新编单片机原理与应用课后答案.docx
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新编单片机原理与应用课后答案
习题一参考答案
1-1假设某CPU含有16根地址线，8根数据线，那么该CPU的最大寻址能力为多少KB?
答：
CPU的最大寻址能力为：
1-2在计算机里，一般具有哪三类总线？
请说出各自的特征（包括传输的信息类型、单向传输还是双向传输）。
答：
1、数据总线，双向，输入输出数据信息；
2、地址总线，单向，输出地址信息；
3、控制总线，具体到某一根控制线为单向，输入或者输出控制信息；
1-3MCS-51系列单片机时钟周期、机器周期与指令周期这三者关系如何？
CISC指令系统CPU所有指令周期是否均相同？
答：
时钟周期即为振荡周期，由外接晶振频率或外部输入的时钟频率决定，机器周期由12个时钟周期（或6个）构成，指令周期由1～4个机器周期构成；指令周期因具体指令不同而不同；
1-4计算机字长的含义是什么？
MCS-51单片机的字长是多少？
答：
计算机字长是指CPU一次能够处理的信息位长度；MCS-51单片机的字长是8位。
1-5ALU单元的作用是什么？
一般能完成哪些运算操作？
答：
ALU单元的作用是进行算术逻辑运算；算术运算主要是加、减、乘、除，逻辑运算主要是与、或、非、异或等。
1-6CPU内部结构包含了哪几部分？
单片机（MCU）芯片与通用微机CPU有什么异同？
答：
CPU主要包括算术逻辑单元ALU、控制单元CU和内部寄存器；单片机（MCU）芯片是在通用CPU的基础上增加存储器、定时器/计数器、通信接口以及各种接口电路等构成。
1-7在单片机系统中常使用哪些存储器？
答：
包括程序存储器ROM和数据存储器RAM。
1-8指令由哪几部分组成？
答：
一般由操作码和操作数组成，部分指令只有操作码而无操作数。
1-9、什么是汇编语言指令？
为什么说汇编语言指令比机器语言指令更容易理解和记忆？
通过什么方式可将汇编语言程序转化为机器语言程序？
答：
【1】用助记符表示的指令
【2】因为在汇编语言指令中每条操作码、操作数都是用特定符号表示；而机器语言中的操作码和操作数均用二进制表示，没有明显特征
【3】可通过专门的软件或手工查表方式
1-10、汇编语言程序和汇编程序这两个术语的含义是否相同？
答：
两者含义不同；1.汇编语言程序指由汇编语言指令构成的程序；
2.汇编程序指将完成汇编语言指令转换为机器语言指令的程序
1-11、什么是寻址方式？
对于双操作数指令来说，为什么不需要指定操作结果存放位置？
答：
【1】确定指令中操作数所在存储单元地址的方式
【2】在现代计算机系统中，对于双操作数指令，一般将指令执行后的结果放在第一个操作数（即目标操作数），这样可以减少指令码的长度
1-12、指出下列指令中每一操作数的寻址方式？
答：
【1】目标操作数为寄存器寻址，源操作数为立即数寻址
【2】目标操作数为直接寻址，源操作数为寄存器寻址
【3】目标操作数为直接寻址，源操作数为直接寻址
【4】目标操作数为直接寻址，源操作数为寄存器间接寻址
【5】寄存器寻址
注：
在单片机中，问到指令的寻址方式，既要答目标操作数的寻址方式，也要答源操作数的寻址方式，这与微机不同，请切记！
1-13、单片机的主要用途是什么？
新一代8位单片机芯片具有哪些主要技术特征？
列举目前应用较为广泛的8位、32位单片机品种。
答：
【1】数值计算，能实时监测系统的输入量，控制系统的输出量，从而实现自动控制功能，主要面向工业控制等
【2】可参考23页
【3】可参考21~22页
习题二参考答案
2-180C54、80C32、87C54、89C54CPU有什么不同？
在由80C32芯片组成的应用系统中引脚是如何连接的？
为什么要这样连接？
答：
略
2-28XC5X，如89C52单片机内部含有哪几类存储器？
