单片机基本原理及其接口技术课后习题集答案解析李朝清.docx

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单片机基本原理及其接口技术课后习题集答案解析李朝清

第一章

1．微处理器，RAM,ROM,以及I/O口，定时器，构成的微型计算机称为单片机。

2．指令寄存器（IR）保存当前正在执行的一条指令;指令译码器（ID）对操作码进行译码。

3．程序计数器（PC）指示出将要执行的下一条指令地址，由两个8位计数器PCH及PCL组成。

4．80C31片内没有程序存储器，80C51内部设有4KB的掩膜ROM程序存储器，87C51是将80C51片内的ROM换成EPROM，89C51则换成4KB的闪存FLASHROM,51增强型的程序存储器容量是普通型的2倍。

5．89C51的组成：

一个8位的80C51的微处理器，片内256字节数据存储器RAM/SFR用来存放可以读/写的数据，片内4KB程序存储器FLASHROM用存放程序、数据、表格，4个8位并行I/O端口P0-P3，两个16位的定时器/计数器，5个中断源、两个中断个优先级的中断控制系统，一个全双工UART的串行口I/O口，片内振荡器和时钟产生电路，休闲方式和掉电方式。

6．89C51片内程序存储器容量为4KB，地址从0000-0FFFH开始，存放程序和表格常数，片外最多可扩展64KBROM地址1000-FFFFH，片内外统一编址。

单片机的内部存储空间分为数据存储器和程序存储器。

7．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）存放中间结果，数据暂存及数据缓冲。

高128字节是供给特殊功能寄存器（ＳＦＲ）使用的，因此称之为特殊功能寄存器区（８０Ｈ～ＦＦＨ），访问它只能用直接寻址。

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。

8．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。

9．RST复位信号输入端，高电平有效。

保持两个机器周期（24个时钟振荡周期）的高电平有效，完成复位，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。

ALE/：

ALE输出正脉冲，频率为振荡周期的1/6,CPU访问片外存储器时，ALE输出信号作为锁存低8位地址的控制信号，看芯片好坏可以用示波器看ALE端是否有脉冲信号输出。

PSEN程序存储允许输出信号端，也可以检查芯片好坏，有效即能读出片外ＲＯＭ的指令，引脚信号ＲＤ／ＷＲ有效时可读／写片外ＲＡＭ或片外Ｉ／Ｏ接口。

10．P0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口有上拉电阻，对FLASHROM编程和校验是P1接收低八位地址；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位地址线使用时访问外部程序存储器和16位地址的外部数据存储器。

