单片机原理及应用课后习题参考答案章.docx
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单片机原理及应用课后习题参考答案章
《单片机原理及应用》习题答案
第一章计算机基础知识
1-1微型计算机主要由哪几部分组成？
各部分有何功能？
答：
一台微型计算机由中央处理单元（CPU）、存储器、I/O接口及I/O设备等组成，相互之间通过三组总线（Bus）：
即地址总线AB、数据总线DB和控制总线CB来连接。
CPU由运算器和控制器组成，运算器能够完成各种算术运算和逻辑运算操作，控制器用于控制计算机进行各种操作。
存储器是计算机系统中的“记忆”装置，其功能是存放程序和数据。
按其功能可分为RAM和ROM。
输入/输出（I/O）接口是CPU与外部设备进行信息交换的部件。
总线是将CPU、存储器和I/O接口等相对独立的功能部件连接起来，并传送信息的公共通道。
1-3什么叫单片机？
其主要由哪几部分组成？
答：
单片机（SingleChipMicrocomputer）是指把CPU、RAM、ROM、定时器/计数器以及I/O接口电路等主要部件集成在一块半导体芯片上的微型计算机。
1-4在各种系列的单片机中，片内ROM的配置有几种形式？
用户应根据什么原则来选用？
答：
单片机片内ROM的配置状态可分四种：
（1）片内掩膜（Mask）ROM型单片机（如8051），适合于定型大批量应用产品的生产；
（2）片内EPROM型单片机（如8751），适合于研制产品样机；
（3）片内无ROM型单片机（如8031），需外接EPROM，单片机扩展灵活，适用于研制新产品；
（4）EEPROM（或FlashROM）型单片机（如89C51），内部程序存储器电可擦除，使用更方便。
1-5写出下列各数的另两种数制的表达形式（二、十、十六进制）
1100010
1001110
01000111
10
01001001
111111
01101100
11101
101
98
20039
585
16236
29
1495
62H
4E47H
249H
3F6CH
1D
5D7
1-6写出下列各数的BCD参与：
第二章MCS-51单片机的硬件结构
2-18052单片机片内包含哪些主要逻辑功能部件？
答：
8052单片机片内包括：
8位中央处理器CPU一个
片内振荡器及时钟电路
256B数据存储器RAM。
8KB片内程序存储空间ROM
21个特殊功能寄存器SFR
4个8位并行I/O端口（32条线）
1个可编程全双工串行口
可寻址64KB的外部程序存储空间和外部数据存储空间
3个16位的定时器/计数器
6个中断源、2个优先级嵌套中断结构
2-28052的存储器分哪几个空间？
如何区别不同空间的寻址？
答：
8052的存储器分为6个编址空间：
片内ROM的容量为8KB，其地址为0000H~1FFFH；
可扩展片外ROM的容量为64KB，其地址为0000H~FFFFH；
片内RAM的容量为256B，其地址为00H~FFH分为二块：
地址00H~7FH共128B为片内RAM低区，
另128B为片内RAM高区，其地址空间为80H`FFH，其地址空间与SFR功能寄存器地址重叠；
可扩展片外RAM的容量为64KB，其地址为0000H~1FFFH；
特殊功能寄存器SFR的空间为128B，其地址为80H~FFH，但实际只定义了26B单元，这26B单元分散在80H`F0H。
程序存储器和数据存储器在逻辑上是完全分开的。
CPU通过指令MOVC访问程序存储器。
当8052第31脚
接高电平时，CPU将从片内程序存储器0000H单元开始执行，当PC值超出片内程序存储空间，即大于1FFFH时，会自动转向片外程序存储空间。
当
接低电平时，CPU将从片外程序存储器ROM的0000H单元开始执行。
CPU通过MOV指令访问片内数据存储空间RAM，低区128B地址空间00H~7FH中地址为00H~1FH这32个单元分为4个工作寄存器组，分别用R0~R7表示，通过工作寄存器指令进行访问。
片内RAM中的20H~2FH单元除可作为一般字节寻址单元使用外，这16个单元共128位中的每一位又可单独作为软件触发器使用，具有位寻址功能，其位地址范围为00H`7FH；对片内高区128B寻址只能用寄存器间接寻址，而对特殊功能寄存器建起必须使用直接寻址。
CPU通过指令MOVX访问片外数据存储器。
2-3DPTR的作用是什么？
它由哪几个寄存器组成？
答：
相对于地址指针，DPTR被称为数据指针，但实际上DPTR中存放的是一个16位的地址，作为访问程序存储器和外部数据存储器的地址指针。
