单片机原理与接口技术张毅刚课后习题答案.docx

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单片机原理与接口技术张毅刚课后习题答案

第1章单片机概述

1．除了单片机这一名称之外，单片机还可称为和。

答：

微控制器，嵌入式控制器。

2．单片机与普通微型计算机的不同之处在于其将、、和3部分集成于一块芯片上。

答：

CPU、存储器、I/O口。

3．8051与8751的区别是。

A．部数据存储单元数目不同B．部数据存储器的类型不同

C．部程序存储器的类型不同D．部寄存器的数目不同

答：

C。

4．在家用电器中使用单片机应属于微计算机的。

A．辅助设计应用；B．测量、控制应用；C．数值计算应用；D．数据处理应用

答：

B。

5．微处理器、微计算机、微处理机、CPU、单片机它们之间有何区别？

答：

微处理器、微处理机和CPU都是中央处理器的不同称谓；而微计算机、单片机都是一个完整的计算机系统，单片机特指集成在一个芯片上的用于测控目的的单片微计算机。

6．MCS-51系列单片机的基本型芯片分别为哪几种？

它们的差别是什么？

答：

MCS-51系列单片机的基本型芯片分别是8031、8051和8751。

它们的差别是在片程序存储器上。

8031无片程序存储器，8051片有4KB的程序存储器ROM，而8751片集成有4KB的程序存储器EPROM。

7．为什么不应当把51系列单片机称为MCS-51系列单片机？

答：

因为MCS-51系列单片机中的“MCS”是Intel公司生产的单片机的系列符号，而51系列单片机是指世界各个厂家生产的所有与8051的核结构、指令系统兼容的单片机。

