单片机原理与接口技术习题集答案.docx

1、单片机原理与接口技术习题集答案第1部分答案1-1 简述冯诺依曼型计算机的主要特征。1、采用二进制代替十进制运算2、存储程序工作方法3、计算机硬件系统的构成1-2 计算机硬件系统由哪些部件组成？计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五个部分。1-3 填空：（1）100D=01100100=64H（2）03CH=00111100B=60D1-4 写出下列各数的原码、反码和补码（用二进制数表示）。21 -21 59 -59 127 -127 1 -121 原码：00010101 反码： 00010101 补码： 00010101 -21 原码：10010101 反码：111010

2、10 补码：11111011 59原码： 00111011 反码： 00111011 补码： 00111011-59原码：10111011反码： 11000100补码： 11000101127原码： 01111111 反码： 01111111 补码： 01111111-127 原码：11111111反码：10000000补码：100000011原码：00000001 反码：00000001 补码：00000001-1原码：1000001反码：11111110补码：111111111-5 用十进制数写出下列补码的真值： 1FH 69H 89H FCH 97H CDH B3H 10H1FH的真值：

3、 31D 69H的真值： 105D89H的真值： -119DFCH的真值： -4D97H的真值： -105DCDH的真值： -51DB3H的真值： -77D10H的真值： 16D1-6 已知X和Y，求（X+Y）补。（1）X=31D，Y=55D （X+Y）补= 01010000B（2）X=46D，Y=-81D （X+Y）补=11010001B（3）X=-54D，Y=93D （X+Y）补=00100111B（4）X=-23D，Y=-67D （X+Y）补=10100110B （5） X=75D，Y=89D （X+Y）补=10100100B1-7 写出下列各数的8421BCD码。1234 567812

4、34的BCD码：00010010001101005678的BCD码：010*1-8 简述单片机的主要特点。1、具有优异的性能价格比2、集成度高、体积小、可靠性高3、控制功能强4、低电压、低功耗第2部分答案1、MCS-51单片机内部包含哪些主要部件？8位CPU4KB的程序存储器（掩膜ROM）128B的数据存储器片外程序存储器最大寻址能力64KB片外数据存储器最大寻址能力64KB32根输入/输出线1个全双工异步串行接口2个16位定时/计数器5个中断源，2个中断优先级2、在功能上、工艺上、程序存储器的配置上，MCS-51单片机有哪些种类？工艺：HMOS工艺和CHMOS工艺。类型：基本型和增强型。配置

5、：片内无程序存储器、掩膜程序存储器ROM、EPROM。3、简要说明MCS-51与AT89C51的主要区别是什么？AT89C51单片机内部有FLASH存储器4、MCS-51单片机的P0P3口在结构上有何不同？P0：数据总线和低8位地址总线 P1：通用I/O接口 P2：高8位地址线P3：多功能I/O接口5、单片机的片内、片外存储器如何选择？当为低电平时，CPU直接访问外部程序存储器当为高电平时，CPU要先对内部04K程序存储器访问，然后自动延至外部超过4K的程序存储器。6、片机的晶振频率为12MHz，则单片机的机器周期为多少？1T机器=12T振=12/fOSC=12/1210-6=1us7、状态字

6、寄存器各位的含义如何？PSW的各位定义为：CY：进行标志位（D7位）。在进行加、减运算时，如果操作结果使累加器A中最高位D7向前有进位或借位，则CY=1，否则CY=0。在位操作中，CY作位累加器C使用。AC：辅助进行位（D6位）。在加减运算中，当A中的D3位向D4位有进位或借位时，AC=l,否则AC=0。通常在二-十进制调整时使用。F0、F1：用户标志位（D6、D1位）。这两个是供用户定义的标志位，用户可根据需要对F0、F1赋予一定的含义，由用户用软件方法对其置位或复位，用以控制用户程序的转向。RS1、RS0：工作寄存器区选择控制位（D4、D3位）。用于设定哪一组工作寄存器为当前正在工作的工作

