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1、单片机期末考试单片机开发与应用技术部分参考答案习题1-4：什么是单片机，它有哪些主要特点？ 单片机（Single Chip Microcomputer，SCM）全称单片微型计算机，国际上统称为微控制器（Micro Controller Unit，MCU），它是在一块半导体芯片上集成了中央处理器CPU、只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、定时/计数器和多种输入/输出（I/O）接口的一个完整的微型计算机。它是微型计算机发展过程中的一个重要分支，是计算机家族中的一个重要成员。其实质上就是一个以芯片形态表现的微型计算机，是集成了微型计算机核心技术的智能化集成电路芯片。r 主要特点有：高性价比；高集

2、成度、高可靠性；控制能力强；低功耗、低电压；体积小；丰富的总线接口；配置典型、应用灵活。习题1-7：ISP和IAP与传统编程器相比有哪些优势？ISP（In-System Programming）是指在系统中编程，这种编程方式通过下载线将程序代码下载到单片机中后，由单片机内部的编程电路自行固化程序代码。设计时只要预留相应的引脚接口，甚至不用将单片机从系统中取下，就能实现重新编程。而IAP（In-Application Programming）是指在应用中编程，这种编程方式一般是通过串口先将程序代码下载到单片机，然后由单片机内部的监控程序自行将程序代码固化到存储器中。编程时系统无需断电停止工作，即

3、在应用中就能实现程序代码的擦除和改写。相比传统方式，ISP和IAP省却了编程器，编程时芯片不用从电路板上取下，避免了芯片和电路板的损伤，也使得程序的升级和改动变得更加容易。此外IAP方式还可通过网络实现远程升级和维护。习题1-8：MCS-51单片机有哪几种代表类型，主要特性如何？MCS-51系列产品中有字母“C”的表示CMOS或CHMOS工艺，否则是HMOS工艺。该系列可分为51/31和52/32两个子系列，其中51子系列是基本型，而52子系列是加强型。其主要特性如表所示。系列型号片内ROM 片内RAM定时/计数器I/O线串口中断源MCS-518031/80C31无128Byte216位321

4、58032/80C32无256Byte316位32168051/80C514KByte128Byte216位32158052/80C528KBtye256Byte316位3216习题2-1：Intel 80C51主要由哪几部分组成，各自功能如何？Intel 80C51主要组成部分及其功能是：(1) 8位CPU。负责执行指令，完成各种运算，以及管理、控制单片机中各部件，使它们能协调一致的工作。(2) 内部时钟电路OSC。产生单片机执行过程中所需要的定时时钟信号。(3) 时序和控制部分。负责产生单片机访问外部存储器时所需的逻辑控制信号，以及通过外部手段对单片机进行复位操作时的内部复位信号。(4)

5、特殊功能寄存器SFR。用来对单片机内部资源进行操作控制。(5) 片内RAM存储器。主要用来存储数据。(6) 片内ROM存储器。主要用来存储程序和常量数据。(7) 定时/计数器。用来产生定时信号和对外部脉冲进行计数，在串行通信中还可用作波特率发生器。(8) 异步串行接口。可被用作和其它处理器或设备的通信。(9) 并行I/O口。用作单片机与外部进行并行信息交换。(10) 外中断接口。用于外设向单片机请求中断。习题2-2：Intel 80C51内部的CPU寄存器有哪些，有何用途？(11) 8位累加器A。是CPU中使用频率最高，工作最繁忙的一个寄存器。许多指令，比如像算术运算、逻辑运算等都要使用该寄存

6、器来临时存放数据。(12) 8位寄存器B。主要与累加器A组合用于乘除运算，也可作普通数据存储用。(13) 8位程序状态字寄存器PSW。主要用于存放运算结果特征。(14) 16位数据指针寄存器DPTR。用于存放有关操作数据在存储器中的地址。(15) 8位堆栈寄存器SP。用于存放堆栈的栈顶地址。习题2-5：Intel 80C51的存储器是如何组织的？引脚有何用途？ Intel 80C51的存储器空间物理上分为：片内ROM、片外ROM、片内RAM和片外RAM四个独立存储空间。逻辑上分为：统一编址的程序存储空间（0000HFFFFH）、片内数据存储空间（00HFFH）和片外数据存储空间（0000HFF

