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第1章1-1 什么是单片机？它与一般微型计算机在结构上何区别？答：单片微型计算机简称为单片机(Single Chip Computer)，又称为微控制器（MCU即Micro-Controller Unit)。它是在一块芯片上集成了中央处理器（CPU）、存储器（RAM、ROM）、定时器/计数器、中断控制、各种输入/输出（I/O）接口（如并行I/O口、串行I/O口和A/D转换器）等为一体的器件。微型计算机的基本结构由CPU（运算器、控制器）、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成，各部分通过外部总线连接而成为一体。单片机的结构是在一块芯片上集成了中央处理器（CPU）、存储器、定时器/计数器、中断控制、各种输入/输出接口（如并行I/O口、串行I/O口和A/D转换器）等，它们通过单片机内部部总线连接而成为一体。1-2 MCS-51系列单片机内部资源配置如何？试举例说明8051与51兼容的单片机的异同。答：MCS-51系列单片机内部资源配置AT89S5312KB Flash ROM256B3163219/2SPI，WDT，2个数据指针W77E5832KB Flash ROM256B+1024B31636212/2扩展了4位I/O口，双数据指针，WDT。资源。第2章2-1 MCS-51系列单片机内部有哪些主要的逻辑部件？答： 一个8位CPU；一个片内振荡器及时钟电路；4K字节ROM程序存储器；128字节RAM数据存储器；两个16位定时器/计数器；可寻址64K外部数据存储器和64K外部程序存储器空间的控制电路；32条可编程的I/O线（四个8位并行I/O端口）；一个可编程全双工串行口；具有五个中断源、两个优先级嵌套中断结构2-2 MCS-51设有4个8位端口（32条I/O线），实际应用中8位数据信息由哪一个端口传送？16位地址线怎样形成？P3口有何功能？答：实际应用中8位数据信息由P0口传送。16位地址线由P0口输出低8位地址A7A0，P2口输出高8位地址A15A8。P3口是一个多用途的端口，也是一个准双向口，作为第一功能使用时，其功能同P1口；当作第二功能使用时，P3.0RXD串行输入（数据接收）口，P3.1TXD串行输出（数据发送）口，P3.2外部中断0输入线，P3.3外部中断1输入线，P3.4T0定时器0外部输入，P3.5T1定时器1外部输入，P3.6外部数据存储器写选通信号输出，P3.7外部数据存储器读选通信号输入。2-3 MCS-51的存储器结构与一般的微型计算机有何不同？程序存储器和数据存储器各有何作用？答：MCS-51存储器结构与常见的微型计算机的配置方式不同，它把程序存储器和数据存储器分开，各有自已的寻址系统、控制信号和功能。 程序存储器用来存放程序和始终要保留的常数，如经汇编后所编程序的机器码。数据存储器通常用来存放程序运行中所需要的常数或变量，例如模/数转换时实时采集的数据等。2-4 MCS-51内部RAM区功能结构如何分配？4组工作寄存器使用时如何选用？位寻址区域的字节地址范围是多少？答：MCS-51系列单片机内部数据存储器：00H 7FH单元组成的低128字节地址空间的RAM区，又分为为工作寄存器区（00H1FH）、位寻址区（20H2FH）和用户RAM区（30H7FH）。 80H FFH（128 255）单元组成的高128字节地址空间的特殊功能寄存器（又称SFR)区。对于8032、8052、8752的单片机还有80HFFH单元组成的高128字节地址空间的RAM区。 4组工作寄存区是由程序状态字PSW（特殊功能寄存器，字节地址为0D0H）中的D4、D3位（RS1和RS0）来决定的。位寻址区域的字节地址范围是20H2FH（对应的位地址范围是00H7FH）。2-5 特殊功能寄存器中哪些寄存器可以位寻址？它们的字节地址是什么？答：P0字节地址80H,TCON字节地址88H,P1字节地址90H,SCON字节地址98H,P2字节地址A0H,IE字节地址A8H,P3字节地址B0H,IP字节地址B8H,PSW字节地址D0H,ACC字节地址E0H，B字节地址F0H。2-6 简述程序状态字PSW中各位的含义。答：CY（PSW7）进位标志，AC（PSW6）辅助进位标志，F0（PSW5）用户标志位，RS1、RS0（PSW4、PSW3）寄存器区选择控制位，OV（PSW2）溢出标志，P（PSW0）奇偶标志，每个指令周期都由硬件来置位或清“0”，以表示累加器A 中1的位数的奇偶数.2-7 一个时钟频率为6MHz的单片机应用系统，它的振荡信号周期、时钟周期、机器周期分别是多少？答：振荡信号周期=16us、时钟周期=13us、机器周期=2us。2-8 堆栈有何功能？堆栈指针的作用是什么？二者的关系？为什么在程序设计时，要对SP重新赋值？