单片机课后习题.docx

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第一章

1. 给出下列有符号数的原码、反码和补码（假设计算机字长为8位）。

+45      -89     -6     +112 

答：

【+45】原=00101101，【+45】反=00101101，【+45】补=00101101 【-89】原=11011001，【-89】反=10100110，【-89】补=10100111 【-6】原=10000110，【-6】反=11111001，【-6】补=11111010 【+112】原=01110000，【+45】反=01110000，【+45】补=01110000 2. 指明下列字符在计算机内部的表示形式。

AsENdfJFmdsv120 

答:

41H 73H 45H 4EH 64H 66H 4AH 46H 6DH 64H 73H 76H 31H 32H 30H 

10. 什么是单片机？

答：

单片机是把微型计算机中的微处理器、存储器、I/O接口、定时器/计数器、串行接口、中断系统等电路集成到一个集成电路芯片上形成的微型计算机。

因而被称为单片微型计算机，简称为单片机。

11. 单片机的主要特点是什么？

 答：

主要特点如下：

1） 在存储器结构上，单片机的存储器采用哈佛（Harvard）结构 2） 在芯片引脚上，大部分采用分时复用技术 

3） 在内部资源访问上，采用特殊功能寄存器（SFR）的形式 4） 在指令系统上，采用面向控制的指令系统

5） 内部一般都集成一个全双工的串行接口 6） 单片机有很强的外部扩展能力  

12. 指明单片机的主要应用领域。

答：

单机应用：

1） 工业自动化控制；2） 智能仪器仪表；3） 计算机外部设备

和智能接口；4） 

家用电器 

多机应用：

功能弥散系统、并行多机处理系统和局部网络系统。

第二章

1. MCS-51单片机由哪几个部分组成？

答：

MCS-51单片机主要由以下部分组成的：

时钟电路、中央处理器（CPU）、存储器系统（RAM和ROM）、定时/计数器、并行接口、串行接口、中断系统及一些特殊功能寄存器（SFR）。

2. MCS-51的标志寄存器有多少位，各位的含义是什么？

答：

MCS-51的标志寄存器PSW有8位； 

DD

6543210

c

0

S1

R

so

R

V

含义如下：

C（PSW.7）：

进位或借位标志位。

AC（PSW.6）：

辅助进位或借位可标志位。

F0（PSW.5）：

用户标志位。

是系统预留给用户自己定义的标志位。

RS1、RS0（PSW.4、PSW.3）：

寄存器组选择位。

可用软件置位或清零，用于从四组工作寄存器中选定当前的工作寄存器组。

OV（PSW.2）：

溢出标志位。

在加法或减法运算时，如运算的结果超出8位二进制数的范围，则OV置1，标志溢出，否则OV清零。

P（PSW.0）：

奇偶标志位。

用于记录指令执行后累加器A中1的个数的奇偶性。

若累加器A中1的个数为奇数，则P置位，若累加器A中1的个数为偶数，则P清零。

其中PSW.1未定义，可供用户使用。

3. 在8051的存储器结构中，内部数据存储器可分为几个区域？

各有什么特点？

答：

片内数据存储器按功能可以分成以下几个部分：

工作寄存器组区、位寻址区、一般RAM区和特殊功能寄存器区，其中还包含堆栈区。

工作寄存器组区，00H～1FH单元，可用R0～R7等8个寄存器访问；位寻址区，20H～2FH单元，可按位方式访问；一般RAM区，30H～7FH单元；堆栈区，可从08到7F单元；特殊功能寄存器区位于80H～FFH单元。

