单片机原理与应用习题参考答案高惠芳版.doc

单片机原理与应用技术（高惠芳版）习题参考答案：第二章（p38）习题第（1）题：MCS-51单片机芯片包含哪些主要功能部件？8051单片机是个完整的单片微型计算机。芯片内部包括下列主要功能部件：1) 8位CPU；2) 4KB的片内程序存储器ROM。可寻址64KB程序存储器和64KB外部数据存储器；3) 128B内部RAM；4) 21个SFR；5) 4个8位并行I/O口（共32位I/O线）；6) 一个全双工的异步串行口；7) 两个16位定时器/计数器；8) 5个中断源，两个中断优先级；9) 内部时钟发生器。第（4）题：MCS-51单片机的四个I/O口在使用上各有什么功能和特点？ 1）P0口：8位双向三态端口，外接上拉电阻时可作为通用I/O口线，也可在总线外扩时用作数据总线及低8位地址总线。 2）P1口：8位准双向I/O端口，作为通用I/O口。 3）P2口：8位准双向I/O端口，可作为通用I/O口，也可在总线外扩时用作高8位地址总线。 3）P3口：8位准双向I/O端口，可作为通用I/O口，除此之外，每个端口还有第二功能，比如有的端口用作串行通信口，有的端口用作外部中断信号输入口，有的端口用作计数脉冲输入引脚，有的端口用作读/写控制线。实际应用中常使用P3口的第二功能。第（5）题：MCS-51单片机的存储器分那几个空间？作用是啥？8051存储器包括程序存储器和数据存储器，从逻辑结构上看，可以分为三个不同的空间：1） 64KB片内片外统一编址的程序存储器地址空间，地址范围：0000HFFFFH，对于8051单片机，其中地址0000H0FFFH范围为4KB的片内ROM地址空间，1000H FFFFH为片外ROM地址空间；2）256B的内部数据存储器地址空间，地址范围为00HFFH，对于8051单片机，内部RAM分为两部分，其中地址范围00H 7FH（共128B单元）为内部静态RAM的地址空间，80HFFH为特殊功能寄存器的地址空间，21个特殊功能寄存器离散地分布在这个区域；对于8052系列单片机还有地址范围为80HFFH的高128B的静态RAM。3）64KB的外部数据存储器地址空间：地址范围为0000HFFFFH，包括扩展I/O端口地址空间。第（6）题：RAM内包含哪些可位寻址单元？片内RAM中，20H2FH是位寻址区，共16个单元，每个单元的每一位都有地址，位地址范围是00H7FH，共128位可寻址位。第（7）题：堆栈？SP的作用？为何要对SP重新赋值？1）堆栈是一种数据结构，是只允许数据在其一端进出的一段存储空间；为程序调用和中断操作而设立，用作现场保护和断点保护。2）堆栈指针SP用来存放堆栈的栈顶地址。3）复位后，SP的初值为07H，由于片内RAM的07H单元的后继区域分别为工作寄存器区和位寻址区，通常这两个区域在程序中有其它重要用途，所以用户在设计程序时，一般都将堆栈设在内部RAM的30H7FH地址空间的高端区域，而不设在工作寄存器区和位寻址区。第（10）题：振荡周期、时钟周期、机器周期、指令周期?1） 振荡周期是指为单片机提供脉冲信号的振荡源的周期，是单片机最基本的时间单位。通常由外接晶振与内部电路来提供振荡脉冲信号，其频率记为，此频率的倒数即是振荡周期。2） 振荡脉冲经过二分频后就是单片机的时钟信号，时钟信号的周期称为时钟周期，又定义为状态，用S表示。时钟周期是振荡周期的二倍。3）机器周期是指令执行过程中完成某一个基本操作所需的时间。一个机器周期等于12个振荡周期。即。4）指令周期是指执行一条指令所需要的时间，根据指令不同，可包含1、2、4个机器周期。第（13）题：开机复位后，单片机使用的是哪组工作寄存器？其地址是啥？如何改变当前工作寄存器组？开机复位后，单片机使用的是第0组工作寄存器。它们的地址范围是00H07H。对PSW寄存器的RS0、RS1两位的置位或复位即可改变单片机当前使用的工作寄存器组。第三章 （p66）2、MCS-51单片机有哪几种寻址方式？各有什么特点？寻址范围是什么？MCS-51单片机有7种寻址方式。（1）立即寻址。操作数直接在指令中给出，它可以是二进制、十进制、十六进制数，也可以是带单引号的字符，通常把这种操作数称为立即数，它的寻址范围就是指令本身所在的程序存储单元。（2）直接寻址。在指令中直接给出存放操作数的内存单元的地址。寻址范围为：内部RAM低128字节单元，特殊功能寄存器。（3）寄存器寻址。指令中给出的是操作数所在的寄存器。