单片机原理课后习题参考答案docx.docx

1、单片机原理课后习题参考答案docx第2章部分习题参考解答1、试述MCS-51单片机内部有哪些主要逻辑部件并说出其功能，画出片内结构图。MCS-51单片机的内部除包含CPU夕卜，还包含程序存储器、数据存储器、定时器/计数器、并行I/O接其中，CPU是单片机的最核心部分，它是整个单片机的控制和指挥中心，完成所有的计算和控制任务。 振荡器和时序逻辑，产生CPU工作所需要的内部时钟。中断控制逻辑用来应付一些临时到达的突发事件, 并能保证当有多个突发事件发生时，CPU能够有序地为这些事件进行服务，所有突发事件服务完成后CPU 还能继续以前的工作。并行I/O接口和串行I/O接口作为CPU与外部设备通信的信

2、息传输通道。程序存储 器用于存放单片机的程序。数据存储器用于存放内部待处理的数据和处理后的结果。定时器/计数器主要是 完成对外部输入脉冲的计数或者根据内部的时钟及定时设置，周期性的产生定时信号。64K总线控制逻辑, 用于产生外部64KB存储空间的有关读写控制信号。2、 MCS-51单片机有4个8位并行口（PO、Pl、P2、P3）,哪个口可作为地址/数据利用总线？P0 口可作为地址/数据复用总线口。3、 P0 口作为通用I/O 口使用时，在输出状态下应注意什么？在输入状态下应注意什么？P0 口作为通用I/O 口使用时，输出级是漏极开路的，因此在输出状态下外部应加上拉电阻。在输入状 态下应先向端口

3、锁存器写入1，这样引脚便处于悬浮状态，可作高阻抗输入。5、MCS-51单片机的最大寻址空间是多少？为什么？MCS-51单片机，程序存储器空间采用片内、片外统一编址的方式，共有64KB,地址范围为OOOOH- FFFFHo片内有256字节数据存储器地址空间，地址范围为00HFFH。片外数据存储器空间有64KB, 其地址范围也是OOOOHFFFFH。7、MCS-51单片机片内低128字节的RAM中，分了几个基本区域？说出这些区域的名称。MCS-51系列单片机片内低128字节的RAM包含:工作寄存器区(OOH: 1FH)、可位寻址区(20H: 2FH)、 通用RAM区(30H: 7FH) 3个组成部

4、分。8、片内和片外数据存储器地址重叠的区域是哪些地址？片内与片外数据存储器空间的低地址部分(OOOOH-OOFFH)是重叠的,MCS 51单片机有MOV和 MOVX两种指令,用以区分片内、片外RAM空间，当使用MOV指令时，访问的是片内区域，当使用MOVX 指令时，访问的是片外区域。9、访问程序存储器的片外空间，是通过什么方式实现的？程序存储器空间的片内、片外选择通过单片机的引脚EA来实现，当EA接低电平时，程序存储器空 间的64KB全部由片外实现，当EA接高电平时，程序存储器空间的前4KB (MCS-52是8KB)由片内实 叫对于片内没有的高地址空间部分单元，不管虱引脚接的是高电平还是低电平

5、都由片外实现。片外程 序存储器空间和片外数据存储器空间，采用的外部地址总线和数据总线是相同的，不同的是控制总线，程 序存储空间的读信号PSEN ,而数据存储空间的读信号为。10、说出程序状态字寄存器(PSW)各位的含义。PSW的位结构如下表所示。D7D6D5D4D3D2DIDOCyACF0RSIRSOOV-P其中，各位的含义如下：Cy：高位进位标志位，当ALU的算术运算过程中有进位或借位时，Cy=l；否则，Cy=O。同时， 该位还可以用作位累加器，这时一般只用“C”表示。AC：辅助进位标志，当ALU的算术运算过程中低4位向高4位有进位或借位时，AC=1；否则， AC=0。该位常用于BCD码的调

6、整。F0：用户标志位。公RSI、RS0：选择工作寄存器组位，用于选择内部数据存储器区内4组工作寄存器中的某一组。具 体选择情况见寄存器介绍部分。OV：溢出标志位，当ALU的算术运算过程中有溢出时，OV=1；否则，OV=OoP：奇偶校验标志位，根据累加器ACC中1的个数由硬件置位或清除，当累加器ACC中有奇数 个1时P=l；否则，P=0oPSW.1：保留位，无定义。11、在MCS-51单片机的工作时序中，一个机器周期包含几个状态周期、几个振荡周期？ 一个机器周期包含6个状态周期、12个振荡周期。12、单片机复位后，程序计数器PC指向哪个地址?PC = OOOOH第3章部分习题参考解答1、 写出M