当对64KB外部数据存储器空间寻址时，作为间址寄存器使用，而在访问程序存储器时，作为基址寄存器使用。
DPTR是一个16位的特殊功能寄存器，由两个8位寄存器DPH、DPL组成，使用SFR中的82H和83H单元。
2-4简述布尔处理存储器的空间分配。
答：
在单片机中位处理又称布尔处理，允许按位处理的存储器称为布尔处理存储器。
其地址空间由二部分构成：
一部分是片内RAM中字节地址为20H~2FH的16字节的128个位，这些位编址为00H`7FH；另一部分在特殊寄存器中，其地址码能被8整除的12个特殊功能寄存器可以按位寻址，但其中4个未定义，一共有92位可按位寻址。
这二部分结合起来形成一个具有220位的位寻址空间。
2-58052单片机设置4组工作寄存器，如何选择确定和改变当前工作寄存器？
答：
8052片内数据存储器的00H~1FH这32个单元分为4级作为4个工作寄存器第0组地址00H`07H，第一组08H~0FH，第二组10H~17H，第3组18H~1FH。
每个工作寄存器都有8个单元，分别用R0~R7表示。
4组寄存器中每一组都可能被选为CPU的工作寄存器，这是通过程序状态字PSW的PSW.3（RS0）和PSW.4（RS1）两位的状态来选择决定的。
见下表：
PSW.4（RS1）
PSW.3（RS0）
当前使用的工作寄存器组R0`R7
0
0
0组（00H`07H）
0
1
1组（08H`0FH）
1
0
2组（10H`17H）
1
1
3组（18H`1FH）
通过程序改变RS1和RS0的状态，就可方便地更换工作寄存器组。
2-6程序状态字寄存器PSW的作用是什么？
常用的状态标志位有哪些位？
作用分别是什么？
答：
PSW是一个8位的特殊功能寄存器，由一些标志位组成，用于存放程序运行中的各种状态信息。
它可以进行位寻址。
各位的作用如下：
Cy：
进位标志位。
在进行加（或减）法运算时，若操作结果的最高位（D7位）有进位（或借位）时，Cy由硬件置1，否则Cy清0。
在进行位操作时，Cy又是位累加器，指令助记符用C表示。
AC：
辅助进位标志位。
在进行加（或减）运算时，若操作结果的低半字节（D3位）向高半字节产生进位（或借位）时，AC位将由硬件自动置1，否则AC位清0。
F0：
用户标志位。
用户根据需要对F0置位或复位，作为软件标志。
RS1和RS0：
工作寄存器组选择控制位。
由用户用软件改变RS1和RS0的状态，以选择内RAM中的哪组工作寄存器为当前工作寄存器组。
OV：
溢出标志位。
当进行补码运算时，运算结果超出－128～＋127范围时，产生溢出，则OV自动置1，否则OV清0。
PSW.1：
保留位。
8051中未定义。
P：
奇偶校验标志位。
每条指令执行完后，该位始终跟踪累加器A中1的数目的奇偶性。
如果A中有奇数个1，则P＝1；否则P＝0。
2-78052单片机的
引脚有何功能？
在使用8032时，
引脚就如何处理？
答：
8052单片机的31脚为
为访问外部或内部程序存储器控制信号。
当
引脚接高电平且PC值小于1FFFH时，CPU访问内部程序存储器读取指令，当
引脚接低电平时，CPU只访问外部等量齐观存储器读取指令。
在8032芯片中没有内部程序存储器，因此，8032芯片的31脚
只能接地。
2-88052内部RAM中低128B单元划分为哪几个主要部分？
各部分主要功能是什么？
答：
8052内部数据存储器RAM中低128B单元地址空间00H~7FH被划分为三个部分。
第一部分地址为00H~1FH这32个单元分为4个工作寄存器组，分别用R0~R7表示，通过工作寄存器指令进行访问。
片内RAM中的第二部分20H~2FH单元除可作为一般字节寻址单元使用外，这16个单元共128位中的每一位又可单独作为软件触发器使用，具有位寻址功能，其位地址范围为00H`7FH；第三部分地址30H~7FH，这部分存储区域可作为8位数据缓冲区使用，一般地，用户把堆栈就设置在这部分区域。
2-98052内部RAM中高128B单元与特殊功能寄存器区地址空间重叠，使用中是如何区分这两个空间的？
答：
对8052片内高区（80H`0FFH）128B只能采用寄存器间接寻址，而对特殊功能寄存器SFR建起必须采用直接寻址。
2-10什么叫堆栈？
堆栈指针SP的作用是什么？
答：
堆栈是按照“先进后出，后进先出”的原则来存取数据的一个内部RAM区域，这个存储器区域的一端是固定的（栈底），另一端是活动的（栈顶），每个存储单元是不能按字节任意访问的。
堆栈指针SP始终指向栈顶单元，栈顶随着数据入栈和出栈上下浮动。
2-12什么是时钟周期、机器周期和指令周期？
