单片机原理与接口技术习题集与答案.docx

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单片机原理与接口技术习题集与答案

单片机原理与接口技术

习

题

集

答

案

第1部分答案

1-1简述冯·诺依曼型计算机的主要特征。

1、采用二进制代替十进制运算

2、存储程序工作方法

3、计算机硬件系统的构成

1-2计算机硬件系统由哪些部件组成？

计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五个部分。

1-3填空：

（1）100D=01100100=64H

（2）03CH=00111100B=60D

1-4写出下列各数的原码、反码和补码（用二进制数表示）。

21-2159-59127-1271-1

21原码：

00010101

反码：

00010101

补码：

00010101

-21原码：

10010101

反码：

11101010

补码：

11111011

59原码：

00111011

反码：

00111011

补码：

00111011

-59原码：

10111011

反码：

11000100

补码：

11000101

127原码：

01111111

反码：

01111111

补码：

01111111

-127原码：

11111111

反码：

10000000

补码：

10000001

1原码：

00000001

反码：

00000001

补码：

00000001

-1原码：

1000001

反码：

11111110

补码：

11111111

1-5用十进制数写出下列补码的真值：

1FH69H89HFCH97HCDHB3H10H

1FH的真值：

31D

69H的真值：

105D

89H的真值：

-119D

FCH的真值：

-4D

97H的真值：

-105D

CDH的真值：

-51D

B3H的真值：

-77D

10H的真值：

16D

1-6已知X和Y，求（X+Y）补。

（1）X=31D，Y=55D（X+Y）补=01010000B

（2）X=46D，Y=-81D（X+Y）补=11010001B

（3）X=-54D，Y=93D（X+Y）补=00100111B

（4）X=-23D，Y=-67D（X+Y）补=10100110B

（5）X=75D，Y=89D（X+Y）补=10100100B

1-7写出下列各数的8421BCD码。

12345678

1234的BCD码：

0001001000110100

5678的BCD码：

010*********

1-8简述单片机的主要特点。

1、具有优异的性能价格比

2、集成度高、体积小、可靠性高

3、控制功能强

4、低电压、低功耗

第2部分答案

1、MCS-51单片机内部包含哪些主要部件？

①8位CPU

②4KB的程序存储器（掩膜ROM）

③128B的数据存储器

④片外程序存储器最大寻址能力64KB

⑤片外数据存储器最大寻址能力64KB

⑥32根输入/输出线

⑦1个全双工异步串行接口

⑧2个16位定时/计数器

⑨5个中断源，2个中断优先级

2、在功能上、工艺上、程序存储器的配置上，MCS-51单片机有哪些种类？

工艺：

HMOS工艺和CHMOS工艺。

类型：

基本型和增强型。

配置：

片内无程序存储器、掩膜程序存储器ROM、EPROM。

3、简要说明MCS-51与AT89C51的主要区别是什么？

AT89C51单片机内部有FLASH存储器

4、MCS-51单片机的P0～P3口在结构上有何不同？

P0：

数据总线和低8位地址总线

P1：

通用I/O接口

P2：

高8位地址线

P3：

多功能I/O接口

5、单片机的片内、片外存储器如何选择？

当为低电平时，CPU直接访问外部程序存储器

当为高电平时，CPU要先对内部0～4K程序存储器访问，然后自动延至外部超过4K的程序存储器。

6、片机的晶振频率为12MHz，则单片机的机器周期为多少？

1T机器=12T振=12/fOSC=12/12×10-6=1us

7、状态字寄存器各位的含义如何？

PSW的各位定义为：

CY：

进行标志位（D7位）。

在进行加、减运算时，如果操作结果使累加器A中最高位D7向前有进位或借位，则CY=1，否则CY=0。

在位操作中，CY作位累加器C使用。

AC：

辅助进行位（D6位）。

在加减运算中，当A中的D3位向D4位有进位或借位时，AC=l,否则AC=0。

通常在二-十进制调整时使用。

F0、F1：

用户标志位（D6、D1位）。

这两个是供用户定义的标志位，用户可根据需要对F0、F1赋予一定的含义，由用户用软件方法对其置位或复位，用以控制用户程序的转向。

RS1、RS0：

工作寄存器区选择控制位（D4、D3位）。

用于设定哪一组工作寄存器为当前正在工作的工作寄存器组，即对相同名称的R0～R7改变其物理地址，由用户通过软件方式加以选择。

RS1、RS0的取值与选用工作寄存器的关系如表2-7示。

单片机在开机或复位后，RS1和RS0总是为零状态，也说是说，选择0区为当前工作寄存器组，故单片机复位后的工作寄存器R0～R7的物理地址为00H～07H。

表2-7工作寄存器组选择

RS1RS0

工作寄存器组

地址

寄存器

00

11

20

11

0

1

2

3

00H～07H

08H～0FH

10H～17H

18H～1FH

R0～R7

R0～R7

R0～R7

R0～R7

OV：

溢出标志位。

用于指示累加器A在算术运算过程中是否发生的溢出。

当运算结果超出了8位数能表示的范围，即-128～+127，则OV自动置1，否则OV=0。

在加法运算中，OV=l表示运算结果是错误的，OV=0表示运算正确；在乘法运算中，OV=l表示乘积超过255，即乘积分别在B与A中，OV=0表示乘积只在A中；在除法运算中，OV=l表示除数为0，除法不能进行，OV=0表示除数不为0，除法可以正常进行。

P：

奇偶标志位。

每条指令执行完毕后，由硬件根据A中1的数目对P位自动置位。

若A中1的数目为奇数，则P=1，若A中1的数目为偶数，则P=0。

8、MCS-51单片机的控制信号有哪些？

作用如何？

①（29脚）：

外部程序存储器读选通信号。

②ALE/（30脚）：

地址锁存允许/编程信号。

8051单片机可寻

③/VPP（31脚）：

外部程序存储器访问允许/编程电压输入端。

④RST/VPD（9脚）：

复位信号/备用电源输入端。

9、单片机内部数据存储器是怎样划分的？

作用如何？

10、AT89C51单片机有多少特殊功能寄存器?