寻址范围为：4组工作寄存器（R0 R7），部分特殊功能寄存器，如A、B、DPTR。（4）寄存器间接寻址。存放操作数的内存单元的地址放在寄存器中，指令只给出寄存器（包括Ri和DPTR），寄存器名称前加“”前缀标志。寻址范围：地址范围从00 FFH的全部内部RAM单元，包括堆栈区，但不包括特殊功能寄存器，以及地址范围从0000 FFFFH的全部片外RAM。（5）变址寻址。将基址寄存器与变址寄存器的内容相加，结果作为操作数的地址。变址寻址主要用于查表操作。寻址范围：64KB的程序存储空间。（6）相对寻址。指令中给出的操作数是程序相对转移的偏移量。偏移量是一个带符号的单字节数，范围为-128 +127。（7）位寻址。操作数是位地址。寻址范围：内部RAM位寻址区共128位（位地址：00 7FH），11个特殊功能寄存器中的可寻址位（对于8051，有83位）。3、对片内RAM可以用哪几种寻址方式？对片外RAM可以用哪几种寻址方式？对片内RAM的工作寄存器区（00 1FH）可以用直接寻址、寄存器寻址和寄存器间接寻址；位寻址区（20 2FH）可以用直接寻址、寄存器间接寻址和位寻址；用户RAM区（30 7FH）可以用直接寻址、寄存器间接寻址；内部RAM的高128B（80 FFH）只能用寄存器间接寻址；内部RAM的特殊功能寄存器区（80 FFH）用直接寻址。对于片外RAM，可以通过寄存器Ri进行256B的分页间接寻址或通过DPTR进行64KB范围的寄存器间接寻址。4、对片外RAM单元的寻址中，用Ri间接寻址与用DPTR间接寻址有啥区别/对片外RAM单元寻址时，可用Ri进行分页间接寻址，亦即只能在当前页面内间接寻址，页面大小为256个字节，页面地址由特殊功能寄存器P2决定；也可用DPTR进行间接寻址，寻址范围为64K字节，即256个页面内的任一单元均可寻址。5、 指出下列指令操作数的寻址方式？立即寻址MOV A,#00H直接寻址MOV A,50H寄存器间接寻址MOV A,R0寄存器寻址MOV A,R5变址寻址MOV A,A+DPTR相对寻址SJMP 70H直接寻址或寄存器寻址CLR A11、ANL A，#0FCH累加器A的低2位清零，其余位不变；ORL A，#0C0H累加器A的高2位置1，其余位不变；XRL A，#0F0H累加器A的高4位取反，其余位不变；XRL A，#55H累加器A的第0、2、4、6位取反，其余位不变；12、已知A=78，R1=78H，B=04H,CY=1，片内RAM78H=0DDH,80H=6CH,试分别写下列指令执行后单元的结果和相应标志位的值。（A）=55H，CY=1，ADD A,R1（A）=0，CY=0，SUBB A,#77H（B）=01H，（A）=0E0H，CY=0MUL AB（A）=1EH，（B）=0，CY=0,DIV AB（78H）=58H，CY=1,ANL 78H,#78H（A）=7FH，CY=1,ORL A,#0FH（80H）=14H，CY=1,XRL 80H,A13、 写出下列指令的执行成果。MOV A,#7FHCPL A RR A SWAP A （A）= 4 或 4H 或04H18、编程：在外部数据存储器首地址为TABLE的数据表中存有10B的数据，编程将每个字节的最高位置1，并返回原来的单元ORG 0000HLJMP MAINORG 0100HMAIN:MOV DPTR, #TABLEMOV R0, #10LOOP:MOVX A, DPTRORL A, #80H 或 SETB ACC.7MOVX DPTR, AINC DPTRDJNZ R0, LOOPSJMP $END第四章 (p95)第(2)题编程：设内部RAM 5AH单元中有一个变量X，轻编写计算下属函数式的程序，结果存入5BH单元。Y=X2+8 X2-1 41ORG 0000HLJMP STARTORG 0100HSTART:CLR CMOV A, 5AHSUBB A, #10JC LOWER10CLR CMOV A, 5AHCJNE A, #15, IFL15BE1015: MOV A, 5AHMOV B, AMUL ABADD A, #8AJMP SAVEIFL15:JNC LARGE15SJMP BE1015LOWER10:MOV A, 5AHMOV B, AMUL ABDEC AAJMP SAVELARGE15: MOV A, #41SAVE: MOV 5BH, ASJMP $END第(10)题编程在以2000H为首地址的存储区中，存放着20个用ASCII吗表示的0-9的数。