《單片機原理及應(yīng)用》黃友銳主編課后習題答案.doc

《《單片機原理及應(yīng)用》黃友銳主編課后習題答案.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《單片機原理及應(yīng)用》黃友銳主編課后習題答案.doc（32頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

第1章 1-1 什么是單片機？它與一般微型計算機在結(jié)構(gòu)上何區(qū)別？ 答：單片微型計算機簡稱為單片機(Single Chip Computer)，又稱為微控制器（MCU即Micro-Controller Unit)。它是在一塊芯片上集成了中央處理器（CPU）、存儲器（RAM、ROM）、定時器/計數(shù)器、中斷控制、各種輸入/輸出（I/O）接口（如并行I/O口、串行I/O口和A/D轉(zhuǎn)換器）等為一體的器件。 微型計算機的基本結(jié)構(gòu)由CPU（運算器、控制器）、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部分組成，各部分通過外部總線連接而成為一體。單片機的結(jié)構(gòu)是在一塊芯片上集成了中央處理器（CPU）、存儲器、定時器/計數(shù)器、中斷控制、各種輸入/輸出接口（如并行I/O口、串行I/O口和A/D轉(zhuǎn)換器）等，它們通過單片機內(nèi)部部總線連接而成為一體。 1-2 MCS-51系列單片機內(nèi)部資源配置如何？試舉例說明8051與51兼容的單片機的異同。 答：MCS-51系列單片機內(nèi)部資源配置 AT89S53 12KB Flash ROM 256B 316 32 1 9/2 SPI，WDT，2個數(shù)據(jù)指針 W77E58 32KB Flash ROM 256B+ 1024B 316 36 2 12/2 擴展了4位I/O口，雙數(shù)據(jù)指針，WDT。 資源。 第2章 2-1 MCS-51系列單片機內(nèi)部有哪些主要的邏輯部件？ 答： 一個8位CPU；一個片內(nèi)振蕩器及時鐘電路；4K字節(jié)ROM程序存儲器；128字節(jié)RAM數(shù)據(jù)存儲器；兩個16位定時器/計數(shù)器；可尋址64K外部數(shù)據(jù)存儲器和64K外部程序存儲器空間的控制電路；32條可編程的I/O線（四個8位并行I/O端口）；一個可編程全雙工串行口；具有五個中斷源、兩個優(yōu)先級嵌套中斷結(jié)構(gòu) 2-2 MCS-51設(shè)有4個8位端口（32條I/O線），實際應(yīng)用中8位數(shù)據(jù)信息由哪一個端口傳送？16位地址線怎樣形成？P3口有何功能？ 答：實際應(yīng)用中8位數(shù)據(jù)信息由P0口傳送。16位地址線由P0口輸出低8位地址A7~A0，P2口輸出高8位地址A15~A8。P3口是一個多用途的端口，也是一個準雙向口，作為第一功能使用時，其功能同P1口；當作第二功能使用時，P3.0—RXD串行輸入（數(shù)據(jù)接收）口，P3.1—TXD串行輸出（數(shù)據(jù)發(fā)送）口，P3.2—外部中斷0輸入線，P3.3—外部中斷1輸入線，P3.4—T0定時器0外部輸入，P3.5—T1定時器1外部輸入，P3.6—外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通信號輸出，P3.7—外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通信號輸入。 2-3 MCS-51的存儲器結(jié)構(gòu)與一般的微型計算機有何不同？程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器各有何作用？ 答：MCS-51存儲器結(jié)構(gòu)與常見的微型計算機的配置方式不同，它把程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分開，各有自已的尋址系統(tǒng)、控制信號和功能。 程序存儲器用來存放程序和始終要保留的常數(shù)，如經(jīng)匯編后所編程序的機器碼。數(shù)據(jù)存儲器通常用來存放程序運行中所需要的常數(shù)或變量，例如模/數(shù)轉(zhuǎn)換時實時采集的數(shù)據(jù)等。 2-4 MCS-51內(nèi)部RAM區(qū)功能結(jié)構(gòu)如何分配？4組工作寄存器使用時如何選用？位尋址區(qū)域的字節(jié)地址范圍是多少？ 答：MCS-51系列單片機內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器：00H ~ 7FH單元組成的低128字節(jié)地址空間的RAM區(qū)，又分為為工作寄存器區(qū)（00H~1FH）、位尋址區(qū)（20H~2FH）和用戶RAM區(qū)（30H~7FH）。 80H ~ FFH（128 ~255）單元組成的高128字節(jié)地址空間的特殊功能寄存器（又稱SFR)區(qū)。對于8032、8052、8752的單片機還有80H~FFH單元組成的高128字節(jié)地址空間的RAM區(qū)。 4組工作寄存區(qū)是由程序狀態(tài)字PSW（特殊功能寄存器，字節(jié)地址為0D0H）中的D4、D3位（RS1和RS0）來決定的。 位尋址區(qū)域的字節(jié)地址范圍是20H~2FH（對應(yīng)的位地址范圍是00H~7FH）。 