第1章习题解答.docx

第1章习题解答.docx

《第1章习题解答.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第1章习题解答.docx（35页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

第1章习题解答

第1章思考题及习题1参考答案

四、简答

1.微处理器、微计算机、微处理机、CPU、单片机、嵌入式处理器它们之间有何区别？

答：

微处理器、微处理机和CPU它们都是中央处理器的不同称谓，微处理器芯片本身不是计算机。

而微计算机、单片机它们都是一个完整的计算机系统，单片机是集成在一个芯片上的用于测控目的的单片微计算机。

2.AT89S51单片机相当于MCS-51系列单片机中的哪一型号的产品？

“S”的含义是什么？

答：

相当于MCS-51系列中的87C51，只不过是AT89S51芯片内的4K字节Flash存储器取代了87C51片内的4K字节的EPROM。

3.单片机可分为商用、工业用、汽车用以及军用产品，它们的使用温度范围各为多少？

答：

商用：

温度范围为0～+70℃；工业用：

温度范围为-40～+85℃；汽车用：

温度范围为-40～+125℃；军用：

温度范围为-55～+150℃。

4.解释什么是单片机的在系统编程（ISP）与在线应用编程（IAP）。

答：

单片机的在系统编程ISP（InSystemProgram），也称在线编程，只需一条与PC机USB口或串口相连的ISP下载线，就可把仿真调试通过的程序代码从PC机在线写入单片机的Flash存储器内，省去了编程器。

在线应用编程（IAP）就是可将单片机的闪存内的应用程序在线修改升级。

5.什么是“嵌入式系统”?

系统中嵌入了单片机作为控制器，是否可称其为“嵌入式系统”?

答：

广义上讲，凡是系统中嵌入了“嵌入式处理器”，如单片机、DSP、嵌入式微处理器，都称其为“嵌入式系统”。

但多数人把“嵌入”嵌入式微处理器的系统，称为“嵌入式系统”。

目前“嵌入式系统”还没有一个严格和权威的定义。

目前人们所说的“嵌入式系统”，多指后者。

6.嵌入式处理器家族中的单片机、DSP、嵌入式微处理器各有何特点？

它们的应用领域有何不同？

答：

单片机体积小、价格低且易于掌握和普及，很容易嵌入到各种通用目的的系统中，实现各种方式的检测和控制。

单片机在嵌入式处理器市场占有率最高，最大特点是价格低，体积小，应用广泛。

DSP是一种非常擅长于高速实现各种数字信号处理运算（如数字滤波、FFT、频谱分析等）的嵌入式处理器。

能够高速完成各种复杂的数字信号处理算法。

广泛地用于通讯、网络通信、数字图像处理，电机控制系统，生物信息识别终端，实时语音压解系统等。

这类智能化算法一般都是运算量较大，特别是向量运算、指针线性寻址等较多，而这正是DSP的长处所在。

与单片机相比，DSP具有的实现高速运算的硬件结构及指令和多总线，DSP处理的算法的复杂度和大的数据处理流量以及片内集成的多种功能部件更是单片机不可企及的。

嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的CPU，地址总线数目较多，能扩展容量较大的存储器，所以可配置实时多任务操作系统（RTOS）。

RTOS能够处理复杂的系统管理任务和处理工作。

因此，广泛地应用在移动计算平台、媒体手机、工业控制和商业领域（例如，智能工控设备、ATM机等）、电子商务平台、信息家电（机顶盒、数字电视）以及军事上的应用。

第2章思考题及习题2参考答案

四、简答

1.AT89S52单片机片内都集成了哪些功能部件？

答：

集成了如下部件：

1个微处理器（CPU）；256个数据存储器（RAM）单元；8KFlash程序存储器；4个8位可编程并行I/O口（P0口、P1口、P2口、P3口）；1个全双工串行口；3个16位定时器/计数器；1个看门狗定时器；一个中断系统，6个中断源，2个优先级；32个特殊功能寄存器（SFR）。

