单片机原理与应用戴胜华课后答案.docx
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单片机原理与应用戴胜华课后答案
单片机原理与应用-戴胜华-课后答案
Lt
D
单片机作业答案
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第二章
1、MCS-51系列单片机内部有哪些主要的逻辑部件？
P10
答：
MCS-51系列单片机内部的逻辑部件主要有：
算术/逻辑部件ALU、累加器A、只读存储器ROM、随机存储器RAM、指令存放器IR、程序计数器PC、定时器/计数器、I/O接口电路、程序状态存放器PSW、存放器组。
3、MCS-51内部RAM区功能如何分配？
如何选用4组工作存放器中的一组作为当前的工作存放器组？
位寻址区域的字节地址范围是多少？
P13-P15
答：
MCS-51内部RAM的地址空间为00H-7FH，128B，按功能分为3个区域。
00H-1FH的32B单元是4个工作存放器组，单片机执行程序时，具体使用哪一组是通过对PSW的RS1、RS0两位的设置来实现；20H-2FH的16B共128位，是可以按位寻址的内部RAM区；30H-7FH的80B单元是只能按字节寻址的内部RAM区。
5、8031设有4个8位并行端口，假设实际应用8位I/O口，应使用P0-P3中的哪个端口传送？
16位地址如何形成？
P19-P21
答：
P1口是专门供用户使用的I/O口，是准双向接口，故可以使用P1口传送；
P0口既可作地址/数据总线使用，又可作通用I/O使用。
一方面用来输出外部存储器或I/O的低8位地址，另一方面作为8位数据输入/输出口，故由P0口输出16位地址的低8位；
P2口可作通用I/O口使用，与P1口相同。
当外接存储器或I/O时，P2口给出地址的高8位，故P2口输出16位地址的高8位。
8、MCS-51的时钟周期、机器周期、指令周期是如何分配的？
当振荡频率为10MHz时，一个机器周期为多少微妙？
P25
答：
CPU执行一条指令的时间称为指令周期，它是以机器周期为单位的。
MCS-51典型的指令周期为一个机器周期，每个机器周期由6个状态周期组成，每个状态周期由2个时钟周期〔振荡周期〕组成。
当振荡频率为10MHz时，一个机器周期为12/10MHz=1.2us。
9、在MCS-51扩展系统中，片外程序存储器和片外数据存储器地址一样时，为什么不会发生冲突？
P12；P13、P18
答：
1、程序存储器和数据存储器物理上是独立的，寻址片外程序存储器和片外数据存储器的寻址方式、寻址空间和控制信号不同。
2、对外部程序存储器访问使用MOVC指令；对外部数据存储器访问使用MOVX指令。
10、MCS-51的P3口具有哪些第二种功能？
P19表2-6
答：
P3.0RXD〔串行输入口〕P3.1TXD〔串行输出口〕
P3.2INT0〔外部中断0〕P3.3INT〔外部中断1〕
P3.4T0〔定时器0外部中断〕P3.5T1〔定时器1外部中断〕
P3.6WR〔外部数据存储器写信号〕P3.7RD〔外部数据存储器读信号〕
11、位地址7CH与字节地址7CH有哪些区别？
位地址7CH具体在内存中什么位置？
P14
答：
位地址7CH与字节地址7CH在RAM中的位置不同，寻址方式也不用。
位地址7CH在内部RAM区2FH中，可以位寻址；字节地址7CH在用户区中，只能按字节寻址。
第三章
2、什么是寻址方式？
MCS-51单片机有哪几种寻址方式？
P36
答：
寻址方式是指令中确定操作数的形式。
MSC-51单片机有立即数寻址、直接寻址、存放器寻址、存放器间接寻址、变址寻址、相对寻址、位寻址。
3、指出以下指令中画线的操作数的寻址方式？
P36
MOVR0,#55H；立即寻址
MOVA,2AH；直接寻址
MOVA,@R1；存放器间接寻址
MOV@R0,A；存放器寻址
DIVA,B；存放器寻址
ADDA,R7；存放器寻址
MOVXA,@DPTR；存放器间接寻址
MOVDPTR,#0123H；立即寻址
MOVCA,@A+DPTR；基址加变址寻址