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。

P0，P1，P2，P3准双向口。

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”。

11．普林斯顿结构：

一个地址对应唯一的存储单元，用同类访问指令。

哈佛结构：

程序存储器和数据存储器分开的结构。

CPU访问片内外ROM用MOVC，访问片外RAM用ＭＯＶＸ，访问片内ＲＡＭ用ＭＯＶ．

１２．

RS1

RS0

当前寄存器组

片内RAM地址

0

0

第0组工作寄存器

00H～07H

0

1

第1组工作寄存器

08H～0FH

1

0

第2组工作寄存器

10H～17H

1

1

第3组工作寄存器

18H～1FH

SP总是初始化到内部RAM地址07H，堆栈的操作;PUSH、POP。

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64ＫＢ片外RAM作间接寻址。

DPTR由高位字节DPH和低位字节DPL组成。

１３．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，６个状态周期和１２个振荡周期。

当晶振频率为12MHz时，一个机器周期为1μs；当晶振频率为６MHz时，一个机器周期为２μs，复位时间超过４μs。

１４．复位操作有：

电自动，按键手动，看门狗。

１５．空闲方式是CPU停止工作而RAM，定时器/计数器,串行口及中断系统都工作。

掉电一切功能都暂停，保存RAM中内容。

退出空闲方式；硬件将ＰＣＯＮ．０清０，硬件复位。

当ＣＰＵ执行ＰＣＯＮ．１为１，系统进入掉电方式。

推出掉电只有硬件复位。

16．保留的存储单元

存储单元

保留目的

0000H～0002H

复位后初始化引导程序地址

0003H～000AH

外部中断0

000BH～0012H

定时器0溢出中断

0013H～001AH

外部中断1

001BH～0022H

定时器1溢出中断

0023H～002AH

串行端口中断

002BH

定时器2中断

17．单片机的寻址方式：

寄存器寻址，直接寻址，立即数寻址，寄存器间接寻址，变址寻址，相对寻址，位寻址。

18．AJMP和SJMP的区别有：

（1）跳转范围不同。

AJMPaddr1；短跳转范围：

2KB。

SJMPrel；相对跳转范围：

-128~+127

（2）指令长度不同。

（3）指令构成不同。

AJMP、LJMP后跟的是绝对地址，而SJMP后跟的是相对地址。

不能用AJMP指令代替程序中的SJMP指令，因为如果改变的话，程序跳转到的新PC值指向的地址会不同，导致程序出现错误。

19．在89c51片内RAM中30H）=38H，38H=40H,40H=48H,48H=90H。

情分析下面各是什么指令，说明源操作数的寻址方式以及按顺序执行每条指令后的结果？

MOVA，40H；直接寻址（40H）→A

MOVR0，A；寄存器寻址（A）→R0

MOVP1，#0F0H；立即数寻址0F0→P1

MOV@R0,30H；直接寻址（30H）→（R0）

MOVDPTR,#3848H；立即数寻址3848H→DPTR

MOV40H,38H；直接寻址（38H）→40H

MOVR0,30H；直接寻址（30H）→R0

MOVP0,R0；寄存器寻址（R0）→P0

MOV18H，#30H；立即数寻址30H→18H

MOVA，@R0；寄存器间接寻址（（R0））→A

MOVP2，P1；直接寻址（P1）→P2

最后结果：

（R0）=38H，（A）=40H，（P0）=38H，（P1）=（P2）=0F0H，（DPTR）=3848H，（18H）=30H，（30H）=38H，（38H）=40H，（40H）=40H，（48H）=38H注意：

→左边是内容，右边是单元

20．已知R3和R4中存放有一个16位的二进制数，高位在R3中，地位在R4中，请编程将其求补，并存回原处。

MOVA，R3；取该数高8位→A

ANLA，#80H；取出该数符号判断

JZL1；是正数，转L1

MOVA，R4；是负数，将该数低8位→A

CPLA；低8位取反

ADDA，#01H；加1

MOVR4，A；低8位取反加1后→R4

MOVA，R3；将该数高8位→A

CPLA；高8位取反

ADDCA，#00H；加上低8位加1时可能产生的进位

MOVR3，A；高8位取反加1后→R3

L1：

RET

21．已知30H和31H中村有一个16位的二进制数，高位在前，低位在后，请编程将他们乘以2，在存回原单元中。

CLRC；清进位位C

MOVA，31H；取该数低8位→A

RLCA；带进位位左移1位

MOV31H，A；结果存回31H

MOVA，30H；取该数高8位→A

RLCA；带进位位左移1位

MOV30H，A；结果存回30H

22．假设允许片内定时器/计数器中断，禁止其他中断。

设置IE值。

用字节操作指令：

MOVIE#8AH或MOVA8H,#A8H

用位操作指令：

SETBET0

SETBET1

SETBEA

23．设89C51的片外中断为高优先级，片内为低优先级，设置IP值。

用字节操作指令:

MOVIP,#05H或MOV0B8H,#05H

用位操作指令:

SETBPX0

SETBPX1

CLRPS

CLRPT0

CLEPT1

24．89C51单片机内有两个16位定时器/计数器，即T0,T1.

