单片机原理与应用-赵德安-习题答案

第一章习题 2 根据程序存储器的差别 单片机可以分为哪几种类型 答 MCS 51 系列单片机按片内不同程序存储器的配置来分 可以分为以 下 3 种类型 片内带 Mask ROM 掩膜 ROM 型 8051 80C51 8052 80C52 此类芯 片是由半导体厂家在芯片生产过程中 将用户的应用程序代码通过掩膜工艺制 作到 ROM 中 其应用程序只能委托半导体厂家 写入 一旦写入后不能修改 此类单片机适合大批量使用 片内带 EPROM 型 8751 87C51 8752 此类芯片带有透明窗口 可 通过紫外线擦除存储器中的程序代码 应用程序可通过专门的编程器写入到单 片机中 需要更改时可擦除重新写入 此类单片机价格较贵 不宜于大批量使 用 片内无 ROM ROMLess 型 8031 80C31 8032 此类芯片的片内没有 程序存储器 使用时必须在外部并行扩展程序存储器存储芯片 此类单片机由 于必须在外部并行扩展程序存储器存储芯片 造成系统电路复杂 目前较少使 用 3 单片机的主要特点是什么 它适宜构成通用微机系统还是专用微机系统 为什么 答 单片机是一种集成电路芯片 是采用超大规模集成电路技术把具有数 据处理能力的中央处理器 CPU 随机存储器 RAM 只读存储器 ROM 多种 I O 口和 中断系统 定时器 计时器等功能 可能还包括显示驱动电路 脉宽调 制电路 模拟多路转换器 A D 转换器等电路 集成到一块硅片上构成的一个 小而完善的计算机系统 其主要特点如下 1 价格便宜 10 元以内计算机 2 功能不大 只能专用在适用的领域 但在适用的领域中 性价比却是最 佳 3 可靠性高 抗干扰能力强 4 功耗比较低 对电源要求低 适用面广 5 外围扩展能力强 可以应用到不同的控制系统中 根据其特点可知 单片机功能不大 适宜构成专用微机系统 4 研制微机应用系统时 应如何选择单片机的型号 答 在单片机应用研究系统开发中 单片机是整个设计的核心 设计者需 要为单片机安排合适的外部器件 同时还需要设计整个控制软件 因此选择合 适的单片机型号很重要 目前 市场上的单片机种类繁多 在进行正式的单片 机应用研究系统开发之前 需要根据不同单片机的特性 从中作出合理的选择 所以在单片机选型时 主要需要注意以下几点 1 仔细调查市场 尽量选用主流的 货源充足的单片机型号 这些器件使 用比较广泛 有许多设计资料供学习或参考 2 尽量选择所需硬件集成在单片机内部的型号 例如 ADC DAC I2C SPI 和 USB 等 这样便于整个控制系统的软件管理 减少 外部硬件的投入 缩小整体电路板的面积 从而减少总体投资等 3 对于手持设备 移动设备或者其他需要低功耗的设备 尽量选择低电压 低功耗的单片机型号 这样可以减少能量的消耗 延长设备的使用寿命 4 在资金等条件允许的情况下 尽量选择功能丰富 扩展能力强的单片机 这样便于以后的功能升级和扩展 5 对于体积有限制的产品 尽量选择贴片封装的单片机型号 这样可以减 少电路板面积 从而降低硬件成本 同时也有助于电磁兼容设计 第二章 1 分别写出一个 MCS 51 中 ROM EPROM 无 ROM 型单片机的型号 和内部资源 其中哪个产品内部具有固化的软件 该软件能否被所有用户所使 用 怎样使用该种产品 答 片内带 Mask ROM 掩膜 ROM 型 8051 80C51 8052 80C52 此 类芯片是由半导体厂家在芯片生产过程中 将用户的应用程序代码通过掩膜工 艺制作到 ROM 中 其应用程序只能委托半导体厂家 写入 一旦写入后不能 修改 片内带 EPROM 型 8751 87C51 8752 此类芯片带有透明窗口 可 通过紫外线擦除存储器中的程序代码 应用程序可通过专门的编程器写入到单 片机中 需要更改时可擦除重新写入 片内无 ROM ROMLess 型 8031 80C31 8032 此类芯片的片内没有 程序存储器 使用时必须在外部并行扩展程序存储器存储芯片 MCS 51系 列 单 片 机 分 类 表 子 片 片 片 寻 I O 中 无 ROM EPROM 计 并 串 51 8031 80C320 8051 8751 4 128 2 64 2 16 4 8 1 5 80C31 80C51 87C51 4 128 2 64 2 16 4 8 1 5 52 8032 8052 8752 8 256 2 64 3 16 4 8 1 6 80C32 80C52 87C52 8 256 2 64 3 16 4 8 1 6 其中 8051 80C51 8052 80C52 等产品具有固化软件 该软件不能被所 有用户所使用 应用程序只能委托半导体厂家 写入 3 什么是堆栈 8032 的堆栈区可以设在什么地方 