7、FFH）三部分。其片内数据存储空间又可分为：通用寄存器区（00H1FH）、位寻址区（20H2FH）、数据缓冲区（30H7FH）、特殊功能寄存器区（80HFFH）。 引脚用来选择程序存储空间的低4KB（0000H0FFFH）映射在片内还是片外。当=0时，映射在片外，而当=1时，映射在片内。习题2-10：什么叫寻址方式，MCS-51单片机的指令有几种寻址方式，各有何特点？ 寻址方式就是如何寻找操作数或其存放地址的方法形式，寻址方式越丰富，编程越灵活方便。(16) 立即寻址。操作对象以常数形式在指令中给出，其作为机器指令编码的一部分，读取指令的同时也就得到操作对象。(17) 寄存器寻址。操作对象存放

8、在寄存器中，在指令中给出存放的寄存器名称。(18) 直接寻址。操作对象存放在片内RAM或SFR中，在指令中直接给出存放的片内RAM单元或SFR地址，该地址作为机器指令编码的一部分。(19) 寄存器间接寻址。操作对象存放在片内RAM或片外RAM中，在指令中间接给出存放操作对象的RAM单元地址，该地址可存放在R0、R1或DPTR寄存器中。(20) 变址寻址。操作对象存放在ROM中，在指令中间接给出存放操作对象的ROM单元地址，该地址是A寄存器与PC或DPTR寄存器的和。(21) 位寻址。操作对象存放在位单元中，在指令中直接给出存放的位单元地址，该地址作为机器指令编码的一部分。(22) 转移地址寻址

9、。为指令提供转移的目标地址，有相对寻址、绝对寻址、变址寻址3种。习题2-11：请用数据传送指令实现以下操作：(23) 将R3寄存器的值传送到R4寄存器中。MOV A，R3MOV R4，A(24) 交换R3和R4寄存器中的值。MOV A，R3XCH A，R4MOV R3，A(25) 将片外RAM中1010H单元的值传送到片外0200H单元中。MOV DPTR，#1010HMOVX A，DPTRMOV DPTR，#0200HMOVX DPTR，A(26) 交换片外RAM中1010H单元和0200H单元的值。MOV DPTR，#1010HMOVX A，DPTRMOV B，AMOV DPTR，#020

10、0HMOVX A，DPTRXCH A，BMOVX DPTR，AMOV A，BMOV DPTR，#1010HMOVX DPTR，A(27) 将B寄存器高4位和低4位交换。MOV A，BSWAP AMOV B，A习题2-16：将累加器A的高3位数据通过P1口的低3位输出。 RL A RL A RL A ANL P1，#F8H ORL P1，A习题3-2：编程实现逻辑表达式：P1.4=P1.1。 上述逻辑表达式可改写为：P1.4=P1.1P1.2P1.3 ORG 0000HMOV C，P1.1 ANL C，/P1.0 MOV F0，C MOV C，P1.2 ANL C，/P1.3 ORL C，F0

11、MOV F0，C MOV C，P1.3 ANL C，/P1.2 ORL C，F0 MOV P1.4，C END习题3-3：比较两个存放在R6和R7寄存器中的带符号数大小，将其中最大的一个存放到R5寄存器中。 ORG 0000HMOV A，R6 CLR C SUBB A，R7 JZ L1 MOV C，OV ANL C，/ACC.7 MOV F0，C MOV C，ACC.7 ANL C，/OV ORL C，F0 JNC L1 MOV A，R7 JMP NEXT L1： MOV A，R6 NEXT： MOV R5，A END习题3-7：定义一个子程序将A中的数字字符“0”“9”转换为对应的数字。 S

12、UBP： CLR C MOV B，ASUBB A，#30H JC RETURN CLR C MOV A，B SUBB A，#40H JNC RETURN CLR C MOV A，B SUBB A，#30H RETURN： RET习题4-3：按要求用C51定义下列变量。(28) 一个存放在片内直接寻址区中的无符号字符型变量ch。unsigend char data ch；(29) 一个存放在ROM中的字符数组string，其内容为字符串“MCS-51”。char code string =MCS-51；(30) 一个存放在片内间接寻址区中的整型变量i，变量地址为95H。int idata i _

