单片机原理与应用课后习题答案.docx
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单片机原理与应用课后习题答案
课后思考题级习题答案
思考题与习题1
一、填空
1.单片机按照用途通常分为通用型和专用型。
2.单片机也称为微控制器和单片微型计算机。
二、简答
1.什么是单片机?
答:
单片机也称微控制器,它是将中央处理器、程序处理器、数据处理器、
输入/输出接口、定时/计数器串行口、系统总线等集成在一个半导体芯片上的微
计算机,因此又称为单片微型计算机,简称为单片机。
2.简述单片机的特点和应用领域。
答:
(1)单片机体积小,应用系统结构简单,能满足很多应用领域对硬件
功能的要求。
(2)单片机的可靠性高。
(3)单片机的指令系统简单,易学易用。
(4)单片机的发展迅速,特别是最近几年,单片机的内部结构越来越完善。
3.写出AT89S51与AT89S52芯片的主要区别。
内部程序存储区容量不同,52的程序存储空间为8K,内部数据存储空间为
256B,中断源8个,定时器/计数器有3个,而51的程序存储空间为4K,内部
数据存储空间为128B,中断源5个,定时器/计数器有2个。
思考题与习题2
一、填空题
1.如果(PSW)=10H,则内部RAM工作寄存器区的当前寄存器是第二
组寄存器,8个寄存器的单元地址为10H~17H。
2.为寻址程序状态字F0位,可使用的地址和符号有PSW.5、
0D0H.5、F0和0D5H。
3.单片机复位后,(SP)=07H,P0~P3=FFH,PC=0000H,PSW=00H
A=00H。
4.AT89S51单片机的程序存储器的寻址范围是由PC决定的,由于
AT89S51单片机的PC是16位的,所以最大寻址范围为64KB。
5.写出位地址为20H所在的位,字节地址24H.0。
6.写出字节地址为20H的单元最高位的位地址为07H,最低位的位地址为
00H。
7.如果晶振频率fOSC6MHz,则一个时钟周期为1.66667E-7,一个机器周
期为2us。
8.AT89S51单片机共有26个特殊功能寄存器。
9.AT89S51单片机片外数据存储器最多可以扩展64KB。
10.如果CPU从片外ROM的0000H单元开始执行程序,那么EA引脚应接
低电平。
二、选择题
1.PC的值是(C)。
A.当前指令前一条指令的地址B.当前正在执行指令的地址
C.下一条指令的地址D.控制器中指令寄存器的地址
2.对程序计数器PC的操作是(A)。
A.自动进行的B.通过传送进行
C.通过加“1”指令进行的D.通过减“1”指令进行
3.在AT89S51单片机中P0口作为(D)。
A.数据总线B.地址总线
C.控制总线D.数据总线和地址总线
4.在AT89S51单片机中(C)。
A.具有独立的专用的地址总线B.P0口和P1口作为地址总线
C.P0口和P2口作为地址总线D.P2口和P1口作为地址总线
三、简答题
4.AT89S51单片机的EA引脚有何功能?
如果使用片内ROM,该引脚该如何处
理?
答:
EA为该引脚的第一功能,为访问程序存储器控制信号。
如果使用片内ROM,则EA信号为高电平。
5.什么是指令周期,机器周期和时钟周期?
答:
指令周期是CPU每取出并执行一条指令所需的全部时间;机器周期是
CPU完成一个基本操作所需要的时间。
时钟周期是指计算机主时钟的周期时间。
6.堆栈的作用是什么?
在程序设计时,为什么要对堆栈指针SP重新赋值?
答:
堆栈是一个特殊的存储区,主要功能是暂时存放数据和地址,通常用来保护
断点和现场;堆栈指针SP复位后指向07H单元,00H-1FH为工作寄存器区,
20H-2FH为位寻址区,这些单元有其他功能,因此在程序设计时,需要对SP重
新赋值。
7.单片机复位有几种方法?
答:
1、上电复位2、按键复位3、看门狗复位4、软件复位
8.AT89S51单片机运行出错或程序陷入死循环时,如何摆脱困境?
可以采用复位键进行复位,使单片机初始化,也可以在软件中使用看门狗。
9.AT89S51单片机P0~P3口的驱动能力如何?
如果想获得较大的驱动能力,
采用低电平输出还是高电平输出?