答：
（1）时钟周期（又称为振荡周期）是指振荡器产生一个振荡脉冲信号所用的时间，是振荡频率的倒数，称为拍节。
（2）机器周期是指CPU完成某一个规定操作所需的时间，8051单片机的一个机器周期包含6个状态，并依次表示为S1～S6，每个状态分为2个节拍。
因此一个机器周期包含12个时钟周期（振荡周期），依次表示为：
S1P1、S1P2、S2P1、…、S6P1、S6P2。
（3）指令周期是指CPU执行一条指令所需要的时间称为指令周期。
MCS-51单片机指令周期根据指令的不同，可包含有1或2或4个机器周期。
第三章MCS-51单片机指令系统
3-1指出下列每一条指令的寻址方式及其完成的操作。
MOV2FH,#40H;立即寻址，将40H移入片内2FH单元
MOVA,2FH;直接寻址，将片内2FH单元的数移入累加器A
MOVR1,#2FH;立即寻址，将2FH移入当前寄存器组的R1单元
MOVA,@R1;寄存器间接寻址，将寄存器R1中所存地址中的值移入累加器A
MOV2FH,A;隐含寻址，将累加器A中的值移入片内2FH单元
3-2内部RAM的4FH单元，可用哪几种寻址方式？
分别举例说明。
答：
直接寻址：
MOVR1，4FH
间接寻址：
MOVR1，#4FH
寄存器间接寻址：
MOVA，@R1
3-3指出下列各条指令中，45H代表什么？
MOVA,#45H;数值
MOVA,45H;源地址
MOV45H,46H;目标地址
MOV45H,#45H;目标地址和数值
MOVC,45H;源地址
3-4已知：
（A）=7AH,（R0）=30H，（30H）=0A5H，（PSW）=80H,请写出下列各条指令的执行结果：
答：
PSW的各位为即Cy=1,AC=1,F0=1,RS1=1,RS0=0,OV=0,P=0
（1）SUBBA,30H
结果：
（A）=D4H，CY=1，AC=0，OV=1，P=0
（2）SUBBA,#30H
结果：
（A）=49H，CY=0，AC=0，OV=0，P=1
（3）ADDA，R0
结果：
（A）=AAH，CY=0，AC=0，OV=1,P=0
（4）ADDA，30H
结果：
（A）=1FH，CY=1,AC=0，OV=0,P=1
（5）ADDA,#30H
结果：
（A）=AAH，CY=0，AC=0，OV=1,P=0
（6）ADDCA，30H
结果：
（A）=20H，CY=1,AC=1,OV=0,P=1
（7）SWAPA
结果：
（A）=A7H，对标志位无影响
（8）XCHDA,@R0
结果：
（A）=75H，（30H）=AAH，（R0）=AAH，P=1
（9）XCHA，30H
结果：
（A）=0A5H，（30H）=7AH，P=0
（10）XCHA,R0
结果：
（A）=30H，（R0）=7AH，P=0
（11）MOVA,@R0
结果：
（A）=0A5H，P=0
（12）XCHA,@R0
结果：
（A）=0A5H，（30H）=7AH，P=0
3-5试分析以下程序段的执行结果：
MOVSP,#3AH
MOVA,#20H
MOVB,#30H
PUSHACC
PUSHB
POPACC
POPB
结果：
（SP）=3AH，（A）=30H，（B）=20H，（3BH）=20H，（3CH）=30H
3-6指出下列指令的执行结果，并写出每条指令的机器码。
MOV30H,#52H;（30H）=52H01110101（753052H）
MOVA,#70H;（A）=70H01110100（7470H）
MOVA,30H;（A）=52H30H）
MOVR0,#30H;（R0）=30H7830H）
MOVA,@R0;A=52H6H）
3-7分析下列指令的执行结果，并写出每条指令的机器码。
MOVA,#70H;（A）=70H01110100（74H）
MOVDPTR,#2030H;（DPTR）=2030H
MOVX@DPTR,A;（2030H）=70H
MOV30H,#40H;（30H）=40H01110101（75H）
MOVR0,#30H;（R0）=30H01111000（78H）
MOVA,@R0;（A）=40H
3-8设R0的内容为32H，A的内容为48H，内部RAM的32H单元内容为80H，40单元内容为08H，指出在执行下列程序段后上述各单元内容的变化。
MOVA,@R0
MOV@R0,40H
MOV40H,A
MOVR0,#35H
结果：
（R0）=35H,（A）=80,（32H）=08H,（40H）=80H
3-9已知：
（A）=81H,（R0）=20H,（20H）=35H，指出执行完下列程序段后A的内容。
ANLA,#17H;（A）=00000001
