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1、完整版单片机原理及应用习题答案第三版第一章习题参考答案1-1 ：何谓单片机？与通用微机相比，两者在结构上有何异同？ 答：将构成计算机的基本单元电路如微处理器 （CPU） 、存储器、 I/O 接口电路和相应实时控制器件等电路集成在一块芯片上，称其为单片微型计算机，简称单片机。单片机与通用微机相比在结构上的异同：（1） 两者都有CPU但通用微机的 CPU主要面向数据处理，其发展主要围绕数据处理功能、计算速度和精度的进一步提高。例如，现今微机的 CPU都支持浮点运算，采用流水线作业，并行处理、多级高速缓冲（Cache）技术等。CPU的主频达到数百兆赫兹（MHz），字长普遍达到32 位。单片机主要面向

2、控制，控制中的数据类型及数据处理相对简单，所以单片机的数据 处理功能比通用微机相对要弱一些， 计算速度和精度也相对要低一些。 例如， 现在的单片机 产品的CPU大多不支持浮点运算，CPU还采用串行工作方式，其振荡频率大多在百兆赫兹范 围内；在一些简单应用系统中采用 4位字长的CPU在中、小规模应用场合广泛采用 8位字长单片机，在一些复杂的中、大规模的应用系统中才采用 16 位字长单片机， 32 位单片机产 品目前应用得还不多。（2） 两者都有存储器，但通用微机中存储器组织结构主要针对增大存储容量和 CPU对数据的存取速度。现今微机的内存容量达到了数百兆字节 （MB），存储体系采用多体、并读技术

3、和段、页等多种管理模式。 单片机中存储器的组织结构比较简单， 存储器芯片直接挂接在单片机的 总线上，CPU对存储器的读写按直接物理地址来寻址存储器单元，存储器的寻址空间一般都为 64 KB 。（3） 两者都有I/O接口，但通用微机中I/O接口主要考虑标准外设（如CRT标准键盘、鼠标、打印机、硬盘、光盘等 ） 。用户通过标准总线连接外设，能达到即插即用。单片机应用 系统的外设都是非标准的， 且千差万别， 种类很多。 单片机的 I/O 接口实际上是向用户提供的与外设连接的物理界面。 用户对外设的连接要设计具体的接口电路， 需有熟练的接口电路设计技术。另外，单片机的微处理器（CPU）、存储器、I/O

4、接口电路集成在一块芯片上，而通用微 机的微处理器（CPU）、存储器、I/O接口电路一般都是独立的芯片1-4 IAP 、 ISP 的含义是什么？ISP：In System Programable ，即在系统编程。用户可以通过下载线以特定的硬件时序 在线编程（到单片机内部集成的 FLASH上），但用户程序自身不可以对内部存储器做修改。IAP:In Application Programable ，即在应用编程。用户可以通过下载线对单片机进行 在线编程，用户程序也可以自己对内部存储器重新修改。1-6 51 单片机与通用微机相比 , 结构上有哪些主要特点 ?（1）单片机的程序存储器和数据存储器是严格区

5、分的，前者为 ROM后者为RAM（ 2）采用面向控制的指令系统，位处理能力强；（ 3） I/O 引脚通常是多功能的；（ 4） 产品系列齐全，功能扩展性强；（ 5） 功能是通用的，像一般微处理机那样可广泛地应用在各个方面。1-7 51 单片机有哪些主要系列产品 ?（ 1） Intel 公司的 MCS-51 系列单片机：功能比较强、价格比较低、较早应用的单片 机。此系列三种基本产品是： 8031/8051/8751；（2） ATMEL公司的89系列单片机：内含 Flash存储器，开发过程中可以容易地进 行程序修改。有 8位Flash子系列、ISP_Flash子系列、l2C_Flash子系列；（3）

6、 SST公司的SST89系列单片机：具有独特的超级 Flash技术和小扇区结构设计,采用IAP和ISP技术；（4） PHILIPS公司的增强型80C51系列单片机：其产品类型较完整，包括通用型、Flash型、OTP型和低成本型，主要产品系列包括 P80、P87、P89、LPC76、LPC900第二章习题参考答案2-1 51单片机内部包含哪些主要逻辑功能部件？（1） 一个8位微处理器 CPU。（2） 256B数据存储器 RAM和特殊功能寄存器 SFR。（3） 4K程序存储器 ROM。（4） 两个定时/计数器，用以对外部事件进行计数，也可用作定时器。（5） 四个8位可编程的I/O （输入/输出）并