INCDPTR；存放器寻址
7、为什么要进行十进制调整？
调整方法是什么？
P49
答：
十进制表示用BCD码规那么，相加大于10进位；运算用二进制规那么，相加大于16进位。
所以要进行十进制调整。
调整方法：
数的低四位大于9或标志位AC=1，那么低四位加06H调整。
高四位大于9或标志位CY=1那么高四位加60H。
8、编程实现两个一字节压缩型BCD码的减法。
设被减数地址在R0中，减数地址在R1中，差仍存于被减数地址单元中。
？
答：
CLRC
MOVA,#9AH
SUBBA,@R1
ADDA,@R0
DAA
MOV@R0，A
9、把片外数据存储器8000H单元中的数据读到累加器中，应用哪几条指令？
P45例3.7
答：
MOVDPTR,#8000H
MOVA,@DPTR
10、内部RAM中，（A）=35H，（R0）=6FH，（P1）=0FCH，（SP）=0C0H。
分别写出以下各条指令的执行结果。
P41-
（1）MOVR0,A；（R0）=35HP41〔2〕
（2）MOV@R0,A；（6FH）=35HP42〔4〕
（3）MOVA,#90H；（A）=90HP41〔1〕
（4）MOVA,90H；（A）=（90H）P41〔1〕
（5）MOV80H,#81H；（80H）=81HP42〔3〕
（6）MOVX@R0,A；（6FH）=35HP452
（7）PUSHA；（0C1H）=35H,（SP）=0C1HP43〔6〕
（8）SWAPA；（A）=53HP44〔8〕
（9）XCHA,R0；（A）=6FH,（R0）=35HP44〔7〕
第四章
2、在汇编语言程序设计中，为什么要采用标号来表示地址？
标号的构成原那么是什么？
使用标号有什么限制？
注释段起什么作用？
P69
答：
采用标号便于在编写程序时,实现跳转、循环等程序控制转移。
标号位于语句的开始，由以字母开头的字母和数字组成，它代表语句的地址。
标号与指令间要用冒号“：
〞分开，标号与“：
〞之间不能有空格，“：
〞与操作码之间可以有空格。
注释段放在语句的最后，以冒号开始，为不可执行局部，对程序进行解释性说明。
3、MCS-51汇编语言有哪几条常用的伪指令？
各起什么作用？
P70-P72
答：
MCS-51汇编语言有以下常用的伪指令：
1、设置起始地址伪指令ORG〔Origin〕
格式：
ORG起始地址
作用：
ORG伪指令总是出现在每段源程序或数据块的开始，可以使程序、子程序和数据快存放在存储器的任何位置。
假设在源程序中不放ORG指令，那么汇编将从0000H单元开始编排目标程序。
ORG定义控件地址应由从小到大，且不能重叠。
2、定义字节伪指令DB〔DefineByte〕
格式：
<标号：
>DB<项或项表>
作用：
把项或项表的数值存入从标号开始的连续单元中。
3、定义字伪指令DW〔DefineWord〕
格式：
<标号：
>DW<项或项表>
作用：
根本含义与DB相同，不同的是DW定义16位数据。
4、预留存储区伪指令DS〔DefineStorage〕
格式：
<标号：
>DS<表达式>
作用：
由标号指定的单元开始，定义一个存储区，以给程序使用。
存储区内预留的存储单元数由表达式的值决定。
5、为标号赋值伪指令EQU
格式：
<标号：
>EQU数或汇编符号
作用：
将操作数中的地址或数据赋给标号字段的标号，故又称为等值指令。
6、数据地址赋值伪指令DATA
格式：
<标号：
>DATA<数或表达式>
作用：
其功能和EQU类似，但有以下区别。
〔1〕用DATA定义的标识符汇编时作为标号登记在符号表中，所以可以先使用后定义；而EQU定义的标识符必须先定义后使用。
〔2〕用EQU可以把一个汇编符号赋给字符名，而DATA只能把数据赋给字符名。
〔3〕DATA可以把一个表达式赋给字符名，而DATA只能把数据赋给字符名。
〔4〕DATA常在程序中用来定义数据地址。
7、位地址符号伪指令BIT
格式：
字符名BIT位地址
作用：
把位地址赋给字符名称
8、源程序结束伪指令END
格式：
<标号：
>END<表达式>
作用：
END命令通知汇编程序结束汇编。
在END之后，所有的汇编语言指令均不作处理。