7、寄存器组，即对相同名称的R0R7改变其物理地址，由用户通过软件方式加以选择。RS1、RS0的取值与选用工作寄存器的关系如表2-7示。单片机在开机或复位后，RS1和RS0总是为零状态，也说是说，选择0区为当前工作寄存器组，故单片机复位后的工作寄存器R0R7的物理地址为00H07H。表2-7 工作寄存器组选择RS1 RS0工作寄存器组地址寄存器0 011201 1012300H07H08H0FH10H17H18H1FHR0R7R0R7R0R7R0R7OV：溢出标志位。用于指示累加器A在算术运算过程中是否发生的溢出。当运算结果超出了8位数能表示的范围，即-128+127，则OV自动置1，否则OV=0

8、。在加法运算中，OV=l表示运算结果是错误的，OV=0表示运算正确；在乘法运算中，OV=l表示乘积超过255，即乘积分别在B与A中，OV=0表示乘积只在A中；在除法运算中，OV=l表示除数为0，除法不能进行，OV=0表示除数不为0，除法可以正常进行。P：奇偶标志位。每条指令执行完毕后，由硬件根据A中1的数目对P位自动置位。若A中1的数目为奇数，则P=1，若A中1的数目为偶数，则P=0。8、MCS-51单片机的控制信号有哪些？作用如何？(29脚)：外部程序存储器读选通信号。ALE/(30脚)：地址锁存允许/编程信号。8051单片机可寻/VPP(31脚)：外部程序存储器访问允许/编程电压输入端。R

9、ST/VPD(9脚)：复位信号/备用电源输入端。9、单片机内部数据存储器是怎样划分的？作用如何？10、AT89C51单片机有多少特殊功能寄存器?2111什么叫堆栈?堆栈指示器SP的作用是什么?单片机初始化后SP中内容是什么?在程序设计时，为什么要对SP重新赋值？堆栈就是设置在片内RAM中的一段存储区域，它遵循先入后出的原则。 SP就是一个用来指示栈顶位置的8位寄存器，它指示出堆栈顶部在内部RAM块中的位置。SP初始化07H，使得堆栈事实上由08H单元开始。考虑到08H1FH分属于工作寄存器区13，若程序设计要用到这些区，则最好把SP值改到通用RAM区，即2FH或更大值。但是，如果堆栈指针初始化

10、时设置在这个区域，就要留出足够的字节单元作为堆栈区，以防止在数据存储时，破坏了堆栈的内容。12、数据指针DPTR和程序计数器PC都是16位寄存器，它们有什么不同之处?数据指针DPTR 数据指针DPTR是一个16位的寄存器，由2个8位特殊功能寄存器DPH和DPL拼装而成。DPH作DPTR的高8位，DPL作DPTR的低8位。因此，DPTR既可作为一个16位寄存器来使用，也可以作为二个独立的8位寄存器DPH和DPL使用。DPTR用作地址指针用来存放片内、片外ROM和片外RAM的地址，可寻址范围为64K地址空间寻址。程序计数器PC 程序计数器PC是一个16位加1计数器，用来存放将要执行的指令地址，编码

11、范围为0000HFFFFH共64K。13、8031单片机在应用中，P2和P0口能否直接作为输入输出口连接开关、指示灯之类的外围设备?为什么？ 不能，8031单片机芯片内无程序存储器， P0口需用作数据总线和低8位地址总线来扩展外部程序存储器。14、AT89系列单片机的复位方式有几种？复位后单片机的状态如何?有两种复位方式：手动按钮复位和上电复位在SFR中，除了端口锁存器、堆栈指针SP和串行口的SBUF外，其余寄存器全部清零，端口琐存器的复位值为0FFH，堆栈指针值为07H，SBUF内为不定值。内部RAM的状态不受复位影响，在系统启动时，RAM的内容是不定的。15、AT89系列单片机有哪几种省电

