单片机原理及应用作业参考答案.docx

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单片机原理及应用作业参考答案

单片机原理及应用作业参考答案

1．2单片机的结构特点表现在哪些主要方面？

答：

（1）在存储器结构上，严格将程序存储器和数据存储器在空间上分开，并使用不同的寻址方式，使用两个不同的地址指针；

（2）在内部有一个全双工的串行接口；

（3）有一个独立进行操作的位处理器。

1．4通用单片机的供应状态主要取决于什么？

供应状态有哪几种？

用户选用单片机的供应状态的原则是什么？

答：

通用单片机的供应状态主要取决于片内ROM的配置状态。

（1）片内ROM的配置状态

掩膜ROM，适合于低成本。

大批量产品的场合

（2）片内EPROM配置状态

可通过高压脉冲写入应用程序到EPROM，适合于开发样机，小批量生产。

（3）片内无ROM配置状态

必须外扩EPROM，价格低，使用灵活，适合于需要外接能在现场进行修改和更新程序存储器的应用场合。

2．3单片机的端有何功用？

8031的端应如何处理，为什么？

答：

端是访问外部程序存储器的控制信号：

当无效时，访问内部ROM，当为有效时，访问外部ROM。

由于8031没有内部ROM，所以端必须接低电平。

2．4MCS－51引脚中有多少I/O线？

它们与单片机对外的地址总线、数据总线和控制总线有什么关系？

地址总线和数据总线各是几位？

答：

MCS-51引脚中有32根I/O线，一般由P0口提供单片机对外的数据总线，同时作为分时复用的地址总线的低8位，由P2口作为地址总线的高8位，控制总线由第二功能的状态下的P3口以及RST、、ALE和提供。

2．58051单片机的内部数据存储器可以分为哪几个不同的区域？

各有什么特点？

答：

数据存储器主要分为两个区域：

00H～7FH是真正的RAM区，80H～FFH专门用作特殊功能寄存器的区域。

其中00H～7FH可分为三个区域：

00H～1FH为四组工作寄存器；20H～2FH为128位位寻址区，30H～7FH为一般RAM区。

2．6单片机对外有几条专用控制线？

其功能是怎样的？

答：

单片机对外的专用控制线有4条，分别是：

（1）：

外部取指操作，在访问外部ROM时，信号自动产生；

（2）ALE/：

ALE为地址锁存允许信号，在访问外部ROM或RAM时，用来锁存P0口的低8位地址。

第二功能是对8751的EPROM编程时，编程脉冲输入。

（3）/VPP：

是访问外部程序存储器的控制信号，无效时，访问内部ROM，有效时，访问外部ROM，第二功能VPP为对8751EPROM的21V编程电源输入。

（4）RST/VPD：

RST是复位信号输入端，第二功能VPD是备用电源输入端。

2．8有哪几种方法使单片机复位？

复位后各寄存器、RAM中的状态如何？

答：

单片机的复位方式有两种，上电自动复位和按钮复位。

复位后各寄存器状态为：

PC0000HACC00HPSW00HSP07HDPTR0000H

P0～P3FFHIPXX000000BIE0X000000BTMOD00H

TCON00HTL000HTH000HTL100HTH100H

SCON00HSBUFXXHPCON0XXX0000B

2．9在8051扩展系统中，片外程序存储器和片外数据存储器使用相同的地址编址，是否会在数据总线上出现争总线的现象？

为什么？

答：

不会发生争总线的现象，因为从外部ROM取指令需要用ALE和信号控制读取操作，由P2和P0提供地址；而片外数据存储器的读写除了地址之外还要、控制，所以不会争总线。

2．10如果8051端口P0～P3作为通用I/O口使用，则在输入引脚数据时应注意什么？

答：

8051的P1、P2和作为一般输入I/O口的P以及第一功能的P3口均为准双向口，在输入数据时应先向端口写1，然后方可作为高阻输入。

以使其场效应管T2截止，才不会影响输入电平。

3．2若要完成以下的数据传送，应如何用MCS-51的指令实现？

（1）R1的内容传送到R0

MOVA,R1

MOVR0,A

（2）外部RAM20H单元的内容传送到R0

MOVR0,#20H

MOVXA,@R0

MOVR0,A

（3）外部RAM20H单元的内容传送到内部RAM20H单元

MOVR0,#20H

MOVXA,@R0

MOV20H,A

（4）外部RAM1000H单元内容传送到内部RAM20H单元

MOVDPTR,#1000H

MOVXA,@DPTR

MOV20H,A

（5）ROM2000H单元的内容传送到R0

MOVDPTR,#2000H

CLRA

MOVCA,@A+DPTR

MOVR0,A

（6）ROM2000H单元的内容传送到内部RAM20H单元

MOVDPTR,#2000H

CLRA

MOVCA,@A+DPTR

MOV20H,A

（7）ROM2000H单元的内容传送到外部RAM20H单元

MOVDPTR,#2000H

CLRA

MOVCA,@A+DPTR

MOVR0,#20H

MOVX@R0,A

3．3间接转移指令JMP@A+DPTR有何优点？

为什么它能代替众多的判跳指令？

试举例说明。

答：

该间接转移指令的转移地址由A的内容和数据指针DPTR的内容之和决定，且两者都是无符号数，由DPTR决定多分支转移程序的首地址，由A的不同值实现多分支转移。

因为可以根据A的内容进行分支转移，所以可以替代众多判跳指令。

如：

根据A的内容调用相应的程序，如A为0调用OP0，A为1调用OP1，这里A的值小于128。

MOVDPTR,#OPTAB

RLA

JMP@A+DPTR

…

OPTAB:

ACALLOP0

ACALLOP1

ACALLOP2

…

3．4设内部RAM的30H单元的内容为40H，即（30H）＝40H，还知（40H）＝10H，（10H）＝00H，端口P1＝0CAH。

问执行以下指令后，各有关存储器单元、寄存器以及端口的内容（即R0、R1、A、B、P1以及40H、30H、10H单元的内容）。

MOVR0,#30H；（R0）＝30H

MOVA,@R0；（A）＝（30H）＝40H

MOVR1,A；（R1）＝40H

MOVB,@R1；（B）＝（40H）＝10H

MOV@R1,P1；（40H）＝0CAH

MOVP2,P1；（P2）＝0CAH

MOV10H,#20H；（10H）＝20H

MOV30H,10H；（30H）＝20H

3．5已知8751单片机的P1口为输出，经驱动电路接有8只发光二极管。

当输出位是1时，发光二极管点亮；输出位是0时发光二极管熄灭。

试分析下述程序的执行过程及发光二极管的发光情况。

LP:

MOVP1,#81H;10000001B

LCALLDELAY

MOVP1,#42H;01000010B

LCALLDELAY

MOVP1,#24H;00100100B

LCALLDELAY

MOVP1,#18H;00011000B

LCALLDELAY

MOVP1,#24H;00100100B

LCALLDELAY

MOVP1,#42H;01000010B

LCALLDELAY

SJMPLP

答：

程序执行MOVP1,#DATA后，根据DATA的每位的值点亮相应的LED，调用延时程序使点亮的LED保持一段时间。

LED发光的情况为：

每次同时点亮两个LED并从两边向中间移动，然后再向两边移动，并一直循环。

3．6在上题中，若系统的晶体振荡器频率为6MHz，求子程序DELAY的延时时间。

DELAY:

MOVR2,#0FAH；2μS

L1:

MOVR3,#0FAH；2μS

L2:

DJNZR3,L2；4μS

DJNZR2,L1；4μS

RET；4μS

0FAH＝250D

其中执行250次，执行时间为250×4μS

其中循环250次，该循环执行时间为（2＋250×4＋4）×250μS

加上和的执行时间，DELAY的延时时间为2＋（2＋250×4＋4）×250＋4＝251.506ms

延时程序的设计：

首先设计内循环：

MOVR3,#data1;2μs

NOP;2μs

DJNZR3,$;4μs×data1

延时时间t1＝2＋2＋4×data1＝4×（data1＋1）＝1000μs＝1ms，则data1＝249

若需要大于1ms时间，则先增加一层循环

MOVR2,#data2;2μs

L1:

MOVR3,#data1;2μs

NOP;2μs

DJNZR3,$;4μs×data1

DJNZR2,L2;（4μs＋t1）×data2

延时时间为：

2＋（4μs＋t1）×data2＝2＋[4μs＋4×（data1＋1）]×data2＝

＝2＋4×（data1＋2）×data2＝250ms，这里将data1修正为248，

得

2＋4×（248＋2）×data2＝2＋1000×data2＝250ms则data2＝250

3．7根据图3-3线路，试设计灯亮移位程序，使8只发光二极管每次亮一个，循环右移或左移，一个一个地亮，循环不止。

MOVA,#80H

DIS:

MOVP1,A

ACALLDELAY

RRA

AJMPDIS

3．8设逻辑运算表达式为：

其中变量A，B，C分别为P1.0、P1.4、定时器1溢出标志TF1，D，E，F分别为22H.0、22H.3、外中断方式标志IE1；输出变量为P1.5。

试编写实现上述逻辑功能的程序段。

MOVC,P1.4

ORLC,/TF1；

ANLC,P1.0；

MOVF0,A；用户自定义标志位，暂存数据

MOVC,22H.3

ORLC,/IE1；

ANLC,22H.0；

CPLC；

ORLC,/F0；

MOVP1.5,C

4．1试设计数据块传送程序，将起始地址为0400H的100个连续单元中的内容送到以4000H为首址的区域中去

解：

分析：

地址为16位，且进行数据传送，所以连续单元应为外部的存储器，只能使用外部数据传送指令，由于源和目的地址都为16位，所以要保存DPTR的值，但源低8位和目的低8位相同，可以用一个寄存器保存。

MOVR0,#00

NEXT:

MOVDPH,#04H

MOVDPL,R0

MOVXA,@DPTR

MOVDPH,#40H

MOVX@DPTR,A

INCR0

CJNER0,#100,NEXT

4．2试编写程序，计算片内RAM区40H～47H8个单元中数的算术平均值，结果存放在4AH中。

解：

分析：

8个数总和最大值为FFH×8＝7F8H，所以求和时必须用两字节加法，设R7保存和高8位，R6保存低8位，求和后再除以8即得算术平均值，这里需使用16/8除法，但因为除数为23，所以可以直接通过算术右移3位实现除以8，前提存储的数据为无符号数。

MOVR0,#40H

MOVR6,#00H;和低字节清零

MOVR7,#00H;和高字节清零

NEXT:

MOVA,@R0;取出一个字节

INCR0;地址指针下移

ADDA,R6;低字节求和

MOVR6,A