新编单片机原理与应用课后答案.docx

1、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；1-3 MCS-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

2、由12个时钟周期（或6个）构成，指令周期由14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。1-5 ALU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。1-6 CPU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

3、、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

4、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

5、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2122页习题二参考答案2-1 80C54、80C32、87C54、89C54 CPU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2-2 8XC5X，如89C

6、52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。2-3 8XC5X 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8

7、XC5X 系列CPU P1P3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？8XC5X P0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SRAM 62256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7

8、4LS373等，用来锁存低8位地址信息；连接电路图（见课本，略）2-7 8XC5X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： SETB CS1 CLR CS02-9 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

9、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2-10 8XC5X CPU的机器周期与时钟周期是什么关系？如果晶振频率为12MHz，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）、1uS2-11 8XC5XX2 CPU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6MHz的8XC5XX2系统运行速度与时钟频率为12MHz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6MHz的的8XC5XX2机器周期为：。

10、而时钟频率为12MHz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。2-14 8XC5X CPU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

11、：否。此时PC=0000H.2-15 MCS-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80C32 CPU、一片27128EPROM和一片6264 SRAM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？SETB P1.0JB P1.0，NEXT1MOV A，#0AAHSJMP EXITNEXT1： MOV A，#55HEXIT： NOP 答：A

12、cc的内容为AAH。因为JB P1.0, 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3-1 MCS-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RAM 30H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RAM 80H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

13、有此功能。3-3 指出下列指令中每一操作数的寻址方式。 (1) MOV 40H，A(2) MOV A，R0(3) MOVX DPTR，A(4) MOVC A，ADPTR(5) ADD A，#23H(6) PUSH Acc(7) MOV P1，32H(8) MOV C，P1.0(9) INC P0(10) DEC R2(11) SJMP EXIT 答：略3-4 执行“CJNE A，#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RAM 20H单元内容与累加器A相加，结果存放在20H单元中。答： AD

14、D A, 20H MOV 20H, A(2) 将内部RAM 80H单元内容与内部RAM 31H单元内容相加，结果存放到内部RAM 的31H单元中。 答： MOV R0, #80H MOV A, R0 ADD A, 31H MOV 31H, A(3) 将内部RAM 20H单元内容传送到外部RAM 20H单元中。 答： MOV A, 20H MOV DPTR, #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： MOV A, PSW MOV DPTR, #00D0H MOVX DPTR, A(5) 将内部RAM 08H7FH单元，共

15、120字节传送到以8000H为首地址的外部RAM中。 答： MOV DPTR, #8000H MOV R0, #08H MOV R2, #120LOOP: MOV A, R0 MOVX DPTR, A INC R0 INC DPTR DJNZ R2, LOOP END (6) 将外部RAM 8000H0803FH单元，共64字节传送到以40H为首地址的内部RAM中。答： MOV DPTR, #8000H MOV R0, #40H MOV R2, #64LOOP: MOVX A, DPTR MOV R0, A INC DPTR INC R0 DJNZ R2, LOOP END(7) 将外部RAM

16、 8000H0807FH单元，共128字节传送到以0000H为首地址的外部RAM中。答： AURX1 EQU 0A2H ;注意要自己定义 MOV DPTR, #8000H INC AUXR1 MOV DPTR, #0000H INC AUXR1 MOV R0, #128LOOP: MOVX A, DPTR INC DPTR INC AUXR1 MOVX DPTR, A INC DPTR INC AUXR1 DJNZ R0, 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

17、低位字节存放在低地址中)。答： MOV DPTR, #8000H MOVX A, DPTR ;注意使用MOVX指令，下同 ADD A, 40H MOV 40H, A INC DPTR MOVX A, DPTR ADDC A, 41H MOV 41H, A END (9) 如果09七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RAM 3003H单元(即扩展I/O端口地址)的程序段。答： MOV DPTR, #1000H MOV A, #4 MOVC A, A+DP

18、TR ;注意使用MOVC指令 MOV DPTR, #3003H MOVX DPTR, A ；注意使用MOVX指令 ORG 1000H DB 03FH,06H,5BH,4FH,55H,66H,6DH,6DH,07H,7FH,6FH END(10) 将内部RAM 01H0FFH单元内容清零。 答： MOV R0, #01HLOOP: MOV R0, #0 INC R0 CJNE R0, #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(

19、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RAM 30H单元开始存放)。答：(12) 使内部RAM 20H单元的b7、b3位清零，b6、b2位置1，b4、b0位取反，其他位不变。答： SETB 20H.6 ;如果给定的地址不在20H2FH之间，则不能用位寻址 SETB 20H.2 CLR 20H.7 CLR 20H.3 CPL 20H.4 CPL 20H.0(13) 将IPH寄存器的b7、b5位清零，b2、b0位置1，其他位不变。答： IPH EQU