试编程将他们转化为BCD吗，并以压所BCD吗的形式存放在3009H单元中。ORG 0000HLJMP STARTORG 0100HSTART:MOV DPTR, #2000HMOV R2, #10MOV R0, #00HMOV P2, #30HLOOP:MOVX A, DPTRSUBB A, #30HMOV R3, AINC DPTRMOVX A, DPTRSUBB A, #30HSWAP AADD A, R3MOVX R0, AINC DPTRINC R0DJNZ R2, LOOPSJMP $END第6章（p195）第（1）题参考答案：什么是中断？单片机正常工作时，按用户程序逐条执行指令，如果系统中出现某些急需处理的事件，CPU暂时终止当前的程序，转而去执行服务程序，以对发生的更紧迫的事件进行处理，待服务程序结束后，CPU自动返回原来的程序继续执行，这个过程就称为中断。有几个中断源？MCS-51单片机有5个中断源：外部中断0、定时/计数器T0的溢出中断、外部中断1、定时/计数器T1的溢出中断、串行口收发中断，对应的中断请求标志为IE0、TF0、IE1、TF1、TI/RI。如何提出中断？中断源产生中断信号后，中断系统把相应的中断标志置位，在中断允许的前提下，由中断标志触发中断请求。单片机如何进行中断响应？中断响应过程：第一步，对于外部中断，需要由CPU采样外部中断请求信号，若采样到后，把相就的中断请求标志置位；第二步，查询各个中断标志位；第三步，进行中断响应，由硬件自动生成一条长调用指令“LCALLaddr16”进行断点保护后转向中断服务程序。第（2）题MCS51的中断源中，哪些中断请求信号在中断响应是可自动清除？那些不能？不能的如何处理？参考答案：在中断响应时，可以自动清除的中断请求信号有：定时/计数器的溢出标志TF0/TF1；脉冲方式的外部中断请求IE0/IE1；在中断响应时，不能自动清除的中断请求信号有：电平方式的外部中断请求，处理方法：中断响应后通过软硬件结合的方法把输入端的低电平强制改成高电平，再软件清IE0/IE1。串行中断，处理方法：中断响应后，在中断服务程序中查询RI/TI，以确定是接收中断还是发送中断，查询以后由指令（即软件方法）对RI/TI清零。第（3）题8051中断优先级有几级？在形成中断嵌套时各级有何规定？参考答案：8051单片机的中断优先级有高低两个优先级。在形成中断嵌套时，低优先级中断请求不能打断高优先级的中断服务。高优先级中断请求可以打断低优先级的中断服务，从而实现中断嵌套。如果一个中断请求已被响应，则同级的中断请求将被禁止，即同级中断不能嵌套。如果同级的多个中断请求同时出现，则由单片机内部硬件查询，按自然响应顺序确定响应哪个中断请求。各个中断源自然响应的先后顺序为：外部中断0，定时/计数器T0，外部中断1，定时/计数器T1中断，串行口中断。第（4）题MCS51响应中断后，各中断入口地址是啥？参考答案：外部中断0入口地址：0003H定时/计数器T0中断入口地址：000BH外部中断1入口地址：0013H定时/计数器T1中断入口地址：001BH串行口中断入口地址：0023H第(7)题定时计数器的四中工作方式各自的技术范围？如果要计10个单位不同方式的初值是啥？参考答案：定时/计数器四种工作方式各自的计数范围为：方式0 213方式1 216方式2、3 28如果要计10个单位，计数器的初值为：方式0：X=213-10=8182=1FF6HTHx=FFH TLx=16H（x为0或1，对应T0或T1，下同）方式1：X=216-10=65526=FFF6HTHx=FFH TLx=F6H方式2：X=28-10=246=F6HTHx=F6H TLx=F6H方式3：X=28-10=246=F6H 只对T0有效TH0=F6H TL0=F6H第（9）题已知振荡频率12MHZ，用定时计数器T0，实现从P2.0产生周期为100ms的方波，用汇编和C语言编程参考答案1：用中断方式实现/从P2.0引脚输出周期为100ms的方波/由定时器T0产生50ms的定时/T0工作于方式1可以实现50ms的定时/X=65536-50/0.001=15536=3CB0H#include sbit p2_0 = P20;void