一般应设在什么区域 如 何实现 试举例说明 答 堆栈是在片内 RAM 中专门开辟出来的一个区域 数据的存取是以 后 进先出 的结构方式处理的 实质上 堆栈就是一个按照 后进先出 原则组织 的一段内存区域 8032 的堆栈区原则上可以设在内部 RAM 中的 00H FFH 的任意区域内 一 般应设在 30H 7FH 的范围内 通过赋值的方式实现 如 MOV SP 60H 4 8031 的内部 RAM 中 哪些可以作为数据缓冲区 在 8031 内部 RAM 中 工作寄存器区 00H 1FH 和位寻址区 20H 2FH 可 以作为数据缓冲区 6 MCS 51 单片机构成系统时 程序存储器的容量最大是多少 答 MCS 51 单片机构成系统时 程序存储器的容量最大是 64KB 7 当单片机系统的程序存储器的容量为 8KB 时 程序存储器的开始地址为 多少 答 单片机内部无 ROM 时 EA 0 时 只访问外部 ROM ROM 为外部 ROM 开始地址为 0000H 1FFFH 8KB 2 13 8192D 2000H 故 地址为 2000H 1 1FFFH 单片机内部有 ROM 一般为 4KB 地址范围为 0000H 0FFFH 外部 ROM 的开 始地址为 1000H 1FFFH EA 1 时 9 当单片机系统外部数据存储器的容量为 8KB 时 数据存储器的开始地址 一定要是 0000H 吗 答 不一定 只有是间隔 1FFFH 个字节 都可以 第三章 1 指出下列指令中划线操作数的寻址方式和指令的操作功能 MOV A 78H 立即寻址 将立即数送入累加器 A MOV A 78H 直接寻址 将内部 RAM 78H 单元内容送累加器 A MOV A R6 寄存器寻址 将 R6 内容送累加器 A INC R0 寄存器间接寻址 将指针 R0 指向的内部 RAM 单元内容加 1 PUSH ACC 寄存器寻址 将累加器 A 的内容入栈 RL A 寄存器寻址 将累加器 A 的内容左移 1 位 CPL 30H 位寻址 将位变量 30H 的内容取反 SJMP 相对寻址 死循环指令 MOVC A A PC 基寄存器加变址寄存器间接寻址 程序存储器 PC 和累加 器 A 中内容相加 送到累加器 A 2 指出下列指令中哪些是非法的 DEC DPTR DEC DPL MOV A R2 MOV A R1 MOV R1 R0 MOV A R0 MOV P1 1 30H MOV P1 1 C 或者 MOV C 30H MOV 30H A MOV A 30H MOV OV 30H MOV PSW 7 C MOV A A DPTR MOVC A A DPTR RRC 30H RRC A 所有的移位指令均是对累积器 A 进行的 RL B RL A XRL C 30H 错 因为位操作指令中 没有位的异或运算 3 如何将 1 个立即数 30H 送入内部 RAM 90H 单元 如何将立即数送特殊功能 寄存器 P1 1 MOV R0 90H MOV R0 30H 能不能直接 MOV 90H 30H 不能 因为内部 RAM 的高 128 字节只能用寄存器间接寻址 2 MOV P1 30H 4 执行下列一段程序后 试分析有关单元内容 MOV PSW 0 PSW 00H MOV R0 30H R0 30H MOV 30H 40H 30H 40H MOV 40H 50 40H 50H MOV A R0 A 40H ADDC A 0CEH A 40H 0CEH 0 0EH PSW 10000101B 85H INC R0 R0 31H 执行结果 R0 31H 30H 40H 40H 50 A 0EH PSW 85H 这里特别注意 OV 的值 在带符号数的加减运算中 OV 1 表示加减运算超出 了累积器 A 所能表示的有符号数范围 128 127 即产生了溢出 因此运算 结果是错误的 反之 OV 0 表示运算结果正确 即无溢出产生 OV CY 和 CY1 的异或 其中 CY1 为第六位向第七位是否有进位或借位 有 为 CY1 1 没有 CY1 0 执行加法 ADD 时 当位 6 向位 7 进位 而位 7 不向 C 进位时 OV 1 或者位 6 不向位 7 进位 而位 7 向 C 进位时 同样 OV 1 5 试编写一段程序 内部 RAM 40H 41H 单元内容传送到外部 RAM 2000H 2001H 单 元中 MOV DPTR 2000H MOV R0 40H MOV A R0 MOVX DPTR A INC R0 INC DPTR MOV A R0 MOVX DPTR A 6 试编写一段程序 根据累加器 A 的内容 到程序存储器 1000H 起始的表格 中取一双字 节数 送内部 RAM 50H 51H 单元 