13、at_ 0x95；(31) 一个存放在片外RAM中的无符号整型常变量N，其值为10000。const unsigned int xdata N=10000；(32) 一个存放在片外RAM中的易变量整型数组arr，数组首地址为0100H。volatile int xdata arr10 _at_ 0x100；(33) 一个指向片内直接寻址区的字符型存储器指针变量p1。char data *p1；(34) 一个存放在片内间接寻址区中的整型通用指针变量p2。int * idata p2；(35) 一个指向片外RAM并存放在片内间接寻址区中的实型存储器指针变量p3。float xdata * idat

14、a p3；(36) 一个指向分页片外RAM的空指针变量p4。void pdata *p4；(37) 2个位变量a和b。bit a，b；习题4-4：编程将P1口低4位的输入，输出到高4位。 #include reg51.h main( ) unsigned n；P1|=0x0f； n=P1； n=4； P1&=0x0f； P1|=n；习题4-6：编程将存放在片外RAM中地址0000H起始的100个8位无符号数中的最大数找出。 #include reg51.h volatile unsigned char xdata arr100 _at_ 0x0000；main( ) unsigned char

15、 i，max； max=arr0； for(i=1；i100；i+) if (maxarri) max=arri；习题6-1：MCS-51单片机的4个输入/输出口各有何用途。MCS-51单片机有4个8位双向的并行输入/输出口P0、P1、P2和P3，这些口既可以整体8位输入/输出，也可以只对某个引脚单独输入/输出。此外在外扩存储器时，P0口被用作地址/数据线AD7AD0，P2口被用作高8位地址线A15A8；P1口在8051单片机中没有复用的第二功能；P3口引脚从低到高依次复用为RXD串行接收、TXD串行发送、外中断0输入、外中断1输入、T0定时/计数器0外部计数输入、T1定时/计数器1外部计数输

16、入、片外RAM存储器写信号、片外RAM存储器读信号。习题6-3：什么是中断？中断响应的基本步骤如何?54 中断（Interrupt）是指执行程序过程中，因某种事件发生，处理器于是暂停正被执行的程序，转而去为事件服务，服务完毕后又返回原来程序中被暂停处继续执行的过程。 中断响应的基本步骤。(38) 中断源提出中断请求，置位相应中断标志位；(39) 对应中断源及总中断使能；(40) 中断优先级判别；(41) 处理器查询到中断请求，且当前指令执行完毕，或是没有同级或高级中断程序被执行，保护现场，处理器转到对应中断向量处执行中断程序；(42) 中断程序执行完毕，恢复现场，中断返回。习题6-6：使用汇编

17、语言编写MCS-51单片机的中断程序时需注意哪些问题？(43) 设置中断向量。在中断向量处安排中断程序，或放置一条转移指令将流程转到中断程序处。(44) 现场保护。执行中断程序前将重要寄存器如A、PSW，及其他有关数据保存到堆栈中。(45) 恢复现场。在中断程序执行完后，将现场保护的数据按相反顺序从堆栈中恢复。(46) 中断返回。最后执行IRET指令返回被中断程序。(47) 此外对于硬件不能自动清除的中断请求标志位如RI、TI，需要在中断程序返回前用指令清除。习题6-5：80C51单片机的定时/计数器有几种工作方式，各有何特点？ 80C51单片机的定时/计数器有4种工作方式。方式0。13位计数

18、，定时时的定时时间=（213计数初值）12/fOSC。方式1。16位计数，定时时的定时时间=（216计数初值）12/fOSC。方式2。8位自动重装计数，定时时的定时时间=（28计数初值）12/fOSC。方式3。将T0拆分为两个8为计数器，其中TL0可以定时或计数，而TH0只能定时。T1不能工作在此方式。习题6-9：80C51单片机的串行口有几种工作方式，各有何特点？ 80C51单片机的串行口有4种工作方式，数据收发均为先低位后高位。 方式0。移位寄存器方式，波特率为fOSC/12，数据由RXD引脚收发，TXD引脚输出移位时钟。方式1。10位异步通信方式，波特率可变，数据由RXD引脚接收，TXD