各自的容量分别是多少？
答：
包括程序存储器8K和数据存储器256B。
2-38XC5X系列CPU共有多少根I/O引脚？
在什么情况下，不能将P0口作为通常意义上的输入/输出引脚使用？
答：
共有I/O引脚32根；在P0作为地址数据总线端口使用时就不能作为普通I/O口使用。
2-4简述P1口的内部结构。
为什么将P1口引脚作为输入引脚使用前，一定要向P1口锁存器相应位写入“1”？
答：
主要由两个三态门、一个D型锁存器、一个MOS管和一个上拉电阻构成；P1作为输入引脚使用时一定要先写入“1”，其目的是使内部MOS管处于截止状态，避免MOS管对输入信号构成影响。
2-5根据8XC5X系列CPUP1～P3口结构，如果用P1.x引脚驱动NPN三极管，则最大集电极电流ICMAX为多少？
（假设β取100）。
答：
假设内部上拉电阻的阻值为
，三极管发射结正向导通电压为
，则：
基极电流：
集电极电流：
2-6地址/数据分时复用的含义是什么？
8XC5XP0口与存储器，如62256相连时，两者之间需要接什么功能的芯片，才能锁存低8位地址信息？
试画出8XC5X与SRAM62256芯片（作数据存储器使用）之间的连接图。
答：
地址/数据分时复用是指总线既可作为数据线，也可作为地址线，但是具体到某一时刻只能作为数据线或者地址线；与62256相连时，在存储芯片和单片机芯片之间必须加锁存芯片，如74LS373等，用来锁存低8位地址信息；
连接电路图（见课本，略）
2-78XC5X单片机CPU复位后，使用了哪一工作寄存器区？
其中R1对应的物理存储单元地址是什么？
答：
8XC5X单片机CPU复位后，使用了工作寄存器区0；此时R1对应的物理存储单元的地址为01H。
2-8如果希望工作寄存器组中R0对应的物理存储单元为10H，请写出系统复位后，实现这一要求的指令。
答：
SETBCS1
CLRCS0
2-9说出访问下列寄存器或存储空间可以使用的寻址方式，并举例：
（1） 8XC5X系列内部RAM前128字节。
答：
直接和寄存器间接寻址。
（2） 8XC52/54/58系列内部RAM后128字节。
答：
寄存器间接寻址
（3）特殊功能寄存器。
答：
直接寻址。
（4）外部数据存储器。
答：
寄存器间接寻址
2-108XC5XCPU的机器周期与时钟周期是什么关系？
如果晶振频率为12 MHz，则一个机器周期是多少微秒？
答：
1）、12个时钟周期构成1个机器周期。
2）、1uS
2-118XC5XX2CPU的机器周期与时钟周期是什么关系？
为什么说当CKCON寄存器为01H时，时钟频率为6 MHz的8XC5XX2系统运行速度与时钟频率为12 MHz的8XC5X系统的运行速度相同？
答：
可以选择“机器周期/12时钟”或“机器周期/6时钟”。
当CKCON寄存器为01H时，时钟频率为6 MHz的的8XC5XX2机器周期为：
。
而时钟频率为12 MHz的8XC5X系统的机器周期为：
。
2-12在晶振输出端X2引脚应观察到什么样的波形？
当晶振频率较低时，如何使X2引脚输出为理想状态下的波形？
答：
方波。
2-13分析MCS-51写外部数据存储器写时序，说明为什么可使用74LS573或74LS373芯片扩展MCS-51的输入口，而不能扩展输出口。
请画出使用两片74LS373芯片扩展MCS-51的输入口、使用两片74LS237扩展输出口的电路图（假设系统中无需扩展外部存储器）。
答：
使用边沿触发器作为输出锁存器时可以可靠的锁存输出数据。
2-148XC5XCPU复位后内部RAM各单元的内容是否改变？
程序计数器PC的值是什么？
答：
否。
此时PC=0000H.
2-15MCS-51单片机通过什么指令读/写外部数据存储器？
通过什么引脚选通外部数据存储器？
答：
使用MOVX读写外部数据存储器。
通过
或者
.