ORL20H,A;（20H）=00110101
XRLA,@R0;（A）=00110100
CPLA;
结果：
（A）=CBH
3-10用指令实现下述数据传送:
（1）内部RAM20H单元送内部RAM40H单元。
答：
MOV40H,20H
（2）外部RAM20H单元送R0寄存器。
答：
MOVR1,#20HMOVXA,@R1MOVR0,A
（3）外部RAM20H单元送内部RAM20H单元
答：
MOVR1,#20HMOVXA,@R1MOV20H,A
（4）外部RAM1000H单元送内部RAM20H单元
答：
MOVDPTR,#1000HMOVXA,@DPTRMOV20H,A
（5）外部ROM1000H单元送内部RAM20H单元。
答：
MOVDPTR,#1000HMOVA,#00HMOVCA,@A+DPTRMOV20H,A
（6）外部ROM1000H单元送外部RAM20H单元。
答：
MOVDPTR,#1000HMOVA,#00HMOVCA,@A+DPTRMOVR1,#20HMOVX@R1,A
3-11已知16位二进制数的高8位和低8位分别存放在20H和21H单元，请编写将其右移一们的程序。
CLRC
MOVA,20H
RRCA
MOV20H,A
MOVA,21H
RRCA
MOV21H,A
3-12编程实现内部RAMR0~R7的内容传递到20H~27H单元。
3-13试编程进行两个16位数的减法，6F5DH-13B4H,结果存入内部RAM的30H和31H单元，30H存放差的低8位。
CLRC
MOVA,#5DH
SUBBA,#B4H
MOV30H,A
MOVA,#6FH
SUBBA,13H
MOV31H,A
3-14编写程序，若累加器A的内容分别满足下列条件时，程序则至LABEL存储单元，设A中存放的是无符号数。
A>=10
A>0
（A）<=10
CJNEA,#10H,LABJNZLABELMOVR0,A
LAB:
JNCLABELMOVA,#10
............CJNEA,R0,LAB
LABEL:
LABEL:
LAB:
JNCLABEL
......
LABEL:
3-15已知（SP）=25H,（PC）=2345H,（24H）=12H,（25H）=34H,（26H）=56H.问此时执行“RET”指令后，（SP）=?
（PC）=?
答：
（SP）=23H,（PC）=3412H
执行RET时，PCH←（SP）,SP←SP-1,PCL←（SP）,SP←SP-1
3-16若（sp）=25H,（PC）=2345H,标号LABEL所在的地址为3456H，问执行调用指令“LCALLLABEL”后，堆栈指针和堆栈内容发生什么变化？
（PC）的值等于什么？
答：
最后堆栈指针SP=27H。
堆栈指针SP=26H处SP内容为45H，指针SP=27H处内容为23H。
最后程序计数器指针PC=3456H。
执行LCALL后，PC←PC+3，SP←SP+1,（SP）←PCL,SP←SP+1，（SP）←PCH,PC←addr16。
3-17试编写程序，查找在内部RAM的20H~50H单元中是否有0AAH这一数据。
若有，则将51H单元置01H,若未找到，则将51H单元置00H。
MOV51H,#00H;先设没找到
MOVR0,#20H;起始地址
LOOP:
MOVA,@R0;取出数字
CJNEA,#0AAH,NEXT;不相等就跳转
INC51H;相等将51单元置1
SJMPEEE;找到转去结束
NEXT:
INCR0;下一个地址
CJNER0,#51H,LOOP;地址没找完就继续
EEE:
SJMP$;暂停
3-18试编写程序，统计在外部RAM2000H~205FH单元中出现00H的次数，并将统计结果丰收入内部RAM50H单元。
MOVR0,#00H;RO设为计数器，初始为0
MOVDPTR,#2000H;置片外RAM起始地址
MOVR1,#60H;置传送数据个数
LOOP:
MOVXA,@DPTR;外部RAM单元内容送A
JNZNEXT;传送数据不为0跳转
INCR0;传送数据为0，计数器加1
NEXT:
INCDPTR;下一个地址
DJNZR1,LOOP;地址没找完就继续
MOV50H,R0;统计结果存入50H单元
SJMP$;暂停
3-19已知R3和R4中存有一个16位的二进制数，高位在R3中代位在R4中。
请编程将其求补，并存回原处。
答：
首先假设R3、R4中是原码，根据原码求补的方法当最高位（R3的D7位）为0时表示为正数，那么补码与原码相同，当最高位为1时，表明是负数，负数的补码是最高位不变，其余位取反加1.