main(void)TMOD=0X01;EA=1;ET0=1;TH0=(65536-50000)/256;/TH0=0x3C;TL0=(65536-50000)%256;/TL0=0xB0;TR0=1;while(1);void timer0(void) interrupt 1 using 1TH0=(65536-50000)/256;/TH0=0x3C;TL0=(65536-50000)%256;/TL0=0xB0;p2_0=!p2_0;参考答案2：不用中断方式，用查询方式实现/从P2.0引脚输出周期为100ms的方波/由定时器T0产生50ms的定时/T0工作于方式1可以实现50ms的定时/X=65536-50/0.001=15536=3CB0H#include sbit p2_0 = P20;void main(void)TMOD=0X01;TH0=(65536-50000)/256;/TH0=0x3C;TL0=(65536-50000)%256;/TL0=0xB0;TR0=1;while(1)TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;while(!TF0);p2_0=!p2_0;参考答案3：;中断方式 ORG0000HLJMPMAINORG000BHAJMPSER_T0ORG0100HMAIN:MOVTMOD,#01HMOV TH0,#3CHMOV TL0,#0B0HSETB EASETBET0SETB TR0SJMP$SER_T0:MOV TH0,#3CHMOV TL0,#0B0HCPL P2.0RETIEND参考答案4：;查询方式 ORG0000HLJMPMAINORG0100HMAIN:MOVTMOD,#01HMOV TH0,#3CHMOV TL0,#0B0HSETB TR0LOOP: JBC TF0, NEXTSJMP LOOPNEXT:MOV TH0,#3CHMOV TL0,#0B0HCPL P2.0SJMP LOOPEND第（13）题编程利用单片机内部定时计数器T1产生定时时钟，由P1口输出信号控制8个LED指示灯，试编程使8个指示灯依次轮流点亮，每个指示灯点亮时间100ms。参考答案(1)/C语言程序/P1口接8只LED，编写程序轮流点亮各个LED/#include /定义流水灯的花样unsigned char code design8=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f;unsigned char i=0,j=0;void init_timer1(void);void main(void)init_timer1();while(1);void init_timer1(void)TMOD = 0x10;TH1 = (65536-50000)/256;TL1 = (65536-50000)%256;ET1 = 1;EA = 1;TR1 = 1;P1 = design0;/*晶振为12MHzvoid serv_t1(void) interrupt 3 using 1TH1 = (65536-50000)/256;TL1 = (65536-50000)%256;i+;if(i=2)i=0;j=(j+1)%8;P1=designj;/*/*晶振为6MHzvoid serv_t1(void) interrupt 3 using 1TH1 = (65536-50000)/256;TL1 = (65536-50000)%256;j=(j+1)%8;P1=designj;/*/参考答案（2）/P1口接8只LED，编写程序轮流点亮各个LED/#include #include unsigned char i=0,a=0xfe;void init_timer1(void);void main(void)init_timer1();while(1);void init_timer1(void)TMOD = 0x10;TH1 = (65536-50000)/256;TL1 = (65536-50000)%256;ET1 = 1;EA = 1;TR1 = 1;/*晶振为12MHzvoid serv_t1(void) interrupt 3 using 1TH1 = (65536-50000)/256;TL1 = (65536-50000)%256;i+;if(i=2)i=0;a=_crol_(a,1);P1=a;/*/*晶振为6MHzvoid