2-16画出由一片80C32CPU、一片27128 EPROM和一片6264SRAM组成的单片机应用系统，要求给出有关信号的连接以及各自存储空间的地址范围。
答：
略
2-17在图2-7所示的电路中，假设驱动引脚为P1.0，则执行了如下程序段后，累加器Acc的内容为什么？
这又说明了什么？
SETBP1.0
JBP1.0，NEXT1
MOVA，#0AAH
SJMPEXIT
NEXT1：
MOVA，#55H
EXIT：
NOP
答：
Acc的内容为AAH。
因为JBP1.0,NEXT1是根据P1.0的电平进行判断转移，如果P1.0引脚的电平为高则转移。
因为三极管导通时P1.0引脚被钳位到低电平。
习题三参考答案
3-1MCS-51内部RAM低128字节支持哪些寻址方式？
请写出用不同寻址方式将内部RAM30H单元信息传送到累加器A的指令或程序片段；内部RAM高128字节支持哪些寻址方式？
请写出将内部RAM80H单元内容传送到累加器A的指令或程序片段。
答：
略：
3-2简述“RET”与“RETI”指令的区别。
答：
1）RET是子程序返回指令，RETI是中断服务程序返回指令；
2）RETI在返回时会清除有关中断标志位，而RET不具有此功能。
3-3指出下列指令中每一操作数的寻址方式。
（1） MOV40H，A
（2） MOVA，@R0
（3） MOVX@DPTR，A
（4） MOVCA，@A＋DPTR
（5） ADDA，#23H
（6） PUSHAcc
（7） MOVP1，32H
（8） MOVC，P1.0
（9） INCP0
（10） DECR2
（11） SJMPEXIT
答：
略
3-4执行“CJNEA，#60，NEXT”指令后，寄存器A中的内容是否被改变？
请验证。
答：
否。
3-5写出实现下列要求的指令或程序片段，并在仿真机上验证。
（1）将内部RAM20H单元内容与累加器A相加，结果存放在20H单元中。
答：
ADDA,20H
MOV20H,A
（2）将内部RAM80H单元内容与内部RAM31H单元内容相加，结果存放到内部RAM的31H单元中。
答：
MOVR0,#80H
MOVA,@R0
ADDA,31H
MOV31H,A
（3）将内部RAM20H单元内容传送到外部RAM20H单元中。
答：
MOVA,20H
MOVDPTR,#0020H
MOVX@DPTR,A
（4）将程序状态字寄存器PSW内容传送到外部RAM的0D0H单元中。
答：
MOVA,PSW
MOVDPTR,#00D0H
MOVX@DPTR,A
（5）将内部RAM08H～7FH单元，共120字节传送到以8000H为首地址的外部RAM中。
答：
MOVDPTR,#8000H
MOVR0,#08H
MOVR2,#120
LOOP:
MOVA,@R0
MOVX@DPTR,A
INCR0
INCDPTR
DJNZR2,LOOP
END
（6）将外部RAM8000H～0803FH单元，共64字节传送到以40H为首地址的内部RAM中。
答：
MOVDPTR,#8000H
MOVR0,#40H
MOVR2,#64
LOOP:
MOVXA,@DPTR
MOV@R0,A
INCDPTR
INCR0
DJNZR2,LOOP
END
（7）将外部RAM8000H～0807FH单元，共128字节传送到以0000H为首地址的外部RAM中。
答：
AURX1EQU0A2H;注意要自己定义
MOVDPTR,#8000H
INCAUXR1
MOVDPTR,#0000H
INCAUXR1
MOVR0,#128
LOOP:
MOVXA,@DPTR
INCDPTR
INCAUXR1
MOVX@DPTR,A
INCDPTR
INCAUXR1
DJNZR0,LOOP
END
（8）将存放在内部RAM的40H、41H和外部RAM的8000H、8001H的16位二进制数相加，结果存放在内部RAM的40H和41H单元中（假设低位字节存放在低地址中）。
答：
MOVDPTR,#8000H
MOVXA,@DPTR;注意使用MOVX指令，下同
ADDA,40H
MOV40H,A
INCDPTR
MOVXA,@DPTR
ADDCA,41H
MOV41H,A
END
