单片机作业答案教学内容.docx

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单片机作业答案教学内容

2-1.8051单片机芯片内部包含哪些主要逻辑功能部件？

答：

一个8位微处理器（CPU）；片内数据存储器RAM；片内程序存储器ROM；四个8位并行I/O口P0~P3；两个定时器/计数器；五个中断源的中断控制系统；一个UART（通用异步接收发送器）的串行I/O口；片内振荡器和时钟产生电路。

2-2、8051存储器分哪几个地址空间？

如何区别不同空间寻址？

答：

⑴片内、外统一编址的64KB程序存储器；⑵片内256B数据存储器；⑶片外64KB数据存储器。

硬件：

引脚接高电平时CPU从片内0000H单元开始取指令，接低电平时CPU直接访问片外EPROM。

软件：

MOV指令访问片内数据存储器，MOVX指令访问片外数据存储器，MOVC指令用于读取程序存储器中的常数。

2-4.简述直接位寻址区的空间分配，片内RAM中包含哪些可位寻址单元？

答：

MCS-51单片机片内RAM中有两个区域可进行位寻址：

（1）片内RAM低128字节的位寻址区，地址为20H~2FH的16个字节单元共128位，每一位都有相应的位地址，可用位寻址方式对其进行置位、复位、内容传送、逻辑运算等操作，128位的位地址定义为00H~7FH。

（2）片内RAM高128字节的存储器区，有21个特殊功能寄存器。

其中字节地址正好能被8整除的字节单元中的每一位都可以按位寻址、操作。

2-6.8051单片机引脚有何功能？

在使用8031时，引脚应如何处理？

答：

引脚为外部程序存储器地址允许输入端，其电平的高低决定了系统复位后CPU是从片内程序存储器还是片外扩展存储器的0000H字节单元开始取指令。

（1）当引脚接成高电平时，CPU首先从片内0000H字节单元开始取指令执行程序，当指令地址寄存器PC中的内容超过0FFFH后，就自动转向片外扩展的EPROM中取指令执行，这时芯片外部的重叠地址为0000H~0FFFH的低4KBEPROM忽略不用。

（2）当引脚接成低电平时，复位后CPU直接从片外EPROM的0000H字节单元开始取指令执行，这时芯片内部0000H~0FFFH的4KB单元被忽略不用。

在使用8031时，由于其内部没有ROM/EPROM，所以必须使用外部扩展程序存储器，它的引脚应该接成低电平，CPU直接从片外扩展的EPROM中取指令执行。

2-8.内RAM低128B单元划分为哪三个主要区域？

各区域主要功能是什么？

答：

地址范围为00H~7FH的128字节单元，按功能特点划分为不同的几个区，分述如下。

（1）工作寄存器区地址范围为00H~1FH的32字节存储器单元，分为四个组，每组有8个工作寄存器字节单元，定名为R0、R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7。

通过改变程序状态字特殊功能寄存器PSW中RS1，RS0两位的内容，每组工作寄存器均可选作CPU的当前工作寄存器组。

（2）位寻址区地址为20H~2FH的16个字节单元中共128位，每一位都有相应的位地址，可用位寻址方式对其进行置位、复位、内容传送、逻辑运算等操作。

（3）一般数据存储区地址范围为30H~7FH的区域，可用于原始数据及运算结果的存储。

值得注意的是，30H~7FH中一部分字节单元可以开辟出一块遵守“后进先出”或“先进后出”规则的特殊数据区──堆栈。

2-9.单片机系统复位有哪几种方法？

复位后特殊功能寄存器初始状态如何？

答：

使单片机系统复位有两种方法：

上电自动复位和按键手动复位

系统复位的主要功能就是把PC初始化为0000H，使单片机从0000H单元开始执行程序，另外，系统复位还使一些特殊功能寄存器恢复到复位状态。

PC:

0000HACC:

00HPSW:

00H

SP:

07HDPTR：

0000HP0~Ｐ3:

FFH

IP:

**000000BIE:

0*000000BTMOD:

00H

TCON:

00HTL0:

00HTH0:

00H

TL1:

00HTH1:

00HSCON:

00H

SBUF:

不定PCON:

0***0000B

2-10.开机复位后，CPU使用那组工作寄存器作为当前工作寄存器？

它们的地址是什么？

答：

开机复位后，由于（RS1=0，RS0=0），CPU使用第0组工作寄存器作为当前工作寄存器，它的地址为00H~07H.

2-11.CPU如何确定和改变当前工作寄存器组？

答：

通过改变程序状态字特殊功能寄存器PSW中RS1,RS0两位的内容，每组工作寄存器均可被选作当前工作寄存器。

RS1RS0当前工作寄存器

00第0组

01第1组

10第2组

11第3组

2-13．位寻址与字节单元地址7CH如何区别？

位地址7CH、具体在片内RAM的什么位置？

答：

8051采用不同的寻址方式和指令分别对位和字节进行不同的操作，如SETB20H指的是20H位单元的内容置为1，而MOV20H,#0FFH指的是内RAM20H字节单元的内容变为FFH。

位地址7CH在内RAM低128字节的2FH字节单元的第四位。

2-14.8051单片机时钟周期与振荡周期之间有什么关系？

答：

8051单片机的时钟周期为振荡周期的两倍。

2-16.什么叫堆栈？

堆栈指针SP的作用是什么？

8051单片机堆栈容量不能超过多少字节？

答：

一般在30H~7FH的地址范围内，有一部分字节单元可开辟出一块遵守“后进先出”或“先进后出”规则的特殊数据区，就叫堆栈。

SP为堆栈指针，它始终存放堆栈顶部字节单元的地址（栈顶指针），数据压栈时，SP首先自动加1，然后数据压入SP内容指示的字节单元中；而数据出栈时，SP内容指示的字节单元中的数据弹出，然后SP自动减1，这样SP始终指向堆栈顶部字节单元的地址。