8．AT89C51单片机相当于MCS-51系列单片机中的哪一种型号的产品？

答：

相当于MCS-51系列中的87C51，只不过是AT89C51芯片的4KBFlash存储器取代了87C51片的4KB的EPROM。

第2章AT89C51单片机片硬件结构

1．在AT89C51单片机中，如果采用6MHz晶振，一个机器周期为。

答：

2µs

2．AT89C51单片机的机器周期等于个时钟振荡周期。

答：

12。

3．部RAM中，位地址为40H、88H的位，该位所在字节的字节地址分别为和。

答：

28H；88H。

4．片字节地址为2AH单元的最低位的位地址是；片字节地址为88H单元的最低位的位地址是。

答：

50H；88H。

5．若A中的容为63H，那么，P标志位的值为。

答：

P标志位的值为0。

6．AT89C51单片机复位后，R4所对应的存储单元的地址为，因上电时PSW = 。

这时当前的工作寄存器区是组工作寄存器区。

答：

04H；00H；0。

7．部RAM中，可作为工作寄存器区的单元地址为H～H。

答：

00H；1FH。

8．通过堆栈操作实现子程序调用，首先要把的容入栈，以进行断点保护。

调用返回时，再进行出栈保护，把保护的断点送回到。

答：

PC；PC。

9．AT89C51单片机程序存储器的寻址围是由程序计数器PC的位数所决定的，因为AT89C51单片机的PC是16位的，因此其寻址的围为KB。

答：

64KB。

10．判断下列项说法是正确的。

A．AT89C51单片机的CPU是由RAM和EPROM组成的

B．区分片外程序存储器和片外数据存储器的最可靠的方法是看其位于地址围的低端还是高端

C．在AT89C51单片机中，为使准双向的I/O口工作在输入方式，必须保证它被事先预置为1

D．PC可以看成是程序存储器的地址指针

答：

A.错；B.错；C.对；D.对。

11．判断以下有关PC和DPTR的结论是正确的。

A．DPTR是可以访问的，而PC不能访问

B．它们都是16位寄存器

C．在单片机运行时，它们都具有自动加“1”的功能

D．DPTR可以分为2个8位的寄存器使用，但PC不能

答：

A.对；B.对；C.错；D.对。

12．判断下列说法项是正确的。

A．程序计数器PC不能为用户编程时直接访问，因为它没有地址

B．部RAM的位寻址区，只能供位寻址使用，而不能供字节寻址使用

C．AT89C51单片机共有21个特殊功能寄存器，它们的位都是可用软件设置的，因此，是可以进行位寻址的。

答：

A.对；B.错；C.错。

13．PC的值是。

A．当前正在执行指令的前一条指令的地址

B．当前正在执行指令的地址

C．当前正在执行指令的下一条指令的地址

D．控制器中指令寄存器的地址

答：

A.错；B.错；C.对；D.错。

14．判断下列说法项是正确的。

A．PC是一个不可寻址的特殊功能寄存器

B．单片机的主频越高，其运算速度越快

C．在AT89C51单片机中，一个机器周期等于1s

D．特殊功能寄存器存放的是栈顶首地址单元的容

答：

A.对；B.对；C.错；D.错。

15．AT89C51单片机的片都集成了哪些功能部件？

各个功能部件的最主要的功能是什么？

（1）1个微处理器（CPU）；

（2）128个数据存储器（RAM）单元；

（3）4KBFlash程序存储器；

（4）4个8位可编程并行I/O口（P0口、P1口、P2口、P3口）；

（5）1个全双工串行口；

（6）2个16位定时器/计数器；

（7）一个中断系统，5个中断源，2个优先级；

（8）21个特殊功能寄存器（SFR）。

16．说明AT89C51单片机的引脚

的作用，该引脚接高电平和低电平时各有何种功能?

答：

当

脚为高电平时，单片机读片程序存储器（4KBFlash），但在PC值超过0FFFH（即超出4KB地址围）时，将自动转向读外部程序存储器的程序。

当

脚为低电平时，对程序存储器的读操作只限定在外部程序存储器，地址为0000H～FFFFH，片的4KBFlash程序存储器不起作用。

17．64KB程序存储器空间有5个单元地址对应AT89C51单片机5个中断源的中断入口地址，请写出这些单元的入口地址及对应的中断源。

答：

64KB程序存储器空间中有5个特殊单元分别对应于5个中断源的中断服务程序的入口地址，见下表。

表5个中断源的中断入口地址

入口地址

中断源

0003H

外部中断0（

）

000BH

定时器0（T0）

0013H

外部中断1（

）

001BH

定时器1（T1）

0023H

串行口

18．当AT89C51单片机运行出错或程序陷入死循环时，如何摆脱困境？

答：

按下复位按钮。

第3章AT89C51单片机的指令系统

1．在基址加变址寻址方式中，以作为变址寄存器，以或作为基址寄存器。

答：

A，PC，DPTR。

2．指令格式是由和组成，也可仅由组成。

答：

操作码，操作数，操作码。

3．假定累加器A中的容为30H，执行指令

1000H：

MOVCA,A+PC

后，把程序存储器单元的容送入累加器A中。

答：

1031H。

4．在AT89C51单片机中，PC和DPTR都用于提供地址，但PC是为访问

存储器提供地址，而DPTR是为访问存储器提供地址。

答：

程序，数据。

5．在寄存器间接寻址方式中，其“间接”体现在指令中寄存器的容不是操作数，而是操作数的。

答：

地址。

6．已知程序执行前有（A） = 02H，（SP） = 52H，（51H） = FFH，（52H） = FFH。

下述程序执行后，（A） =，（SP） =，（51H） =，（52H） =，（PC） =。

POPDPH

POPDPL

MOVDPTR,#4000H

RLA

MOVB,A

MOVCA,A+DPTR

PUSHAcc

MOVA,B

INCA

MOVCA,A+DPTR

PUSHAcc

RET

ORG4000H

DB10H,80H,30H,50H,30H,50H

答：

（A）=50H，（SP）=50H，（51H）=30H，（52H）=50H，（PC）=5030H。

7．假定（A） = 83H，（R0） = 17H，（17H） = 34H，执行以下指令后，（A） =。

ANLA,#17H

ORL17H,A

XRLA,R0

CPLA

答：

（A）=0CBH。

8．假设（A） = 55H，（R3） = 0AAH，在执行指令“ANLA,R5”后，（A） = ，（R3） = 。

答：

（A）=00H，（R3）=0AAH。

9．如果（DPTR） = 507BH，（SP） = 32H，（30H） = 50H，（31H） = 5FH，（32H） = 3CH，则执行下列指令后，（DPH） = ，（DPL） = ，（SP） = 。