7、CS-51单片机汇编指令的指令格式，并简单举例。MCS-51单片机的汇编指令格式如下：标号：操作码目的操作数，源操作数;注释操作码表示该指令所实现的操作功能，一般由25个英文字母表示。例如ORL, ADD, LCALL等。操作数表示参与操作的数据来源和目的单元。操作数可以是一个立即数，也可以是一个内存单元或者 是一个寄存器单元。操作码和第一个操作数之间一般用一个或几个空格隔开，而操作数与操作数之间用逗号隔开。操作数可以有1个，2个，3个或没有。如果需要对指令进行注释说明的话，在最后一个操作数后加一个分号，分号后面是注释。如： MOVA,60H ; (60H)A标号由18个字母或数字构成，以字母

8、开头以“：”结尾，标号可有可无，它仅仅代表了该指令所在的 地址，便于源程序编写过程中使用该地址。2、 指出下面程序每个语句的寻址方式。目的操作数原操作数MOV A, Pl寄存器寻址直接寻址MOV A, #40H寄存器寻址立即寻址MOV 80H, A直接寻址寄存器寻址MOV A, R5寄存器寻址寄存器寻址MOV R0,A寄存器间接寻址寄存器寻址MOVX A,DPTR寄存器寻址寄存器间接寻址MOVC A,A+DPTR寄存器寻址基址+变址寻址MOV 74H, #80H直接寻址立即寻址3、写出下面程序被执行后，各数据存储器地址中的内容。MOV 40H,#33HMOV41H,#44HMOV A,40HM

9、OV 50H,AMOV A,41HMOV51H,A(40H) =33H, (41H) =44H, (50H) =33H, (51H) =44H4、 设置堆栈指针SP中内容为60H,编写程序，将上题中数据存储器50H、51H的内容压栈后，分别将栈内 数据弹出到DPTR寄存器中。MOV SP, #60HPUSH 50HPUSH51HPOP DPLPOP DPH5、 访问片内、外数据存储器，都用什么指令？访问片内数据存储器的数据传送指令用MOV,访问片外数据存储器的数据传送指令用MOVX。6、下面的指令语句对吗？为什么？MOV R0,#0400H ；不对，R0是8位寄存器源操作数超过了8位MOV 1

10、00H,A;不对，片内数据存储器用8位地址访问，目的操作数的地址超过了8位。;对，R1做为间址寄存器来提供寻址存储器的低8位，高8位由P2提供7、查表指令MOVC A,A+DPTR所查的表数据是在程序存储区还是数据存储区？ 程序存储区。9、使用位操作指令完成下列操作。(1)将 P1.1 置T。SETB P1.1(2)将 ACC.7 置“1”。SETB ACC.710、编写程序，将40H为首的8个单元内容，依次反序送入到60H为首的8个单元中去。MOVR0,#47H ;40H开始的8字节数据中最后一个单元的地址MOVRl,#60HMOVR2,#8LOOP:MOVA,R0MOVR1,ADECROI

11、NCR1DJNZR2,LOOPSJMP $11、两个四位压缩类型BCD码数，被加数放在30H和31H内存单元中，加数放在32H和33H内存单元中，所 求的和放在34H和35H中。位数排列按高位在低地址，低位在高地址的顺序，编写此加法程序。MOV PSW,#00H ;取0组工作寄存器MOVRO,#31HMOVR1,#33HSETB RS0 ;取1组工作寄存器MOV R0,#35HCLR RSOMOV R2,#02HCLRC ;清除进位标志，准备进行带进位加LOOP: MOV A,R0ADDC A,R1DA ASETB RSO ;取1组工作寄存器MOV R0,ADEC ROCLR RSO ;恢复0