serv_t1(void) interrupt 3 using 1TH1 = (65536-50000)/256;TL1 = (65536-50000)%256;a=_crol_(a,1);P1=a;/*/参考答案（3）/P1口接8只LED，编写程序轮流点亮各个LED，查询方式/#include #include unsigned char i=0,temp=0xfe;void main(void)TMOD = 0x10;P1 = 0xfe;TH1 = (65536-50000)/256;TL1 = (65536-50000)%256;TR1 = 1;while(1)while(!TF1);P1=_crol_(temp,1);TF1=0; 参考答案（4）;汇编语言程序;晶振频率为6MHZORG 0000HAJMP MAINORG 001BHAJMP SERV_T1ORG 0100HMAIN:MOV SP,#60HCLR AMOV R7,#0MOV TMOD,#10HMOV TH1,#3CHMOV TL1,#0B0HSETB ET1SETB EASETB TR1MOV DPTR,#TABLEMOVC A,A+DPTRMOV P1,ASJMP $TABLE:DB 0FEH,0FDH,0FBH,0F7H,0EFH,0DFH,0BFH,7FHORG 0200HSERV_T1:MOV TH1,#3CHMOV TL1,#0B0HINC R7CJNE R7,#8,OUTPUTMOV R7,#0OUTPUT:MOV A,R7MOVC A,A+DPTRMOV P1,ARETIEND参考答案（5）;晶振频率为6MHZORG 0000HAJMP MAINORG 001BHAJMP SERV_T1ORG 0100HMAIN:MOV SP,#60HMOV TMOD,#10HMOV TH1,#3CHMOV TL1,#0B0HSETB ET1SETB EASETB TR1MOV A,#0FEHMOV P1,ASJMP $ORG 0200HSERV_T1:MOV TH1,#3CHMOV TL1,#0B0HRL AMOV P1,ARETIEND第16题MCS51串口有几种工作放是，特点是啥？参考答案：MCS-51单片机的串行口是全双工串口，有4种工作方式：（1） 工作方式0：通常串行口外接同步移位寄存器，用于扩展I/O端口。波特率固定为。（2） 工作方式1：串行口作为波特率可变的10位异步收发器，8位数据加起始位和停止位。（3） 工作方式2、3：串行口是11位的异步收发器，9位数据加起始位和停止位。方式2的波特率固定为或，方式3的波特率可变。第19题编程用汇编语言和C编程实现一个双击通信系统，将甲基的片内RAM中30H-3FH的数据块，传送到乙机片外RAM中0030H-003FH，话电路图。一、C语言编程：甲机程序：/晶振11.0592MHz，波特率为1200bps/甲机发送片内 RAM中30H-3FH的数据块 #include #define ADDRA 0x30 unsigned char num = 0; unsigned char data *p; void main(void) SCON = 0x40;TMOD = 0x20;PCON = 0x00;TL1 = 0xe8;TH1 = 0xe8;TR1 = 1;EA = 1;ES = 1;p = ADDRA;SBUF = *p;while(1);void Serv_serial_A(void) interrupt 4 using 1TI = 0;if(num = 0x10) ES = 0;elsenum+;p+;SBUF = *p;乙机程序：/晶振11.0592MHz，波特率为1200bps/乙机接收数据放于片外 RAM的0030H-003FH#include #define ADDRB 0x0030 unsigned char num = 0; unsigned char xdata *p; void main(void) SCON = 0x50;TMOD = 0x20;PCON = 0x00;TL1 = 0xe8;TH1 = 0xe8;TR1 = 1;EA = 1;ES = 1;p = ADDRB;while(1);void Serv_serial_B(void) interrupt 4 using 1RI = 0;if(num = 0x10) ES = 0;elsenum+;p+;*p = SBUF;二、汇编语言程序甲机程序:ORG 0000HLJMP MAINAORG 0023HAJMP SERV_SAORG 0100HMAINA:MOV SP,#60HMOV SCON, #40HMOV TMOD, #20HMOV PCON, #00HMOV TH1, #0E8HMOV TL1, #0E8HSETB TR1SETB EASETB ESMOV R0,#0FHMOV R1,#30HMOV A,R1 MOV SBUF, ASJMP $SERV_SA:CLR TIDJNZ R0, LOOPACLR ESSJMP ENDALOOPA:INC R1MOV A,R1MOV SBUF, AENDA: RETI END乙机程序： ORG 0000HLJMP MAINBORG 0023HAJMP SERV_BORG 0100HMAINB:MOV SP,#60HMOV SCON, #50HMOV TMOD, #20HMOV PCON, #00HMOV TH1, #0E8HMOV TL1, #0E8HSETB TR1SETB EASETB ESMOV R0,#10HMOV DPTR,#0030HSJMP $SERV_B:CLR RIDJNZ R0, LOOPBCLR ESSJMP ENDBLOOPB:MOV A,SBUFMOVX DPTR,AINC DPTRENDB: RETI END第八章1、键盘抖动原因？消除方法？通常的按键所用开关为机械弹性开关，当机械触点断开、闭合时，由于机械触点的弹性作用，开关在闭合时不会马上稳定地接通，在断开时也不会一下子断开。因而在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动，为了不产生这种现象而作的措施就是按键消抖。按键抖动分前沿抖动和后沿抖动。抖动时间的长短由按键的机械特性决定，一般为5ms10ms。键抖动会引起一次按键被误读多次。为确保CPU对键的一次闭合仅作一次处理，必须去除键抖动。在键闭合稳定时读取键的状态，并且必须判别到键释放稳定后再作处理。按键的消抖，可用硬件或软件两种方法。硬件消抖：在键数较少时可用RS触发器构成的双稳态电路实现硬件消抖。软件消抖：常用如果按键较多，常用软件方法去抖，即检测到按键闭合后执行一个延时程序，大约5ms10ms的延时，让前沿抖动消失后再一次检测键的状态，如果仍保持闭合状态电平，则确认为真正有键按下。当检测到按键释放后，也要给5ms10ms的延时，待后沿抖动消失后才能转入该键的处理程序。3、设计AD转换电路并用数码管显示。（1）电路：（2）程序：#include/定义显示数组d4以及一个变量n用于动态显示unsigned char d4,n;/定义显示用的查找表unsigned char code table11=0x3f,6,0x5b,0x4f, 0x66,0x6d,0x7d,7,0x7f,0x6f,0; unsigned char code digit4=0xf7,0xf6,0xf5,0xf4;/定义TLC549转换接口sbit tlc549_data=P15;sbit tlc549_cs=P14;sbit tlc549_clk=P13;/定义可位寻址的变量adc用于存放ad转换值，/以及一个bit变量用于移位，它指示了ad的最最低一位unsigned char bdata adc;sbit adclow=adc0;/ad转换函数unsigned char adconvert() unsigned char i; tlc549_cs=1; tlc549_cs=0; tlc549_clk=0; for(i=0;i8;i+) tlc549_clk=1; adclow=tlc549_data; tlc549_clk=0; if(i7) adc=adc3) n=0; P0=0; P2=digitn; P0=tabledn; /*主函数main*/效果就是显示测量的电压值;/电压值用mv为单位，范围 05000mv/由于测量值的范围为0-255，所以中间要乘一个系数19.6/*/void main() unsigned char ad,j;Init_Timer(); /变量初始化 n=0; while(1) ad=adconvert(); /ad转换vtobcd(ad*19.6); /将ad转换BCD码 for(j=0;j200;j+) delay(250);