《单片机原理与应用》第三版赵德安课后习题答案Word下载.docx
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在进行正式的单片机应用研究系统开发之前,需要根据不同单片机的特性,从中作出合理的选择。
1.仔细调查市场,尽量选用主流的、货源充足的单片机型号,这些器件使用比较广泛,有许多设计资料供学习或参考。
2.尽量选择所需硬件集成在单片机内部的型号,例如ADC、DAC、I2C、SPI和USB等。
这样便于整个控制系统的软件管理,减少外部硬件的投入,缩小整体电路板的面积,从而减少总体投资等。
3.对于手持设备,移动设备或者其他需要低功耗的设备,尽量选择低电压、低功耗的单片机型号,这样可以减少能量的消耗,延长设备的使用寿命。
4.在资金等条件允许的情况下,尽量选择功能丰富,扩展能力强的单片机,这样便于以后的功能升级和扩展。
5.对于体积有限制的产品,尽量选择贴片封装的单片机型号,这样可以减少电路板面积,从而降低硬件成本,同时也有助于电磁兼容设计。
第二章
1.分别写出一个MCS-51中ROM、EPROM、无ROM型单片机的型号和内部资源。
其中哪个产品内部具有固化的软件?
该软件能否被所有用户所使用?
怎样使用该种产品?
1、8051、80C51、8052、80C52。
此类芯片带有4K字节的掩膜ROM,由半导体厂家在芯片生产过程中,将用户的应用程序代码通过掩膜工艺制作到ROM中。
2、8751、87C51、8752。
此类芯片带有4K字节的EPROM,带有透明窗口,可通过紫外线擦除存储器中的程序代码,应用程序可通过专门的编程器写入到单片机中,需要更改时可擦除重新写入。
3、8031、80C31、8032。
此类芯片片内无ROM,使用时必须在外部并行扩展程序存储器芯片。
其中8051、80C51、8052、80C52等产品具有固化软件,该软件不能被所有用户所使用,应用程序只能委托半导体厂家“写入”。
2.MCS-51中无ROM型单片机在应用中P2口和P0口能否直接作为输入/输出口连接开关、指示灯之类的外围设备?
不能。
因为无ROM型单片机在应用中必须扩展程序存储器,P0口必须作为地址总线的低8位及数据总线复用,P2口必须作为高8位地址总线送出高8位地址,因此P2口和P0口的输出信号都是不稳定的,不能直接作为输入/输出口连接开关、指示灯之类的外围设备。
3.什么是堆栈?
8032的堆栈区可以设在什么地方?
一般应设在什么区域?
如何实现?
试举例说明。
堆栈是在片内RAM中专门开辟出来的一个区域,数据的存取是以"
后进先出"
的结构方式处理的。
实质上,堆栈就是一个按照"
原则组织的一段内存区域。
堆栈操作指令PUSHdirect、POPdirect只能采用直接寻址方式,8032的片内RAM中只有低128字节可以采用直接寻址方式访问,因此,尽管8032片内RAM的地址范围是00H-0FFH,但堆栈区只可以设在内部RAM中的00H-7FH的区域内,一般应设在30H-7FH的范围内。
可以通过赋值的方式设置堆栈区,如:
MOVSP,#60H。
4.8031的内部RAM中,哪些可以作为数据缓冲区?
8031内部RAM的128字节均可以作为数据缓冲区,但00H~1FH通常作为工作寄存器区使用,20H~2FH通常作为位寻址区使用。
5.对于8052单片机,地址为90H的物理单元有哪些?
一个是P1口,P1口的物理地址就是90H,使用直接寻址方式访问;
还有一个是RAM单元,必须使用寄存器间接寻址方式访问。
6.MCS-51单片机构成系统时,程序存储器的容量最大是多少?
MCS-51单片机构成系统时,程序存储器的容量最大是64KB。
7.当单片机系统的程序存储器的容量为8KB时,程序存储器的开始地址为多少?
因为单片机复位时,PC=0000H,程序都是从0000H开始执行,所以无论何种情况,程序存储器的开始地址都必须是0000H。
8.MCS-51单片机构成系统时,外部数据存储器的容量最大是多少?
MCS-51单片机构成系统时,外部存储器的容量最大是64KB。
9.当单片机系统外部数据存储器的容量为8KB时,数据存储器的开始地址一定要是0000H吗?
不一定。
10.什么是单片机的的节电方式?
MCS-51系列运行时耗电小,还提供两种节电工作方式——空闲方式和掉电方式。
在单片机空闲时程序停止运行,进入待机状态,在接收到一个中断时退出空闲方式,处理完后继续进入空闲方式,就这样断断续续的工作以达到节电目的。
11.CHMOS型单片机,进入掉电方式时,单片机的振荡器是否工作?
