单片机原理及接口技术部分习题与参考答案.docx

1、单片机原理及接口技术部分习题与参考答案单片机原理及接口技术（修订本）部分习题与参考答案第1章 绪论1-2 什么叫单片机一个完整的单片机芯片至少有哪些部件答：将微处理器（CPU）、存储器、定时/计数器及输入输出接口电路等部件集成在一块集成电路上，称为单片微型计算机，简称单片机。一个完整的单片机芯片至少有中央处理器（CPU）、随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、定时/计数器及I/O接口等部件。1-5 Intel 公司的主要单片机产品分为哪几大系列各系列的区别何在答：Intel公司的MCS-48系列、MCS-51系列、MCS-96系列产品；48系列的单片机在片内集成4位CPU，片内含有多种I

2、/O接口，有的根据不同用途还配有许多专用接口，价格便宜，控制功能强。51系列的单片机在片内集成8位CPU、片内RAM为128字节，ROM为4K字节，4个并行I/O口、2个16位定时/计数器、串行接口、5个中断源。96系列单片机CPU为16位，片内RAM为232字节，ROM为8K字节，片内带有高速输入输出部件，多通道10位A/D转换部件，中断处理为8级。1-6 叙述51子系列与52子系列的区别答：51子系列包含8031/8051/8751三种型号，它们的基本组成、基本性能都相同，都具有一个8位CPU、片内数据存储器RAM128B、2个16位定时计数器、有5个中断源，一个全双工串行接口，它们之间的

3、区别在于片内程序存储器配置：8031片内没有ROM，使用时需在片外接EPROM。8051片内含有4KB的掩模ROM，其中的程序是生产厂家制作芯片时烧制的。8751片内含有4KB的EPROM，用户可以先用紫外线擦除器擦除，然后再利用开发机或编程器写入新的程序。52子系列包含8032/8052/8752三种型号，52子系列与51子系列的区别在于：片内ROM和RAM的容量比8051子系列各增加一倍，另外，增加了一个定时/计数器和一个中断源。第2章 MCS-51系列单片机的结构及原理2-2 MCS-51单片机的引脚有何功能在使用8031时如何接法使用8751时如何接法答：引脚是片内外程序存储器的选择信

4、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。2-4 MCS-51单片机的内部存储空间是怎样分配的答：MCS-51单片机的内部存储空间分为数据存储器和程序存储器。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（00H1FH），位寻址区（20H2FH）和用户RAM

5、区（30H7FH）。高128字节是供给特殊功能寄存器使用的，因此称之为特殊功能寄存器区。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。2-5 如何从MCS-51单片机的4个工作寄存器组中选择当前工作寄存器组答：MCS-51单片机提供了4组工作寄存器，对于当前工作寄存器组的选择，是通过PSW中的RS1和RS0来进行选择。具体关系如下表：RS1RS0当前寄存器组00第0组工作寄存器01第1组工作寄存器10第2组工作寄存器11第3组工作寄存器2-6 内部RAM低128个单元是如何划分的答：内部RAM低128个单元按用途分成3个区域：工

6、作寄存器区（00H1FH），位寻址区（20H2FH）和用户RAM区（30H7FH）。2-7 DPTR是什么寄存器它的作用是什么它由哪几个寄存器组成答：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，以便对外部数据存储器RAM中的数据进行操作。DPTR由高位字节DPH和低位字节DPL组成。2-8 什么是堆栈堆栈有何作用为什么在程序初始化时要对SP重新赋值答：所谓堆栈，顾名思义就是一种以“堆”的方式工作的“栈”。堆栈是在内存中专门开辟出来的按照“先进后出，后进先出”的原则进行存取的RAM区域。堆栈的用途是保护现场和断点地址。在8051单片机复位后，堆栈指针SP总是初始化到