单片机原理及接口技术课后习题答案李朝青第三章

1、指令：

CPU根据人的意图来执行某种操作的命令

指令系统：

一台计算机所能执行的全部指令集合

机器语言：

用二进制编码表示，计算机能直接识别和执行的语言

汇编语言：

用助记符、符号和数字来表示指令的程序语言

高级语言：

独立于机器的，在编程时不需要对机器结构及其指令系统有深入了解的通用性语言

2、见第1题3、操作码[目的操作数][，源操作数]

4、

寻址方式

寻址空间

立即数寻址

程序存储器ROM

直接寻址

片内RAM低128B、特殊功能寄存器

寄存器寻址

工作寄存器R0-R7、A、B、C、DPTR

寄存器间接寻址

片内RAM低128B、片外RAM

变址寻址

程序存储器（@A+PC,@A+DPTR）

相对寻址

程序存储器256B范围（PC+偏移量）

位寻址

片内RAM的20H-2FH字节地址、部分SFR

5、SFR：

直接寻址，位寻址，寄存器寻址；片外RAM：

寄存器间接寻址

6、MOVA，40H；直接寻址（40H）→A

MOVR0，A；寄存器寻址（A）→R0

MOVP1，#0F0H；立即数寻址0F0→P1

MOV@R0,30H；直接寻址（30H）→（R0）

MOVDPTR,#3848H；立即数寻址3848H→DPTR

MOV40H,38H；直接寻址（38H）→40H

MOVR0,30H；直接寻址（30H）→R0

MOVP0,R0；寄存器寻址（R0）→P0

MOV18H，#30H；立即数寻址30H→18H

MOVA，@R0；寄存器间接寻址（（R0））→A

MOVP2，P1；直接寻址（P1）→P2

最后结果：

（R0）=38H，（A）=40H，（P0）=38H，（P1）=（P2）=0F0H，（DPTR）=3848H，（18H）=30H，（30H）=38H，（38H）=40H，（40H）=40H，（48H）=38H注意：

→左边是内容，右边是单元

7、用直接寻址，位寻址，寄存器寻址

8、MOVA,DATA;直接寻址2字节1周期

MOVA,#DATA;立即数寻址2字节1周期

MOVDATA1,DATA2;直接寻址3字节2周期

MOV74H,#78H;立即数寻址3字节2周期

9、MOVA,@R0;（（R0））=80H→A

MOV@R0,40H;（40H）=08H→（R0）

MOV40H,A;（A）=80→40H

MOVR0,#35H;35H→R0

最后结果：

（R0）=35H（A）=80H，（32H）=08H，（40H）=80H

10、用直接寻址，位寻址，寄存器寻址

11、只能采用寄存器间接寻址（用MOVX指令）

12、低128字节：

直接寻址，位寻址，寄存器间接寻址，寄存器寻址（R0~R7）

高128字节：

直接寻址，位寻址，寄存器寻址

13、采用变址寻址（用MOVC指令）

14、压缩BCD码在进行加法运算时应逢十进一，而计算机只将其当作十六进制数处理，此时得到的结果不正确。

用DAA指令调整（加06H，60H，66H）

15、用来进行位操作

16、ANLA，#17H；83H∧17H=03H→A

ORL17H，A；34H∨03H=37H→17H

XRLA，@R0；03H⊕37H=34H

CPLA；34H求反等于CBH所以（A）=CBH

17、

（1）SETBACC.0或SETBE0H;E0H是累加器的地址

（2）CLRACC.7CLRACC.6CLRACC.5CLRACC.4

（3）CLRACC.6CLRACC.5CLRACC.4CLRACC.3

18、MOV27H，R7MOV26H，R6MOV25H，R5

MOV24H，R4MOV23H，R3MOV22H，R2

MOV21H，R1MOV20H，R0

19、MOV2FH，20MOV2EH，21MOV2DH，22

20、CLRC

MOVA，#5DH；被减数的低8位→A

MOVR2，#B4H；减数低8位→R2

SUBBA，R2；被减数减去减数，差→A

MOV30H，A；低8位结果→30H

MOVA，#6FH；被减数的高8位→A

MOVR2，#13H；减数高8位→R2

SUBBA，R2；被减数减去减数，差→A

MOV31H，A；高8位结果→30H

注意：

如果在你的程序中用到了进位位，在程序开始的时候要记得清0进位位

21、

（1）A≥10

CJNEA，#0AH，L1；（A）与10比较，不等转L1

LJMPLABEL；相等转LABEL

L1：

JNCLABEL；（A）大于10，转LABEL

或者：

CLRC

SUBBA，#0AH

JNCLABEL

（2）A＞10