12、方式？ 有两种省电方式：空闲方式和掉电方式 第3部分答案1、简述下列基本概念：指令、指令系统、程序、汇编语言指令指令：指示计算机执行某种操作的命令。指令系统：指一台计算机所具有的全部指令的集合。程序：各种指令的有序组合。汇编语言指令：用助记符形式书写的指令，汇编语言指令由操作码和操作数两部分组成。2、MCS-51单片机有那几种寻址方式？这几种寻址方式是如何寻址有七种寻址方式： 立即寻址 直接寻址 寄存器寻址 寄存器间接寻址 变址寻址 相对寻址 位寻址3、DA A指令有什么作用？怎样使用？DA A ；这条指令是进行BCD码运算时，跟在ADD或ADDC指令之后，将相加后存放在累加器中的结果进行修正

13、。修正的条件和方法为：若（A03）9或（AC）=1，则（A03）+06H（A03）；若（A47）9或（CY）=1，则（A47）+06H（A47）。若以上二条同时发生，或高4位虽等于9 ，但低4位修正后有进位，则应加66H修正。4、已知A=C9H，B=8DH，CY=1。执行指令“ADDC A，B”结果如何？执行指令“SUBB A，B”结果又如果？A=56H, B=8DH, CY=0; A=3CH, B=8DH, CY=1.5、若需访问特殊功能寄存器和片外数据存储器，就采用那些寻址方式？寄存器间接寻址.6、在片内RAM中，已知（30H）=38H，（38H）=40H，（40H）=48H，（48）H=

14、90H，试分析下段程序中各条指令的作用，说出按顺序执行完指令后的结果：MOV A，40H ；把40单元的内容送往累加器AMOV R1，A ；把累加器A的内容送往R1MOV P1，#0F0H ；把立即数F0送往P1口MOV R1,30H ；把30单元的内容送往以R1的内容为地址的单元MOVDPTR，#1234H ；把立即数1234送往DPTRMOV 40H，38H ；把38单元的内容送往40单元MOV R1，30H ；把30单元的内容送往R1MOV 90H，R1 ；把R1的内容送往90单元MOV 48H，#30H ；把立即数30送往48单元MOV A，R1 ；把以R1的内容作为地址送往累加器AM

15、OV P2，P1 ；把P1口的内容送往P2口7、试说明下段程序中每条指令的作用，当指令执行完后，R0中的内容是什么？MOV R0, #0AFHXCH A, R0SWAP AXCH A, R0（R0）=0FAH8、把累加器A中的低4位送到外部RAM的2000H单元中，试编程序。ANL A，#OFHMOV DPTR，#2000HMOVX DPTR，A9、利用乘法指令编写15H33H的程序，将乘积的高8 位存入31H单元，低8位存入30H单元MOV A，#15HMOV B，#33HMUL A，BMOV 31H，BMOV 30H，A10、编程将片内35H55H单元中的内容送入到以3000H为首的存储区

16、中。M： MOV R0，#35H MOV R1，#21H MOV DPTR，#3000HLOOP：MOV A，R0 MOVX DPTR,A INC R0 INC DPTR DJNZ R1,LOOP RET11、设5AH单元中有一变量X，请编写计算下述函数式的程序，结果存入5B单元。Y=UAR DATA 5AH FUNCDATA 5BHSTATR：MOV A，VAR CJNEA，#0AH，L1 L4：LCALL SQUADD A，#08H LJMP COM L1：INCL2 LCALL SQUARE CLR CSUBB A，#01H LJMPCOM L2：CJNEA，#0FH，L3 LJMP L

17、4L3：JNC L5LJMPL4L5：MOV A，#41H COM：MOV FUNC，A RET SQU：MOV A，VAR MOV B，A MUL AB RET12、从20H单元开始有一无符号数据块，其长度在20H单元中，求出数据块中最小值，并存入21H单元。MIN: MOV R0,#21H MOV R2,#20H MOV A,R2 MOV R1,A DEC R2 MOV A,R1LP0: MOV R3,A INC R1 CLR C SUBB A,R1 JC LP1 MOV A,R1LP1: MOV A,R3LP2: DJNZ R2,LP0 MOV R0,A RET第4部分习题答案 1、什么

