《单片机原理及接口技术修订本》部分习题与参考答案.docx
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《单片机原理及接口技术修订本》部分习题与参考答案
《单片机原理及接口技术（修订本）》部分习题与参考答案
第1章绪论
1-2 什么叫单片机？
一个完整的单片机芯片至少有哪些部件？
答：
将微处理器（CPU）、存储器、定时/计数器及输入输出接口电路等部件集成在一块集成电路上，称为单片微型计算机，简称单片机。
一个完整的单片机芯片至少有中央处理器（CPU）、随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、定时/计数器及I/O接口等部件。
1-5Intel公司的主要单片机产品分为哪几大系列？
各系列的区别何在？
答：
Intel公司的MCS-48系列、MCS-51系列、MCS-96系列产品；
48系列的单片机在片内集成4位CPU，片内含有多种I/O接口，有的根据不同用途还配有许多专用接口，价格便宜，控制功能强。
51系列的单片机在片内集成8位CPU、片内RAM为128字节，ROM为4K字节，4个并行I/O口、2个16位定时/计数器、串行接口、5个中断源。
96系列单片机CPU为16位，片内RAM为232字节，ROM为8K字节，片内带有高速输入输出部件，多通道10位A/D转换部件，中断处理为8级。
1-6 叙述51子系列与52子系列的区别？
答：
51子系列包含8031/8051/8751三种型号，它们的基本组成、基本性能都相同，都具有一个8位CPU、片内数据存储器RAM128B、2个16位定时／计数器、有5个中断源，一个全双工串行接口，它们之间的区别在于片内程序存储器配置：
8031片内没有ROM，使用时需在片外接EPROM。
8051片内含有4KB的掩模ROM，其中的程序是生产厂家制作芯片时烧制的。
8751片内含有4KB的EPROM，用户可以先用紫外线擦除器擦除，然后再利用开发机或编程器写入新的程序。
52子系列包含8032/8052/8752三种型号，52子系列与51子系列的区别在于：
片内ROM和RAM的容量比8051子系列各增加一倍，另外，增加了一个定时/计数器和一个中断源。
第2章MCS-51系列单片机的结构及原理
2-2 MCS-51单片机的
引脚有何功能？
在使用8031时
如何接法？
使用8751时
如何接法？
答：
引脚是片内外程序存储器的选择信号。
当
端保持高电平时，访问内部程序存储器，但在PC（程序计数器）值超过0FFFH（对于8051/8751/80C51）或1FFFH（对于8052）时，将自动转向访问外部程序存储器。
当
端保持低电平时，不管是否有内部程序存储器，则只访问外部程序存储器。
由于8031片内没有程序存储器，所以在使用8031时，
引脚必须接低电平。
2-4 MCS-51单片机的内部存储空间是怎样分配的？
答：
MCS-51单片机的内部存储空间分为数据存储器和程序存储器。
内部数据存储器：
共256字节单元，包括低128个单元和高128个单元。
低128字节又分成3个区域：
工作寄存器区（00H~1FH），位寻址区（20H~2FH）和用户RAM区（30H~7FH）。
高128字节是供给特殊功能寄存器使用的，因此称之为特殊功能寄存器区。
内部程序存储器：
在8031片内无程序存储器，8051片内具有4KB掩模ROM，8751片内具有4KBEPROM。
2-5 如何从MCS-51单片机的4个工作寄存器组中选择当前工作寄存器组？
答：
MCS-51单片机提供了4组工作寄存器，对于当前工作寄存器组的选择，是通过PSW中的RS1和RS0来进行选择。
具体关系如下表：
RS1
RS0
当前寄存器组
0
0
第0组工作寄存器
0
1
第1组工作寄存器
1
0
第2组工作寄存器
1
1
第3组工作寄存器
2-6 内部RAM低128个单元是如何划分的？
答：
内部RAM低128个单元按用途分成3个区域：
工作寄存器区（00H~1FH），位寻址区（20H~2FH）和用户RAM区（30H~7FH）。
2-7 DPTR是什么寄存器？
它的作用是什么？
它由哪几个寄存器组成？
答：
DPTR是数据指针寄存器，是一个16位寄存器，用来存放16位存储器的地址，以便对外部数据存储器RAM中的数据进行操作。
DPTR由高位字节DPH和低位字节DPL组成。
2-8 什么是堆栈？
堆栈有何作用？
为什么在程序初始化时要对SP重新赋值？
答：
所谓堆栈，顾名思义就是一种以“堆”的方式工作的“栈”。
堆栈是在内存中专门开辟出来的按照“先进后出，后进先出”的原则进行存取的RAM区域。