答：堆栈的主要功能：保护断点和程序现场，保存用户数据。堆栈指针的作用是：堆栈指针SP是一个8位特殊功能寄存器，指示出堆栈顶部在内部RAM中的位置。两者的关系：堆栈指针SP给定当前的栈顶，SP的初始值越小，堆栈深度就越深。系统复位后，SP初始化为07H，使得堆栈事实上由08H 单元开始。考虑到08H1FH单元分属于工作寄存器区13，若程序设计中要用到这些区，则最好把SP值改置为1FH或更大的值如60H，SP的初始值越小，堆栈深度就越深，堆栈指针的值可以由软件改变，因此堆栈在内部RAM中的位置比较灵活。第3章3-4：(1)ORG 0000HAJMP STARTORG 0100HSTART:MOV A, #21HADD A, #45HADD A, #78HSJMP $END(2)ORG 0000HAJMP STARTORG 0100HSTART:MOV A, #78HADD A, #45HCLR C;SUBB A, #21HSUBB A, #09HSJMP $END(3)ORG 0000HAJMP STARTORG 0100HSTART:MOV A, #34HADD A, #0ABHMOV R0, AMOV A, 12ADDC A, #21HMOV R1, ASJMP $END(3)ORG 0000HAJMP STARTORG 0100HSTART:CLR C;MOV A, #0BCHSUBB A, #0CDHMOV R0, AMOV A, 1#2AHSUBB A, #0FHMOV R1, ASJMP $END3-5：请编程实现：将片内20H存储单元的8位二进制数转换成BCD码，并存放在片外以2000H起始的单元中，2000H单元存放转换后的BCD码的百位，2001H单元存放转换后的BCD码的十位/个位。ORG 0000HAJMP STARTORG 0050HSTART:MOV A,20H ;A被除数MOV B, #100 ； B除数100DIV AB ；AB,A商（百位数BCD码）,B余数MOVX 2000H,A ；(2000H)将百位数BCD码MOV A,B ；A余数作被除数MOV B,#10 ；B除数10DIV AB；AB,A商（十位数BCD码）,B余数（个位BCD码）SWAP A；十位BCD码调整到A中高4位ADD A,B ；A中压缩成2位BCD码MOVX 2001H,A ； (2001H)十位、个位BCD码SJMP $END3-6: 将片内RAM 20H,21H,22H,23H（千/百/十/个位）中的十进制的ascii码转换成bcd码，并压缩放于片内30H,31H两个单元，其中31H中放bcd码的十位/个位，30H中放bcd码的千位/百位。MOV A, #00H ;这一句不是必须MOV R0, #20HMOV R1, #21HXCHD A, R0 ;A(20H)SWAP A ;A高4位(20H)的BCD码数字XCHD A, R1 ;A低4位(21H)的BCD码数字MOV 30H,AMOV A, #00H ;这一句不是必须MOV R0, #22H MOV R1, #23HXCHD A, R0 ;A(22H)SWAP A ;A高4位(22H)的BCD码数字XCHD A, R1 ;A低4位(21H)的BCD码数字MOV 31H,A3-7：片内RAM的30H32H单元中连续存放了6个压缩BCD码，编制程序将它们转换为ASCII码，存入片外3000H开始的连续存储区中MOV R0,#30H MOV DPTR,3000HLOOP: MOV A,R0 SWAP A ANL A,#0FH ADD A,#30H ;30H= 0 MOVX DPTR,A INC DPTRMOV A,R0 ANL A,#0FH ADD A,#30H MOVX DPTR,A INC DPTRINC R0 CJNE R0,#33H, LOOP3-9: 从外部RAM 2000H 单元开始存放着100个无符号数,编写程序统计出:(1)最大数；（2）最小数；（6）大于50,小于50,等于50的个数。(1) MOV DPTR, #2000H MOV 30H, #0 ;先用0当做最大数 (求最小数时，用255) MOV R2, #100LOOP: MOVX A, DPTR CJNE A, 20H, TTT ;(A)-(20H)TTT: JNC NEXT ;不够减转移 (求最小数时，用JNC NEXT) MOV 30H, A ;够减，这个数是大数，给(20H)NEXT: INC DPTR DJNZ R2, LOOPSJMP $END(6)ORG 0600H MOV DPTR, #2000H MOV R2, #100 ;总数 MOV R3, #0 ; 小于50的数的个数 MOV R4, #0 ; 等于50的数的个数 MOV R5, #0 ; 大于50的数的个数LOOP: MOVX A, DPTR CLR C SUBB A, #50 JZ EQU_50 JNC BIG INC R3 ;小于50的个数 JMP NEXTEQU_50: INC R4 JMP NEXTBIG: INC R5NEXT: INC DPTR DJNZ R2, LOOP MOV 30H,R3 ; 小于50的数的个数 MOV 31H,R4 ; 等于50的数的个数 MOV 32H,R5 ; 大于50的数的个数SJMP $3-10 MCS-51片外RAM区1000H1007H单元中存有8个无符号数，编程求其平均值，将结果存于1008H中。