如果没有这条指令，汇编程序通常会给出“警告〞指示。
6、外部RAM中从1000H到10FFH有一个数据区，现在将它传送到外部RAM中2500H单元开始的区域中，编写有关程序。
COMPAREWITHP80例4.10
答：
START:
MOVR0，#00H
MOVDPTR,#1000H
LOOP:
MOVXA,@DPTR
MOVDPH,#25H
MOVX@DPTR,A
MOVDPH,#10H
INCDPTR
INCR0
DJNZR0，LOOP
SJMP$
11、设系统晶体振荡频率为12MHz，请编写延时50ms的延时子程序。
P81例4.11
答：
使用12MHz晶振时，1个机器周期为1us，一条DJNZ耗时2us，采用双重循环方法，50ms=2us*250*100，程序如下：
DL50MS：
MOVR4,#100
DELAY1：
MOVR3,#250
DELAY2：
DJNZR3,DELAY2
DJNZR4,DELAY1
RET
12、分析以下程序中各条指令的作用，并说明运行后相应存放器和内存单元的结果。
MOVA,#34H；（A）=34H
MOVB,#0ABH；（B）=0ABH
MOV34H,#78H；（34H）=78H
XCHA,R0；（A）,（R0）互换
XCHA,@R0；（A）,（（R0））互换
XCHA,B；（A）,（B）互换
SJMP$；暂停
第五章：
2、8051单片机的定时器/计数器有哪几种工作方式？
各有什么特点？
P105
答：
8051单片机的定时器/计数器有4种工作方式，分别是：
工作方式0：
M1M0=00，为13位定位器/计数器，其计数器由THi的全8位和TLi的低5位构成，TLi的高3位未用。
当TLi的低5位计满时，向THi进位，THi溢出后对中断标志位TFi置“1〞，并申请中断。
Ti是否溢出可用软件查询TFi是否为“1〞。
计数器范围为1-8192，如需再次定时或计数，需要用指令重置时间常数。
工作方式1：
M1M2=01，与工作方式0根本相同，不同之处在于其为16位定时器/计数器，计数值范围为1-65536，如需再次定时或计数，需要用指令重置时间常数。
工作方式2：
M1M0=10，为可重装初值的8位定时器/计数器。
把16位的计数器拆成两个8位计数器，TLi用作8位计数器，THi用来保存初值。
每当TLi计满溢出时，可自动将THi的初值再装入TLi，继续计数，循环重复。
其计数范围为1-256。
这种工作方式可省去用户软件中重装初值的程序，并可产生相当精度的定时时间，特别适合于产生周期性脉冲及作为串行口波特率发生器，缺点是计数长度太小。
工作方式3：
M1M0=11，该工作方式只适用于T0。
T0在该工作方式被分成两个相互独立的8位计数器，其中TL0既可以作计数器使用，又可以作定时器使用。
而TH0只能作8位定时使用，并占用了T1的控制启动位TR1和溢出标志位TF1。
T1只能工作在方式0、方式1或方式2，只能用在不需中断控制的场合。
工作方式3是为了在使用串行口时，需要两个独立的计数器而特别提供的。
因为此时把定时器1规定用作串行通信的波特率发生器，并设定为工作方式2，使用时只要将计数器初值送到计数器存放器即开始工作，启动后不需要软件干预，也不使用溢出标志。
9、设晶振频率为6MHz。
编程实现：
使用定时器T0工作在方式2、定时，在P1.4输出周期为100us，占空比为4:
1的矩形脉冲。
答：
使用晶体振荡器频率为6MHz时，1个机器周期为2us。
欲使占空比为4:
1，可将矩形脉冲分为5份，前4份P1.4输出高电平，第5份输出低电平。
计数初值：
计数初值满足：
〔256-Y〕*2us=20us，解得计数初值为Y=246=0F6H，那么TH0=TL0=0F6H。
TMOD存放器定义：
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
GATE
C/
M1
M0
GATE
C/
M1
M0
定时器1
定时器0
定时器工作方式定义：
M1
M0
工作方式
说明
0
0
0
13位定时器/计数器
0
1
1
16位定时器/计数器
1
0
2