（9）如果0～9七段数码显示器对应的字模码3FH，06H，5BH，4FH，66H，6DH，7DH，07H，7FH，6FH存放在1000H为首地址的程序存储器中，写出将数字4对应的字模码输出到外部RAM3003H单元（即扩展I/O端口地址）的程序段。
答：
MOVDPTR,#1000H
MOVA,#4
MOVCA,@A+DPTR;注意使用MOVC指令
MOVDPTR,#3003H
MOVX@DPTR,A；注意使用MOVX指令
ORG1000H
DB03FH,06H,5BH,4FH,55H,66H,6DH,6DH,07H,7FH,6FH
END
（10）将内部RAM01H～0FFH单元内容清零。
答：
MOVR0,#01H
LOOP:
MOV@R0,#0
INCR0
CJNER0,#0FFH,LOOP
END
（11）我国FSK来电显示采用单数据消息格式，其中第0字节为消息类型（固定为04，即单数据消息格式标志），随后的一个字节为消息体长度，消息体内的消息字包括了来电日期（月、日）与时间（时、分）（8个字节）及主叫号码，最后一个字节为校验信息（校验算法可概括为：
从消息类型字节到主叫号码最后一个字节按256模式累加和，再求补码）。
试写出相应的校验程序片段（假设来电信息从内部RAM30H单元开始存放）。
答：
（12）使内部RAM20H单元的b7、b3位清零，b6、b2位置1，b4、b0位取反，其他位不变。
答：
SETB20H.6;如果给定的地址不在20H~2FH之间，则不能用位寻址
SETB20H.2
CLR20H.7
CLR20H.3
CPL20H.4
CPL20H.0
（13）将IPH寄存器的b7、b5位清零，b2、b0位置1，其他位不变。
答：
IPHEQU0B7H
MOVA,IPH
ANLA,#01011111B
ORLA,#00000101B
MOVIPH,A
END
（14）将内部RAM30H单元乘4（假设30H单元内容不超过63）。
答：
MOV30H,#4
MOVA,30H
RLA
RLA
MOV30H,A
END
（15）将存放在内部RAM40H、41H和外部RAM8000H、8001H的四位BCD码相加，结果存放在内部RAM40H、41H、42H单元中（假设低位字节存放在低地址中，高位字节存放在高地址中）。
答：
MOVDPTR,#8000H
MOVXA,@DPTR
CLRC
ADDA,40H
DAA
MOV40H,A
INCDPTR
MOVXA,@DPTR
ADDCA,41H
DAA
MOV41H,A
MOV42H,C
END
（16）将立即数32H传送到内部RAM30H单元中。
答：
MOV30H,#32H
（17）将立即数32H传送到内部RAM88H单元中。
答：
MOVR0,#88H
MOV@R0,32H
END
（18）将Acc.3位送Acc.0位。
答：
MOVC,ACC.3
MOVACC.0,C
END
（19）用MCS-51位指令，实现
的逻辑运算。
答：
MOVC,P1.3
ANLC,/P1.2
MOV20H.0,C;暂存
MOVC,P1.1
ORLC,P1.0
CPLC
ORLC,20H.0
END
3-6假设4位BCD码压缩存放在R3、R2中，试编写BCD减1的程序段，并在仿真机上验证。
答：
;相当于WXYZ+10000-1=WXYZ+9999
CLRC;
MOVA,R2
ADDA,#99
DAA
MOVR2,A
MOVA,R3
ADDCA,#99
DAA
MOVR3,A
END
3-7利用双DPTR功能，将存放在程序存储区内的数表（共计16字节，首地址为DATATAB）传送到以4000H为首地址的外部RAM中。
答：
AUXR1EQU0A2H
MOVDPTR,#DATATAB
INCAUXR1
MOVDPTR,#4000H
MOVR7,#16;16个字节
MOVA,#0;最开始的位置
LOOP:
MOVR6,A;暂存A的值
MOVCA,@A+DPTR;注意用MOVC，同时职能用A做变址寄存器
INCDPTR
MOVX@DPTR,A;注意使用MOVX指令
MOVA,R6
INCDPTR
IINCA;A的值增1，指向下一个字节
DJNZR7,LOOP
DATATAB:
DB01H,02H,03H,04H,01H,02H,03H,04H