7、行端口，每个端口既可做输入，也可做输出。（6） 一个串行端口，用于数据的串行通信（7） 1个可管理5个中断源、2级优先嵌套的中断管理系统；。（8） 片内振荡器及时钟发生器。2-2 MCS-51引脚中有多少I/O总线？它们和单片机对外的地址总线和数据总线有什么关系 ?地址总线和数据总线各是几位？32条I/O 口线，分为4组，每组8条，称为P0P3 口，P0 口有8位数据总线和地址总 线的低8位，P2 口有地址总线的高 8位，因此单片机的地址总线位是 16位，寻址空间为64KB ,数据总线位宽为8位。同时在P3 口还R/W控制信号线。I/O 口线的总数与地址总线 和数据总线没有多大联系， 只是说地

8、址总线和数据总线需要占用一定的端口。 像AT89C2051单片机，只有15条I/O 口线（P3.6没有引出，作为内部使用），分为P1 口（ 8位）和P3 口 （7位），没有所谓的地址总线和数据总线，并且 P1 口并不完整，因为 P1.0和P1.1被电压比较器占用了。2-3 51单片机的 EA, ALE,PSEN信号各自功能是什么？EA :为片外程序存储器选用端 ，该引脚有效（低电平）时，只选用片外程序存储器，否则单片机 上电或复位后选用片内程序存储器。ALE :地址锁存有效信号输出在访问片外程序存储器期间 ,ALE以每机器周期两次进行信号输出，其下降沿用于控制锁存 P0输出的低8位地址；在不访

9、问片外程序存储器期间,ALE端仍以上述频率（振荡频率fsc的1/6）出现,可作为对外输出的时钟脉冲或用于 定时目的.PSEN:片外程序存储器读选通信号输出端，低电平有效。2-4 51系列单片机有哪些信号需要芯片引脚的第二功能方式提供P3.0 : RxD串行口输入端P3.1 : TxD串行口输出端P3.2 : INT0 外部中断0请求输入端，低电平有效P3.3 : INT1 外部中断1请求输入端，低电平有效P3.4 : T0 定时/计数器0技术脉冲输入端P3.5 : T1 定时/计数器1技术脉冲输入端P3.6 : WR 外部数据存数器写选通信信号输出端，低电平有效P3.7 : RD 外部数据存数

10、器读选通信信号输出端，低电平有效2-5 51 系列单片机的程序状态字 PSW 中存放什么信息？其中的 OV 标志位在什么情况下 被置位？置位是表示什么意思？PSW 是一个 8 位标志寄存器，它保存指令执行结果的特征信息，以供程序查询和判别。 1）做加法时，最高位，次高位之一有进位则 OV 被置位2）做减法时，最高位，次高位之一借位则 OV 被置位3）执行乘法指令 MUL AB ，积大于 255， OV=14）执行除法指令 DIV AB ，如果 B 中所放除数为 0 ，OV=10V=1 ，置位反映运算结果超出了累加器的数值范围2-9 片内 RAM 低 128 单元划分为哪几个区域？应用中怎么样合

11、理有效的使用？ 工作寄存器区，位寻址区，数据缓冲区1工作寄存器区用于临时寄存 8位信息，分成 4 组，每组有 8个寄存器，每次只用 1 组， 其 他各组不工作2位寻址区（20H2FH ）,这16个单元的每一位都赋予了一个位地址，位地址范围为 00H7FH ，位寻址区的每一位都可能当作软件触发器，由程序直接进行位处理。3由于工作寄存器区，位寻址区，数据缓冲区统一编址， 使用同样的指令访问，因此这三个区既有自己独特的功能，又可统一调度使用，前两个已未使用的单元也可作为一般的用户RAM 单元。2-10 51 系列单片机的堆栈与通用微机中的堆栈有何异同？在程序设计时，为什么要对堆栈指针 SP 重新赋值

12、？堆栈是按先进后出或后进先出的远侧进行读 /写的特殊 RAM 区域51 单片机的堆栈区时不固定的，可设置在内部 RAM 的任意区域内当数据压入堆栈时，SP的内容自动加1，作为本次进栈的指针，然后再存取数据 SP的值 随着数据的存入而增加，当数据从堆栈弹出之后， SP的值随之减少，复位时，SP的初值为07H ，堆栈实际上从 08H 开始堆放信息， 即堆栈初始位置位于工作寄存器区域内， 所以要重 新赋值2-13 什么是时钟周期，机器周期和指令周期？当振荡频率为 6MHZ 时，一条双周期指令的执行时间是多少？时钟周期： 2 个 CPU 振荡脉冲信号的周期 机器周期：一个机器周期包含 6 个状态周期