POPDPH

POPDPL

POPSP

答：

（DPH）=3CH，（DPL）=5FH，（SP）=50H。

10．假定，（SP） = 60H，（A） = 30H，（B） = 70H，执行下列指令后，SP的容为，61H单元的容为，62H单元的容为。

PUSHAcc

PUSHB

答：

（SP）=62H，（61H）=30H，（62H）=70H。

11．判断下列说法项是正确的。

A．立即寻址方式是被操作的数据本身就在指令中，而不是它的地址在指令中

B．指令周期是执行一条指令的时间

C．指令中直接给出的操作数称为直接寻址

答：

A．对；B．对；C．错。

12．判断以下指令的正误。

（1）MOV28H,R2

（2）DECDPTR（3）INCDPTR（4）CLRR0

（5）CPLR5（6）MOVR0,R1（7）PHSHDPTR（8）MOVF0,C

（9）MOVF0,Acc.3（10）MOVXA,R1（11）MOVC,30H（12）RLCR0

答：

（1）错

（2）错（3）对（4）错（5）错（6）错（7）错（8）对（9）错（10）对 （11）对（12）错。

13．访问SFR，可使用哪些寻址方式？

答：

只能使用直接寻址方式。

14．下列程序段的功能是什么？

PUSHAcc

PUSHB

POPAcc

POPB

答：

A的容与B的容互换。

15．写出完成如下要求的指令，但是不能改变未涉及位的容。

（1）把ACC.3，ACC.4，ACC.5和ACC.6清“0”。

（2）把累加器A的中间4位清“0”。

（3）使ACC.2和ACC.3置“1”。

答：

（1）ANLA,#87H

（2）ANLA,#0C3H

    （3）ORLA,#0CH

16．借助本书中的表3-2（指令表），对如下指令代码（十六进制）进行手工反汇编。

FFC0E0E5F0F0

答：

MOVR7,A

PUSHA

MOVA,B

MOVXDPTR,A

第4章AT89C51单片机汇编语言程序设计

1．已知程序执行前有A = 02H，SP = 42H，（41H） = FFH，（42H） = FFH。

下述程序执行后，A = ；SP = ；（41H） = ；（42H） = ；PC = 。

POPDPH

POPDPL

MOVDPTR,#3000H

RLA

MOVB,A

MOVCA,A+DPTR

PUSHAcc

MOVA,B

INCA

MOVCA,A+DPTR

PUSHAcc

RET

ORG3000H

DB10H,80H,30H,80H,50H,80H

答：

A=80H，SP=40H，（51H）=50H，（52H）=80H，PC=8050H。

2．说明伪指令的作用。

“伪”的含义是什么？

常用伪指令的功能如何?

答：

伪指令不属于指令系统中的汇编语言指令，它是程序员发给汇编程序的控制命令。

只有在汇编前的源程序中才有伪指令。

所以“伪”体现在汇编后，伪指令没有相应的机器代码产生。

3．解释手工汇编、机器汇编、交叉汇编、反汇编术语概念。

答：

（1）手工汇编：

手工编程，首先把程序用助记符指令写出，然后通过查指令的机器代码表，逐个把助记符指令“翻译”成机器代码，这种人工查表“翻译”指令的方法称为手工汇编。

（2）机器汇编：

是借助于微型计算机上的软件（汇编程序）来代替手工汇编，完成把助记符指令“翻译”成机器代码的工作。

（3）交叉汇编：

使用微型计算机来完成汇编，而汇编后得到的机器代码却是在另一台计算机（这里是单片机）上运行，称这种机器汇编为交叉汇编。

（4）反汇编：

将二进制的机器代码语言程序翻译成汇编语言源程序的过程。

4．下列程序段经汇编后，从1000H开始的各有关存储单元的容是什么？

ORG1000H

TAB1EQU1234H

TAB2EQU3000H

DB"MAIN"

DWTAB1,TAB2,70H

答：

4D41494E123430000070

5．设计子程序时应注意哪些问题？

答：

在编写子程序时应注意以下问题。

（1）子程序的第一条指令前必须有标号。

（2）使用子程序调用指令时，有两条调用指令可供使用。

①使用绝对调用指令（ACALLaddr11）要注意，被调用的子程序的首地址与本绝对调用指令的下一条指令的高5位地址相同，即只能在同一2KB程序存储区。

②使用长调用指令（LCALLaddr16）时，addr16为直接调用的子程序的目标地址，也就是说，被调用的子程序可放置在64KB程序存储器区的任意位置。

（3）子程序结构中必须用到堆栈，堆栈通常用来保护断点和现场保护。

（4）子程序返回主程序时，最后一条指令必须是RET指令。

（5）子程序可以嵌套，即主程序可以调用子程序，子程序又可以调用另外的子程序。

6．试编写一个程序，将部RAM中45H单元的高4位清“0”，低4位置“1”。

答：

参考程序如下：

MOVA,45H

ANLA,#0FH

ORLA,#0FH

MOV45H,A

7．试编写程序，查找在部RAM的30H～50H单元中是否有0AAH这一数据。

若有，则将51H单元置为“01H”；若未找到，则将51H单元置为“00H”。

答：

参考程序如下：

START:

MOVR0,#30H

MOVR2,#20H

LOOP:

MOVA,R0

CJNEA,#0AAH,NEXT

MOV51H,#01H

LJMPEXIT

NEXT:

INCR0

DJNZR2,LOOP

MOV51H,#00H

EXIT:

RET

8．试编写程序，查找在部RAM的20H～40H单元中出现“00H”这一数据的次数，并将查找到的结果存入41H单元。

答：

参考程序如下：

START:

MOV41H,#0

MOVR0,#20H

MOVR2,#20H

LOOP:

MOVA,R0

JNZNEXT

INC41H

NEXT:

INCR0

DJNZR2,LOOP

RET

9．在部RAM的21H单元开始存有一组单字节无符号数，数据长度为20H，编写程序，要求找出最大数存入MAX单元。

答：

略：

10．若SP = 60H，标号LABEL所在的地址为3456H。

LCALL指令的地址为2000H，执行如下指令

2000HLCALLLABEL

后，堆栈指针SP和堆栈容发生了哪些变化？

PC的值等于什么？

如果将指令LCALL直接换成ACALL是否可以？

如果换成ACALL指令，可调用的地址围是什么？

答:

（1）SP=SP+1=61H（61H）=PC的低字节=03H

  SP=SP+1=62H（62H）=PC的高字节=20H

（2）PC=3456H

（3）可以

（4）2KB=2048Byte

第5章AT89C51单片机的中断系统

1．外部中断1的中断入口地址为。

定时器1的中断入口地址为。

答：

0013H；001BH。

2．若（IP） = 00010100B，则优先级最高者为，最低者为。

答：

外部中断1；定时器T1。

3．AT89C51单片机响应中断后，产生长调用指令LCALL，执行该指令的过程包括：

首先把的容压入堆栈，以进行断点保护，然后把长调用指令的16位地址送，使程序执行转向中的中断地址区。

答：

PC、PC、程序存储器。

4．判断AT89C51单片机对外中断请求源响应的最快响应时间为3个机器周期。

答：

对。

5．下列说确的是。

A．各中断源发出的中断请求信号，都会标记在AT89C51单片机的IE寄存器中

B．各中断源发出的中断请求信号，都会标记在AT89C51单片机的TMOD寄存器中

C．各中断源发出的中断请求信号，都会标记在AT89C51单片机的IP寄存器中

D．各中断源发出的中断请求信号，都会标记在AT89C51单片机的TCON与SCON寄存器中

答：

D。

6．中断查询确认后，在下列各种AT89C51单片机运行情况下，能立即进行响应的是。

A．当前正在进行高优先级中断处理

B．当前正在执行RETI指令

C．当前指令是DIV指令，且正处于取指令的机器周期

D．当前指令是MOVA,R3

答：

D。

7．在AT89C51单片机的中断请求源中，需要外加电路实现中断撤销的是。

A．电平方式的外部中断

B．脉冲方式的外部中断

C．外部串行中断

D．定时中断

答：

A。

8．下列说确的是。

A．同一级别的中断请求按时间的先后顺序响应

B．同一时间同一级别的多中断请求将形成阻塞，系统无法响应

C．低优先级中断请求不能中断高优先级中断请求，但是高优先级中断请求能中断低优先级中断请求

D．同级中断不能嵌套

答：

A、C、D。

9．中断服务子程序与普通子程序有哪些相同和不同之处？

答：

RETI指令在返回时，同时清除中断系统中相应的优先级触发器，以允许下次中断，而RET指令则没有这个操作。

除了这一点两条指令不同外，其他操作都相同。

10．AT89C51单片机响应外部中断的典型时间是多少？

在哪些情况下，CPU将推迟对外部中断请求的响应？

答：

略。

11．编写外部中断1为跳沿触发的中断初始化程序段。

答：

SETBIT1

SETBEX1

SETBEA

12．中断响应的条件是什么？

答：

略。

13．某系统有3个外部中断源1、2、3，当某一中断源发出的中断请求使

引脚变为低电平时（见图5-10），便要求CPU进行处理，它们的优先处理次序由高到低为3、2、1，中断处理程序的入口地址分别为1000H、1100H、1200H。

试编写主程序及中断服务子程序（转至相应的中断处理程序的入口即可）。

答：

参见电路如图5-10所示，参考程序如下：

ORG0000H

LJMPMAIN

ORG0013H

LJMPINT_EX1

ORG0030H

MAIN:

CLRIT0;采用电平触发,低电平有效中断

SETBEX1;允许外部中断1

SETBEA

WAIT:

LJMPWAIT;用原地跳转代替一段用户程序

;以下为外部中断1服务子程序

INT_EX1:

JNBP1.2,NEXT1;P1.2=0,不是3号中断,跳转NEXT1

LJMPINT_IR3;是3号中断，跳转到对应的中断处理程序

NEXT1:

JNBP1.1,NEXT2;P1.1=0,不是2号中断,跳转NEXT2

LJMPINT_IR2;跳转到2号中断处理程序

NEXT2:

LJMPINT_IR1;跳转到1号中断处理程序

ORG1000H

INT_IR3:

插入相应中断处理程序

RETI;中断返回

ORG1100H

INT_IR2:

插入相应中断处理程序

RETI;中断返回

ORG1200H

INT_IR1:

插入相应中断处理程序

RETI;中断返回

第6章AT89C51单片机的定时器/计数器

1．下列项说法是正确的。

A．特殊功能寄存器SCON，与定时器/计数器的控制无关

B．特殊功能寄存器TCON，与定时器/计数器的控制无关

C．特殊功能寄存器IE，与定时器/计数器的控制无关

D．特殊功能寄存器TMOD，与定时器/计数器的控制无关

答：

A．对；B．；错C．错；D．错。

2．如果采用的晶振的频率为3MHz，定时器/计数器工作在方式0、1、2下，其最大定时时间各为多少？

答：

因为机器周期

  所以定时器/计数器工作方式0下，其最大定时时间为

  同样可以求得，方式1下的最大定时时间为262.144ms；方式2下的最大定时时间为1024ms。

3．定时器/计数器用作定时器模式时，其计数脉冲由谁提供？

定时时间与哪些因素有关？

答：

定时器/计数器用作定时器时，其计数脉冲由系统振荡器产生的部时钟信号12分频后提供。

定时时间与时钟频率和定时初值有关。

4．定时器/计数器用作计数器模式时，对外界计数频率有何限制？

答：

由于确认1次负跳变要花2个机器周期，即24个振荡周期，因此外部输入的计数脉冲的最高频率为系统振荡器频率的1/24。

5．采用定时器/计数器T0对外部脉冲进行计数，每计数100个脉冲后，T0转为定时工作方式。

定时1ms后，又转为计数工作方式，如此循环不止。

假定AT89C51单片机的晶体振荡器的频率为6MHz，请使用方式1实现，要求编写程序。

答：

定时器/计数器T0在计数和定时工作完成后，均采用中断方式工作。

除了第一次计数工作方式设置在主程序完成外，后面的定时或计数工作方式分别在中断程序完成，用一标志位识别下一轮定时器/计数器T0的工作方式。

参考程序如下：

ORG0000H

LJMPMAIN

ORG000BH

LJMPIT0P

MAIN:

MOVTMOD,#06H;定时器/计数器T0为计数方式2

MOVTL0,#156;计数100个脉冲的初值赋值

MOVTH0,#156

SETBGATE;打开计数门

SETBTR0;启动T0,开始计数

SETBET0;允许T0中断

SETBEA;CPU开中断

CLRF0;设置下一轮定时方式的标志位

WAIT:

AJMPWAIT

IT0P:

CLREA;CPU关中断

F0,COUNT;F0=1,转计数方式设置

MOVTMOD,#00H;定时器/计数器T0为定时方式0

MOVTH0,#0FEH;定时1ms初值赋值

MOVTL0,#0CH

SETBEA

RETI

COUNT:

MOVTMOD,#06H

MOVTL0,#156

SETBEA

RETI

6．定时器/计数器的工作方式2有什么特点？

适用于哪些应用场合？

答：

定时器/计数器的工作方式2具有自动恢复初值的特点，适用于精确定时，如波特率的产生。

7．编写程序，要求使用T0，采用方式2定时，在P1.0输出周期为400µs，占空比为10∶1的矩形脉冲。

答：

根据题意，从P1.0输出的矩形脉冲的高低电平的时间为10∶1，则高低电平的时间分别