END
3-8将存放在R3、R2中的三位压缩BCD码转换为二进制形式。
答：
三位BCD码<999
MAIN:
MOVA,R2
ANLA,#0F0H
SWAPA
MOVB,#10
MULAB
MOVB,A//存放十位
MOVA,R2
ANLA,#0FH
ADDA,B//加个位
MOVR2,A//暂存
//
MOVA,R3
ANLA,#0FH
MOVB,#100
MULAB//
ADDA,R2//
MOVR2,A
//
MOVA,B//
ADDCA,#0
MOVR3,A
3-9将存放在R2中不超过十进制99的二进制数转换为压缩BCD码，结果存放在R2中。
答：
MOVA,R2
MOVB,#10
DIVAB
SWAPA
ORLA,B
MOVR2,A
3-10在32位除16位的多位除法运算中，如果已知除数在8000H～FFFFH之间，为缩短运算时间，是否需要扩展被除数？
请写出相应的程序段。
答：
不需要，因为32位二进制（FFFFFFFFH）表示的最大十进制数为4294967295，除以80000H~FFFFH之间的数，其结果<=1FFFFH（注：
“1”存放在进位位），所以用32位已经足够存放商和余数。
程序如下：
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG0030H
MAIN:
MOV42H,#0FFH
MOV43H,#0FFH
MOV44H,#0FFH
MOV45H,#0FFH
;
MOV46H,#80H
MOV47H,#00H
//
//MOV40H,#0
//MOV41H,#0
MOVR7,#16
LOOP1:
;整体左移1位
CLRC
MOVR1,#4;移动4个字节
MOVR0,#45H;从最低位开始移
LOOP2:
MOVA,@R0
RLCA
MOV@R0,A
DECR0
DJNZR1,LOOP2
MOVF0,C;暂存移出的最高位
//
CLRC
MOVA,43H
SUBBA,47H
MOVR3,A
//
MOVA,42H
SUBBA,46H
MOVR2,A
//
ANLC,/F0
;进位标志cy为0及F0为1均属于没有借位的情况
;没有借位，商置1，用差替换
JCNEXT
MOV43H,R3
MOV42H,R2
ORL45H,#01H
NEXT:
;有借位，在保留被减数，商的最后一位清零（移位时已将0移入商的最后一位）
DJNZR7,LOOP1
NOP
//////////////////////////////////////////////////////////
END
3-11假设程序头中含有如下变量定义伪指令
TXDBUFDATA#40H（注意:
原题错误，应该去掉“#”号，下同）
BDATADATA#28H
（1）请指出“MOVR0，#TXDBUF”指令和“MOVR0，TXDBUF”指令源操作数的寻址方式。
答：
“MOVR0，#TXDBUF”指令（立即寻址）；“MOVR0，TXDBUF”指令（直接寻址）
（2）执行如下程序段后，内部RAM40H～4FH单元的内容是什么？
28H单元的内容又是什么？
MOVBDATA，#10H
MOVR0，#TXDBUF
CLRA
LOOP：
MOV@R0，A
INCA
INCR0
DJNZBDATA，LOOP
END
答：
内部RAM40H～4FH单元的内容是：
0~F，28H单元的内容是0
3-12指出复位后工作寄存器组R7～R0的物理地址。
如果希望快速保护工作寄存器组，请写出将2区作为当前工作寄存器区的程序段。
答：
（1）07H~00H.
（2）SETBRS1
CLRRS0
3-13简述顺序程序结构与分时操作程序结构的异同，以及这两种程序设计的注意事项。
答：
略
习题四参考答案
4-1增强型MCS-51有几个中断优先级？
试通过修改IP、IPH寄存器内容，使串行口的中断优先级最高，定时器T1的中断优先级最低。
答：
（1）4;
（2）MOVIPH,#00010000B,MOVIP,#00010000B
4-2MCS-51外中断有几种触发方式？
一般情况下，采用哪种触发方式较
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