13、指令周期：执行一条指令所占用的全部时间 12MHZ 时，一条双周期指令周期时间为 2us 6MHZ 时，一条双周期指令周期时间为 4us2-14 定时器 /计数器定时与计数的内部工作有何异同？ 定时工作模式和技术工作模式的工作原理相同，只是计数脉冲来源有所不同： 处于计数器工作模式时，加法计数器对芯片端子 T0（P3.4） 或 T1（P3.5） 上的输入脉冲计数； 处于定时器工作模式时，加法计数器对内部机器周期脉冲计数。2-15 定时器 /计数器有四种工作方式，它们的定时与计数范围各是多少？使用中怎样选择工作方式？工作方式0:定时范围：18192us；计数值范围：18192工作方式1:定时范围

14、：165536us;计数值范围：165536工作方式2:定时范围：1256us;计数值范围：1256工作方式3:定时范围：1256us;计数值范围：1256MlMOH作寿武0O0O1I0L13通过TMOD来选择，低4位用于定时器/计数器0,高4位用于定时器/计数器1DT6D5D4D3DIDOGATEerrMlMOGATECTMlMOM1,M0 :定时器计数器工作方式选择位2-16 定时器/计数器的门控方式与非门控方式有何不同？使用中怎么样选择哪种工作 方式？初值应设置为多少（十六进制）？GATE :门控位，用于控制定时器 /计数器的启动是否受外部中断请求信号的影响。GATE=1，则定时器/计数

15、器0的启动受芯片引脚INT0（P3.2）控制，定时器/计数器1的启 动受芯片引脚INT1（P3.3）控制GATE=0，则定时器/计数器的启动与引脚 INT0、INT1无关，一般情况下 GATE=02-18 51单片机的五个中断源中哪几个中断源在 CPU响应中断后可自动撤除中断请求 ，哪几个不能撤除中断请求？ CPU不能撤除中断请求的中断源时， 用户应采取什么措施？可自动撤除：计数器 T0T1的溢出中断不可自动撤除：电平触发的外部中断；发送接收中断1）电平触发的外部中断：由于 CPU对INTx引脚没有控制作用，也没有相应的中断请求标志位，因此需要外接电路来撤除中断请求信号。2）串行口的发送/接收

16、中断：当串行口发送完或接收完一帧信息时， SCON的TI,RI向CPU申请中断，响应中断后，接口电路不能自动将 TI或RT清0，用户需采用软件方法将TI或RT清0,来撤除中断请求信号2-21使单片机复位有几种方式？复位后单片机的初始状态如何？上电复位，按钮复位（ PC）=0000H :程序的初始入口地址为 0000H（PSW） =00H :由于RS1（PSW.4）=0,RS0（ PSW.3） =0,复位后单片机选择工作寄存器 0组（SP）=07H:复位后堆栈早起片内 RAM的08H单元处建立TH1、TL0、TH0、TL0:他们的内容为00H，定时器/计数器的初值为0（TMOD）=00H:复位后

17、定时器/计数器T0、T1定时器方式0，非门控方式（TCON）=00H:复位后定时器/计数器T0、T1停止工作，外部中断0、1为电平触发方 式（T2CON） =00H :复位后定时器/计数器T2停止工作（SCON）=00H :复位后串行口工作在移位寄存器方式，且禁止串行口接收IE ） =00H: 复位后屏蔽所有中断（IP） =00H:复位后所有中断源都直指为低优先级P0P3:锁存器都是全1状态，说明复位后 4个并行接口设置为输入口2-23 51 单片机串行口有几种工作方式？这几种工作方式有何不同？各用于什么场 合？有 4 种工作方式:方式 0、方式 1 、方式 2、方式 3 工作方式:方式 0

18、移位寄存器方式 ;方式 1 、方式 2、方式 3 都是异步通信方式 场合:方式 0 不用于通信，而是通过外接移位寄存器芯片实现扩展 I/O 口的功能；方式 1 用于双机通信；方式 2、 3 主要用于多机通信，也可用于双机通信第三章参考答案3-1 何谓寻址方式？ 51 单片机有哪几种寻址方式？这几种方式是如何寻址的？ 所谓寻址方式 ,就是 CPU 执行那个一条指令时怎样找到该指令所要求的操作数的方 式。1）立即寻址:操作数直接出现在指令中，紧跟在操作码的后面，作为指令的一部分 与操作码一起存放在程序存储器中，可以立即得到并执行，例如: MOV A， #30H 指令中 30H 就是立即数。这一条指