答:
P0口每位可驱动8个LSTTL输入,而P1.P2.P3口的每一位的驱动能力,
只有P0口的一半。
当P0口的某位为高电平时,可提供400μA的电流;当P0
口的某位为低电平(0.45V)时,可提供3.2mA的灌电流,如低电平允许提高,
灌电流可相应加大。
所以,任何一个口要想获得较大的驱动能力,只能用低电平
输出。
10.AT89S51单片机内部RAM低128单元划分为几个部分?
每部分有什么特
点?
答:
工作寄存器区、位寻址区、用户RAM区。
每部分特点如下:
00H-1FH为工作寄存器区,共32个单元,被分为4组,
每组有八个寄存器(R0-R7)。
任意时刻,CPU只能使用一组寄存器,当前正在
使用的寄存器组被称为当前寄存器。
在程序运行过程中如果不使用的寄存器也可
以作为RAM使用。
20H-2FH为位寻址区,共16个单元。
这16个单元可以作为字节单元使用,
同时这16个单元的每一位也可以单独使用,即位寻址。
30H-7FH为用户RAM区,用于存放各种数据、中间结果,起到数据缓冲的作
用。
在实际使用中,常需要把堆栈设在用户RAM中。
8.AT89S51单片机的片内都包含了哪些功能部件?
各个功能部件主要的功
能是什么?
答:
1个微处理器(CPU);
128个数据存储器(RAM)单元;
4KBFlash程序存储器;
4个8位可编程并行I/O口;
1个全双工串行口;
2个16位定时器/计数器;
1个看门狗定时器;
1个中断系统,5个中断源,2个优先级;
26个特殊功能寄存器(SFR);
1个看门狗定时器。
9.程序存储器的空间中,有5个特殊单元,分别对应AT89S51单片机5个中
断源的入口地址,写出这些单元的地址及对应的中断源。
中断源中断入口地址
外部中断00003H
定时/计数器0溢出中断000BH
外部中断10013H
定时/计数器1溢出中断001BH
串行中断0023H
10.AT89S51单片机有几个存储器空间?
画出它的存储器结构图。
AT89S51单片机的有3个存储器空间,即片内片外统一编制的程序存储器,
片内数据存储器和片外数据存储器。
11.什么是空闲方式?
怎样进入和退出空闲方式?
答:
空闲方式:
CPU处于休眠的状态,而片内所有其他外围设备保持工作状
态,即振荡器保持工作,时钟脉冲继续输出到中断、串行口、定时器等功能部件,使它们继续工作,但时钟脉冲不再送到CPU,因而CPU停止工作。
进入:
每当CPU执行一条将IDL位置1的指令,就使它进入空闲方式,CPU
即停止工作,进入空闲方式。
退出:
两种:
一是被允许的中断源请求中断时,由内部的硬件电路清0IDL
位,终止空闲方式;另一种方式是硬件复位。
RST引脚上的复位信号直接将IDL
为清0,从而使单片机退出空闲方式。
12.什么是掉电方式?
怎样进入和退出掉电方式?
答:
掉电:
振荡器停止工作,单片机内部所有的功能部件全部停止工作。
进入:
CPU执行一条将PD位置1的指令,就使单片机进入掉电方式。
退出:
唯一的方法是硬件复位,复位后单片机内部特殊功能寄存器的内容被
初始化,PCON=,0从而退出掉电方式。
13.AT89S51单片机的控制信号引脚有哪些?