可重装8位定时器/计数器
1
1
3
T0分成两个8位定时器/计数器，T1停止计数
定时器0，定时方式2，故TMOD设置：
00000010=02H，。
程序如下：
ORG2000H
START:
MOVTMOD,#02H//定时器0，定时方式2
MOVTL0,0F6H//初值送TL0
MOVTH0,0F6H//初值送TH0
SETBP1.4//P1.4置高
SETBTR0//允许T0计数
LOOP:
MOVR0，#4//由于是4:
1，故计数周期定为4
WAIT1:
JNBTF0，WAIT1//等待定时器T0溢出标志位
CLRTF0//软件清零TF0
DJNZR0，WAIT1//判断R0是否等于0，即判断是否循环了四次
CPLP1.4//对P1.4取反
WAIT2:
JNBTF0，WAIT2//等待定时器T0溢出标志位，即判断是否循环一次
CLRTF0//软件清零TF0
CPLP1.4//对P1.4再次取反
SJMPLOOP//程序循环运行
第六章
2、MCS-51单片机的串行口共有哪几种工作方式？
各有什么特点和功能？
P129
答：
MCS-51单片机的串行口共有以下四种工作方式：
工作方式0：
SM1SM0=00，为同步移位存放器。
当一个数据写入串行口发送缓冲器时，串行口即将8位数据以fosc/12的固定波特率从RXD引脚输出，低位在先，TXD为移位脉冲信号输出端。
发送完8位数据后中断标志位T1置“1〞。
特点是：
移位存放器的发送和接收以8位为一帧，不设起始位和停止位，低位在前高位在后，波特率固定，一个机器周期移位一次。
工作方式1：
SM1SM0=01，串行口被定义为波特率可变的8位异步通信接口。
方式1的波特率=（2smod/32）x定时器T1的溢出率
特点为：
一帧信息为10位，其中1位起始位“0〞，8位数据位〔地位在前〕和一位停止位“1〞，其波特率可变。
工作方式2：
SM1SM0=10，串行口被定义为9位异步通信接口。
方式2的波特率=（2smod/64）x振荡器频率
特点是：
一帧信息为11位，1位起始位“0〞，8位数据位〔低位再前〕，1位可编程为“1〞或“0〞的第9位数据，1位停止位“1〞。
工作方式3：
SM1SM0=11，串行口被定义为波特率可变的9位异步通信方式，除了波特率外，方式3和方式2完全相同。
方式3的波特率=（2smod/32）x定时器T1的溢出率
特点：
一帧信息为11位，1位起始位“0〞，8位数据位〔低位在先〕，1位可编程为“1〞或“0〞的第9位数据，1位停止位“1〞。
3、MCS-51单片机4种工作方式的波特率应如何确定？
P134
答：
MCS-51单片机波特率确实定方法：
〔1〕方式0的波特率=fosc/12
〔2〕方式1的波特率=（2smod/32）x定时器T1的溢出率。
〔3〕方式2的波特率=（2smod/64）x振荡器频率
〔4〕方式3的波特率=（2smod/32）x定时器T1的溢出率
7、请用查询法编写程序实现串行口工作方式1下的发送程序。
设单片机主频为11.0592MHz，波特率为1200bps、发送数据缓冲区在外部RAM，起始地址为1000H，数据块长度为30B，采用偶校验〔其他条件自设〕。
答：
1〕设数据为ASCII码形式，最高位作为奇偶校验位。
2〕T1作为波特率发生器，工作于方式2。
TMOD存放器定义：
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
GATE
C/
M1
M0
GATE
C/
M1
M0
定时器1
定时器0
定时器工作方式定义：
M1
M0
工作方式
说明
0
0
0
13位定时器/计数器
0
1
1
16位定时器/计数器
1
0
2
可重装8位定时器/计数器
1
1
3
T0分成两个8位定时器/计数器，T1停止计数
故，TMOD=20H；
3〕设SMOD=0。
4〕串行口工作在方式1
SCOD存放器定义：
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
SM0
SM1
SM2
REN
TB8
RB8
TI
RI
串行口工作方式定义：
SM0