19、令的功能是执行将立即数 30H 传送到累加器 A 中的操 作。2） 寄存器寻址:操作数放在寄存器中，在指令中直接以寄存器的名字来表示操作数的地址。例如MOV A, R0,即将R0寄存器的内容送到累加器 A中。3） 寄存器间接寻址方式:由指令指出某一寄存器的内容作为操作数地址的寻址方法，例如：MOV A R1将以工作寄存器 R1中的内容为地址的片内 RAM单元的数据传送到 A中去。4） 直接寻址： 指令中直接给出操作数所在的存储器地址，以供取数或存数的寻址方式称为 直接寻址。例如： MOV A ，40H 指令中的源操作数就是直接寻址， 40H 为操作数 的地址。该指令的功能是把片内 RAM 地址

20、为 40H 单元的内容送到 A 中5） 变址寻址：基地址寄存器加变址寄存器间接寻址6） 相对寻址：相对寻址是以当前程序计数器 PC值加上指令中给出的偏移量 rel，而构成实际操作数地址的寻址方法。它用于访问程序存储器，常出现在相对转移指令中。7） 位寻址： 位寻址是在位操作指令中直接给出位操作数的地址， 可以对片内 RAM 中的128 位和特殊功能寄存器 SFR 中的 93 位进行寻址。3-2 访问片内、片外程序存储器有哪几种寻址方式？ 采用基址寄存器加变址寄存器间接寻址方式MOVC A,A+DPTR MOVC A,A+PC3-3 访问片内 RAM 单元和特殊功能寄存器各有哪几种寻址方式？ 访

21、问片内 RAM 有：立即寻址，寄存器寻址，寄存器间接寻址，直接寻址 特殊功能有：直接寻址3-4 若要完成以下的数据传送，应如何用 51 的指令来完成。（1） R0 的内容送到 R1 中。MOV A, R1MOV R0,A（2）外部RAM的20H单元内容送 R0，送内部 RAM的20H单元。MOV DPTR,#0020HMOVX A,DPTRMOV R0,A3-5 试比较下列每组两条指令的区别1） MOV A,#24 与 MOV A,24H2） MOV A,R0 与 MOV A,R03） MOV A,R0 与 MOVX A,R04） MOV A,R1 与 MOVX A,DPTR1）前者为立即寻址

22、，将立即数 24H 单元的内容送到 A 中；后者为直接寻址，将 24H 单元的片内 RAM 内容送到 A 中。2） 前者为直接寻址，将 R0单元的内容送到 A中，后者为寄存器间接寻址，将 R0中 的内容为地址的片内 RAM 单元的数据送到 A 中。3） 前者为寄存器间接寻址，将 R0 中的内容为地址的片内 RAM 单元的数据送到 A； 后者为寄存器间接寻址，将 R0 中的内容为地址的片外 RAM 单元的数据送到 A 中。4）用 R1 做地址指针可寻址片内 RAM 的 256 个单元， 但能访问 SFR 块，也可 8 位地 址访问片外RAM的低256个地址单元（00ffH）；用DPTR做地址指针

23、，用于访问片外RAM 的 64KB 范围(OOOOffffH) ( 16 位)。1 ) XCHA，R0( A) =30H,(PSW)=00H,2) XCHA，30H( A ) =A5H,(PSW)=00H3) XCHA，R0( A ) =A5H,(PSW)=00H4) XCHDA，R0(A) =75H,(PSW)=01H5) SWAPA( A)=A7H,(PSW)=01H6) ADDA，R0 ( A) =AAH,(PSW)=00H7) ADDA，30H (A) =1FH,(PSW)=81H8) ADDA，#30H( A ) =AAH,(PSW)=00H9) ADDCA，30H(A) =20H,