采用什么办法能使单片机退出掉电方式?
不工作。
在掉电方式中,振荡器停止工作,单片机内部所以功能部件停止工作。
在掉电方式期间,内部RAM和寄存器的内容维持不变。
退出掉电方式的唯一方法是硬件复位。
12.CHMOS型单片机,进入空闲方式时,单片机的振荡器是否工作?
采用什么办法能使单片机退出空闲方式?
工作。
进入空闲方式中,中断、串行口和定时器继续工作。
CPU现场、内部RAM和其他特殊功能寄存器内容维持不变。
有两种方法退出空闲方式,一是采用被允许的中断源请求中断;
二是硬件复位,因为空闲方式中,振荡器在工作,所以仅需两个机器周期便完成复位。
第三章
1.指出下列指令中划线操作数的寻址方式和指令的操作功能。
MOVA,#78H;
立即寻址,将立即数送入累加器A
MOVA,78H;
直接寻址,将内部RAM78H单元内容送累加器A
MOVA,R6;
寄存器寻址,将R6内容送累加器A
INC@R0;
寄存器间接寻址,将指针R0指向的内部RAM单元内容加1
PUSHACC;
直接寻址,将累加器A的内容入栈
RLA;
寄存器寻址,将累加器A的内容左移1位
CPL30H;
位寻址,将位变量30H的内容取反
SJMP$;
相对寻址,原地等待
MOVCA,@A+PC;
基寄存器加变址寄存器间接寻址,程序存储器PC和累加器A中内容相加形成ROM地址,取数送到累加器A。
2.指出下列指令中哪些是非法的?
INC@R1
DECDPTR
MOVA,@R2
MOVR1,@R0
MOVP1.1,30H
MOV#30H,A
MOV20H,21H
MOVOV,30H
MOVA,@A+DPTR
RRC30H
RLB
ANL20H,#30H
XRLC,30H
DECDPTRDECDPL
MOVA,@R2MOVA,@R1
MOVR1,@R0MOVA,@R0
MOVP1.1,30HMOVC,30H和MOVP1.1,C
MOV#30H,AMOVA,#30H
MOVOV,30HMOVC,30H和MOVOV,C
MOVA,@A+DPTRMOVCA,@A+DPTR
RRC30HRRCA因为所有的移位指令均是对累积器A进行的
RLBRLA
XRLC,30H错,因为位操作指令中,没有位的异或运算
3.如何将1个立即数30H送入内部RAM90H单元?
如何将立即数送特殊功能寄存器P1?
(1)MOVR0,#90H
MOV@R0,#30H
(2)MOVP1,#30H
4.执行下列一段程序后,试分析有关单元内容。
MOVPSW,#0;
(PSW)=00H
MOVR0,#30H;
(R0)=30H
MOV30H,#40H(30H)=40H
MOV40H,#50(40H)=32H
MOVA,@R0(A)=40H
ADDCA,#0CEH(A)=40H+0CEH+0=0EHPSW=10000001B=81H
INCR0(R0)=31H
最后的执行结果:
(R0)=31H,(30H)=40H,(40H)=32H,(A)=0EH,(PSW)=81H
5.试编写一段程序,将内部RAM40H、41H单元内容传送到外部RAM2000H、2001H单元中去。
MOVDPTR,#2000H
MOVR0,#40H
MOVA,@R0
MOVX@DPTR,A
INCR0
INCDPTR
MOVX@DPTR,A
6.试编写一段程序,根据累加器A的内容,到程序存储器1000H起始的表格中取一双字节数,送内部RAM50H、51H单元。
MOVDPTR,#1000H
PUSHACC
MOVCA,@A+DPTR
MOV50H,A
POPACC
INCDPTR
MOV51H,A
7.试编写一段程序,进行两个16位数的相减运算:
6483H-56E2H。
结果高8位存内部RAM40H,低8位存41H。
CLRC
MOVA,#83H
SUBBA,#0E2H
MOV41H,A
MOVA,#64H
SUBBA,#56H
MOV40H,A
8.试编写一段程序,将30H、31H单元中存放的BCD数,压缩成一个字节(原30H单元内容为高位),并放入30H单元。
MOVA,30H
SWAPA
ORLA,31H
MOV30H,A
9.试编写一段程序,将30H~32H单元中的压缩BCD拆成6个单字节BCD数,并放入33H到38H单元。
MOVR0,#33H
ACALLLP
MOVA,31H
ACALLLP
MOVA,32H
SJMP$
LP:
MOVB,A
ANLA,#0FH
MOV@R0,A
INCR0
MOVA,B
SWAPA
ANLA,#0FH
RET
10.设晶振频率为6MHz,试编写一个延时1ms的子程序,并利用该子程序,编写一段主程序,在P1.0引脚上输出高电平宽2ms、低电平宽1ms的方波信号。
机器周期T=2μs,延时1ms的子程序应运行500T,子程序为:
DELAY:
MOVR0,#248;
1T
DJNZR0,$;
2T
NOP;
RET2T
子程序运行机器周期数为:
1T+248*2T+1T+2T=500T,500T=1ms
主程序为:
MOVPSW,#00H
LOOP:
SETBP1.0
ACALLDELAY
CLRP1.0
ACALLDELAY
SJMPLOOP
第四章
1.试根据P1口和P3口的结构特性,指出它们作为输入口或第二功能输入/输出的条件。
P1口作为输入口时,相应的口锁存器必须先置“1”,使输出场效应管T截止,CPU读P1时才能准确读取外部电路的输入信息。
同理,P3口作为第二功能I/O口时,相应的口锁存器也必须先置“1”。
2.MCS-51中无ROM型单片机,在应用中P0口和P2口能否直接作为输入/输出口连接开关、指示灯之类的外围设备?