7、内部RAM地址07H。从08H开始就是8051的堆栈区，这个位置与工作寄存器组1的位置相同。因此，在实际应用中，通常要根据需要在程序初始化时对SP重新赋值，以改变堆栈的位置。2-9 试述程序状态字寄存器PSW各位的含义。答：程序状态字寄存器PSW是8位寄存器，用于存放程序运行的状态信息。CY（）：进位标志位。AC（）：辅助进位标志位。F0（）、F1（）：用户标志位。RS1（）、RS0（）：工作寄存器组选择位。OV（）：溢出标志位。P（）：奇偶标志位。2-10 P0、P1、P2、P3口的结构有何不同使用时要注意什么各口都有什么用途答：P0口由一个所存器、两个三态输入缓冲器、场效应管、控制与门、反

8、相器和转换开关组成；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口内没有转换开关，但有上拉电阻；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。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。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”。2-11 请说出指令周期、机器周期、状态和拍的概念。当晶振频率为12MHz、8MHz时，一个机器周期为多少微秒答：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

9、所需要的时间。状态：振荡脉冲经过二分频后，得到的单片机的时钟信号。拍：振荡脉冲的周期。当晶振频率为12MHz时，一个机器周期为1s；当晶振频率为8MHz时，一个机器周期为3s。2-12 什么是单片机复位复位后单片机的状态如何答：在时钟电路工作后，只要在单片机的RESET引脚上出现24个时钟震荡脉冲（两个机器周期）以上的高电平，单片机就能实现复位。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，P0P3口为FFH外，其余寄存器均为0。第3章 MCS-51系列单片机的指令系统3-3 MCS-51系列单片机有哪几种寻址方式各种寻址方式所对应

10、的寄存器或存储器寻址空间如何答：MCS-51系列单片机提供了7种寻址方式：（1）立即寻址：操作数在指令中直接给出，立即数前面有“#”。（2）直接寻址：在指令中直接给出操作数地址。对应片内低128个字节单元和特殊功能寄存器。（3）寄存器寻址：以寄存器的内容作为操作数。对应的寄存器有：R0R7、A、AB寄存器和数据指针DPTR。（4）寄存器间接寻址：以寄存器的内容作为RAM地址，该地址中的内容才是操作数。对应片内RAM的低128个单元采用R0、R1作为间址寄存器，片外RAM低256个单元可用R0、R1作为间址寄存器，整个64KB空间可用DPTR作为间址寄存器。（5）变址寻址：以DPTR或PC作为基

11、址寄存器，以累加器A作为变址寄存器，并以两者内容相加形成的16位地址作为操作数地址。对应片内、片外的ROM空间。（6）相对寻址：只在相对转移指令中使用。对应片内、片外的ROM空间。（7）位寻址：对可寻址的位单独进行操作。对应位寻址区20H2FH单元的128位和字节地址能被8整除的特殊功能寄存器的相应位。3-4 若访问特殊功能寄存器，可使用那些寻址方式答：直接寻址方式。3-5 若访问外部RAM单元，可使用那些寻址方式 答：寄存器间接寻址方式。3-6 若访问内部RAM单元，可使用那些寻址方式答：立即寻址方式，直接寻址方式，寄存器寻址方式，寄存器间接寻址方式，位寻址方式。3-7 若访问内外程序存储器

12、，可使用那些寻址方式答：变址寻址方式3-9 外部数据传送指令有几条试比较下面每一组中两条指令的区别。（1） MOVX A，R1 ， MOVX A，DPTR（2） MOVX A，DPTR ， MOVX DPTR，A （3） MOV R0 ，A ， MOVX R0，A（4） MOVC A，A+DPTR ， MOVX A，DPTR答：外部数据传送指令有6条： MOVX A，DPTR MOVX DPTR，A MOVX A，Ri MOVX Ri，A MOVC A，A+DPTR MOVC A，A+PC（1）MOVX A，R1 MOVX A，DPTR 都是访问片外RAM，但二者寻址范围不同。 前1条指令是对