MOVA,R3
JBACC.7,NEG
SJMP$
NEG:
MOVA,R4
CPLA
CLRC
ADDA,#01H
MOVR4,A
MOVA,R3
CPLA
ADDCA,#00H
SETBACC.7
MOVR3,A
SJMP$
3-20编写一个程序，把片外RAM从2000H开始存放的10个数传送到片内RAM30H开始单元。
START:
MOVR0,#30H
MOVR1,#10H
MOVDPTR,#2000H
LOOP:
MOVXA,@DPTR
MOV@R0,A
INCR0
INCDPTR
DJNZR1,LOOP
SJMP$
3-21试编程将内部RAM的30H至4FH单元的内容分别传送到外部RAM的2040H~205FH单元。
START:
MOVR0,#30H
MOVR1,#20H
MOVDPTR,#2040H
LOOP:
MOVA,@R0
MOVX@DPTR,A
INCDPTR
INCR0
DJNZR1,LOOP
SJMP$
3-22若外部RAM的（2000H）=X，（2001H）=Y,编程实现Z=3X+2Y,结果存入内部RAM的20H单元，设Z<=255。
START:
MOVDPTR,#2000H
MOVXA,@DPTR
MOVB,#03H
MULAB
MOVR0,A
INCDPTR
MOVXA,@DPTR
ADDA,A
ADDA,R0
MOV20H,A
3-23试对内部RAM20H单元的内容进行判断，若为正数，转向2100H若为负数,转向2200H；若为0，转向2300H。
START:
MOVA,20H
JBACC.7,NEG;为负数
JNBACC.7,POSI;为0
LJMP#2100H
SJMPEEE
NEG:
LJMP#2200H
SJMPEEE
POSI:
LJMP#2300H
SJMPEEE
EEE:
SJMP$
3-24已知30H、31H中存有一个16位二进制数，高位在前低位在后。
试编程将它们乘2，再存回原单位中。
START:
MOVA,31H
ADDA,31H
MOV31H,A
MOVA,30H
ADDCA,30H
MOV30H,A
SJMP$
3-25已知从外部RAM2000H开始的单元中有20个带符号的补码数，试编程把正数和0取出来存放到内部RAM20H开始的存储单元中（负数为作处理）。
START:
MOVR0,#20H;需处理的数的个数
MOVDPTR,#2000H;需处理数的起始地址
MOVR1,#20H;用于存储的目标地址
LOOP:
MOVXA,@DPTR
JBACC.7,NEG;负数不需处理
MOV@R1,A
INCR1
NEG:
INCDPTR
DJNZR0,LOOP
SJMP$
第四章汇编语言程序设计
4-1什么叫伪指令？
伪指令与指令有什么区别？
答：
伪指令不属于单片机指令集中的指令，在汇编时不产生目标代码，不影响程序的执行，仅指明在汇编时执行一些特定的操作。
如为程序指定一个存储区、将一些数据、表格常数存放在指定的存储单元、对地址赋用户名等。
指令是计算机所能执行的一种基本操作的描述，是计算机软件的基本单元。
51单片机单片机的指令有二种表达方式：
机器码指令和汇编语言指令。
4-2循环程序由哪几部分组成？
答：
由初始化部分、循环处理部分、循环控制部分、循环结束部分这四部分组成。
4-3什么是子程序？
对于子程序设计有什么要求？
答：
一段具有某一特定功能，能被其它程序所调用，调用结束后能自动返回到调用处的程序块就称为子程序。
对子程序设计的要求：
4-4试对下列程序进行人工汇编，并说明此程序的功能。
地址指令码
ORG1000H;
ACDL:
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