CJNEA，#0AH，L1；（A）与10比较，不等转L1

RET；相等结束

L1：

JNCLABEL；（A）大于10，转LABEL

RET；（A）小于10，结束

或者：

CLRC

SUBBA，#0AH

JNCL1

RET

L1：

JNZLABEL

RET

（3）A≤10

CJNEA，#0AH，L1；（A）与10比较，不等转L1

L2：

LJMPLABEL；相等转LABEL

L1：

JCL2；（A）小于10，转L2

RET

或者：

CLRC

SUBBA，#0AH

JCLABEL

JZLABEL

RET

22、（SP）=23H，（PC）=3412H参看书上80页

23、（SP）=27H，（26H）=48H，（27H）=23H，（PC）=3456H参看书上79页

24、不能。

ACALL是短转指令，可调用的地址范围是2KB。

在看这个题的时候同时看一下AJMP指令。

同时考虑调用指令ACALL和LCALL指令和RET指令的关系。

25、MOVR2，#31H；数据块长度→R2

MOVR0，#20H；数据块首地址→R0

LOOP：

MOVA，@R0；待查找的数据→A

CLRC；清进位位

SUBBA，#0AAH；待查找的数据是0AAH吗

JZL1；是，转L1

INCR0；不是，地址增1，指向下一个待查数据

DJNZR2，LOOP；数据块长度减1，不等于0，继续查找

MOV51H，#00H；等于0，未找到，00H→51H

RET

L1：

MOV51H，#01H；找到，01H→51H

RET

26、MOVR2，#31H；数据块长度→R2

MOVR0，#20H；数据块首地址→R0

LOOP：

MOVA，@R0；待查找的数据→A

JNZL1；不为0，转L1

INC51H；为0，00H个数增1

L1：

INCR0；地址增1，指向下一个待查数据

DJNZR2，LOOP；数据块长度减1，不等于0，继续查找

RET

27、MOVDPTR，#SOURCE；源首地址→DPTR

MOVR0，#DIST；目的首地址→R0

LOOP：

MOVXA，@DPTR；传送一个字符

MOV@R0，A

INCDPTR；指向下一个字符

INCR0

CJNEA，#24H，LOOP；传送的是“$”字符吗？

不是，传送下一个字符

RET

28、MOVA，R3；取该数高8位→A

ANLA，#80H；取出该数符号判断

JZL1；是正数，转L1

MOVA，R4；是负数，将该数低8位→A

CPLA；低8位取反

ADDA，#01H；加1

MOVR4，A；低8位取反加1后→R4

MOVA，R3；将该数高8位→A

CPLA；高8位取反

ADDCA，#00H；加上低8位加1时可能产生的进位

MOVR3，A；高8位取反加1后→R3

L1：

RET

29、CLRC；清进位位C

MOVA，31H；取该数低8位→A

RLCA；带进位位左移1位

MOV31H，A；结果存回31H

MOVA，30H；取该数高8位→A

RLCA；带进位位左移1位

MOV30H，A；结果存回30H

30、MOVR2，#04H；字节长度→R2

MOVR0，#30H；一个加数首地址→R0

MOVR1，#40H；另一个加数首地址→R1

CLRC；清进位位

LOOP：

MOVA，@R0；取一个加数

ADDCA，@R1；两个加数带进位位相加

DAA；十进制调整

MOV@R0，A；存放结果

INCR0；指向下一个字节

INCR1；

DJNZR2，LOOP；数据块长度减1，不等于0，继续查找

RET

31、MOVR2，#08H；数据块长度→R2

MOVR0，#30H；数据块目的地址→R0

MOVDPTR，#2000H；数据块源地址→DPTR

LOOP：

MOVXA，@DPTR；传送一个数据

MOV@R0，A

INCDPTR；指向下一个数据

INCR0；

DJNZR2，LOOP；数据块长度减1，没传送完，继续传送

RET

32、

（1）MOVR0，0FH；2字节，2周期4字节4周期（差）

MOVB，R0；2字节，2周期

（2）MOVR0，#0FH；2字节，1周期4字节3周期（中）

MOVB，@R0；2字节，2周期

（3）MOVB，#0FH；3字节，2周期3字节2周期（好）

33、

（1）功能是将片内RAM中50H~51H单元清0。

（2）7A0A（大家可以看一下书上，对于立即数寻址的话，后面一个字节存放的是立即数）7850（第一个字节的后三位是寄存器，前一个条指令是010也就是指的R2，在这里是R0，所以应该是78，后一个字节存放的是立即数）DAFC（这里涉及到偏移量的计算，可以参考书上56页）