堆栈的用途是保护现场和断点地址。
在8051单片机复位后，堆栈指针SP总是初始化到内部RAM地址07H。
从08H开始就是8051的堆栈区，这个位置与工作寄存器组1的位置相同。
因此，在实际应用中，通常要根据需要在程序初始化时对SP重新赋值，以改变堆栈的位置。
2-9 试述程序状态字寄存器PSW各位的含义。
答：
程序状态字寄存器PSW是8位寄存器，用于存放程序运行的状态信息。
CY（PSW.7）：
进位标志位。
AC（PSW.6）：
辅助进位标志位。
F0（PSW.5）、F1（PSW.1）：
用户标志位。
RS1（PSW.4）、RS0（PSW.3）：
工作寄存器组选择位。
OV（PSW.2）：
溢出标志位。
P（PSW.0）：
奇偶标志位。
2-10 P0、P1、P2、P3口的结构有何不同？
使用时要注意什么？
各口都有什么用途？
答：
P0口由一个所存器、两个三态输入缓冲器、场效应管、控制与门、反相器和转换开关组成；作为输出口时，必须外接上拉电阻才能有高电平输出，作为输入口时，必须先向锁存器写“1”；作为普通I/O口使用或低8位地址/数据总线使用。
P1口内没有转换开关，但有上拉电阻；只用作普通I/O口使用。
P2口比P1口多了一个转换控制开关；作为普通I/O口使用或高8位地址线使用。
P3口比P1口增加了与非门和缓冲器；具有准双向I/O功能和第二功能。
上述4个端口在作为输入口使用时，应注意必须先向端口写“1”。
2-11 请说出指令周期、机器周期、状态和拍的概念。
当晶振频率为12MHz、8MHz时，一个机器周期为多少微秒？
答：
指令周期：
执行一条指令所需要的时间。
机器周期：
CPU完成一个基本操作所需要的时间。
状态：
振荡脉冲经过二分频后，得到的单片机的时钟信号。
拍：
振荡脉冲的周期。
当晶振频率为12MHz时，一个机器周期为1μs；当晶振频率为8MHz时，一个机器周期为3μs。
2-12 什么是单片机复位？
复位后单片机的状态如何？
答：
在时钟电路工作后，只要在单片机的RESET引脚上出现24个时钟震荡脉冲（两个机器周期）以上的高电平，单片机就能实现复位。
复位后，CPU和系统都处于一个确定的初始状态，在这种状态下，所有的专用寄存器都被赋予默认值，除SP=07H，P0~P3口为FFH外，其余寄存器均为0。
第3章MCS-51系列单片机的指令系统
3-3 MCS-51系列单片机有哪几种寻址方式？
各种寻址方式所对应的寄存器或存储器寻址空间如何？
答：
MCS-51系列单片机提供了7种寻址方式：
（1）立即寻址：
操作数在指令中直接给出，立即数前面有“#”。
（2）直接寻址：
在指令中直接给出操作数地址。
对应片内低128个字节单元和特殊功能寄存器。
（3）寄存器寻址：
以寄存器的内容作为操作数。
对应的寄存器有：
R0~R7、A、AB寄存器和数据指针DPTR。
（4）寄存器间接寻址：
以寄存器的内容作为RAM地址，该地址中的内容才是操作数。
对应片内RAM的低128个单元采用R0、R1作为间址寄存器，片外RAM低256个单元可用R0、R1作为间址寄存器，整个64KB空间可用DPTR作为间址寄存器。
（5）变址寻址：
以DPTR或PC作为基址寄存器，以累加器A作为变址寄存器，并以两者内容相加形成的16位地址作为操作数地址。
对应片内、片外的ROM空间。
（6）相对寻址：
只在相对转移指令中使用。
对应片内、片外的ROM空间。
（7）位寻址：
对可寻址的位单独进行操作。
对应位寻址区20H~2FH单元的128位和字节地址能被8整除的特殊功能寄存器的相应位。
3-4 若访问特殊功能寄存器，可使用那些寻址方式？
答：
直接寻址方式。
3-5 若访问外部RAM单元，可使用那些寻址方式？
答：
寄存器间接寻址方式。
3-6 若访问内部RAM单元，可使用那些寻址方式？
答：
立即寻址方式，直接寻址方式，寄存器寻址方式，寄存器间接寻址方式，位寻址方式。
3-7 若访问内外程序存储器，可使用那些寻址方式？
答：
变址寻址方式
3-9外部数据传送指令有几条？
试比较下面每一组中两条指令的区别。
（1）MOVX A，@R1 ，MOVX A，@DPTR
（2）MOVX A，@DPTR ，MOVX @DPTR，A
（3）MOV @R0，A ，MOVX @R0，A
（4）MOVC A，@A+DPTR ，MOVX A，@DPTR
答：
外部数据传送指令有6条：
MOVX A，@DPTR MOVX @DPTR，A
MOVX A，@Ri MOVX @Ri，A
MOVC A，@A+DPTR MOVC A，@A+PC