3.什么是堆栈?
堆栈的作用有哪些?
作用:
(1)子程序调用和中断服务时CPU自动将当前PC值压栈保存,返回时自动将PC值弹出堆栈。
(2)保护现场/恢复现场
(3)数据传输
4.MCS-51的T0、T1的定时器和计数器的方式差别是什么?
试举例说明这两种方式的用途。
MCS-51的T0、T1的定时器和计数器本质上都是计数器,定时器方式是对单片机内部的机器周期数进行计数,计数器方式是对T0、T1引脚上输入的外部脉冲(方波)信号进行计数。
定时器方式用来产生定时信号,可用于串行通信,也可以通过口输出脉冲和方波信号;
计数器方式可以用来检测外部信号的频率和脉宽。
5.晶振为12MHz,用T0产生1ms的定时,可以选择哪几种方式?
分别写出定时器的方式字和计数初值。
如需要1s的定时,应如何实现?
由于定时器工作在方式2和方式3下时的最大定时时间只有0.256ms,因此要想获得1ms的定时时间,定时器必须工作在方式0或方式1。
机器周期T=12×
1/12×
10-6s=1μs,计数值T计数=1ms/1μm=1000。
1、采用方式0,定时器的方式字TMOD=00H,定时器的计数初值为TC=M-T/T计数=213-1*103/1=7192=1C18H,TH0应装#1CH;
TL0应装#18H。
2、采用方式1,定时器的方式字TMOD=01H,定时器的计数初值为TC=M-T/T计数=216-1*103/1=64536=FC18H,TH0应装#0FCH;
如需要1s的定时,可以采用查询相应溢出标志位,结合软件计数100循环,即可实现1s的定时。
6.晶振为12MHz,如何用T0来测试20Hz~1000Hz之间的方波信号(设高低电平宽度相同)的周期?
又如何测试频率为0.5MHz左右的脉冲频率?
1、使用定时器方式,利用方波的边沿触发定时器的开始与结束,比如使用上升沿来启动定时器计数,机器周期T为1μs,下降沿停止计数。
依据计数值N计算周期,周期=2N*T。
2、T0工作在计数器方式,待测试的脉冲信号引入T0引脚计数,同时T1工作在定时器方式,定时1ms,1ms定时结束时取T0计数值,脉冲频率=1000*T0计数值。
7.若晶振为11.0592MHz,串行口工作于方式1、波特率为4800bit/s,分别写出用T1、T2作为波特率发生器的方式字和计数初值。
T1作为波特率发生器。
由:
波特率=2SMOD*振荡器频率/[32*12*(256-X)]
设SMOD=0,可得,4800=20*11059200/32/12/(256-X),可得的计数初值X=250=0FAH,将X值装入TH1中,TMOD=20H。
MOVTMOD,#20H;
T1方式2
MOVTH1,#0FAH
T2作为波特率发生器,需对T2CON(置“1”TCLK、RCLK)、TH2、TL2、RCAP2H、RCAP2L初始化编程,再置“1”TR2,具体略。
8.串行口方式0能否外接多个74LS164?
若不可以,说明原因;
若可以,画出逻辑框图并说明数据输出方法。
串口工作方式0时,可以外接多个74LS164。
此时TXD用于发送同步脉冲接74LS164的CLK端,RXD用于发送数据接第一片74LS164的数据输入端DSA和DSB,74LS164的/CR和Vcc端接+5V,Vss端接地,后一片74LS164的数据输入端DSA和DSB接前一片74LS164的Q7。
只要将数据载入SUBF之后,时钟脉冲和数据就会自动出现在单片机的I/O端口,程序不需要对I/O口再进行干预。
出现在74LS164的数据低位在右,高位在左。
将数据多次载入SUBF,就可以在多个74LS164的输出端得到稳定的数据。
逻辑框图略,可参考教材的例4-8.