8051单片机堆栈容量最多不能超过128字节。

初始化后，（SP）=07H，如果CPU使用工作寄存器1组，那么堆栈和工作寄存器将发生冲突，因此常把堆栈移至30~7FH区域之中。

第三章

3-1什么是寻址方式？

MCS-51单片机有哪几种寻址方式？

对8031内部RAM的128~255字节地址的空间寻址要注意什么？

答：

寻址方式是如何找到存放被操作数据的位置（地址）的方法；MCS-51单片机有七种寻址方式：

寄存器寻址、直接寻址、立即数寻址、寄存器间接寻址、变址间接寻址、相对寻址和位寻址；8031内部RAM的128~255字节为特殊功能寄存器区，只允许使用直接寻址方式。

3-6若要完成以下数据传送，如何应用MCS-51指令予以实现？

（1）R1的内容传送到R0：

MOVA,R1

MOVR0,A

（2）外部RAM20H单元的内容送入R0：

MOVP2,#00H;

MOVR1,#20H

MOVXA,@R1

MOVR0,A

（3）外部RAM0020H单元的内容送内部RAM20H单元：

MOVP2,#00H;

MOVR0,#20H

MOVXA,@R0

MOV20H,A

（4）外部RAM1000H单元内容送内部RAM20H单元：

MOVDPTR,#1000H

MOVXA,@DPTR

MOV20H,A

（5）外部ROM2000H单元内容送R0：

MOVA,#00H

MOVDPTR,#2000H

MOVCA,@A+DPTR（MOVCA,@DPTR）

MOVR0,A

（6）外部ROM2000H单元内容送内部RAM20H单元：

MOVA,#00H

MOVDPTR,#2000H

MOVCA,@A+DPTR

MOV20H,A

（7）外部ROM2000H单元内容送外部RAM0020H单元：

MOVA,#00H

MOVR0,#20H

MOVDPTR,#2000H

MOVCA,@A+DPTR

MOVX@R0,A

3-7（R0）=30H;（A）=（30H）=40H;（R1）=40H;（B）=10H;（P1）=0CAH;（40H）=0CAH;（30H）=20H（原来40H）;（10H）=20H;

好多：

（R0）=40H;（A）=10H;（R1）=10H;（B）=00H;（P1）=0CAH;;（30H）=（20H）;（10H）=（20H）;

3-8已知SP=25H，PC=2345H，标号LABEL所在的地址为3456H，问执行长调用指令LCALLLABEL后，堆栈指针和堆栈的内容发生什么变化？

PC值等于什么？

答：

（SP）=27H，（26H）=48H，（27H）=23H；（PC）=3456H

3-9上题中的LCALL指令能否直接换成ACALL指令，为什么？

如果使用ACALL指令，则可调用的地址范围是什么？

答：

不能，因为LABEL所在地址3456H与PC不在同一2KB范围内，即高5位地址不同。

若要使用ACALL指令，可调用的地址范围是2000H~27FFH。

3-10有一个16位二进制数，高8位存于21H单元，低8位存于20H单元。

执行如下程序段，试问：

⑴程序段功能是什么？

⑵能否用MOV代替程序段中的XCH语句而不改变程序的逻辑功能？

写出相应程序段。

⑶两个程序段结果是否相同？

差别在哪里？

CLRC

XCHA，21H

RRCA

XCHA，21H

XCHA，20H

RRCA

XCHA，20H

答：

（1）程序段的功能是将此16位二进制数除2后取整

（2）能用MOV代替程序段中的XCH语句而不改变程序的逻辑功能，如下：

CLRC

MOVA，21H

RRCA

MOV21H，A

MOVA，20H

RRCA

MOV20H，A

两个程序段结果不相同。

原程序执行后A的内容为程序运行前A中内容，即

此程序没有改变A中内容；MOV语句程序中A的内容为原20H单元内容右移一位后的内容。

3-11分析以下程序段运行的结果。

若将DAA指令取消，则结果会有什么不同？

CLRC

MOV20H，#99H

MOVA，20H

ADDA，#01H

DAA

MOV20H，A

答：

结果为（20H）=00H，CY=1。

若取消DAA指令，（20H）=9AH，CY=0。

3-12由于SJMP指令的转移范围是256B，而AJMP指令转移范围是2KB，所以在程序中SJMP指令都可以用AJMP指令来代替。

”请问这种说法是否正确，为什么？

答：

不正确。

AJMP转移的目标地址必须在AJMP后面指令的第一个字节开始的同一2KB范围内，不能改变高5位地址,因此，即使相邻很近的两个地址，只要它的高5位发生改变，就不能跳转。

而SJMP可以通过几次跳转，最终到任意目标地址。

4-1两个4位BCD码数相加求和。

设被加数存于内部RAM的40H、41H单元，加数存于45H、46H单元，要求和数存于50H、51H单元（均前者为低二位，后者为高二位）。

请编制加法程序段。

解：

程序如下：

CLRC

MOVA,40H

ADDA,45H

DAA

MOV50H,A

MOVA,41H

ADDCA,46H

DAA

MOV51H,A

CLRA

ADDCA,#00H

MOV52H,A

好多同学：

MOVA,40H

ADDA,45H

DAA

MOV50H,A

MOVA,41H

ADDA,46H

DAA

MOV51H,A

4-2试编写程序，查找在内部RAM20H-50H单元中出现00H的次数，并将查找的结果存入51H单元。

解：

程序如下：

MOVR0,#20H

MOV