（1）MOVX A，@R1 MOVX A，@DPTR
都是访问片外RAM，但二者寻址范围不同。
前1条指令是对片外RAM低256个单元的“读”操作。
后1条指令是对片外RAM64KB空间的“读”操作。
（2）MOVX A，@DPTR MOVX @DPTR，A
访问空间相同，但数据传送方向不同。
前1条指令是对片外RAM64KB空间的“读”操作。
后1条指令是对片外RAM64KB空间的“写”操作。
（3）MOV @R0，A MOVX @R0，A
二者访问的空间不同。
前1条指令是对片内RAM低128个单元的“写”操作。
后1条指令是对片外RAM低256个单元的“写”操作。
（4）MOVC A，@A+DPTRMOVX A，@DPTR
二者访问的空间不同，寻址方式不同。
前1条指令是变址寻址方式，对ROM操作。
后1条指令是寄存器间接寻址方式，对片外RAM操作。
3-10 已知（30H）=40H，（40H）=10H，（10H）=32H，（P1）=EFH，试写出执行以下程序段后有关单元的内容。
MOV R0， #30H
MOV A， @R0
MOV R1， A
MOV B， @R1
MOV @R1, P1
MOV P2, P1
MOV 10H, #20H
MOV 30H, 10H
答：
R0←30H，（R0）=30H
A←（（R0）），（A）=40H
R1←（A），（R1）=40H
B←（（R1）），（B）=10H
（R1）←（P1），（（R1））=（40H）=EFH
P2←（P1），（P2）=EFH
10H←20H，（10H）=20H
30H←（10H），（30H）=20H
结果：
（R0）=30H，（A）=40H，（R1）=40H，（B）=10H，（40H）=EFH，（P2）=EFH，（10H）=20H，（30H）=20H
3-11 试写出完成以下数据传送的的指令序列。
（1）R1的内容传送R0；
（2）片外RAM60H单元的内容送入R0；
（3）片外RAM60H单元的内容送入片内RAM40H单元；
（4）片外RAM1000H单元的内容送入片外RAM40H单元；
（5）ROM2000H单元的内容送入R2；
（6）ROM2000H单元的内容送入片内RAM40H单元；
（7）ROM2000H单元的内容送入片外RAM0200H单元。
答：
（1）由于在工作寄存器与工作寄存器之间不能直接传送数据，所以需要借助累加器A。
MOVA，R1
MOVR0，A
（2）片外RAM向片内RAM传送数据，不能直接进行，需要借助累加器A。
由于片外RAM是60H单元，地址小于FFH，所以间址寄存器使用Ri即可。
MOV R1，#60H
MOVX A，@R1
MOV R0，A
（3） MOV R1，#60H
MOVX A，@R1
MOV 40H，A
（4）片外数据不能直接送入片外单元，需要先将片外数据读入累加器，然后再送到片外。
MOV DPTR，#1000H
MOVX A，@DPTR
MOV R1，#40H
MOVX @R1，A
（5）ROM中的数据需要使用查表指令才能读出来，所以此题不能使用一般的传送指令从ROM中读数据。
MOV DPTR，#2000H
MOV A，#00H
MOVC A，@A+DPTR
MOV R2，A
（6） MOV DPTR，#2000H
MOV A，#00H
MOVC A，@A+DPTR
MOV 40H，A
（7） MOV DPTR，#2000H
MOV A，#00H
MOVC A，@A+DPTR
MOV DPTR，#0200H
MOVX @DPTR，A
3-12 试编程，将外部RAM1000H单元中的数据与内部RAM60H单元中的数据相互交换。
答：
片外RAM与片内RAM之间的数据传送不能直接进行，需要借助累加器A。
数据交换需要使用数据交换指令XCH。
MOV DPTR，#1000H
MOVX A，@DPTR
XCH A，60H
MOVX @DPTR，A
3-14 已知（A）=5BH，（R1）=40H，（40H）=C3H，（PSW）=81H，试写出各条指令的执行结果，并说明程序状态字的状态。
（1）XCH A，R1
（2）XCH A， 40H
（3）XCH A，@R1 （4）XCHD A，@R1
（5）SWAP A （6）ADD A， R1
（7）ADD A， 40H （8）ADD A， #40H
（9）ADDC A， 40H （10）SUBB A，40H
（11）SUBB A， #40H
答：
（1）结果：
（A）←→（R1），（A）=40H，（R1）=5BH，（PSW）=81H
（2）结果：
（A）←→（40H），（A）=C3H，（40H）=5BH，（PSW）=80H
（3）结果：