说出其功能。
答:
RST(9脚):
复位信号输入端,高电平有效。
当振荡器工作时,RST引脚出现
两个机器周期以上高电平将使单片机复位。
ALE(30脚):
地址锁存控制信号。
当访问外部程序存储器或数据存储器时,
ALE输出脉冲用于锁存低8位地址。
PSEN(29脚):
程序储存允许输出端,是外部程序存储器的读选通信号,低电平有效。
当AT89S51从外部程序存储器取指令时,每个机器周期两次PSEN有效,即输出两个脉冲。
当访问外部数据存储器,不会出现两次有效的PSEN信号。
EA(31脚):
EA为该引脚的第一功能,为访问程序存储器控制信号。
当EA
信号为低电平时,对ROM的读操作限定在外部程序存储器;而当EA信号为高电
平时,则对ROM的读操作是从内部程序存储器开始,并可延续至外部程序存储器。
四、设计一个电路,使单片机的P0口能驱动8只发光二极管。
思考题与习题3
思考题与习题3
一、填空
11.假定外部数据存储器3000H单元的内容为50H,执行下列指令后,累加器
A中的内容为50H。
MOVDPTR,#3000H
MOVXA,@DPTR
12.假定累加器A中的内容为30H,DPTR中的内容为2000H,执行指令:
MOVCA,@A+DPTR
后,把程序存储器2030H单元的内容送入累加器A中。
13.已知(30H)=21H,(31H)=04H,说明下列程序的功能,执行后(30H)=
04H,(31H)=21H。
PUSH30H
PUSH31H
POP30H
POP31H
3.已知程序执行前,在AT89S51单片机片内RAM中,(A)=33H,(R0)
=28H,(28H)=0BCH,写出执行如下程序后,(A)=63H。
ANLA,#60H
ORL28H,A
XRLA,@R0
CPLA
4.对程序存储器的读操作使用的指令MOVC指令。
5.对外部数据存储器的读操作使用的指令MOVX指令。
6.执行如下三条指令后,20H单元的内容是0FH
MOVR0,#20H
MOV40H,#0FH
MOV﹫R0,40H
二、判断
判断以下指令的正误。
(1)MOVR1,R2×
(2)MOV20H,@R3×
(3)DECDPTR×
(4)INCDPTR√
(5)MOVXA,@R1√
(6)MOVCA,@DPTR×
(7)PUSHDPTR×
(8)CLRR1×
(9)MOV20H,30H√
(10)MOVF0,C√
(11)CPLR7×
(12)RCA×
三、简答
7.MCS-51共有哪几种寻址方式?
试举例说明。
(1)寄存器寻址方式MOVA,R2
(2)直接寻址方式MOVA,30H
(3)寄存器间接寻址方式MOVA,@R0
(4)立即寻址MOVA,#20H
(5)变址寻址MOVCA,@A+DPTR
(6)相对寻址SJMPrel
(7)位寻址MOVC,0D5H;
8.MCS-51指令按功能可以分为哪几类?
每类指令的作用是什么?
①数据传送类指令(28条);数据传送是指将源地址单元中的数据传送到
目的地址单元中,且源地址单元中的数据保持不变,或者源地址单元中的数据与
目的地址单元中的数据互换。
②算术运算类指令(24条);这类指令中,大多数都要用累加器A来存放
源操作数,另一个操作数是工作寄存器Rn、片内RAM单元或立即数。
执行指
令时,CPU总是将源操作数与累加器A中的操作数进行相应操作,然后将结果
保留在累加器A中,同时会影响程序状态字PSW中的溢出标志OV、进位标志
CY、辅助进位标志AC和奇偶标志位P。
③逻辑运算及移位类指令(25条);在这类指令中,仅当目的操作数为累加
器A时对奇偶标志位P有影响,其余指令均不影响PSW的状态。
④控制转移类指令(17条);
⑤位操作类指令(17条)。
MCS-51系列单片机的硬件结构中有一个位处理
器,对位地址空间具有丰富的位操作指令。
由于位操作数是“位”,取值只能是0
或1,故又称为布尔操作指令。
9.访问SFR,可使用哪些寻址方式?
寄存器寻址,直接寻址,位寻址
10.执行指令:
MOVA,R0;
在程序状态字PSW中⑴RS1=0,RS0=0;⑵RS1=1,RS0=0的两
种情况下,上述指令执行结果有何不同?
RS1=0,RS0=0时,是将内部RAM00H单元中的内容传送给累加器A,
RS1=1,RS0=0时,是将内部RAM10H单元中的内容传送给累加器A
14.SJMP(短转移)指令和LJMP(长对转移)指令的目的地址的范围各是
多少?
SJMP指令的目的地址范围是-128B~+127B;
LJMP指令的目的地址范围是64KB。
15.JB指令和JBC指令的区别是什么?