4. 什么是堆栈？

说明MCS-51单片机的堆栈处理过程。

答：

堆栈是按先入后出、后入先出的原则进行管理的一段存储区域。

CS-51单片机的堆栈是向上生长型的，存入数据是从地址低端向高端延伸，取出数据是从地址高端向低端延伸。

入栈和出栈数据是以字节为单位的。

入栈时，SP指针的内容先自动加1，然后再把数据存入到SP指针指向的单元；出栈时，先把SP指针指向单元的数据取出，然后再把SP指针的内容自动减1。

5. 简述内部ROM的工作寄存器组情况，系统默认是第几组？

答：

51单片机有4组工作寄存器，每组8个，用寄存器R0~R7表示，标志寄存器PSW的RS1、RS03两位用于从四组工作寄存器中选定当前的工作寄存器组，默认是第0组。

6. 51单片机的程序存储器64KB空间在使用时有那几个特殊地址？

答：

51单片机程序存储器的64KB存储空间使用时有7个特殊的地址，第一个是0000H，它是系统的复位地址，51单片机复位后PC的值为0000H，复位后从0000H单元开始执行程序，由于后面几个地址的原因，用户程序一般不直接从0000H单元开始存放，而是放于后面，通过在0000H单元放一条绝对转移指令转到后面的用户程序。