13、片外RAM低256个单元的“读”操作。 后1条指令是对片外RAM64KB空间的“读”操作。（2）MOVX A，DPTR MOVX DPTR，A 访问空间相同，但数据传送方向不同。 前1条指令是对片外RAM64KB空间的“读”操作。 后1条指令是对片外RAM64KB空间的“写”操作。（3）MOV R0，A MOVX R0，A 二者访问的空间不同。 前1条指令是对片内RAM低128个单元的“写”操作。 后1条指令是对片外RAM低256个单元的“写”操作。（4）MOVC A，A+DPTR MOVX A，DPTR 二者访问的空间不同，寻址方式不同。 前1条指令是变址寻址方式，对ROM操作。 后1条指令

14、是寄存器间接寻址方式，对片外RAM操作。3-10 已知（30H）=40H，（40H）=10H，（10H）=32H，（P1）=EFH，试写出执行以下程序段后有关单元的内容。MOV R0， #30HMOV A， R0MOV R1， A MOV B， R1MOV R1, P1MOV P2, P1MOV 10H, #20HMOV 30H, 10H答： R030H，（R0）=30HA（R0），（A）=40HR1（A），（R1）=40HB（R1），（B）=10H（R1）（P1），（R1）=（40H）=EFHP2（P1），（P2）=EFH10H20H，（10H）=20H30H（10H），（30H）=20H结

15、果：（R0）=30H，（A）=40H，（R1）=40H，（B）=10H，（40H）=EFH，（P2）=EFH，（10H）=20H，（30H）=20H3-11 试写出完成以下数据传送的的指令序列。 （1）R1的内容传送R0； （2）片外RAM 60H单元的内容送入R0； （3）片外RAM 60H单元的内容送入片内RAM 40H单元；（4）片外RAM 1000H单元的内容送入片外RAM 40H单元； （5）ROM 2000H单元的内容送入R2； （6）ROM 2000H单元的内容送入片内RAM 40H单元； （7）ROM 2000H单元的内容送入片外RAM 0200H单元。答：（1）由于在工作寄存

16、器与工作寄存器之间不能直接传送数据，所以需要借助累加器A。 MOV A，R1 MOV R0，A（2）片外RAM向片内RAM传送数据，不能直接进行，需要借助累加器A。由于片外RAM是60H单元，地址小于FFH，所以间址寄存器使用Ri即可。 MOV R1，#60H MOVX A，R1 MOV R0，A（3） MOV R1，#60H MOVX A，R1 MOV 40H，A（4）片外数据不能直接送入片外单元，需要先将片外数据读入累加器，然后再送到片外。 MOV DPTR，#1000H MOVX A，DPTR MOV R1，#40H MOVX R1，A（5）ROM中的数据需要使用查表指令才能读出来，所以

17、此题不能使用一般的传送指令从ROM中读数据。 MOV DPTR，#2000H MOV A，#00H MOVC A，A+DPTR MOV R2，A（6） MOV DPTR，#2000H MOV A，#00H MOVC A，A+DPTR MOV 40H，A（7） MOV DPTR，#2000H MOV A，#00H MOVC A，A+DPTR MOV DPTR，#0200H MOVX DPTR，A3-12 试编程，将外部RAM 1000H单元中的数据与内部RAM 60H单元中的数据相互交换。答：片外RAM与片内RAM之间的数据传送不能直接进行，需要借助累加器A。数据交换需要使用数据交换指令XCH。

18、 MOV DPTR，#1000H MOVX A，DPTR XCH A，60H MOVX DPTR，A3-14 已知（A）=5BH，（R1）=40H，（40H）=C3H，（PSW）=81H，试写出各条指令的执行结果，并说明程序状态字的状态。（1） XCH A， R1 （2） XCH A， 40H（3） XCH A，R1 （4） XCHD A， R1（5） SWAP A （6） ADD A， R1（7） ADD A， 40H （8） ADD A， #40H（9） ADDC A， 40H （10） SUBB A， 40H （11）SUBB A， #40H 答：（1）结果：（A）（R1），（A）=40