16.答:
这类指令是判断直接寻址位是否为“1或”为“0,”当条件满足时转移,否则
继续顺序执行。
而JBC指令当条件满足时,指令执行后同时将该位清“0。
”
17.指出下列每条指令的寻址方式。
(1)MOVA,40H;直接寻址
(2)MOV30H,#00H;立即寻址
(3)SJMPLOOP;相对寻址
(4)MOVCA,@A+DPTR;变址寻址
(5)MOVXA,@R0;寄存器寻址
(6)MOVC,20H;位寻址
(7)MOV20H,R3;寄存器寻址
(8)MOV31H,20H;直接寻址
8.已知程序执行前,在AT89S51单片机片内RAM(10H)=20H,(20H)=33H,
(33H)=45H,(45H)=56H,(P1)=30H。
分析下列程序按顺序执行每条指
令后的结果。
MOVA,33H;(A)=45H
MOVR1,A;(R1)=45H
MOV@R1,#0FFH;(45H)0FFH
MOV45H,33H;(45H)=45H
MOVR0,#10H;(R0)=10H
MOVA,@R0;(A)=20H
MOVP1,#0FFH;(P1)=0FFH
MOVA,P1;;(P1)=30H
MOV20H,A;(20H)=30H
9.已知程序执行前,在AT89S51单片机片内RAM中,(A)=85H,(R0)=20H,
(20H)=0AFH,(Cy)=1,(21H)=0FFH。
写出下列指令独立执行后寄存器和存储单
元的内容,若该指令影响标志位,写出CY、AC、OV和P的值。
ADDA,@R0;CY=1,AC=1,OV=1,P=1,(A)=34H
ADDCA,21H;CY=1,AC=1,P=1,OV=0,(A)=85H
SWAPA;(A)=58H,P=1
SUBBA,#50H;CY=0,AC=0,P=1,OV=1,(A)=34H
DECR0;R0=1FH
XCHDA,@R0;(A)=8FH,(20H)=0A5H,P=1
11.写出完成如下要求的指令,但是不能改变未涉及位的内容。
(1)把ACC.3,ACC.4,ACC.5和ACC.6置“1。
”
ORLA,#01111000B
(2)把累加器A的中间4位清“0。
”
ANLA,#11000011B
(3)将内部数据存储器10H单元中的数据的高2位,低3位清“0。
”
ANL10H,#00111000B
(4)将内部数据存储器50H单元中的数据所有位取反。
XRL50H,#11111111B
(5)将内部数据存储器40H单元中的数据高4位取反。
XRL40H,#11110000B
(6)将内部数据存储器10H单元中的数据低3位置“1。
”
ORL10H,#00000111B
12.分析执行下列指令序列所实现的逻辑运算式
MOVC,P1.0
ANLC,/P1.1
MOV20H,C
MOVC,/P1.0
ANLC,P1.1
ORLC,20H
MOVP3.0,C
P3.0=(P1.0∧/P1.1)∨(/P1.0∧P1.1)
思考题与习题4
一、简答题
1.什么是汇编语言源程序、汇编、汇编程序?
(1)使用汇编语言编写的程序称为汇编语言源程序。
(2)汇编语言程序不能直接在计算机上运行,需要将它翻译成机器语言程序,
也就是目标代码程序,这个翻译过程称为汇编。
(3)完成汇编任务的程序成为汇编程序。
2.什么叫伪指令,有什么作用?