9.MCS-51的中断处理程序能否存储在64KB程序存储器的任意区域?
若可以,如何实现?
可以。
因为每个中断源的中断入口地址处均预留了8个单元的空间,8个单元足够存放一条跳转指令,使程序转向64KB程序存储区的任意区域。
在相应的中断入口使用JMP指令进行跳转就可以实现。
10.在一个8031系统中,晶振为12MHz,一个外部中断请求信号是一个宽度为500ms的负脉冲,则应该采用哪种中断触发方式,如何实现?
应该采用边沿触发方式,采用SETBIT0或SETBIT1即可。
若采用电平触发方式,由于外部中断请求信号长期存在,可能会引起重复中断。
11.若外部中断请求信号是一个低电平有效的信号,是否一定要选择电平触发方式?
因为采用边沿触发,能自动锁存中断信号,是一种可靠的中断管理方式。
第五章
1.若晶振为6MHz,试编写一个2ms延时子程序。
晶振为6MHz,机器周期T为2μs,应计满1000个T。
MOVR7,#10
DLY0:
MOVR6,#49
DLY1:
DJNZR6,DLY1;
2T
DJNZR7,DLY0;
RET
2.试编制一个子程序,对串行口初始化,使串行口以方式1,波特率1200bit/s(晶振为11.059MHz)发送字符串“MCS-51”。
ORG0000H
AJMPMAIN
ORG0100H
MAIN:
MOVTMOD,#20H
MOVTL1,#0E8H
MOVTH1,#0E8H
SETBTR1
MOVSCON,#42H
MOVR4,#0
MOVDPTR,#TAB
FS1:
MOVA,R4
MOVCA,@A+DPTR
CJNER4,#6,FS2
SJMPFSJS
FS2:
JBCTI,FS3
SJMPFS2
FS3:
MOVSBUF,A
INCR4
SJMPFS1
FSJS:
SJMP$
TAB:
‘M’,‘C’,‘S’,‘-’,‘5’,‘1’
END
3.晶振为11.059MHz,串行口工作与方式3,波特率为2400bit/s,第9位数据为奇校验位。
编制一个程序,对串行口初始化,并用查询方式接受串行口上输入的10个字符存入内部RAM中30H开始的区域。
RECS:
MOVSCON,#0D0H;
串行口方式3允许接收
MOVTMOD,#20H;
T1方式2定时
MOVTL1,#0F4H;
写入T1时间常数
MOVTH1,#0F4H
SETBTR1;
启动T1
MOVR0,#30H;
设数据指针
MOVR7,#10;
接收数据长度
WAIT:
JBCRI,NEXT;
等待串行口接收
SJMPWAIT
NEXT:
MOVA,SBUF;
取一个接收字符
JNBP,COMP;
奇偶校验
JNBRB8,ERR;
P≠RB8,数据出错
SJMPRIGHT;
P=RB8,数据正确
COMP:
JBRB8,ERR
RIGHT:
MOV@R0,A;
保存一个字符
INCR0;
修改指针
DJNZR7,WAIT;
全部字符接收完?
CLRF0;
F0=0,接收数据全部正确
ERR:
SETBF0;
F0=1,接收数据出错
RET
4.写一个子程序,其功能是将(R0)指出的两个RAM单元中的数转化为ASCII字符,并用查询方式从串行口上发送出去。
设串行口以方式1工作,波特率为1200bit/s,晶振为11.059MHz。
ORG0000H
MOVR4,#2
MOVA,@R0
ANLA,#0FH
MOVCA,A+DPTR
INCR0
DJNZR4,FS1
DB30H,31H,32H,33H,34H,35H,36H,37H,38H,39H,41H,41H,43H,44H,45H,46H
END
5.试编写一个子程序将字符串“MCS-51Microcomputer”装入外部RAM8000H开始的显示缓冲区。
AJMP0030H
MIAN:
MOVDPTR,#8000H
MOVR1,#0
MOVR0,#20
MOVA,R1
ADDA,#6
MOVCA,@A+PC
MOVX@DPTR,A
INCDPTR
INCR1
DJNZR0,LOOP
SJMP$
DB‘MCS-51Microcomputer’
6.试设计一个n字节的无符号十进制数加法子程序,其功能为将(R0)和(R1)指出的内部RAM中两个n字节压缩BCD码无符号十进制数相加,结果存放于被加数单元中。
子程序入口时,R0,R1分别指向被加数和加数