后面6个为6个中断源的入口地址，51单片机中断响应后，系统会自动的转移到相应中断入口地址去执行程序。

 7. 简述什么是51单片机的特殊功能寄存器？

答：

特殊功能寄存器（SFR）也称为专用寄存器，专门用于控制、管理片内算术逻辑部件、并行I/O接口、串行口、定时/计数器、中断系统等功能模块的工作。

用户在编程时可以给其设定值，但不能移作他用。

SFR分布在80H～0FFH的地址空间，与片内随机存储块统一编址。

除PC外，51子系列有18个特殊功能寄存器，其中3个为双字节，共占用21个字节；52子系列有21个特殊寄存器，其中5个为双字节，共占用26个字节。

8. MCS-51单片机有多少根I/O线？

它们和单片机的外部总线有什么关系？

答：

MCS-51单片机有32根I/O线，由P0口经地址锁存器提供低8位（A7～A0），P2口提供高8位（A15～A8）而形成。

数据总线宽度为8位，由P0口直接提供。

控制总线由第二功能状态下的P3口和4根独立的控制线RST、EA、ALE和PSEN组成。

 9. 简述PSEN、EA、RST和ALE引脚的功能。

答：

ALE：

地址锁存信号输出端。

ALE在每个机器周期内输出两个脉冲。

下降沿用于控制锁存P0输出的低8位地址。

PSEN：

片外程序存储器读选通信号输出端，低电平有效。

在从外部程序存储器读取指令或常数期间，该信号有效。

RST：

复位信号。

当单片机振荡器工作时，该引脚上出现持续两个机器周期的高电平，就可实现复位操作，使单片机回复到初始状态。

EA：

片外程序存储器选用端。

该引脚为低电平时，选用片外程序存储器，高电平或悬空时选用片内程序存储器。

10. 什么是机器周期？

什么是指令周期？

MCS有效。

-51单片机的一个机器周期包括多少个时钟周期？

答：

机器周期：

机器周期是单片机的基本操作周期，每个机器周期包含S1、S2、¼、S66个状态，每个状态包含两拍P1和P2，每一拍为一个时钟周期（振荡周期）。

因此，一个机器周期包含12个时钟周期。

11. 复位的作用是什么？

51单片机复位有几种方式？

答：

复位使单片机回复到初始状态。

在时钟电路工作以后，当外部电路使得RST端出现两个机器周期（24个时钟周期）以上的高电平，系统内部复位。

复位有两种

方式：

上电复位和按钮复位， 

12. 时钟周期的频率为6MHz，机器周期和ALE信号的频率为多少？

答：

2MHZ

第三章

1．在MCS-51单片机中，寻址方式有几种？

其中对片内RAM可以用哪几种寻址方式？

对片外RAM可以用哪几种寻址方式？

答：

寻址方式可分为数的寻址和指令寻址，数的寻址有：

常数寻址（立即寻址）、寄存器数寻址（寄存器寻址）、存储器数寻址（直接寻址方式、寄存器间接寻址方式、变址寻址方式）和位寻址，指令的寻址有绝对寻址和相对寻址。

片内RAM寻址有：

寄存器寻址、直接寻址方式和寄存器间接寻址方式。

片外RAM寻址有：

寄存器间接寻址方式。

 2．在对片外RAM单元寻址中，用Ri间接寻址与用DPTR间接寻址有什么区别？

答：

片外数据存储器寻址中，用Ri间接寻址只能访问低端的256字节单元，而用DPTR作指针间接访问可访问整个64K字节。

3．在位处理中，位地址的表示方式有哪几种？

 答：

1．直接位地址（00H~0FFH）。

例如：

20H  

2．字节地址带位号。

例如：

20H.3表示20H单元的3位。

3．特殊功能寄存器名带位号。

例如：

P0.1表示P0口的1位。

4．位符号地址。

例如：

TR0是定时/计数器T0的启动位 。

4．写出完成下列操作的指令。

（1）R0的内容送到R1中。

  MOV  A，R0  

MOV  R1，A 

（2）片内RAM的20H单元内容送到片内RAM的40H单元中。

MOV  40H，20H 

（3）片内RAM的30H单元内容送到片外RAM的50H单元中。

  MOV  A，30H  MOV  R0，#50H  

MOVX  @R0，A 

（4）片内RAM的50H单元内容送到片外RAM的3000H单元中。

  MOV  A，50H  MOV  DPTR，#3000H  

MOVX  @DPTR，A 

（5）片外RAM的2000H单元内容送到片外RAM的20H单元中。

  MOV  DPTR，#2000H  MOVX  A，@DPTR  

MOV  20H，A 

（6）片外RAM的1000H单元内容送到片外RAM的4000H单元中。

MOV  DPTR，#1000H 

MOVX  A，@DPTR  

MOV  DPTR，#4000H 

MOV  @DPTR，A 

（7）ROM的1000H单元内容送到片内RAM的50H单元中。

  MOV  A，#0  MOV  DPTR，#1000H  MOVC  A，@A+DPTR  

MOV  20H，A 

（8）ROM的1000H单元内容送到片外RAM的1000H单元中。

  MOV  A，#0  MOV  DPTR，#1000H  MOVC  A，@A+DPTR  

MOVX  @DPTR，A 

5．区分下列指令有什么不同？

（1）MOV  A，20H和MOV  A，#20H  

答：

前者源操作数是直接寻址，后者源操作数立即寻址。

（2）MOV  A，@R1和MOVX  A，@R1 

 答：

前者源操作数是访问片内数据存储器，后者源操作数访问片外数据存储器低256字节。

（3）MOV  A，R1和MOV  A，@R1  

答：

前者源操作数是寄存器寻址，后者源操作数寄存器间接寻址。

（4）MOVX  A，@R1和MOVX  A，@DPTR 

 答：

前者源操作数是访问片外数据存储器低256字节，后者源操作数访问片外数据存储器整个64K字节。

（5）MOVX  A，@DPTR和MOVC  A，@A+DPTR

答：

前者源操作数是访问片外数据存储器，后者源操作数访问程序数据存储器。

6．设片内RAM的（20H）=40H，（40H）=10H，（10H）=50H，（P1）=0CAH。

分析下列指令执行后片内RAM的20H、40H、10H单元以及P1、P2中的内容。

MOV  R0，#20H MOV  A，@R0   ；A=40H MOV  R1，A ；R1=40H MOV  A，@R1 ；A=10H MOV  @R0，P1 

；（40H）=0CAH 

MOV  P2，P1 P2=0CAH MOV  10H，A （10H）=10H MOV  20H，10H 

（20H）=10H 

结果：

（20H）=10H、（10H）=10H、（40H）=0CAH、P2=0CAH和