12、组工作寄存器DEC RODECR1DJNZ R2,LOOPSJMP$13、写出ACALL和LCALL两个调用指令的调用范围，试写出这两条指令执行时，CPU的操作过程。ACALL的调用范围是包括调用指令下一条指令的第一个字节所在的2KB范围的程序存储器空间。ACALL调用指令的执行过程是：PC加2 （本指令代码为两个字节）获得下一条指令的地址，并把该断 点地址（当前的PC值）入栈，然后将断点地址的高五位与11位目标地址（指令代码第一字节的高3位，以 及第二字节的八位）连接构成16位的子程序入口地址，使程序转向子程序。调用子程序的入口地址和ACALL 指令的下一条指令的地址，其高五位必须相同。因此

13、子程序的入口地址和ACALL指令下一条指令的第一个 字节必须在同一个2KB范围的程序存储器空间内。LCALL调用指令的目标地址以16位给出，允许子程序放在64KB空间的任何地方。指令的执行过程是把PC加上本指令代码数（三个字节）获得下一条指令的地址，并把该断点地址入栈 （断点地址保护），接着将被调子程序的入口地址（16位目标地址）装入PC,然后从该入口地址开始执行 子程序。14、分析下列程序，说出此程序完成什么样的功能。MOVP1,#OFFHLOOP:MOV R7,#03H;该指令1个机器周期1Ur 1.MOV R6,#0FFH;该指令1个机器周期2DJNZ R6,$；该指令2个机器周期3DJ

14、NZ R7,LOOP1；该指令2个机器周期4CPLP1.0；该指令1个机器周期5JMP LOOP；该指令2个机器周期6END该程序的功能是从P1.0引脚输出连续方波，方波的周期为(li+ (12+23x255+24) x3 + 15+26) x2个机 器周期15、试编写程序，完成对十个数从大到小的排序(建议用气泡排序法)。十个源字节数据放在30H为首的 内存区域，排序后的目标数据放在50H为首的区域。如果不破坏30H开始存放的源字节数据，可以把从30H开始的数据先传送到50H开始的数据区，然 后对50H开始的数据进行排序。如果不需考虑30H开始存放的数据使用后的顺序，则可先对30H开始存放的数

15、据进行排序，然后再 传送到50H开始的数据区中。现根据第1种情况进行编程。MOV R0,#30HMOVR1,#50HMOVR2,#10LOP1: MOVA,ROMOV R1,AINC ROINCR1DJNZR2,LOP1MOVR2,#9LOP4: MOV R0,#50HMOVR1,#51HMOVA,R2MOV R3,ALOP3: MOVA,ROCLRCSUBB A,R1LOP2: JC NEXTMOVA,ROXCHA,R1MOV R0,ANEXT: INC ROINC R1DJNZ R3,LOP3DJNZ R2,LOP4 SJMP$第4章部分习题参考解答1、 MCS-51单片机中，有几个16位

16、定时/计数器？其实际用途？MCS-51单片机中，有2个16位定时/计数器。可以用定时器在规定的时间对温度、湿度、流量、转速等参数进行检测采样，用于环境检测、工业控 制；或者利用定时器按一定的周期产生方波信号进行输出；还可以通过计数器对脉冲进行计数，用于信息 的采集处理领域等。2、 通过对定时/计数器中的哪个特殊寄存器进行工作模式设置？试叙述几种工作模式功能。通过特殊寄存器TMOD对定时/计数器进行工作模式设置。工作方式0,为13位的定时/计数器。工作方式1，为16位定时器/计数器。工作方式2,为8位自动重装定时器/计数器。工作方式3,只有定时器/计数器T0具有此工作方式，为两个8位定时器/计数

17、器。3、 门控制信号GATE为1时，外部中断引脚INTx在什么状态下启动计数？GATE为1时，在外部中断引脚INTx=l、TRx=l时启动定时器/计数器。5、 定时/计数器作为计数器时，对外界技术频率有什么要求（假定时钟频率为12MHz） ?当定时/计数器设置为计数工作方式时，计数器对来自输入引脚T0和T1的外部脉冲信号计数，在每 个机器周期的S5P2期间采样外部脉冲，若前一个机器周期采样到高电平，后一个机器周期采样到低电平， 则将触发计数器加1,更新的计数值将在下一个机器周期的S3P1期间装入计数器。因此，单片机检测一个 从高电平到低电平的下降沿需要2个机器周期，要使下降沿能被检测到，需要保