18、是中断、中断源和中断优先级？ 中断是指中央处理器CPU正在处理某件事情的时候，外部发生了某一事件，请求CPU迅速去处理，CPU暂时停止当前的工作，转入处理所发生的事件，处理完以后，再回到原来被停止的地方，继续原来的工作。这样的过程称为中断。中断源是指产生中断的请求源。一般计算机系统允许有多个中断源，当几个中断源同时向CPU请求中断，要求服务的时候，就存在CPU优先响应哪一个中断源请求的问题，一般计算机根据中断源（所发生的实时事件）的轻重缓急排队，优先处理最紧急事件的中断请求，于是便规定每一个中断源都有一个中断优先级别。2、中断响应时间是否为确定不变的？为什么？答：不是确定不变的。和电平在每一个

19、机器周期的S5P2被采样并锁存到IE0、IEl中，这个新置入的IE0、IEl状态等到下一个机器周期才被查询电路查询到。如果中断被激活，并且满足响应条件，CPU接着执行一条硬件子程序调用指令以转到相应的服务程序入口，该调用指令本身需两个机器周期。这样，在产生外部中断请求到开始执行中断服务程序的第一条指令之间，最少需要三个完整的机器周期。 如果中断请求被前面列出的三个条件之一所阻止，则需要更长的响应时间。这样，在一个单一中断的系统里，外部中断响应时间总是在38个机器周期之间。3、中断响应后，是怎样保护断点和保护现场的？响应中断时，先置位相应的优先级状态触发器（该触发器指出CPU开始处理的中断优先级

20、别），然后执行一条硬件子程序调用，使控制转移到相应的入口，清0中断请求源申请标志（TI和RI除外）。接着把程序计数器的内容压入堆栈（但不保护PSW），将被响应的中断服务程序的入口地址送程序计数器PC。4、AT89C51有几个中断源？有几级中断优先级？各中断标志是如何产生的？又是如何清除的？响应中断时，各中断源中断入口地址是多少？AT89C51单片机有5个中断源，具有2级中断优先级。中断源 入口地址 外部中断0 0003H 定时器T0 000BH 外部中断1 0013H 定时器Tl 001BH串行口中断 0023H 5、试编写一段对中断系统初始化的程序，使之允许INT0、INT1、T0和串行口中

21、断，且使串行口中断为高优先级中断。6、单片机片内定时器与计数器的主要区别是什么？定时器实际上也是工作在计数方式下，只不过对固定频率的脉冲计数，由于脉冲周期也固定，由计数值可以计算出计数时间，有定时的功能；计数器是对外部输入的非固定频率的脉冲计数，由于脉冲周期无规律，就无法计算时间，只能计数脉冲个数。7、若TMOD=B6H，T/C0和T/C1分别工作在什么方式？8、设晶振频率fosc=12MHz，AT89C51定时器0的方式0、方式1、方式2的最大定时时间分别为多少？ 方式0 13位定时器最大定时间隔2131S8.192ms 方式1 16位定时器最大定时间隔2161S65.536ms 方式2 8

22、位定时器最大定时间隔281S256S9、设晶振频率=6MHz，利用定时器0的方式1在P1.0产生一串50Hz的方波。定时器溢出时采用中断方式处理。解：T=1/F=1/50=0.02=20ms(216-N)2us=10000 216-N=5000N=216-5000=60536N=EC78HORG 0000HLJMP STARTORG 000BHAJMP DS90ORG 0030H START: MOV SP,#60H MOV TMOD,#01H MOV TH0,#0EC, MOV TL0,#78H SETB ET0 SETB EA SETB TR0 SJMP $ DS90: CPL P1.0