2-5 特殊功能寄存器中哪些寄存器可以位尋址？它們的字節(jié)地址是什么？ 答：P0字節(jié)地址80H,TCON字節(jié)地址88H,P1字節(jié)地址90H,SCON字節(jié)地址98H,P2字節(jié)地址A0H,IE字節(jié)地址A8H,P3字節(jié)地址B0H,IP字節(jié)地址B8H,PSW字節(jié)地址D0H,ACC字節(jié)地址E0H，B字節(jié)地址F0H。 2-6 簡述程序狀態(tài)字PSW中各位的含義。 答：CY（PSW7）進位標志，AC（PSW6）輔助進位標志，F(xiàn)0（PSW5）用戶標志位，RS1、RS0（PSW4、PSW3）寄存器區(qū)選擇控制位，OV（PSW2）溢出標志，P（PSW．0）奇偶標志，每個指令周期都由硬件來置位或清“0”，以表示累加器A 中1的位數(shù)的奇偶數(shù). 2-7 一個時鐘頻率為6MHz的單片機應(yīng)用系統(tǒng)，它的振蕩信號周期、時鐘周期、機器周期分別是多少？ 答：振蕩信號周期=1／6us、時鐘周期=1／3us、機器周期=2us。 2-8 堆棧有何功能？堆棧指針的作用是什么？二者的關(guān)系？為什么在程序設(shè)計時，要對SP重新賦值？ 答：堆棧的主要功能：保護斷點和程序現(xiàn)場，保存用戶數(shù)據(jù)。 堆棧指針的作用是：堆棧指針SP是一個8位特殊功能寄存器，指示出堆棧頂部在內(nèi)部RAM中的位置。 兩者的關(guān)系：堆棧指針SP給定當前的棧頂，SP的初始值越小，堆棧深度就越深。 系統(tǒng)復(fù)位后，SP初始化為07H，使得堆棧事實上由08H 單元開始?？紤]到08H~1FH單元分屬于工作寄存器區(qū)1~3，若程序設(shè)計中要用到這些區(qū)，則最好把SP值改置為1FH或更大的值如60H，SP的初始值越小，堆棧深度就越深，堆棧指針的值可以由軟件改變，因此堆棧在內(nèi)部RAM中的位置比較靈活。 第3章 3-4： (1) ORG 0000H AJMP START ORG 0100H START:MOV A, #21H ADD A, #45H ADD A, #78H SJMP $ END (2) ORG 0000H AJMP START ORG 0100H START:MOV A, #78H ADD A, #45H CLR C; SUBB A, #21H SUBB A, #09H SJMP $ END (3) ORG 0000H AJMP START ORG 0100H START:MOV A, #34H ADD A, #0ABH MOV R0, A MOV A, 12 ADDC A, #21H MOV R1, A SJMP $ END (3) ORG 0000H AJMP START ORG 0100H START:CLR C; MOV A, #0BCH SUBB A, #0CDH MOV R0, A MOV A, 1#2AH SUBB A, #0FH MOV R1, A SJMP $ END 3-5：請編程實現(xiàn)：將片內(nèi)20H存儲單元的8位二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成BCD碼，并存放在片外以2000H起始的單元中，2000H單元存放轉(zhuǎn)換后的BCD碼的百位，2001H單元存放轉(zhuǎn)換后的BCD碼的十位/個位。 ORG 0000H AJMP START ORG 0050H START:MOV A,20H ;A←被除數(shù) MOV B, #100 ； B←除數(shù)100 DIV AB ；AB,A←商（百位數(shù)BCD碼）,B←余數(shù) MOVX 2000H,A ；(2000H)←將百位數(shù)BCD碼 MOV A,B ；A←余數(shù)作被除數(shù) MOV B,#10 ；B←除數(shù)10 DIV AB　 ；AB,A←商（十位數(shù)BCD碼）,B←余數(shù)（個位BCD碼） SWAP A　 ；十位BCD碼調(diào)整到A中高4位 ADD A,B　 ；A中壓縮成2位BCD碼 MOVX 2001H,A　 ； (2001H)←十位、個位BCD碼 SJMP $ END 3-6: 將片內(nèi)RAM 20H,21H,22H,23H（千/百/十/個位）中的十進制的ascii碼轉(zhuǎn)換成bcd碼，并壓縮放于片內(nèi)30H,31H兩個單元，其中31H中放bcd碼的十位/個位，30H中放bcd碼的千位/百位。 MOV A, #00H ;這一句不是必須 MOV R0, #20H MOV R1, #21H XCHD A, @R0 ;A←(20H) SWAP A ;A高4位←(20H)的BCD碼數(shù)字 XCHD A, @R1 ;A低4位←(21H)的BCD碼數(shù)字 MOV 30H,A MOV A, #00H ;這一句不是必須 MOV R0, #22H MOV R1, #23H XCHD A, @R0 ;A←(22H) SWAP A ;A高4位←(22H)的BCD碼數(shù)字 XCHD A, @R1 ;A低4位←(21H)的BCD碼數(shù)字 MOV 31H,A 3-7：片內(nèi)RAM的30H~32H單元中連續(xù)存放了6個壓縮BCD碼，編制程序?qū)⑺鼈冝D(zhuǎn)換為ASCII碼，存入片外3000H開始的連續(xù)存儲區(qū)中 MOV R0,#30H MOV DPTR,3000H LOOP: MOV A,@R0 SWAP A ANL A,#0FH ADD A,#30H ;30H= 0 MOVX @DPTR,A INC DPTR MOV A,@R0 ANL A,#0FH ADD A,#30H MOVX @DPTR,A INC DPTR INC R0 CJNE R0,#33H, LOOP 3-9: 從外部RAM 2000H 單元開始存放著100個無符號數(shù),編寫程序統(tǒng)計出:(1)最大數(shù)；（2）最小數(shù)；（6）大于50,小于50,等于50的個數(shù)。 (1) MOV DPTR, #2000H MOV 30H, #0 ;先用0當做最大數(shù) (求最小數(shù)時，用255) MOV R2, #100 LOOP: MOVX A, @DPTR CJNE A, 20H, TTT ;(A)-(20H) TTT: JNC NEXT ;不夠減轉(zhuǎn)移 (求最小數(shù)時，用JNC NEXT) MOV 30H, A ;夠減，這個數(shù)是大數(shù)，給(20H) NEXT: INC DPTR DJNZ R2, LOOP SJMP $ END (6) ORG 0600H MOV DPTR, #2000H MOV R2, #100 ;總數(shù) MOV R3, #0 ; 小于50的數(shù)的個數(shù) MOV R4, #0 ; 等于50的數(shù)的個數(shù) MOV R5, #0 ; 大于50的數(shù)的個數(shù) LOOP: MOVX A, @DPTR CLR C SUBB A, #50 JZ EQU_50 JNC BIG INC R3 ;小于50的個數(shù) JMP NEXT EQU_50: INC R4 JMP NEXT BIG: INC R5 NEXT: INC DPTR DJNZ R2, LOOP MOV 30H,R3 ; 小于50的數(shù)的個數(shù) MOV 31H,R4 ; 等于50的數(shù)的個數(shù) MOV 32H,R5 ; 大于50的數(shù)的個數(shù) SJMP $ 3-10 MCS-51片外RAM區(qū)1000H~1007H單元中存有8個無符號數(shù)，編程求其平均值，將結(jié)果存于1008H中。%先加，加的結(jié)果可能超出8位，所以存儲結(jié)果于（30H）和（40H）單元中。 MOV DPTR, #1000H MOV R7, #08H MOV 30H, #00H MOV 40H, #00H SS1:MOVX A, @DPTR ADD A, 30H MOV 30H, A CLR A ADDC A, 40H MOV 40H, A INC DPTR DJNZ R7, SS1 MOV R7, #03H ;移位3次，等于除以8 SS2:CLR C MOV A, 40H RRC A MOV 40H, A MOV A, 30H RRC A MOV 30H, A DJNZ R7, SS2 MOVX @DPTR, A 3-11下面是以數(shù)學公式，X值存于片內(nèi)20H，Y值存于21H單元中。Y=X2(X>0) 0(X=0) 2X(X<0) MAIN:MOV A,20H JZ SUL JB ACC.7,NEG MOV B,A MUL AB SJMP SUL NEG:CLR C RLC A SUL:MOV 21H ,A 3-12試編寫程序，將外部 RAM 2000H~20FFH數(shù)據(jù)塊，傳送到3000H~30FFH區(qū)域。 MOV R6,#0FFH MOV R2,#00H MOV R3,#20H;暫存2000H地址 MOV R4,#00H MOV R5,#30H;暫存3000H地址 NEXT:MOV DPL,R2 MOV DPH,R3 MOVX A,@DPTR MOV DPL,R4 MOV DPH,R5 MOVX @DPTR,A INC R2 INC R4 DJNZ R6,NEXT 3-13：振蕩頻率：6MHz（機器周期：2us）， (1)1ms延時 ORG 2000H MOV　R7，＃125 LOP1： NOP　　　　 　 NOP　　　 DJNZ　R7，LOP1　 RET (2) 100ms延時 ORG 2000H MOV　R6，＃100 LOP2： MOV　R7，＃125 LOP1： NOP　　　　 　 NOP　　　 DJNZ　R7，LOP1　 DJNZ　R6，LOP2　　 RET （3）1s延時 ORG 2000H MOV R5，＃10 LOP3: MOV　R6，＃100 LOP2: MOV　R7，＃125 LOP1: NOP　　　　 　 NOP　　　 DJNZ　R7，LOP1　 DJNZ　R6，LOP2　　 DJNZ　R5，LOP3　　　 RET 3-14：片內(nèi)RAM30H有一數(shù)（0~15），查表求平方值，存入31H中。 ORG 1000H MAIN: MOV DPTR,#TAB MOV 30H, #13 ;NUMB=0~15 MOV A, 30H MOVC A,@A+DPTR MOV 31H,A SJMP $ TAB: DB 0,1,4,9,16,25,36,49,64,81,100,121,144,169,196,255 第4章 4-4 試編程實現(xiàn)，將設(shè)為高優(yōu)先級中斷，且為電平觸發(fā)方式；T0溢出中斷設(shè)為低優(yōu)先級中斷，串行口中斷為高優(yōu)先級中斷，其余中斷源設(shè)為禁止狀態(tài)。 SETB PX0 CLR IT0 CLR PT0 SETB PS MOV IE,#93H 4-9 試用中斷技術(shù)設(shè)計一個秒閃電路，其功能是發(fā)光二極管LED每秒閃亮400ms。主機頻率為6MHz。