18、证被采样高、低电平至少 维持一个机器周期的时间，即外部输入信号的频率不超过晶振频率的1/24。当晶振频率为12MHz时，最 高计数频率不超过0.5MHz,即计数脉冲的周期要大于2微秒。6、 定时/计数器在何种设置下可提供3个8位定时器？当T0运行在模式3下，TH0作为定时器使用时， 其启动和关闭受谁的控制？定时器/计数器T0工作在方式3下，定时器/计数器T1工作在方式2下，可提供3个8位定时器。当T0运行在方式3下，TH0作为定时器使用时，其启动和关闭受TR1的控制。7、当定时/计数器TO被设置为模式3时，怎样使T1启动运行？又怎样使其停止运行？当定时/计数器TO被设置为模式3时，定时/计数器

19、T1只要设置好工作方式、时间常数初值，然后用控 制位C/T切换其为定时或计数功能就可以使T1运行，若想停止它的运行，只要把它的工作方式设置为方式3 即可，因为定时器T1没有方式3,将它设置为方式3就使它停止工作。8、时钟频率为12MHz。要求定时值分别为：0.1ms、1ms、10ms；定时/计数器TO分别工作在模式0、模 式1、模式2,其定时初值各为多少？方式。时，0.1ms定时的计数值为100,时间常数初值为：TH0=0FCH, TLO=1CH方式0时，1ms定时的计数值为1000,时间常数初值为：TH0=0E0H, TL0=18H方式0时，最长的定时时间只能到8.192ms方式1时，0.1

20、ms定时的计数值为100,时间常数初值为：TH0 = 0FFH, TL0 = 9CH方式1时，1ms定时的计数值为1000,时间常数初值为：TH0=0FCH, TL0=18H方式1时，10ms定时的计数值为10000,时间常数初值为：TH0 = 0D8H, TLO = OFOH方式2时，0.1ms定时的计数值为100,时间常数初值为：TH0=9CH, TL0 = 9CH方式2时，最长的定时时间只能到0.256ms9、时钟频率为12MHz。编写程序完成从P1.0输出占空比为1： 4,频率为1000Hz的脉冲波型。1000Hz周期为1ms,则高电平持续时间为lms/4 = 0.25ms=250us

21、o用TO实现250um定时，采用工作 方式2,定时时间常数为256250 = 6。从P1.0输出占空比为1： 4,频率为1000Hz的脉冲波型，既P1.0持续250us的高电平，250usx3的低 电平。采用查询方式实现：MOV TMOD,#02HMOV TH0,#06HMOV TL0,#06HSETB TROLOP2: SETBP 1.0JNB TFO,$CLR TFOCLRP1.0MOV R0,#03HL0P1: JNB TFO,$CLR TFODJNZRO,LOP1JMP L0P2采用中断方式实现：ORG 0000HLJMP MAINORG 000BHLJMP TOSORG 0030HM

22、AIN: MOV SP,#60HMOV TMOD,#02HMOV IE,#82HMOV R0,#03HMOV TH0,#06HMOV TL0,#06HSETB TROSETBP 1.0SJMP$TOS: JNBP1.0J01CLRP1.0SJMP EXITT01: DJNZ RO,EXITSETBP 1.0MOV R0,#03HEXIT: RETI10、编写程序。时钟频率为12MHz,使用T1,由P1.0、Pl.1分别输出周期为500ps和2ms的方波。用T1实现250um定时，采用工作方式2,定时时间常数为256250 = 6。P1.0每250us改变状态一次，P1.1每250usx4改变状

23、态一次。ORG 0000HLJMP MAINORG001BHLJMPT1SORG 0030HMAIN: MOV SP,#60HMOV TMOD,#20HMOV IE,#88HMOV R0,#04HMOV TH1,#O6HMOV TL1,#O6HSETB TRISETBP 1.0SETB Pl.1SJMP$T1S: CPLP1.0DJNZ RO,EXITCPLP1.1MOV R0,#04HEXIT: RETI15、 半双工通信和全双工通信的区别？半双工是指数据传输可以沿两个方向，但需要分时进行。全双工是指数据可以同时进行双向传输。16、 使用哪个特殊功能寄存器来确定串行口的工作方式？ MCS-5