24、(PSW)=01H10 ) SUBBA，30H( A) =D5H,(PSW)=85H11 ) SUBBA，#30H( A) =4AH,(PSW)=01H12 ) INC R0( A ) =7AH,(PSW)=80H ；13 ) MULAB3-6 已知（ A） = 7AH ，（写出以下各条指令执行后R0) = 7AH ，14 ) DIV AB3-7 已知（ A） =02H，（R1） =7FH，（DPTR） =2FFCH， （SP） =30H，片内 RAM （ 7FH）=70H，片外 RAM （ 2FFEH）=11H，ROM （2FFEH）=64H，试分别 写出以下指令执行后目标单元的结果。1 )

25、 MOVX DPTR,A2)MOVX A,R13)MOVC A,A+DPTR4)PUSH ACC1) (2FFEH) =02H2)( A) =70H3） （A） = （ 02H+2FFCH ） = （2FFEH ） =64H4） （31H）=02H3-9 DA A指令有什么作用？怎样使用？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。修正的条件和方法为：若（A0 3） 9 或（AC） =1，则（A0 3） +06H A0 3）;若（A4 7） 9 或（CY） =1，则（A4 7） +06H A4 7）。若以上二条同时发生，或高 4位虽等

26、于9，但低4位修正后有进位，则应加 66H修正。3-9设（A） =83H , （ RO） =17H , （17H ） =34H，分析当执行下面的每条指令后目标单元的内容，及4条指令组成的程序段执行后 A的内容是什么？ANLA,#17H；与ORL17H,A；或XRLA,R0；异或CPLA取反ANLA,#17H10000011 与 00010111 :=0000 0011ORL17H,A00110100 或 00000011 =0011 0111XRLA,R000110111 异或 0000 0011 = 0011 0100CPLAA 1100 1000 CBH3-10请写出达到下列要求的逻辑操作

27、的指令，要求不得改变未涉及位的内容1） 使累加器A的低位置 12） 清累加器A的高4位3） 使 A.2 和 A.3 置 1 4） 清除 A.3、A.4、A.5、A.6SETB ACC.1;ANL A,#0FH;ORL A,#00001100BANL A,#10000111B3-11指令LJIMP addr16与AJMP addr11的区别是什么？LJIMP addr16是长转移， LCALL的作用就是将 addr16直接赋给 PCAJMP addr11，在当前 PC的2KB范围跳转（因为 addr11就是2KB ）, 即PC高 五位不变，低一位等于 addr11o3-12试说明指令 CJNE

28、R1 , #7AH , 10H的作用。若本条指令地址为 2500H，其转移地址是多少？当前地址 2500H 执行该指令后 PC为2503H，加上10H后，目标地址是2513H。3-13下面执行后（SP） =42H （A） = 40H （B） =40H并解释每条指令的作用。ORG 2000HMOVSP,#40HMOVA,#30HLCALL2500HADDA,#10HMOVB,A;起始地址为 2000H;(SP) =40H;(A) =30H;调用2500H子程序;(A ) ( A) +10 , (A ) =40H;(B) =40HHERE:SJMP HEREORG 2500H ；起始地址为 250

29、0HMOV DPTR,#2009H ；（ DPTR） =2009HPUSH DPL ；（ SP） =40H+1=41HPUSH DPH ; （SP）=41H+1=42HRET ; 返回3-14已知 P1.7= 1， A.0= 0 ， C= 1， FIRST=1000H ， SECOND=1020H ，试写出下列 指令的执行结果。（1）MOV 26H ， C 1（2）CPL A.0 1（3）CLR P1.7 0（4） ORL C， /P1.7 1（5） FIRST ： JC SECOND（6） FIRST ： JNB A.0 ， SECOND7）SECOND ： JBC P1.7， FIRST3

30、-15 经汇编后，下列各条语句标号将是什么值？ORG 2000HTABLE ： DS 5DB 15， 20， 25， 30 （2005H）=15 ，BEGIN ： MOV A ， R0 3-16 设 fosc=12MHZ, 定时器 /计数器 0 的初始化程序和中断服务程序如下： MOV TH0,#0DHMOV TL0,#0D0HMOV TMOD,#01HSETB TR0 ;中断服务程序ORG 000BHMOV TH0,#0DHMOV TL0,#0D0HRETI 问： 1）该定时器 /计数器工作于什么方式 ?2）相应的定时时间或计数值是多少？3）为什么在中断服务程序中药重置定时器 /计数器的初值？1）方式 12）定时时间为： fosc=12MHZ Tcy=1us T=N*Tcy=（65536-x）*Tcy 定时范围： 165536计数值为： N=216 -x=65536-x 计数范围为： 1655363）定时器 T0 的溢出对外无脉冲信