(仿真見exercise4_9.ms11) 題意可理解為LED每次亮400ms，滅600ms。設(shè)使用定時器T1,定時時間為100ms，用P1.0作輸出,設(shè)P1.0為高時燈滅。 ORG 0000H AJMP START ORG 000BH AJMP T0INT ORG 0050H START: MOV SP, #30H MOV TMOD,#01H ;T0方式1計數(shù)， MOV TH1, #3CH MOV TL1, #0B0H ;定時100ms MOV R0, #04H SETB F0 ;燈亮（1）、滅（0）的轉(zhuǎn)換標志 MOV IE, #88H SETB P1.0 SETB TR1 SJMP $ ORG 0100H T0INT: MOV TH1, #3CH MOV TL1, #0B0H DJNZ R0, NEXT JNB F0, TURNON ；F0為0轉(zhuǎn) TURNOFF: CPL P1.0 CLR F0 MOV R0, #06H SJMP NEXT TURNON: CPL P1.0 SETB F0 MOV R0, #04H NEXT: RETI END 4-1 簡述中斷、中斷源、中斷源的優(yōu)先級及中斷嵌套的含義。 答: 當CPU正在處理某項事件的時，如果外界或內(nèi)部發(fā)生了緊急情況，要求CPU暫停正在處理的工作轉(zhuǎn)而去處理這個緊急情況，待處理完以后再回到原來被中斷的地方，繼續(xù)執(zhí)行原來被中斷了的程序，這樣的過程稱為中斷。 向CPU提出中斷請求的源稱為中斷源。 當系統(tǒng)有多個中斷源時，就可能出現(xiàn)同時有幾個中斷源申請中斷，而CPU在一個時刻只能響應(yīng)并處理中斷優(yōu)先高的請求。 在實際應(yīng)用系統(tǒng)中，當CPU正在處理某個中斷源，即正在執(zhí)行中斷服務(wù)程序時，會出現(xiàn)優(yōu)先級更高的中斷源申請中斷。為了使更緊急的級別高的中斷源及時得到服務(wù)，需要暫時中斷（掛起）當前正在執(zhí)行的級別較低的中斷服務(wù)程序，去處理級別更高的中斷源，待處理完以后，再返回到被中斷了的中斷服務(wù)程序繼續(xù)執(zhí)行，但級別相同或級別低的中斷源不能中斷級別高的中斷服務(wù)，這就是所謂的中斷嵌套。 4-2 MCS-51單片機能提供幾個中斷源？幾個中斷優(yōu)先級？各個中斷的源的優(yōu)先級怎樣確定？在同一優(yōu)先級中各個中斷源的優(yōu)先級怎樣確定？ 答: MCS-51單片機能提供五個中斷源，兩個中斷優(yōu)先級。中斷優(yōu)先級是由片內(nèi)的中斷優(yōu)先級寄存器IP（特殊功能寄存器）控制的。 PS：串行口中斷優(yōu)先級控制位。PS=1，串行口定義為高優(yōu)先級中斷源；PS=0，串行口定義為低優(yōu)先級中斷源。 PT1：T1中斷優(yōu)先級控制位。PT1=1，定時器/計數(shù)器1定義為高優(yōu)先級中斷源；PT1=0，定時器/計數(shù)器1定義為低優(yōu)先級中斷源。 PX1：外部中斷1中斷優(yōu)先級控制位。PX1=1，外中斷1定義為高優(yōu)先級中斷源；PX1=0，外中斷1定義為低優(yōu)先級中斷源。 PT0：定時器/計數(shù)器0（T0）中斷優(yōu)先級控制位，功能同PT1。 PX0：外部中斷0中斷優(yōu)先級控制位，功能同PX1。 在同一優(yōu)先級中,循環(huán)輪流排隊。不分級別高低，所有中斷源優(yōu)先級都一律平等，CPU輪流響應(yīng)各個中斷源的中斷請求。 4-3 簡述MCS-51單片機中斷響應(yīng)過程。 答：CPU在每個機器周期的S5P2時刻采樣中斷標志，而在下一個機器周期對采樣到的中斷進行查詢。如果在前一個機器周期的S5P2有中斷標志，則在查詢周期內(nèi)便會查詢到并按優(yōu)先級高低進行中斷處理，中斷系統(tǒng)將控制程序轉(zhuǎn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)程序。 4-4 MCS-51單片機外部中斷有哪兩種觸發(fā)方式？如何選擇？對外部中斷源的觸發(fā)脈沖或電平有何要求？ 答：MCS-51單片機外部中斷有：負邊沿觸發(fā)方式和電平觸發(fā)方式。外部中斷1()觸發(fā)方式控制位。如果IT1為1，則外中斷1為負邊沿觸發(fā)方式（CPU在每個機器周期的S5P2采樣腳的輸入電平，如果在一個周期中采樣到高電平，在下個周期中采樣到低電平，則硬件使IE1置1，向CPU請求中斷）；如果IT1為0，則外中斷1為電平觸發(fā)方式。采用電平觸發(fā)時，輸入到的外部中斷源必須保持低電平有效，直到該中斷被響應(yīng)。同時在中斷返回前必須使電平變高，否則將會再次產(chǎn)生中斷。 4-5 在MCS-51單片機的應(yīng)用系統(tǒng)中，如果有多個外部中斷源，怎樣進行處理？ 答：當系統(tǒng)有多個中斷源時，就可能出現(xiàn)同時有幾個中斷源申請中斷，而CPU在一個時刻只能響應(yīng)并處理一個中斷請求，為此，要進行排隊。排隊的方式有： （1）按優(yōu)先級排隊。 （2）循環(huán)輪流排隊。MCS-51單片機優(yōu)先級比較簡單，只有兩級，可以通過優(yōu)先級控制寄存器設(shè)置不同的優(yōu)先級。當優(yōu)先級相同時，約定有5個中斷源優(yōu)先級順序由高到低分別為：外部中斷0、定時器/計數(shù)器0溢出、外部中斷1、定時器/計數(shù)器1溢出、串行口中斷。 4-6 MCS-51有哪幾種擴展外部中斷源的方法？