24、1单片机串行口有几种工作方式？各工作 方式的波特率如何确定？SCON用来设定串行口的工作方式、接收/发送控制以及设置状态标志；MCS-51单片机串行口有4种 工作方式。方式0的波特率山振荡器的频率所确定，波特率为fosc/12；方式2时的波特率由振荡器的频率(fosc)和SMOD位所确定，即：f d SMOD.、iL-P 【CSC 乙方式1和3时的波特率山定时器T1和T2的溢出率和SMOD所确定。芋MOD波特率=丁1溢出率X 3217、晶振为11.059MHz,工作于方式1,波特率为1200b/s,用定时器/计数器T1作为波特率发生器，写出 其方式字和计数初值。T1工作在方式2下，其方式字为2

25、0H2 SMOD由串行口方式1的波特率=71溢出率X 32，取SMOD=0,可计算出T1的溢出率=38400o则 T1 的计数值为 11.0592/ (38400x12) =24, T1 的初值为 232 或 0E8H18、串行口按工作方式1进行串行数据通信。晶振为11.059MHz,波特率为4800b/s，请编写具有收发功 能的串口通信程序(两种接收方式)：a、 以查询方式接收数据。b、 以中断方式接收数据。将接收数据放到30H为首的片内存储区中。设T1工作在方式2下，其方式字为20HrMOD由串行口方式1的波特率=71溢出率X 32 ,取SMOD=0,可计算出T1的溢出率= 153600o

26、 则 T1 的计数值为 11.0592/ （153600x12） =6, T1 的初值为 250 或 0FAH。二者之间的通信约定如下：（1） 当1号机发送时，先发送一个0E1H联络信号，2号机收到后回答一个0E2H应答信号，表 示同意接收。（2） 当1号机收到应答信号0E2H后，开始发送数据，每发送一个数据字节都计算校验和，假定 数据块长度为16个字节，一个数据块发送完毕后立即发送校验和。（3） 2号机接收数据并转存到数据缓冲区，每接收到一个数据字节便计算一次校验和，当收到一 个数据块后，再接收1号机发来的校验和，并将它与2号机求出的校验和进行比较。若两 者相等，说明接收正确，2号机回答00

27、H；若两者不相等，说明接收不正确，2号机回答0FFH, 请求重发。（4） 1号机接到00H后结束发送。若收到的答复非零，则重新发送数据一次。 a、以查询方式接收数据。1号机程序清单如下：ASTART： MOVTMOD, #20H;定时器1置为方式2MOVTH1, #0FAH;装载定时器初值，波特率4800MOVTL1, #0FAHMOVPCON, #00HSETBTRI；启动定时器MOVSCON, #50H;设定串口方式1,且准备接收应答信号ALOOP1: MOVSBUF, #OE1H;发联络信号JNBTL $;等待一帧发送完毕CLRTI；允许再发送JNBRL $;等待2号机的应答信号CLRR

28、I;允许再接收MOVA, SBUF；2号机应答后，读至AXRLA, #0E2H；判断2号机是否准备完毕JNZALOOP1；2号机未准备好，继续联络ALOOP2： MOVRO, #30H；2号机准备好，设定数据块地址指针初值MOVR7, #10H;设定数据块长度初值MOVR6, #00H;清校验和单元ALOOP3： MOVSBUF, R0；发送一个数据字节MOVA, R6ADDA, R0;求校验和MOVR6, A;保存校验和INC ROJNBTL $CLRTIDJNZR7, ALOOP3;整个数据块是否发送完毕MOVSBUF, R6;发送校验和JNBTI, $CLRTIJNBRL $;等待2号机

29、的应答信号CLRRIMOVA, SBUF；2号机应答，读至AJNZALOOP2；2号机应答“错误”，转重新发送RET；2号机应答“正确”，返回2号机接收程序清单如下:BSTART：MOVTMOD, #20HMOVTH1, #0FAHMOVTL1, #0FAHMOVPCON, #00HSETBTRIMOVSCON, #50H;设定串口方式1,且准备接收BLOOP2：JNBRI, $;等待1号机的联络信号CLRRIMOVA, SBUF;收到1号机信号XRLA, #OE1H;判是否为1号机联络信号JZBLOOP 1;是1号机联络信号，准备接收数据MOVSBUF, #0FFH;不是1号机联络信号，回送错误标志JNBTL $CLRTISJMPBLOOP2BLOOP 1:MOVSBUF, #0E2H;是1号机联络信号，发应答信号JNBTL $CLRTIMOVRO, #30H;设定数据块地址指针初值MOVR7, #10H;设定数据块长度初值MOVR6, #00H;清校验和单元CLRRIMOVA, SBUF