20、0B7H MOV A, IPH ANL A, #01011111B ORL A, #00000101B MOV IPH, A END(14) 将内部RAM 30H单元乘4(假设30H单元内容不超过63)。答： MOV 30H, #4 MOV A, 30H RL A RL A MOV 30H, A END(15) 将存放在内部RAM 40H、41H和外部RAM 8000H、8001H的四位BCD码相加，结果存放在内部RAM 40H、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： MOV DPTR, #8000H MOVX A, DPTR CLR C ADD A,

21、 40H DA A MOV 40H, A INC DPTR MOVX A, DPTR ADDC A, 41H DA A MOV 41H, A MOV 42H, C END(16) 将立即数32H传送到内部RAM 30H单元中。答： MOV 30H, #32H (17) 将立即数32H传送到内部RAM 88H单元中。答： MOV R0, #88H MOV R0, 32H END(18) 将Acc.3位送Acc.0位。答： MOV C, ACC.3 MOV ACC.0, C END(19) 用MCS-51位指令，实现的逻辑运算。答： MOV C, P1.3 ANL C, /P1.2 MOV 20H

22、.0, C ;暂存 MOV C, P1.1 ORL C, P1.0 CPL C ORL C, 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 CLR C; MOV A, R2 ADD A, #99 DA A MOV R2, A MOV A, R3 ADDC A, #99 DA A MOV R3, 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： AUXR1 EQU

23、0A2H MOV DPTR, #DATATAB INC AUXR1 MOV DPTR, #4000H MOV R7, #16 ;16 个字节 MOV A, #0 ;最开始的位置LOOP: MOV R6, A ;暂存A的值 MOVC A, A+DPTR ;注意用MOVC，同时职能用A做变址寄存器 INC DPTR MOVX DPTR, A ;注意使用MOVX指令 MOV A, R6INC DPTR I INC A ;A的值增1，指向下一个字节 DJNZ R7, LOOP DATATAB: DB 01H,02H, 03H,04H, 01H,02H,03H,04H END 3-8 将存放在R3、R2

24、中的三位压缩BCD码转换为二进制形式。 答： 三位BCD码999 MAIN: MOV A, R2 ANL A, #0F0H SWAP A MOV B, #10 MUL AB MOV B, A /存放十位 MOV A, R2 ANL A, #0FH ADD A, B /加个位 MOV R2, A /暂存 / MOV A, R3 ANL A, #0FH MOV B, #100 MUL AB / ADD A, R2 / MOV R2, A / MOV A, B / ADDC A, #0 MOV R3, 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： M

25、OV A, R2MOV B, #10DIV ABSWAP AORL A,BMOV R2,A3-10 在32位除16位的多位除法运算中，如果已知除数在8000HFFFFH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80000HFFFFH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： ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0030HMAIN: MOV 42H, #0FFH MOV 43H, #0FFH MOV 44H,

26、#0FFH MOV 45H, #0FFH ; MOV 46H, #80H MOV 47H, #00H / /MOV 40H, #0 /MOV 41H, #0 MOV R7, #16LOOP1: ;整体左移1位 CLR C MOV R1, #4 ;移动4个字节 MOV R0, #45H ;从最低位开始移LOOP2: MOV A, R0 RLC A MOV R0, A DEC R0 DJNZ R1, LOOP2 MOV F0, C ;暂存移出的最高位 / CLR C MOV A, 43H SUBB A, 47H MOV R3, A / MOV A, 42H SUBB A, 46H MOV R2,

27、A / ANL C, /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 JC NEXT MOV 43H, R3 MOV 42H, R2 ORL 45H, #01HNEXT: ;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） DJNZ R7, LOOP1 NOP/ END 3-11 假设程序头中含有如下变量定义伪指令TXDBUF DATA #40H (注意:原题错误，应该去掉“#”号，下同)BDATA DATA #28H(1) 请指出“MOV R0，#TXDBUF”指令和“MOV R0，TXDBUF”指令源操作数的寻址方式。答：“MO

28、V R0，#TXDBUF”指令(立即寻址)；“MOV R0，TXDBUF”指令（直接寻址） (2) 执行如下程序段后，内部RAM 40H4FH单元的内容是什么？28H单元的内容又是什么？ MOV BDATA，#10H MOV R0，#TXDBUF CLR ALOOP： MOV R0，A INC A INC R0 DJNZ BDATA，LOOP END答：内部RAM 40H4FH单元的内容是：0F，28H单元的内容是03-12 指出复位后工作寄存器组R7R0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) 07H00H. (2) SETB RS1 CLR RS03-13 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）MOV IPH ,#00010000B, MOV IP ,#00010000B4-2 MCS-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