MOV DPTR 1000H PUSH ACC MOVC A A DPTR MOV 50H A POP ACC INC DPTR MOVC A A DPTR MOV 51H A 7 试编写一段程序 进行两个 16 位数的相减运算 6483H 56E2H 结果高 8 位存在内部 RAM 40H 低 8 位存 41H CLR C MOV A 83H SUBB A 0E2H MOV 41H A MOV A 64H SUBB A 56H MOV 40H A 8 试编写一段程序 将 30H 31H 单元中存放的 BCD 数 压缩成一个字节 原 30H 单元 内容为高位 并放入 30H 单元 MOV A 30H SWAP A ORL A 31H 9 试编写一段程序 将 30H 32H 单元中的压缩 BCD 拆成 6 个单字节 BCD 数 并放入 33H 38H 单元 MOV SP 60H MOV A 30H MOV R0 33H ACALL H2ASC MOV A 31H ACALL H2ASC MOV A 32H ACALL H2ASC SJMP H2ASC MOV B A ANL A 0FH MOV R0 A INC R0 MOV A B SWAP A ANL A 0FH MOV R0 A INC R0 RET 10 设晶振频率为 6MHz 试编写一个延时 1ms 的子程序 并利用该子程序 编写一段主程序 在 P1 0 引脚上输出高电平宽 2ms 低电平宽 1ms 的方波信号 MOV SP 60H LOOP SETB P1 0 ACALL DELAY ACALL DELAY CLR P1 0 ACALL DELAY SJMP LOOP DELAY MOV R0 248 1T DJNZ R0 2T NOP 1T RET 2T 延时计算 1T 248 2T 1T 2T 500T 1ms 第四章 5 晶振为 12MHz 用 T0 产生 1ms 的定时 可以选择哪几种方式 分别写出定 时器的方式字和计数初值 如需要 1s 的定时 应如何实现 答 由于定时器工作在方式 2 和方式 3 下时的最大定时时间只有 0 256ms 因 此要想获得 1ms 的定时时间 定时器必须工作在方式 0 或方式 1 机器周期为 T 计数 12 1 12 10 6s 1 s 若采用方式 0 定时器的方式字 TMOD 为 00H 根据公式可得定时器的计 数初值为 TC M T T 计数 213 1 10 3 1 7192 1C18H 即 TH0 应装 0E0H TL0 应装 18H 高三位为 0 若采用方式 1 定时器的方式字 TMOD 为 01H 根据公式可得定时器的计 数初值为 TC M T T 计数 216 1 10 3 1 64536 FC18H 即 TH0 应装 0FCH TL0 应装 18H 如需要 1s 的定时 可以采用循环定时 增加循环次数 第五章 1 若晶振为 6MHz 试编写一个 2ms 延时子程序 DELAY MOV R0 498 1T DJNZ R0 2T NOP 1T RET 2T 延时计算 1T 498 2T 1T 2T 1000T 2ms 6 试设计一个 n 字节的无符号十进制数加法子程序 其功能为将 R0 和 R1 指出的 内部 RAM 中两个 n 字节压缩 BCD 码无符号十进制数相加 结果存放于被加数 单元中 子程序入口时 R0 R1 分别指向被加数和加数的低位字节 字节数 n 存于 R2 出口时 R0 指向和的最高位字节 CY 为进位位 LEN EQU 30 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0030H MAIN MOV SP 60H MOV R2 LEN ACALL ADD NBYTE SJMP ADD NBYTE CLR C LOOP MOV A R0 ADDC A R1 DA A MOV R0 A INC R0 INC R1 DJNZ R2 LOOP RET END 11 试设计一个子程序 其功能为将 R0 指出的内部 RAM 中 6 个单字节正 整数按从小到 大的次序重新排列 S 2 L MOV R4 5 CLR F0 PUSH 00H R0 入栈 POP 01H 出栈赋给 R1 INC R1 LOOP0 MOV A R4 MOV R5 A LOOP1 MOV A R0 MOV B A MOV A R1 CJNE A B NEXT SJMP NOCH NEXT JNC NOCH SETB F0 MOV R0 A XCH A B MOV R1 A NOCH INC R0 INC R1 DJNZ R5 LOOP1 JNB F0 HALT DJNZ R4 LOOP0 HALT RET