADDCA,#0；进位位存入AINCR0MOV@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单元,〔R0=43H,〔A=1,〔40H=98H,〔41H=AFH,〔42H=47H,〔43H=01H37、MOVA,61H；F2H→AMOVB,#02H；02H→BMULAB；F2H×O2H=E4H→AADDA,62H；积的低8位加上CCH→AMOV63H,A；结果送62HCLRA；清AADDCA,B；积的高8位加进位位→AMOV64H,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,〔64H=02H39、MOVA,XXHORLA,#80HMOVXXH,A40、〔2MOVA,XXHMOVR0,AXRLA,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：MOVIE,#097HMOVIP,#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：〔189C51有如下中断源①:外部中断0请求,低电平有效②:外部中断1请求,低电平有效③T0：定时器、计数器0溢出中断请求④T1：定时器、计数器1溢出中断请求⑤TX/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,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>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<IE0>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。⑴定时器0,定时器1,外中断0,外中断1,串行口中断。可以,MOVIP,#0AH⑵串行口中断,外中断0,定时器0,外中断1,定时器1。可以,MOVIP,#10H⑶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.⑷外中断0,外中断1,串行口中断,定时器0,定时器1。可以,MOVIP,#15H⑸串行口中断,定时器0,外中断0,外中断1,定时器1。不可以⑹外中断0,外中断1,定时器0,串行口中断,定时器1。不可以⑺外中断0,定时器1,定时器0,外中断1,串行口中断。可以,MOVIP,#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00003H定时器T0中断000BH外部中断10013H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1~3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3~8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PSWd>中断入口地址装入PC,以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。89C51单片机中,CPU在每个机器周期的S6状态下,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。在以下情况下,还需要有另外的等待：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,要延后一条指令第6章习题1、定时器模式2有什么特点？适用于什么场合？答：〔1模式2把TL0<或TL1>配置成一个可以自动重装载的8位定时器/计数器。TL0计数溢出时不仅使溢出中断标志位TF0置1,而且还自动把TH0中的内容重新装载到TL0中。TL0用作8位计数器,TH0用以保存初值。〔2用于定时工作方式时间〔TF0溢出周期为,用于计数工作方式时,最大计数长度〔TH0初值=0为28=256个外部脉冲。这种工作方式可省去用户软件重装初值的语句,并可产生相当精确定时时间,特别适于作串行波特率发生器。2、单片机内部定时方式产生频率为100KHZ等宽矩形波,假定单片机的晶振频率为12MHZ,请编程实现。答：T0低5位:1BHT0高8位：FFHMOVTMOD,#00H;设置定时器T0工作于模式0MOVTL0,#1BH；设置5ms定时初值MOVTH0,#0FFHSETBTR0；启动T0LOOP:JBCTF0,L1；查询到定时时间到？