各有什么特點？ 答：1) 利用定時器作為外部中斷使用 特點：把MCS-51的兩個定時器/計數(shù)器（T0和T1）選擇為計數(shù)器方式，每當P3.4（T0）或P3.5（T1）引腳上發(fā)生負跳變時，T0和T1的計數(shù)器加1?？梢园裀3.4和P3.5引腳作為外部中斷請求輸入線，而定時器的溢出中斷作為外部中斷請求標志。 2）采用中斷和查詢相結(jié)合的方法擴充外部中斷源 特點：這種方法是把系統(tǒng)中多個外部中斷源經(jīng)過與門連接到一個外部中斷輸入端（例如），并同時還接到一個I/O口，中斷請求由硬件電路產(chǎn)生，而中斷源的識別由程序查詢來處理，查詢順序決定了中斷源的優(yōu)先級。 4-7 MCS-51單片機響應(yīng)外部中斷的典型時間是多少？在哪些情況下，CPU將推遲對外部中斷請求的響應(yīng)？ 答：響應(yīng)外部中斷的典型時間是至少需要3個完整的機器周期。 1、外部中斷和的電平在每個機器周期的S5P2時被采樣并鎖存到IE0和IE1中，這個置入到IE0和IE1的狀態(tài)在下一個機器周期才被其內(nèi)部的查詢電路查詢，未產(chǎn)生了一個中斷請求。 2、沒有滿足響應(yīng)的條件，CPU沒有響應(yīng)中斷。 3、沒有由硬件生成一條長調(diào)用指令轉(zhuǎn)到相應(yīng)的服務(wù)程序入口。 第5章 5-1 MCS-51單片機定時/計數(shù)器作定時和計數(shù)用時，其計數(shù)脈沖分別由誰提供？ 定時: 計數(shù)脈沖由系統(tǒng)振蕩器產(chǎn)生的內(nèi)部時鐘信號12分頻后提供。定時時間與時鐘頻率和定時初值有關(guān)。 計數(shù):外部輸入脈沖計數(shù)，接相應(yīng)的外部輸入引腳T0（P3.4）或T1（P3.5） 5-2 MCS-51單片機內(nèi)設(shè)有幾個定時/計數(shù)器？它們是由哪些特殊功能寄存器組成？ 答：MCS-51單片機內(nèi)部有兩個16位可編程的定時器/計數(shù)器，即定時器T0和定時器T1。 定時/計數(shù)器T0由特殊功能寄存器TH0、TL0(字節(jié)地址分別為8CH和8AH)構(gòu)成，定時/計數(shù)器T1由特殊功能寄存器TH1、TL1(字節(jié)地址分別為8DH和8BH)構(gòu)成。其內(nèi)部還有一個8位的定時器方式寄存器TMOD和一個8位的定時器控制寄存器TCON。TMOD主要是用于選定定時器的工作方式，TCON主要是用于控制定時器的啟動和停止。 5-3定時/計數(shù)器作定時器用時，其定時時間與哪些因素有關(guān)？作計數(shù)器用時，對外界計數(shù)頻率有何限制？ 答：①定時器/計數(shù)器作定時用時，其定時時間與下面因素有關(guān)：晶體振蕩器的頻率、機器周期、計數(shù)器的長度、定時器/計數(shù)器初值。 ②用做"計數(shù)器"時，對外部輸入端T0、T1上1到0的跳變進行加1計數(shù)。在計數(shù)狀態(tài)下，每個機器周期的S5P2時刻采樣外部輸入，當?shù)谝粋€機器周期采樣為高電平，而在第二個機器周期采樣為低電平時，內(nèi)部計數(shù)器加1。新的計數(shù)值在緊接著采樣到跳變后的下一機器周期的S3P1出現(xiàn)在計數(shù)器中。由于檢測一個1到0的跳變需要2個機器周期，即24個振蕩周期，因此外部計數(shù)的最快速率為振蕩頻率的1/24。外部輸入信號的速率向下可以不受限制，但是脈沖寬度必須保證在其電平變化之前能被采樣到一次，即至少保持一個完整的機器周期，否則，將會由于采樣不到而出現(xiàn)漏計現(xiàn)象。 3-1 設(shè)內(nèi)部RAM中59H單元的內(nèi)容為50H，寫出當執(zhí)行下列程序段后寄存器A，R0和內(nèi)部RAM中50H，51H單元的內(nèi)容為何值？ MOV A，59H ；A=50H MOV R0，A ；R0=50H MOV A，#00H ；A=00H MOV @R0，A ；50H=00H MOV A，#25H ；A=25H MOV 51H，A ；51H=25H MOV 52H，#70H ；52H=70H A=25H R0=50H 50H=00H 51H=25H 3-2 訪問外部數(shù)據(jù)存儲器和程序存儲器可以用哪些指令來實現(xiàn)？舉例說明。 答：訪問外部數(shù)據(jù)存儲器指令有： MOVX @DPTR，A MOV DPTR,#0100H MOV @DPTR,A MOVX A，@DPTR MOV DPTR,#0200H MOV A,@DPTR MOVX A，@Ri MOVX A,@R0 MOVX @Ri，A MOVX @R1,A 訪問程序存儲器指令有： MOVC A，@A+PC MOVC A，@A+DPTR 3-3 設(shè)堆棧指針SP中的內(nèi)容為60H，內(nèi)部RAM中30H和31H單元的內(nèi)容分別為24H和10H，執(zhí)行下列程序段后，61H，62H，30H，31H，DPTR及SP中的內(nèi)容將有何變化？ PUSH 30H ；61H=24H PUSH 31H ；62H=10H SP=62H POP DPL ；DPL=10H POP DPH ；DPH=24H SP=60H MOV 30H，#00H ；30H=00H MOV 31H，#0FFH ；31H=0FFH 3-4 設(shè)（A）=40H，（R1）=23H，（40H）=05H。執(zhí)行下列兩條指令后，累加器A和R1以及內(nèi)部RAM中40H單元的內(nèi)容各為何值？ XCH A，R1 ；A=23H R1=40H XCHD A，@R1 ；A=25H 40H=03H 3-5 兩個四位BCD碼數(shù)相加，被加數(shù)和加數(shù)分別存于50H，51H和52H，53H單元中（千位、百位在低地址中，十位、個位在高地址中），和存放在54H，55H和56H中（56H用來存放最高位的進位），試編寫加法程序。 ORG 0000H LJMP START ORG 0100H START： MOV A,53H ADD A,51H DA A MOV 55H,A MOV A,52H ADDC A,50H DA A MOV 56H,C SJMP $ END 3-6 設(shè)（A）=01010101B，（R5）=10101010B，分別寫出執(zhí)行下列指令后結(jié)果。 ANL A ， R5 ； 00000000B ORL A ， R5 ； 11111111B XRL A ， R5 ； 11111111B 3-7指令SJMP rel中，設(shè)rel=60H，并假設(shè)該指令存放在2114H和2115H單元中。當該條指令執(zhí)行后，程序?qū)⑻D(zhuǎn)到何地址？ 答： 2116H+60H=2176H 3-8 簡述轉(zhuǎn)移指令A(yù)JMP addr11、SJMP rel、 LJMP addr16及JMP @A+DPTR的應(yīng)用場合。 答：AJMP addr11 為2K字節(jié)范圍內(nèi)的無條件轉(zhuǎn)跳指令，把程序的執(zhí)行轉(zhuǎn)移到指定的地址。SJMP rel是無條件轉(zhuǎn)跳指令，執(zhí)行時在PC加2后，把指令中補碼形式的偏移量值加到PC上，并計算出轉(zhuǎn)向目標地址。轉(zhuǎn)向的目標地址可以在這條指令前128字節(jié)到后127字節(jié)之間。 LJMP addr16執(zhí)行這條指令時把指令的第二和第三字節(jié)分別裝入PC的高位和低位字節(jié)中，無條件地轉(zhuǎn)向指定地址。轉(zhuǎn)移的目標地址可以在64K程序存儲器地址空間的任何地方，不影響任何標志。 JMP @A+DPTR 指令的功能是把累加器中8位無符號數(shù)與數(shù)據(jù)指針DPTR中的16位數(shù)相加，將結(jié)果作為下條指令地址送入PC，利用這條指令能實現(xiàn)程序的散轉(zhuǎn)。 3-9 試分析下列程序段，當程序執(zhí)行后，位地址00H，01H中的內(nèi)容將為何值？P1口的8條I/O線為何狀態(tài)？ CLR C ；CY=0 MOV A，#66H ；A=66H JC LOOP1 CPL C ；CY=1 SETB 01H ；20H.1=1 LOOP1： ORL C， ACC.0 ；CY=1 JB ACC.2，LOOP2 ； CLR 00H LOOP2： MOV P1，A ；P1=01100110B SJMP $ 20H.0=0 20H.1=1 P1=66H 3-10 查指令表，寫出下列兩條指令的機器碼，并比較一下機器碼中操作數(shù)排列次序的特點。 MOV 58H，80H 85(80)(58) 直接尋址字節(jié)送直接尋址字節(jié)： 匯編時源操作數(shù)在目標操作數(shù)之前。 MOV 58H，#80H 75(58)(80) 立即數(shù)送直接尋址字節(jié)： 匯編時目標操作數(shù)在原操作數(shù)之前。 第4章 4-1 什么是單片機的程序設(shè)計語言。 答：單片機的程序設(shè)計語言是指計算機能理解和執(zhí)行的語言，人與CPU、MCU交流的語言。MCS-51系列單片機的程序設(shè)計語言，按照語言的結(jié)構(gòu)及其功能可以分為三種：機器語言、匯編語言、高級語言。 4-2 單片機的程序設(shè)計包括哪幾個步驟。 答：程序設(shè)計步驟如下： （1） 分析問題。即仔細分析任務(wù)書中要實現(xiàn)的功能和性能指標。 （2） 確定算法。即找到解決問題思路、方法。 （3） 分配內(nèi)存單元。即確定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這一步往往與算法同時考慮。 （4） 根據(jù)算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，畫出程序流程圖。 （5） 根據(jù)流程圖編寫匯編語言源程序。編輯錄入，保存為*.ASM文件。 （6） 匯編。排除語法錯誤。 （7） 調(diào)試（DEBUG）。找出錯誤并更正，再調(diào)試，直至通過。 （8） 編寫相關(guān)說明文檔。 4-3 畫出單片機的三種基本程序結(jié)構(gòu)。 答： A B 條件成立嗎？ A B 是 否 條件成立嗎？ A 是 否 順序結(jié)構(gòu)流程圖 分支結(jié)構(gòu)流程圖 循環(huán)結(jié)構(gòu)流程圖 4-4 單片機的分支結(jié)構(gòu)程序指令有哪幾條？ 答：分支結(jié)構(gòu)程序指令有JB、JNB、JC、JNC、JZ、JNZ、CJNE、JBC 4-5 什么是單片機的程序嵌套？生活中有哪些現(xiàn)象與單片機的嵌套類似？ 答：一個程序中還會調(diào)用別的程序，這稱為程序嵌套。 生活例子：在學習，有電話了，去接電話，水開了，放下電話去關(guān)掉電水壺，接著打電話，打完電話，接著學習。 4-6 能否從一個子程序內(nèi)部使用轉(zhuǎn)移指令直接跳轉(zhuǎn)到另一個子程序執(zhí)行? 