19、引脚发送。一帧数据由1位起始位、8位数据位和1位停止位组成。方式2。11位异步通信方式，波特率为fOSC/32或fOSC/64，数据由RXD引脚接收，TXD引脚发送。一帧数据由1位起始位、8位数据位、1位可编程的第9位和1位停止位组成。方式3。11位异步通信方式，波特率可变，数据由RXD引脚接收，TXD引脚发送。一帧数据由1位起始位、8位数据位、1位可编程的第9位和1位停止位组成。习题6-10：分别计算一下，在振荡时钟频率为11.0592MHz和12MHz情况下，方式1的波特率分别为1200、2400、4800、9600、19200、38400bps时，定时/计数器T1的计数初值应取多少合适，

20、它们与实际的偏差各为多少?由波特率计算公式：fosc2SMOD /(3212(28T1的计数初值) 推导出：T1的计数初值=28fosc2SMOD/ (3212波特率)取SMOD=0，fosc=11.0592MHz，波特率=1200 bps时，计算得到：T1的计数初值=232，实际波特率=1200bps，偏差为0。取SMOD=0，fosc=11.0592MHz，波特率=2400 bps时，计算得到：T1的计数初值=244，实际波特率=2400bps，偏差为0。取SMOD=0，fosc=11.0592MHz，波特率=4800 bps时，计算得到：T1的计数初值=250，实际波特率=4800bps

21、，偏差为0。 取SMOD=0，fosc=11.0592MHz，波特率=9600 bps时，计算得到：T1的计数初值=253，实际波特率=9600bps，偏差为0。 取SMOD=1，fosc=11.0592MHz，波特率=19200 bps时，计算得到：T1的计数初值=253，实际波特率=19200bps，偏差为0。取SMOD=1，fosc=11.0592MHz，波特率=38400 bps时，计算得到：T1的计数初值254，实际波特率=28800bps，偏差为25%。取SMOD=0，fosc=12MHz，波特率=1200 bps时，计算得到：T1的计数初值230，实际波特率1202bps，偏差为

22、0.17%。取SMOD=0，fosc=12MHz，波特率=2400 bps时，计算得到：T1的计数初值243，实际波特率2404bps，偏差为0.17%。取SMOD=0，fosc=12MHz，波特率=4800 bps时，计算得到：T1的计数初值250，实际波特率5208bps，偏差为8.5%。 取SMOD=0，fosc=12MHz，波特率=9600 bps时，计算得到：T1的计数初值253，实际波特率10417bps，偏差为8.5%。 取SMOD=1，fosc=12MHz，波特率=19200 bps时，计算得到：T1的计数初值253，实际波特率20833bps，偏差为8.5%。取SMOD=1，

23、fosc=12MHz，波特率=38400 bps时，计算得到：T1的计数初值254，实际波特率31250bps，偏差为18.6%。习题7-2：常见的单片机键盘接口方式有哪两种，各有何特点？ 依键盘与单片机接口方式的不同，可分为独立式按键和矩阵式按键两种类型。独立式键盘的按键组织结构和程序比较简单，一个按键就需占用一个I/O引脚，资源利用率不高。适用于单片机接口资源比较丰富，同时按键数目又不太多的应用中。矩阵式按键组织结构和程序都稍复杂，但在占用较少单片机引脚的情况下即可获得更多数量的按键。适用于单片机接口资源比较紧张，同时按键数目又较多的应用中。习题7-5：LED数码管的静态显示和动态显示方式

24、各有何特点？ 静态显示方式的特点是直接采用单片机并行I/O口的硬件结构较简单，程序编制容易，但由于单片机I/O口的限制，因而不易扩展太多，且由于数码管常亮，所以系统整体功耗较大。 动态显示方式的特点硬件结构稍复杂，程序编制难度稍大，在扩展较多位数时所占用的单片机I/O口不会增加太多，但工作时序要求较高，由于每个时刻只有一只数码管在点亮，所以系统整体功耗较低。习题7-8：为MCS-51单片机外扩存储器，其中ROM采用两片2732共8K，第1片的地址为1000H1FFFH，第2片的地址为2000H2FFFH；RAM采用1片6264，其地址为4000H5FFFH。画出设计的连线示意图，并简要说明。 由图可知：第一片2732选中条件是A15A14A13A12=0001，对应地址段1000H1FFFH。第二片2732选中条件是A15A14A13A12=0010，对应地址段2000H2FFFH。 6264选中条件是A15A14A13 A12=0100或A15A14A13 A12=0101，对应地址段4000H5FFFH。