34、INC@R0；（7EH）=00H

INCR0；（R0）=7FH

INC@R0；（7FH）=39H

INCDPTR；（DPTR）=10FFH

INCDPTR；（DPTR）=1100H

INCDPTR；（DPTR）=1101H

35、解：

（1000H）=53H（1001H）=54H（1002H）=41H

（1003H）=52H（1004H）=54H（1005H）=12H

（1006H）=34H（1007H）=30H（1008H）=00H

（1009H）=70H

36、MOVR0，#40H；40H→R0

MOVA，@R0；98H→A

INCR0；41H→R0

ADDA，@R0；98H+（41H）=47H→A

INCR0

MOV@R0，A；结果存入42H单元

CLRA；清A

ADDCA，#0；进位位存入A

INCR0

MOV@R0，A；进位位存入43H

功能：

将40H，41H单元中的内容相加结果放在42H单元，进位放在43H单元，（R0）=43H，（A）=1，（40H）=98H，（41H）=AFH，（42H）=47H，（43H）=01H

37、MOVA，61H；F2H→A

MOVB，#02H；02H→B

MULAB；F2H×O2H=E4H→A

ADDA，62H；积的低8位加上CCH→A

MOV63H，A；结果送62H

CLRA；清A

ADDCA，B；积的高8位加进位位→A

MOV64H，A；结果送64H

功能：

将61H单元的内容乘2，低8位再加上62H单元的内容放入63H，将结果的高8位放在64H单元。

（A）=02H，（B）=01H，（61H）=F2H，（62H）=CCH，（63H）=B0H，（64H）=02H

39、MOVA，XXH

ORLA，#80H

MOVXXH，A

40、

（2）MOVA，XXH

MOVR0，A

XRLA，R0

第五章

1、什么是中断和中断系统？

其主要功能是什么？

答：

当CPU正在处理某件事情的时候，外部发生的某一件事件请求CPU迅速去处理，于是，CPU暂时中止当前的工作，转去处理所发生的事件，中断服务处理完该事件以后，再回到原来被终止的地方，继续原来的工作。

这种过程称为中断，实现这种功能的部件称为中断系统。

功能：

（1）使计算机具有实时处理能力，能对外界异步发生的事件作出及时的处理

（2）完全消除了CPU在查询方式中的等待现象，大大提高了CPU的工作效率

（3）实现实时控制

2、试编写一段对中断系统初始化的程序，使之允许INT0，INT1，TO，串行口中断，且使T0中断为高优先级中断。

解：

MOVIE,#097H

MOVIP,#02H

3、在单片机中，中断能实现哪些功能？

答：

有三种功能：

分时操作，实时处理，故障处理

4、89C51共有哪些中断源？

对其中端请求如何进行控制？

答：

（1）89C51有如下中断源

①:

外部中断0请求，低电平有效

②:

外部中断1请求，低电平有效

③T0：

定时器、计数器0溢出中断请求

④T1：

定时器、计数器1溢出中断请求

⑤TX/RX：

串行接口中断请求

（2）通过对特殊功能寄存器TCON、SCON、IE、IP的各位进行置位或复位等操作，可实现各种中断控制功能

5、什么是中断优先级？

中断优先处理的原则是什么？

答：

中断优先级是CPU相应中断的先后顺序。

原则：

（1）先响应优先级高的中断请求，再响应优先级低的

（2）如果一个中断请求已经被响应，同级的其它中断请求将被禁止

（3）如果同级的多个请求同时出现，则CPU通过内部硬件查询电路，按查询顺序确定应该响应哪个中断请求

查询顺序：

外部中断0→定时器0中断→外部中断1→定时器1中断→串行接口中断

6、说明外部中断请求的查询和响应过程。

答：

当CPU执行主程序第K条指令，外设向CPU发出中断请求，CPU接到中断请求信号并在本