%先加，加的结果可能超出8位，所以存储结果于（30H）和（40H）单元中。MOV DPTR, #1000HMOV R7, #08HMOV 30H, #00HMOV 40H, #00HSS1:MOVX A, DPTRADD A, 30HMOV 30H, ACLR AADDC A, 40HMOV 40H, AINC DPTR DJNZ R7, SS1MOV R7, #03H ;移位3次，等于除以8SS2:CLR C MOV A, 40H RRC AMOV 40H, AMOV A, 30HRRC AMOV 30H, A DJNZ R7, SS2MOVX DPTR, A3-11下面是以数学公式，X值存于片内20H，Y值存于21H单元中。Y=X2(X0) 0(X=0) 2X(XB？开始 Y Y源程序：ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV R2,#0FH MOV R0,#40H MOV A,R0 SUB: INC R0 MOV B,R0 CJNE A,B,NEXT NEXT: JC NEXT1 DJNZ R2,SUB JMP LAST NEXT1: MOV A,B DJNZ R2,SUB JMP LAST LAST: MOV 50H,A SJMP $ 4-13 将片内若干个RAM单元的内容复制到片外RAM单元，请用“主程序”调用“子程序”编程，要求子程序入口参数为：R0存放片内RAM起始地址，DPTR存放片外RAM起始地址，R1存放字节数。请分别编写主程序和子程序。答：流程图 主程序 子程序 开始 R0单元送DPTR 初始化常数 R040H DPTR0200H R110H指针加1调用复制子程序N R1-1=0?结束返回Y源程序： ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV R1,#10H MOV R0,#40H MOV DPTR,#0000H LCALL COPY SJMP $ COPY: NEXT: MOV A,R0 MOVX DPTR,A INC R0 INC DPL DJNZ R1,NEXT RET 第5章5-1 简述中断、中断源、中断源的优先级及中断嵌套的含义。答: 当CPU正在处理某项事件的时，如果外界或内部发生了紧急情况，要求CPU暂停正在处理的工作转而去处理这个紧急情况，待处理完以后再回到原来被中断的地方，继续执行原来被中断了的程序，这样的过程称为中断。向CPU提出中断请求的源称为中断源。当系统有多个中断源时，就可能出现同时有几个中断源申请中断，而CPU在一个时刻只能响应并处理中断优先高的请求。在实际应用系统中，当CPU正在处理某个中断源，即正在执行中断服务程序时，会出现优先级更高的中断源申请中断。为了使更紧急的级别高的中断源及时得到服务，需要暂时中断（挂起）当前正在执行的级别较低的中断服务程序，去处理级别更高的中断源，待处理完以后，再返回到被中断了的中断服务程序继续执行，但级别相同或级别低的中断源不能中断级别高的中断服务，这就是所谓的中断嵌套。5-2 MCS-51单片机能提供几个中断源？几个中断优先级？各个中断的源的优先级怎样确定？在同一优先级中各个中断源的优先级怎样确定？答: MCS-51单片机能提供五个中断源，两个中断优先级。中断优先级是由片内的中断优先级寄存器IP（特殊功能寄存器）控制的。PS：串行口中断优先级控制位。PS=1，串行口定义为高优先级中断源；PS=0，串行口定义为低优先级中断源。 PT1：T1中断优先级控制位。PT1=1，定时器/计数器1定义为高优先级中断源；PT1=0，定时器/计数器1定义为低优先级中断源。 PX1：外部中断1中断优先级控制位。PX1=1，外中断1定义为高优先级中断源；PX1=0，外中断1定义为低优先级中断源。 PT0：定时器/计数器0（T0）中断优先级控制位，功能同PT1。PX0：外部中断0中断优先级控制位，功能同PX1。在同一优先级中,循环轮流排队。不分级别高低，所有中断源优先级都一律平等，CPU轮流响应各个中断源的中断请求。5-3 简述MCS-51单片机中断响应过程。答：CPU在每个机器周期的S5P2时刻采样中断标志，而在下一个机器周期对采样到的中断进行查询。