答：可以，為了保證正確地從子程序2返回子程序1，再從1返回主程序，每次調(diào)用子程序時必須將下條指令地址保存起來，返回時按后進先出原則依次取出舊PC值。 4-7 能否使用轉(zhuǎn)移指令從主程序跳到子程序? 答：不可以，當主程序需要執(zhí)行某子程序的功能時，只需執(zhí)行一條調(diào)用指令。而并非使用轉(zhuǎn)移指令 4-8 能否使用轉(zhuǎn)移指令從子程序跳到主程序? 答：不可以，子程序的最后一條指令應(yīng)該是返回指令RET或RETI，以確保子程序能夠正確返回主程序。執(zhí)行RET指令時單片機將原來存在堆棧中的斷點地址彈出給PC，保證子程序返回主程序中調(diào)用子程序的地方繼續(xù)執(zhí)行主程序。 子程序從子程序的標號開始，到RET或RETI指令結(jié)束。 RET指令是一般子程序的返回指令。 RETI指令是中斷服務(wù)子程序的返回指令。 4-9 畫出主程序的一般流程圖。 答：主程序流程圖 初始化模塊 上電/復(fù)位 人機接口（鍵盤顯示）模塊 輸入模塊 運算模塊 輸出模塊 4-10 畫出子程序的一般流程圖。 答：子程序流程圖 4-11 子程序的規(guī)范化設(shè)計包括那幾個部分？ 答：子程序的規(guī)范化設(shè)計包括： （1） 子程序名稱。給子程序起名字，起名的原則是子程序名能夠反映子程序功能，該名字就是子程序的入口地址標識符。 （2） 子程序功能，對子程序的功能給予簡要的描述。 （3） 入口參數(shù)，子程序所要運算或處理的數(shù)據(jù)（加工前的原料），在調(diào)用子程序之前，主程序要先準備好入口參數(shù)。 （4）出口參數(shù)，子程序運算或處理的結(jié)果（加工完成的數(shù)據(jù)），子程序結(jié)束之前，最終結(jié)果（出口參數(shù)）存放在約定的RAM單元，供主程序取用。 （5） 資源占用情況，指出該子程序運行時所使用的片內(nèi)工作寄存器（R0～R7）、SFR（特殊功能寄存器）、片內(nèi)RAM單元及片外RAM單元，以便在主程序調(diào)用該子程序之前，考慮將這些資源中的哪些字節(jié)保護入棧。 4-12 在片內(nèi)RAM地址40H到4FH的存儲單元中存有16個無符號數(shù)，找出其中的最大值，放入50H單元，請用“循環(huán)結(jié)構(gòu)”和“分支結(jié)構(gòu)”編程。 答：流程圖： 結(jié)束 A 50H R2-15=0？ N A 中放大值 指針加1 初始化： R2=15賦判斷次數(shù)，R0指針指向40H單元 B @R0+1 判斷A>B？ 開始 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 將片內(nèi)若干個RAM單元的內(nèi)容復(fù)制到片外RAM單元，請用“主程序”調(diào)用“子程序”編程，要求子程序入口參數(shù)為：R0存放片內(nèi)RAM起始地址，DPTR存放片外RAM起始地址，R1存放字節(jié)數(shù)。請分別編寫主程序和子程序。 答：流程圖 主程序 子程序 開始 R0單元送DPTR 初始化常數(shù) R0←40H DPTR←0200H R1←10H 指針加1 調(diào)用復(fù)制子程序 N R1-1=0? 結(jié)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 簡述中斷、中斷源、中斷源的優(yōu)先級及中斷嵌套的含義。 答: 當CPU正在處理某項事件的時，如果外界或內(nèi)部發(fā)生了緊急情況，要求CPU暫停正在處理的工作轉(zhuǎn)而去處理這個緊急情況，待處理完以后再回到原來被中斷的地方，繼續(xù)執(zhí)行原來被中斷了的程序，這樣的過程稱為中斷。 向CPU提出中斷請求的源稱為中斷源。 當系統(tǒng)有多個中斷源時，就可能出現(xiàn)同時有幾個中斷源申請中斷，而CPU在一個時刻只能響應(yīng)并處理中斷優(yōu)先高的請求。 在實際應(yīng)用系統(tǒng)中，當CPU正在處理某個中斷源，即正在執(zhí)行中斷服務(wù)程序時，會出現(xiàn)優(yōu)先級更高的中斷源申請中斷。為了使更緊急的級別高的中斷源及時得到服務(wù)，需要暫時中斷（掛起）當前正在執(zhí)行的級別較低的中斷服務(wù)程序，去處理級別更高的中斷源，待處理完以后，再返回到被中斷了的中斷服務(wù)程序繼續(xù)執(zhí)行，但級別相同或級別低的中斷源不能中斷級別高的中斷服務(wù)，這就是所謂的中斷嵌套。 5-2 MCS-51單片機能提供幾個中斷源？幾個中斷優(yōu)先級？各個中斷的源的優(yōu)先級怎樣確定？在同一優(yōu)先級中各個中斷源的優(yōu)先級怎樣確定？ 答: MCS-51單片機能提供五個中斷源，兩個中斷優(yōu)先級。中斷優(yōu)先級是由片內(nèi)的中斷優(yōu)先級寄存器IP（特殊功能寄存器）控制的。 PS：串行口中斷優(yōu)先級控制位。PS=1，串行口定義為高優(yōu)先級中斷源；PS=0，串行口定義為低優(yōu)先級中斷源。 PT1：T1中斷優(yōu)先級控制位。PT1=1，定時器/計數(shù)器1定義為高優(yōu)先級中斷源；PT1=0，定時器/計數(shù)器1定義為低優(yōu)先級中斷源。 PX1：外部中斷1中斷優(yōu)先級控制位。PX1=1，外中斷1定義為高優(yōu)先級中斷源；PX1=0，外中斷1定義為低優(yōu)先級中斷源。 PT0：定時器/計數(shù)器0（T0）中斷優(yōu)先級控制位，功能同PT1。 