21

11．什么叫堆栈?

堆栈指示器SP的作用是什么?

单片机初始化后SP中内容是什么?

在程序设计时，为什么要对SP重新赋值？

堆栈就是设置在片内RAM中的一段存储区域，它遵循先入后出的原则。

SP就是一个用来指示栈顶位置的8位寄存器，它指示出堆栈顶部在内部RAM块中的位置。

SP初始化07H，使得堆栈事实上由08H单元开始。

考虑到08H～1FH分属于工作寄存器区1～3，若程序设计要用到这些区，则最好把SP值改到通用RAM区，即2FH或更大值。

但是，如果堆栈指针初始化时设置在这个区域，就要留出足够的字节单元作为堆栈区，以防止在数据存储时，破坏了堆栈的内容。

12、数据指针DPTR和程序计数器PC都是16位寄存器，它们有什么不同之处?

①数据指针DPTR数据指针DPTR是一个16位的寄存器，由2个8位特殊功能寄存器DPH和DPL拼装而成。

DPH作DPTR的高8位，DPL作DPTR的低8位。

因此，DPTR既可作为一个16位寄存器来使用，也可以作为二个独立的8位寄存器DPH和DPL使用。

DPTR用作地址指针用来存放片内、片外ROM和片外RAM的地址，可寻址范围为64K地址空间寻址。

②程序计数器PC程序计数器PC是一个16位加1计数器，用来存放将要执行的指令地址，编码范围为0000H～FFFFH共64K。

13、8031单片机在应用中，P2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?

为什么？

不能，8031单片机芯片内无程序存储器，P0口需用作数据总线和低8位地址总线来扩展外部程序存储器。

14、AT89系列单片机的复位方式有几种？

复位后单片机的状态如何?

有两种复位方式：

手动按钮复位和上电复位

在SFR中，除了端口锁存器、堆栈指针SP和串行口的SBUF外，其余寄存器全部清零，端口琐存器的复位值为0FFH，堆栈指针值为07H，SBUF内为不定值。

内部RAM的状态不受复位影响，在系统启动时，RAM的内容是不定的。

15、AT89系列单片机有哪几种省电方式？

有两种省电方式：

空闲方式和掉电方式

第3部分答案

1、简述下列基本概念：

指令、指令系统、程序、汇编语言指令

指令：

指示计算机执行某种操作的命令。

指令系统：

指一台计算机所具有的全部指令的集合。

程序：

各种指令的有序组合。

汇编语言指令：

用助记符形式书写的指令，汇编语言指令由操作码和操作数两部分组成。

2、MCS-51单片机有那几种寻址方式？

这几种寻址方式是如何寻址

有七种寻址方式：

①立即寻址 

②直接寻址 

 ③寄存器寻址

④寄存器间接寻址 

⑤变址寻址 

⑥相对寻址  

⑦位寻址

3、DAA指令有什么作用？

怎样使用？

DAA；这条指令是进行BCD码运算时，跟在ADD或ADDC指令之后，将相加后存放在累加器中的结果进行修正。

修正的条件和方法为：

若（A0～3）>9或（AC）=1，则（A0～3）+06H→（A0～3）；

若（A4～7）>9或（CY）=1，则（A4～7）+06H→（A4～7）。

若以上二条同时发生，或高4位虽等于9，但低4位修正后有进位，则应加66H修正。

4、已知A=C9H，B=8DH，CY=1。

执行指令“ADDCA，B”结果如何？

执行指令“SUBBA，B”结果又如果？

A=56H,B=8DH,CY=0;

 A=3CH,B=8DH,CY=1.

5、若需访问特殊功能寄存器和片外数据存储器，就采用那些寻址方式？

寄存器间接寻址.

6、在片内RAM中，已知（30H）=38H，（38H）=40H，（40H）=48H，（48）H=90H，试分析下段程序中各条指令的作用，说出按顺序执行完指令后的结果：

MOVA，40H         ；把40单元的内容送往累加器A

MOVR1，A          ；把累加器A的内容送往R1

MOVP1，#0F0H      ；把立即数F0送往P1口

MOV@R1,30H        ；把30单元的内容送往以R1的内容为地址的单元

MOV DPTR，#1234H   ；把立即数1234送往DPTR

MOV40H，38H       ；把38单元的内容送往40单元

MOVR1，30H        ；把30单元的内容送往R1

MOV90H，R1        ；把R1的内容送往90单元

MOV48H，#30H      ；把立即数30送往48单元

MOVA，@R1         ；把以R1的内容作为地址送往累加器A

MOVP2，P1         ；把P1口的内容送往P2口

7、试说明下段程序中每条指令的作用，当指令执行完后，R0中的内容是什么？

MOVR0,#0AFH

XCHA,R0

SWAPA

XCHA,R0

（R0）=0FAH

8、把累加器A中的低4位送到外部RAM的2000H单元中，试编程序。

ANLA，#OFH

MOVDPTR，#2000H

MOVX@DPTR，A

9、利用乘法指令编写15H×33H的程序，将乘积的高8