23、RETI10、并行数据通信与串行数据通信各有什么特点？分别适用于什么场合？基本的通信方式有两种：a并行方式，数据的各位同时传送；b串行方式，数据一位一位顺序传送，并行通信通过并行输入输出接口进行，数据有多少位就要有同样数量的传送线。并行通信的优点是处理速度快，缺点是传输线多。因此并行传输适用于近距离传输、处理速度快的场合。串行通信借助于串行输入输出接口实现，只要一条传输线。故串行通信节省传送线，特别是当位数多和长距离传送时，这个优点就更为突出。11、串行异步通信的数据帧格式是怎样的：这种通信方式的主要优缺点是什么？异步通信 这种方式在传送数据时，用一个起始位表示一个字符的开始，用一个停止位表示

24、字符的结束，如图所示。由起始位到停止位的所有位构成一个字符的全部信息，称为一帧。每一帧包括以下几部分：(1)起始位 它标志传送数据的开始，一般为低电平，占一位。(2)数据位 要传送的字符，一般是7位(ASCII码)，由低位到高位传送。(3)奇偶校验位 为了校验串行传送的正确性，一般都设有奇偶校验位，占一位。(4)停止位 异步通信的特点是传送数据以帧为单位，每帧都有一定的格式。都是以起始位开始，以停止位结束，每帧的长度预先选定。当线路不发送数据时处于停止位电平。第5部分习题答案1、8031单片机为核心，对其扩展16KB的程序存储器，画出硬件电路并给出存储器的地址分配表。电路图：8031引脚：P2

25、.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 2.1 P2.0 P0.7 P0.0地址线： A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A027128：0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 1 1 1 1 1 1 11地址为:0000H3FFFH2、采用统一编址的方法对8031单片机进行存储器扩展。要求用一片2764、一2864和一片6264，扩展后存储器的地址应连续，试给出电路图及地址分配表。 电路图： 8031引脚：P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 P0.7P0.0地址

26、线：A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A02764：0 0 0 0 0 0 0 0 0.0 | 0 0 0 1 1 1 1 1 11地址:0000H1FFFH2864: 0 0 1 0 0 0 0 0 00 | 0 0 1 1 1 1 1 1 11地址:2000H3FFFH3、用8255A扩展并行I/O口，其中A口输入，B口输出，画出电路连接图，并给出8255A的初始化程序。电路图： （2）MCS-51引脚：P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 P0.7 P0.6 P0.5 P0.4

27、P0.3 P0.2 P0.1 P0.0 地址线：A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A2 A1 A08255A地址： A口：1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 DFFCH B口：1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 DFFDH C口： 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 DFFEH 控制口：1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 DFFFH（3）程序： MOV DPTR，#DFFFH MOV A，DPTRMOV A，#90H IN

28、C DPTRMOVX DPTR，A MOVX DPTR，AMOV DPTR，#DFFCH4.用8255A扩展电路设计4路抢答器。要求A口输入四路抢答信号，B口输出四路抢答指示（用LED发光二极管）和声音提示。程序：MOV DPTR, #7FFFHMOV A, #98HMOVX DPTR, ANO: MOV DPTR, #7FFCHMOVX A, DPTRJB ACC.4, NOLCALL YS10MSJB ACC.4, NOJNB ACC.4, $ZERO: MOV DPTR, #7FFCHMOVX A, DPTRJB ACC.0, ONELCALL YS5MSJB ACC.0, ONELCALL LAMPLJMP NOONE: JB ACC.1, TWOLCALL YS5MSJB ACC.1, TWOLCALL LAMPLJMP NOTWO: JB ACC.2, THRLCALL YS5MSJB ACC.2, THRLCALL LAMPLJMP NOTHR: JB ACC.3, ZEROLCALL YS5MSJB ACC.3, ZEROLCALL LAMPLJMP NOLAMP:ANL A, #0FFHMOV DPTR, #7FFDHMOVX DPTR , ARET 5、 如图2-10所示8031与AD0809的接口电路，把P3.0改成P3.2,请采用中断