PX0：外部中斷0中斷優(yōu)先級控制位，功能同PX1。 在同一優(yōu)先級中,循環(huán)輪流排隊。不分級別高低，所有中斷源優(yōu)先級都一律平等，CPU輪流響應(yīng)各個中斷源的中斷請求。 5-3 簡述MCS-51單片機中斷響應(yīng)過程。 答：CPU在每個機器周期的S5P2時刻采樣中斷標志，而在下一個機器周期對采樣到的中斷進行查詢。如果在前一個機器周期的S5P2有中斷標志，則在查詢周期內(nèi)便會查詢到并按優(yōu)先級高低進行中斷處理，中斷系統(tǒng)將控制程序轉(zhuǎn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)程序。 5-4 MCS-51單片機外部中斷有哪兩種觸發(fā)方式？如何選擇？對外部中斷源的觸發(fā)脈沖或電平有何要求？ 答：MCS-51單片機外部中斷有：負邊沿觸發(fā)方式和電平觸發(fā)方式。外部中斷1()觸發(fā)方式控制位。如果IT1為1，則外中斷1為負邊沿觸發(fā)方式（CPU在每個機器周期的S5P2采樣腳的輸入電平，如果在一個周期中采樣到高電平，在下個周期中采樣到低電平，則硬件使IE1置1，向CPU請求中斷）；如果IT1為0，則外中斷1為電平觸發(fā)方式。采用電平觸發(fā)時，輸入到的外部中斷源必須保持低電平有效，直到該中斷被響應(yīng)。同時在中斷返回前必須使電平變高，否則將會再次產(chǎn)生中斷。 5-5 在MCS-51單片機的應(yīng)用系統(tǒng)中，如果有多個外部中斷源，怎樣進行處理？ 答：當系統(tǒng)有多個中斷源時，就可能出現(xiàn)同時有幾個中斷源申請中斷，而CPU在一個時刻只能響應(yīng)并處理一個中斷請求，為此，要進行排隊。排隊的方式有： （1）按優(yōu)先級排隊。 （2）循環(huán)輪流排隊。MCS-51單片機優(yōu)先級比較簡單，只有兩級，可以通過優(yōu)先級控制寄存器設(shè)置不同的優(yōu)先級。當優(yōu)先級相同時，約定有5個中斷源優(yōu)先級順序由高到低分別為：外部中斷0、定時器/計數(shù)器0溢出、外部中斷1、定時器/計數(shù)器1溢出、串行口中斷。 5-6 MCS-51有哪幾種擴展外部中斷源的方法？各有什么特點？ 答：1) 利用定時器作為外部中斷使用 特點：把MCS-51的兩個定時器/計數(shù)器（T0和T1）選擇為計數(shù)器方式，每當P3.4（T0）或P3.5（T1）引腳上發(fā)生負跳變時，T0和T1的計數(shù)器加1?？梢园裀3.4和P3.5引腳作為外部中斷請求輸入線，而定時器的溢出中斷作為外部中斷請求標志。 2）采用中斷和查詢相結(jié)合的方法擴充外部中斷源 特點：這種方法是把系統(tǒng)中多個外部中斷源經(jīng)過與門連接到一個外部中斷輸入端（例如），并同時還接到一個I/O口，中斷請求由硬件電路產(chǎn)生，而中斷源的識別由程序查詢來處理，查詢順序決定了中斷源的優(yōu)先級。 5-7 MCS-51單片機響應(yīng)外部中斷的典型時間是多少？在哪些情況下，CPU將推遲對外部 中斷請求的響應(yīng)？ 答：響應(yīng)外部中斷的典型時間是至少需要3個完整的機器周期。 1、外部中斷和的電平在每個機器周期的S5P2時被采樣并鎖存到IE0和IE1中，這個置入到IE0和IE1的狀態(tài)在下一個機器周期才被其內(nèi)部的查詢電路查詢，未產(chǎn)生了一個中斷請求。 2、沒有滿足響應(yīng)的條件，CPU沒有響應(yīng)中斷。 3、沒有由硬件生成一條長調(diào)用指令轉(zhuǎn)到相應(yīng)的服務(wù)程序入口。 第6章 6-1 8051單片機內(nèi)設(shè)有幾個可編程的定時器/計數(shù)器？它們可以有4種工作方式，如何選擇和設(shè)定？各有什么特點？ 答：MCS-51單片機內(nèi)部有兩個16位可編程的定時器/計數(shù)器，即定時器T0和定時器T1 M1 M0：定時器/計數(shù)器四種工作方式選擇 6-2 8051單片機內(nèi)的定時/計數(shù)器T0、T1工作在模式3時，有何不同？ 答：方式3對定時器T0和定時器T1是不相同的。若T1設(shè)置為方式3，則停止工作。方式3只適用于T0。 當T0設(shè)置為方式3時，將使TL0和TH0成為兩個相互獨立的8位計數(shù)器， TL0利用了T0本身的一些控制方式，它的操作與方式0和方式1類似。而TH0被規(guī)定為用作定時器功能，對機器周期計數(shù)，并借用了T1的控制位TR1和TF1。在這種情況下TH0控制了T1的中斷。 6-3 已知單片機時鐘振蕩頻率為6MHz，利用T0定時器，在P1.1引腳上輸出連續(xù)方波，波形如下： 100s P1. 150s 計算定時常數(shù)： 100us 方式0 Tc=FE0E； 方式1 Tc=FFCE； 方式2 Tc=CE 150us 方式0 Tc=FD15； 方式1 Tc=FFB5； 方式2 Tc=B5 方法一：采用方式一，定時器中斷。 開始 主程序流程圖： 初始化T0，設(shè)置 工作方式 開T0中斷， 設(shè)置標志位20H.0 開定時器T0， P1.1=1 等待中斷 中斷子程序流程圖： 開始 20H.0=1? T0賦初值150us T0賦初值100us P1.1=0 P1.1=1 取反20H.0 取反20H.0 中斷返回 中斷返回 Y N 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 定時器中斷 加延時程序 源程序： LJMP START ORG 000BH LJMP TINT0