所谓伪指令是告诉汇编程序应该如何完成汇编工作,只有在汇编前的源程序
中才有伪指令,而在汇编后没有机器代码产生。
伪指令具有控制汇编程序的输入输出、定义数据和符号、条件汇编、分配存
储空间等功能。
二、编程题
18.在外部RAM3000H单元中有一个8位二进制数,试编程将该数的低四位屏蔽
掉,并送给外部RAM3001H单元中。
MOVDPTR,#3000H
MOVXA,@DPTRANLA,#0F0H
INCDPTR
MOVX@DPTR,A
19.已知f12MHz,试编写延时20ms和1s的程序
OSC
DELAY20MS:
MOVR6,#100;延时20ms
D1:
MOVR7,#98
nop
D2:
DJNZR7,D2
DJNZR6,D1
RET
END
DELAY1S:
MOVR7,#250
DEL1:
MOVR6,#200
DEL2:
MOVR5,#98
DEL3:
DJNZR5,DEL3
NOP
DJNZR6,DEL2
DJNZR7,DEL1
RET
END
20.用查表的方法求0~6之间的整数的立方。
已知整数存在内部RAM30H单元中,
查表结果回存30H单元。
MOVDPTR,#tab
MOVA,30H
MOVCA,@A+DPTR
MOV30H,A
Ret
ORG1000H
TAB:
DB00H,01H,08H,1BH,40H,7DH,0D8H
13.若有3个无符号数x、y、z分别在内部存储器40H、41H、42H单元中,试编
写一个程序,实现x≥y时,x+z的结果存放在43H、44H单元中;当x<y
时,y+z的结果存放入43H、44H单元中。
MOVA,40H
CLRC
SUBBA,41H;相减比较大小
JCL1
MOVA,40H;x>=y
SJMPL2
L1:
MOVA,41H;xL2:
ADDA,42H
MOV43H,A
MOVA,#0;保存进位到44H单元ADDCA,#0MOV44H,A
14.在内部RAM的BLOCK开始的单元中有一无符号数据块,数据块长度存人
LEN单元。
试编程求其中的最小的数并存入MINI单元。
MOVR2,#11H;要比较的数据字节数
MOVR1,#BLOCK;置数据块的首地址
DECLEN
MOVA,@R1
LOOP:
MOVMINI,A
INCR1
CLRC
SUBBA,@R1;两个数比较
JCLOOP1;C=1,A中的数小,跳转到LOOP1
MOVA,@R1;C=1,则把小数送给A
SJMPLOOP2
LOOP1:
MOVA,MINI
LOOP2:
DJNZR2,LOOP;比较是否结束
MOV50H,A;把大数存入50H单元
RET
15.在外部RAM3000H起始的单元中存放一组有符号数,字节个数存在内部
RAM20H单元中。
统计其中大于0、等于0和小于0的数的数目,并把统计
结果存放在内部RAM21H、22H和23H单元中。
MOVDPTR,#3000H;设置首地址
MOV22H,#0;清零
MOV23H,#0
MOV24H,#0
L2:
MOVXA,@DPTR;取数据
JNZL1
INC22H;为0
SJMPNEXT
L1:
JBACC.7,FU
INC21H;正数
SJMPNEXT
FU:
INC23H;负数
NEXT:
INCDPTR
DJNZ20H,L2
RET
16.查找内部RAM20H~40H单元中是否有0FFH这一数据,如果有,将PSW中
的F0位置1,没有则将其清零。
MOVR0,#20H
MOVR1,#21H
CLRF0
NEXT:
MOVA,@R0
CJNEA,#0FFH,L1
SETBF0
SJMPL2
L1:
INCR0
DJNZR1,NEXT
L2:
RET
17.在片内RAM的30H单元开始,相继存放5个无符号数,请使用冒泡法编写
程序,使这组数据按照从小到大顺序排列。
MAIN:
MOVR0,#30H;数据存储区首单元地址
MOVR7.#04H;各次冒泡比较次数
CLRF0;互换标志清“0”
LOOP:
MOVA,@R0;取前数
MOVR2,A;存前数
INCR0
MOVA,@R0;取后数
CLRC
SUBBA,R2;比较大小
JNCLOOP1
SETBF0;互换,置标志位
MOVA,R2;互换数据
XCHA,@R0
DECR0
XCHA,@R0
INCR0
LOOP1:
MOVA,@R0
DJNZR7,LOOP;进行下一次比较
JBF0,MAIN;进行下一轮冒泡
SJMP$;排序结束
思考题与习题5
一、填空
18.AT89S51单片机的五个中断源的中断入口地址分别是INT0:
0013H
INT1:
001BHT0:
0000BHT1:
000BH;串行口:
0023H。
19.AT89S51单片机中断系统中共有INT0、INT1、T0、T1、串行口
五个中断源,其中优先权最高的是INT0,优先级最低的是串行口。
20.在CPU未执行同级或更高优先级中断服务程序的条件下,中断响应等待
时间最少需要3个机器周期。
21.AT89S51单片机的堆栈区只可设置在内部RAM30H-7FH,堆栈寄存器
SP是8位寄存器。
22.若(IP)=00010100B,则中断优先级最高者为INT1,最低者
为T1。
23.对中断进行查询时,查询的中断标志位共
有IE0、TF0、IE1、TF1、RI和TI六个中断标志位。
24.AT89S51单片机内部有16位加1定时器/计数器,可通过编程决定它们的
工作方式,其中可进行13位定时器/计数器的是方式是方式0。
25.处理定时器/计数器的溢出请求有两种方法,分别是中断方式