19、H，（R1）=5BH，（PSW）=81H（2）结果：（A）（40H），（A）=C3H，（40H）=5BH，（PSW）=80H（3）结果：（A）（R1），（A）=C3H，（R1）=（40H）=5BH，（PSW）=80H（4）结果：（A）03（R1）03，（A）=53H，（R1）=（40H）=CBH，（PSW）=80H（5）结果：（A）03（A）47，（A）=B5H，（PSW）=81H（6）结果：A（A）+（R1），（A）=9BH，（PSW）=05H（7）结果：A（A）+（40H），（A）=1EH，（PSW）=80H（8）结果：A（A）+40H，（A）=9BH，（PSW）=05H（9）结果：A（A

20、）+（40H）+CY，（A）=1FH，（PSW）=81H（10）结果：A（A）-（40H）-CY，（A）=97H，（PSW）=85H（11）结果：A（A）- 40H - CY，（A）=1AH，（PSW）=01H3-26 已知（A）=5BH，（R1）=40H，（40H）=C3H，（PSW）=81H，试写出各条指令的执行结果，并说明程序状态字的状态。（1） XCH A， R1 （2） XCH A， 40H（3） XCH A，R1 （4） XCHD A， R1（5） SWAP A （6） ADD A， R1（7） ADD A， 40H （8） ADD A， #40H（9） ADDC A， 40H （

21、10） SUBB A， 40H （11）SUBB A， #40H 答：指令LJMP addr16是长转移指令，指令中提供了16位目的地址，寻址范围是64KB。指令AJMP addr11是绝对转移指令，指令中11位目的地址，其中a7a0在第二字节，a10a8则占据第一字节的高3位，寻址范围是与PC当前值（本指令所在地址+本条指令所占用的字节数2）在同一个2K的区域内。3-27 试分析以下两段程序中各条指令的作用。程序执行完将转向何处 （1） MOV P1，#0CAH MOV A，#56H JB ，L1 JNB ，L2 L1： L2： （2） MOV A，#43H JB ，L1 JBC ，L2 L

22、1： L2： 答：（1） MOV P1，#0CAH ；P1CAH，P1=CAH=B MOV A，#56H ；A56H，A=56H=01010110B JB ，L1 ；若=1，则转移至L1 JNB ，L2 ；若=0，则转移至L2 L1： L2： 执行完本段程序后将转移至L2，因为=0，=0，所以转至L2。（2） MOV A，#43H ；A43H，A=43H=01000011B JB ，L1 ；若=1，则转移至L1 JBC ，L2 ；若=1，则转移至L2，同时将清零 L1： L2： 执行完本段程序后将转移至L2，因为=0，=1，所以转至L2，并且将清零。第4章 汇编语言程序设计 4-3 存放在内部

23、RAM的DATA单元中的变量X是一个无符号整数，试编程计算下面函数的函数值并存放到内部RAM的FUNC单元中。 答： ORG 0300H MOV A，DATA CJNE A，#20，LOP1LOP1： JC LOP3 CJNE A，#50，LOP2LOP2： JC LOP4 MOV B，#1 LJMP LOP5LOP3： MOV B，#2 LJMP LOP5LOP4： MOV B，#5LOP5： MUL AB MOV FUNC，A RET4-5 某单片机应用系统有44键盘，经键盘扫描程序得到被按键的键值（00H0FH）存放在R2中，16个键的键处理程序入口地址分别为KEY0、KEY1、KEY2

24、、KEY15。试编程实现，根据被按键的键值，转对应的键处理程序。答： ORG 0500H MOV DPTR，#JPTAB MOV A，R2 RL A JMP A+DPTRJPTAB： AJMP KEY0 AJMP KEY1 AJMP KEY2 AJMP KEY15KEY0： KEY1： KEY2： KEY15： 4-6 试编程将片内 40H60H单元中内容传送到外部RAM以2000H为首地址的存储区中。答： ORG 0600H MOV R0，#40H MOV DPTR，#2000H MOV R7，#21HLOOP： MOV A，R0 MOVX DPTR，A INC R0 INC DPTR DJNZ R7，LOOP RET4-7 试编程将片内 40H60H单元中内容传送到外部RAM以2000H为首地址的存储区中。答： ORG 0700H MOV DPTR，#DATA MOV R7，#10