（A）←→（（R1）），（A）=C3H，（（R1））=（40H）=5BH，（PSW）=80H
（4）结果：
（A）0~3←→（（R1））0~3，（A）=53H，（（R1））=（40H）=CBH，（PSW）=80H
（5）结果：
（A）0~3←→（A）4~7，（A）=B5H，（PSW）=81H
（6）结果：
A←（A）+（R1），（A）=9BH，（PSW）=05H
（7）结果：
A←（A）+（40H），（A）=1EH，（PSW）=80H
（8）结果：
A←（A）+40H，（A）=9BH，（PSW）=05H
（9）结果：
A←（A）+（40H）+CY，（A）=1FH，（PSW）=81H
（10）结果：
A←（A）-（40H）-CY，（A）=97H，（PSW）=85H
（11）结果：
A←（A）-40H-CY，（A）=1AH，（PSW）=01H
3-26 已知（A）=5BH，（R1）=40H，（40H）=C3H，（PSW）=81H，试写出各条指令的执行结果，并说明程序状态字的状态。
（1）XCH A，R1
（2）XCH A， 40H
（3）XCH A，@R1 （4）XCHD A，@R1
（5）SWAP A （6）ADD A， R1
（7）ADD A， 40H （8）ADD A， #40H
（9）ADDC A， 40H （10）SUBB A，40H
（11）SUBB A， #40H
答：
指令LJMP addr16是长转移指令，指令中提供了16位目的地址，寻址范围是64KB。
指令AJMP addr11是绝对转移指令，指令中11位目的地址，其中a7~a0在第二字节，a10~a8则占据第一字节的高3位，寻址范围是与PC当前值（本指令所在地址+本条指令所占用的字节数2）在同一个2K的区域内。
3-27 试分析以下两段程序中各条指令的作用。
程序执行完将转向何处？
（1）MOV P1，#0CAH
MOV A，#56H
JB P1.2，L1
JNB ACC.3，L2
…
L1：
┇
L2：
┇
（2）MOV A，#43H
JB ACC.2，L1
JBC ACC.6，L2
…
L1：
┇
L2：
┇
答：
（1） MOV P1，#0CAH ；P1←CAH，P1=CAH=11001010B
MOV A，#56H ；A←56H，A=56H=01010110B
JB P1.2，L1 ；若P1.2=1，则转移至L1
JNB ACC.3，L2 ；若ACC.3=0，则转移至L2
…
L1：
…
L2：
…
执行完本段程序后将转移至L2，因为P1.2=0，ACC.3=0，所以转至L2。
（2） MOV A，#43H ；A←43H，A=43H=01000011B
JB ACC.2，L1 ；若ACC.2=1，则转移至L1
JBC ACC.6，L2 ；若ACC.6=1，则转移至L2，同时将ACC.6清零
…
L1：
…
L2：
…
执行完本段程序后将转移至L2，因为ACC.2=0，ACC.6=1，所以转至L2，并且将ACC.6清零。
第4章汇编语言程序设计
4-3 存放在内部RAM的DATA单元中的变量X是一个无符号整数，试编程计算下面函数的函数值并存放到内部RAM的FUNC单元中。
答：
ORG 0300H
MOV A，DATA
CJNE A，#20，LOP1
LOP1：
JC LOP3
CJNE A，#50，LOP2
LOP2：
JC LOP4
MOV B，#1
LJMP LOP5
LOP3：
MOV B，#2
LJMP LOP5
LOP4：
MOV B，#5
LOP5：
MUL AB
MOV FUNC，A
RET
4-5 某单片机应用系统有4×4键盘，经键盘扫描程序得到被按键的键值（00H～0FH）存放在R2中，16个键的键处理程序入口地址分别为KEY0、KEY1、KEY2、…、KEY15。
试编程实现，根据被按键的键值，转对应的键处理程序。
答：
ORG 0500H
MOV DPTR，#JPTAB
MOV A，R2
RL A
JMP @A+DPTR
JPTAB：
AJMP KEY0
AJMP KEY1
AJMP KEY2
……
AJMP KEY15
KEY0：
…
KEY1：
…
KEY2：
…
……
KEY15：
…
4-6 试编程将片内40H～60H单元中内容传送到外部RAM以2000H为首地址的存储区中。
答：
ORG 0600H
MOV R0，#40H
MOV DPTR，#2000H
MOV R7，#21H
LOOP：
MOV A，@R0
MOVX @DPTR，A
INC
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