如果在前一个机器周期的S5P2有中断标志，则在查询周期内便会查询到并按优先级高低进行中断处理，中断系统将控制程序转入相应的中断服务程序。5-4 MCS-51单片机外部中断有哪两种触发方式？如何选择？对外部中断源的触发脉冲或电平有何要求？答：MCS-51单片机外部中断有：负边沿触发方式和电平触发方式。外部中断1()触发方式控制位。如果IT1为1，则外中断1为负边沿触发方式（CPU在每个机器周期的S5P2采样脚的输入电平，如果在一个周期中采样到高电平，在下个周期中采样到低电平，则硬件使IE1置1，向CPU请求中断）；如果IT1为0，则外中断1为电平触发方式。采用电平触发时，输入到的外部中断源必须保持低电平有效，直到该中断被响应。同时在中断返回前必须使电平变高，否则将会再次产生中断。5-5 在MCS-51单片机的应用系统中，如果有多个外部中断源，怎样进行处理？答：当系统有多个中断源时，就可能出现同时有几个中断源申请中断，而CPU在一个时刻只能响应并处理一个中断请求，为此，要进行排队。排队的方式有：（1）按优先级排队。（2）循环轮流排队。MCS-51单片机优先级比较简单，只有两级，可以通过优先级控制寄存器设置不同的优先级。当优先级相同时，约定有5个中断源优先级顺序由高到低分别为：外部中断0、定时器/计数器0溢出、外部中断1、定时器/计数器1溢出、串行口中断。5-6 MCS-51有哪几种扩展外部中断源的方法？各有什么特点？答：1) 利用定时器作为外部中断使用 特点：把MCS-51的两个定时器/计数器（T0和T1）选择为计数器方式，每当P3.4（T0）或P3.5（T1）引脚上发生负跳变时，T0和T1的计数器加1。可以把P3.4和P3.5引脚作为外部中断请求输入线，而定时器的溢出中断作为外部中断请求标志。2）采用中断和查询相结合的方法扩充外部中断源特点：这种方法是把系统中多个外部中断源经过与门连接到一个外部中断输入端（例如），并同时还接到一个I/O口，中断请求由硬件电路产生，而中断源的识别由程序查询来处理，查询顺序决定了中断源的优先级。5-7 MCS-51单片机响应外部中断的典型时间是多少？在哪些情况下，CPU将推迟对外部中断请求的响应？答：响应外部中断的典型时间是至少需要3个完整的机器周期。1、外部中断和的电平在每个机器周期的S5P2时被采样并锁存到IE0和IE1中，这个置入到IE0和IE1的状态在下一个机器周期才被其内部的查询电路查询，未产生了一个中断请求。2、没有满足响应的条件，CPU没有响应中断。3、没有由硬件生成一条长调用指令转到相应的服务程序入口。第6章6-1 8051单片机内设有几个可编程的定时器/计数器？它们可以有4种工作方式，如何选择和设定？各有什么特点？答：MCS-51单片机内部有两个16位可编程的定时器/计数器，即定时器T0和定时器T1 M1 M0：定时器/计数器四种工作方式选择6-2 8051单片机内的定时/计数器T0、T1工作在模式3时，有何不同？答：方式3对定时器T0和定时器T1是不相同的。若T1设置为方式3，则停止工作。方式3只适用于T0。当T0设置为方式3时，将使TL0和TH0成为两个相互独立的8位计数器， TL0利用了T0本身的一些控制方式，它的操作与方式0和方式1类似。而TH0被规定为用作定时器功能，对机器周期计数，并借用了T1的控制位TR1和TF1。在这种情况下TH0控制了T1的中断。6-3 已知单片机时钟振荡频率为6MHz，利用T0定时器，在P1.1引脚上输出连续方波，波形如下：100sP1.150s计算定时常数：100us 方式0 Tc=FE0E； 方式1 Tc=FFCE； 方式2 Tc=CE150us 方式0 Tc=FD15； 方式1 Tc=FFB5； 方式2 Tc=B5 方法一：采用方式一，定时器中断。 开始主程序流程图：初始化T0，设置工作方式开T0中断，设置标志位20H.0开定时器T0，P1.1=1 等待中断中断子程序流程图：开始20H.0=1?T0赋初值150usT0赋初值100usP1.1=0P1.1=1取反20H.0取反20H.0中断返回中断返回YN源程序： LJMP TINT0 ORG 0100H START: MOV TMOD,#01H MOV TL0,#0CEH MOV TH0,#0FFH SETB TR0 SETB EA SETB ET0 SETB 20H.0 SETB P1.1 SJMP $ TINT0: JNB 20H.0,NEXT MOV TL0,#0B5H MOV TH0,#0FFH CLR P1.1 CPL 20H.0 SJMP LAST NEXT: MOV TL0,#0CEH MOV TH0,#0FFH SETB P1.1 CPL 20H.0 LAST:RETI 方法二： 采用方式2 定时器中断 加延时程序源程序： LJMP START ORG 000BH LJMP TINT0
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