SM1
工作方式
方式简单描述
波特率
0
0
0
移位存放器I/O
主振频率/12
0
1
1
8位UART
可变
1
0
2
9位UART
主振频率/32或主振频率/64
1
1
3
9位UART
可变
故，SCON=40H；
5〕波特率为1200bps
通过计算得T1的时间常数为0E8H。
程序如下：
ORG1000H
START：
MOVTMOD,#20H；T1工作方式2
MOVTL1,#0E8H
MOVTH1,#0E8H
MOVPCON,#00H；SMOD=0波特率不倍增
SETBTR1；启动T1
MOVSCON,#40H；串行口工作方式1
MOVDPTR,#1000H;
MOVR2,#30；计数值30
LOOP：
MOVXA,@DPTR
MOVC,P；送奇偶标志
MOVACC.7,C；
MOVSBUF,A；发送字符
WAIT：
JNBTI,WAIT；
CLRTI；
INCDPTR
DJNZR2,LOOP
AJMPSTART
第七章
1、MCS-51有几个中断源？
有几级中断优先级？
各中断标志如何产生？
又如何去除？
P149
答：
5个中断源：
2个外部中断INT0、INT1，3个内部中断T0、T1、串行口。
2个优先级：
高级中断和低级中断，由用户定义。
中断标志的产生：
（1）外部中断可以设置边沿触发或者电平触发，边沿触发进入中断程序后硬件自动清中断标志，电平触发需要软件清标志位；
（2）定时器T0，T1计数溢出产生中断，进入中断程序硬件自动清标志位；
（3）串行口发送完成或者接收到数据就触发中断，由于是两个中断标志共享一个中断向量，所以需要在中断程序里由软件判断是发送中断还是接受中断，并且只能由软件清标志位；
中断请求的去除：
（1）定时中断由硬件自动撤除定时中断响应后，硬件自动把标志位〔TFx〕清零。
（2）外部中断的自动与强制撤除
假设外部中断以脉冲方式触发，那么由硬件自动地把标志位〔IEx〕清零。
24假设以电平方式触发，那么需由外部电路和软件配合撤除。
（3）串行中断软件撤除CLRTI；CLRRI；
2、什么是中断优先级？
优先级的处理原那么是什么？
P151
答：
CPU一般与多个中断源相连，因此有多个中断同时发生的可能，为使系统能及时响应并处理发生的所有中断，系统根据引起中断事件的重要性和紧迫程序，将中断源分为假设干个级别，称作中断优先级；
中断优先级的处理原那么：
1、低优先级中断请求不能打断高优先级的中断效劳；但高优先级中断请求可以打断低优先级的中断效劳，从而实现中断嵌套。
2、如果一个中断请求已被响应，那么同级的其他中断响应将被禁止。
3、如果同级的多个请求同时出现，那么按CPU查询次序确定哪个中断请求被响应。
其查询次序为：
外部中断0→定时中断0→外部中断1→定时中断１→串行中断。
8试编写一段对中断系统初始化的程序，使之允许INT0、INT1、T0和串行口中断，且使串行口中断为高优先级中断。
P150、P151
答：
允许INT0、INT1、T0和串行口中断
中断控制存放器IE定义：
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
EA
ET2
ES
ET1
EX1
ET0
EX0
EA=1〔中断使能〕，ES=1〔串行口中断〕，EX1=1〔中断〕，ET0=1〔T0中断〕，EX0=1〔中断〕。
故IE=97H；
串行口中断为高优先级中断
优先级存放器IP定义：
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
PT2
PS
PT1
PX1
PT0
PX0
PS=1〔串行口中断高优先级〕，故IP=10H；
MOVIE#97H
MOVIP#10H
第八章
9、MCS-51单片机利用4KB的EPROM2764和2KB的SRAM6116及74HC138译码器，构成一个具有8KBROM,16KBRAM的存储器系统，给出硬件连接图并指出各芯片地址范围。
答：
需要两个2764和8个6116。
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