时间到转L1SJMPLOOP；时间未到转LOOP,继续查询L1：MOVTL0,#1BH;重新置入定时初值MOVTH0,#0FFHCPLP1.0;输出取反,形成等宽矩形波SJMPLOOP；重复循环3、89C51定时器有哪几种工作模式？有何区别？答：有四种工作模式：模式0,模式1,模式2,模式3〔1模式0：选择定时器的高8位和低5位组成一个13位定时器/计数器。TL低5位溢出时向TH进位,TH溢出时向中断标志位TF进位,并申请中断。定时时间t=<213-初值>×振荡周期×12；计数长度位213=8192个外部脉冲〔2模式1：与模式0的唯一差别是寄存器TH和TL以全部16位参与操作。定时时间t=<216-初值>×振荡周期×12；计数长度位216=65536个外部脉冲〔3模式2：把TL0和TL1配置成一个自动重装载的8位定时器/计数器。TL用作8位计数器,TH用以保存初值。TL计数溢出时不仅使TF0置1,而且还自动将TH中的内容重新装载到TL中。定时时间t=<28-初值>×振荡周期×12；计数长度位28=256个外部脉冲〔4模式3：对T0和T1不大相同若设T0位模式3,TL0和TH0被分为两个相互独立的8位计数器。TL0为8位计数器,功能与模式0和模式1相同,可定时可计数。TH0仅用作简单的内部定时功能,它占用了定时器T1的控制位TR1和中断标志位TF1,启动和关闭仅受TR1控制。定时器T1无工作模式3,但T0在工作模式3时T1仍可设置为0~2。4、89C51内部设有几个定时器/计数器？它们是由哪些特殊功能寄存器组成？答：89C51单片机内有两个16位定时器/计数器,即T0和T1。T0由两个8位特殊功能寄存器TH0和TL0组成；T1由TH1和TL1组成。5、定时器用作定时器时,其定时时间与哪些因素有关？作计数器时,对外界计数频率有何限制？答：定时时间与定时器的工作模式,初值及振荡周期有关。作计数器时对外界计数频率要求最高为机器振荡频率的1/24。6、简述定时器4种工作模式的特点,如何选择设定？答：〔1模式0：选择定时器的高8位和低5位组成一个13位定时器/计数器。TL低5位溢出时向TH进位,TH溢出时向中断标志位TF进位,并申请中断。定时时间t=<213-初值>×振荡周期×12；计数长度位213=8192个外部脉冲置TMOD中的M1M0为00〔2模式1：与模式0的唯一差别是寄存器TH和TL以全部16位参与操作。定时时间t=<216-初值>×振荡周期×12；计数长度位216=65536个外部脉冲置TMOD中的M1M0为01〔3模式2：把TL0和TL1配置成一个自动重装载的8位定时器/计数器。TL用作8位计数器,TH用以保存初值。TL计数溢出时不仅使TF0置1,而且还自动将TH中的内容重新装载到TL中。定时时间t=<28-初值>×振荡周期×12；计数长度位28=256个外部脉冲置TMOD中的M1M0为10〔4模式3：对T0和T1不大相同若设T0位模式3,TL0和TH0被分为两个相互独立的8位计数器。TL0为8位计数器,功能与模式0和模式1相同,可定时可计数。TH0仅用作简单的内部定时功能,它占用了定时器T1的控制位TR1和中断标志位TF1,启动和关闭仅受TR1控制。定时器T1无工作模式3,但T0在工作模式3时T1仍可设置为0~2。置TMOD中的M1M0为117、当T0用作模式3时,由于TR1已被T0占用,如何控制T1的开启和关闭？答：用T1控制位C/T切换定时器或计数器工作方式就可以使T1运行。定时器T1无工作模式3,将T1设置为工作模式3,就会使T1立即停止计数,关闭。8、以定时器/计数器1进行外部时间计数,每计数1000个脉冲后,定时器/计数器1转为定时工作方式,定时10ms后又转为计数方式,如此循环不止。假定为6WHZ,用模式1编程。解：T1为定时器时初值：T1为计数器时初值：所以：L1:MOVTMOD,#50H;设置T1为计数方式且工作模式为1MOVTH1,#0FCH;置入计数初值MOVTL1,#18HSETBTR1;启动T1计数器LOOP1:JBCTF1,L2;查询计数溢出？有溢出〔计数满1000个转L2SJMPLOOP1;无溢出转LOOP1,继续查询L2:CLRTR1;关闭T1MOVTMOD,#10H;设置T1为定时方式且工作与模式1MOVTH1,#0ECH;置入定时10ms初值MOVTL1,#78HSETBTR1;启动T1定时LOOP2:JBCTF1,L1;查询10ms时间到？时间到,转L1SJMPLOOP2;时间未到,转LOOP2,继续查询9、一个定时器定时时间有限,如何实现两个定时器的串行定时以满足较长定时时间的要求？答：当一个定时器溢出时,设置另一个定时器的初值为0开始定时。10/r