单片机原理及接口技术课后习题答案李朝清.docx
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单片机原理及接口技术课后习题答案李朝清
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条指令执行完