2.AT89S52的64KB程序存储器空间有6个单元地址对应AT89S52单片机6个中断源的中断入口地址，请写出这些单元的入口地址及对应的中断源。

答：

见下表

表AT89S52各中断源的中断入口地址

中断源

入口地址

外部中断0

0003H

定时器/计数器T0

000BH

外部中断1

0013H

定时器/计数器T1

001BH

串行口

0023H

定时器/计数器T2

002BH

3.说明AT89S52单片机的

引脚接高电平或低电平的区别。

答：

当

脚为高电平时，单片机读片内程序存储器（8K字节Flash）中的内容，但在PC值超过0FFFH（即超出4K字节地址范围）时，将自动转向读外部程序存储器内的程序；当

脚为低电平时，单片机只对外部程序存储器的地址为0000H～FFFFH中的内容进行读操作，单片机不理会片内的8K字节的Flash程序存储器。

4.AT89S52单片机有哪两种低功耗节电模式？

说明两种低功耗节电模式的异同。

答：

AT89S52单片机有两种低功耗节电工作模式：

空闲模式（idlemode）和掉电模式（powerdownmode）。

空闲模式下，虽然振荡器仍然运行，但是CPU进入空闲状态。

此时，片内所有外围电路（中断系统、串行口和定时器）仍继续工作，SP、PC、PSW、A、P0～P3端口等所有其他寄存器，以及内部RAM和SFR中的内容均保持进入空闲模式前的状态。

因为CPU耗电量通常要占芯片耗电的80%～90%，因此CPU停止工作则会大大降低功耗。

掉电模式下，振荡器停止工作。

由于没有了时钟信号，内部的所有部件均停止工作，但片内的RAM和SFR的原来内容都被保留，有关端口的输出状态值都保存在对应的特殊功能寄存器中。

5.AT89S52单片机运行时程序出现“跑飞”或陷入“死循环’时，说明如何利用看门狗来摆脱困境的工作原理。

答：

可采用看门狗定时器。

工作原理如下：

“看门狗”技术就是使用一个“看门狗”定时器来对系统时钟不断计数，监视程序的运行。

当看门狗定时器启动运行后，为防止看门狗定时器的不必要溢出而引起单片机的非正常的复位，应定期地把看门狗定时器清0，以保证看门狗定时器不溢出。

当由于干扰，使单片机程序“跑飞”或陷入“死循环”时，单片机也就不能正常运行程序来定时地把看门狗定时器清0，当看门狗定时器计满溢出时，将在AT89S52的RST引脚上输出一个正脉冲（宽度为98个时钟周期），使单片机复位，在系统的复位入口0000H处重新开始执行主程序，从而使程序摆脱“跑飞”或“死循环”状态，让单片机归复于正常的工作状态。

第3章思考题及习题3参考答案

四、程序分析与编程

1.下列程序段经汇编后，从1000H开始的各有关存储单元的内容是什么？

ORG1000H

TAB1EQU1234H

TAB2EQU3000H

DB"MAIN"

DWTAB1，TAB2，70H

答：

从1000H开始的各有关存储单元的内容（16进制）如下：

4DH，41H，49H，4EH，12H，34H，30H，00H，00H，70H

2.编写程序，将内部RAM中45H单元的高4位清“0”，低4位置“1”。

答：

参考程序如下：

MOVA，45H

ANLA，#0FH

ORLA，#0FH

MOV45H，A

3.已知程序执行前有A=02H，SP=42H，（41H）=FFH，（42H）=FFH。

下述程序执行后，A=（）；SP=（）；（41H）=（）；（42H）=（）；PC=（）。

POPDPH

POPDPL

MOVDPTR，#3000H

RLA

MOVB，A

MOVCA，@A+DPTR

PUSHAcc

MOVA，B

INCA

MOVCA，@A+DPTR

PUSHAcc

RET

ORG3000H

DB10H，80H，30H，80H，50H，80H

答：

（A）=80H，（SP）=40H，（41H）=50H，（42H）=80H，（PC）=8050H

4.编写程序，查找在内部RAM的30H～50H单元中是否有0AAH这一数据。

若有，则将51H单元置为“01H”；若未找到，则将51H单元置为“00H”。

答：

参考程序如下：

START：

MOVR0,#30H

MOVR2,#20H

LOOP:

MOVA,@R0

CJNEA,#0AAH,NEXT

MOV51H,#01H

LJMPEXIT

NEXT:

INCR0

DJNZR2,LOOP

MOV51H,#00H

EXIT:

RET

5.写出完成如下要求的程序段，但是不能改变未涉及位的内容。

A.把ACC.3，ACC.4，ACC.5和ACC.6清“0”。

B.把累加器A的中间4位清“0”。

C.把ACC.2和ACC.3置“1”。

答：

A.ANLA，#87H

B.ANLA，#0C3H

C.ORLA，#0CH

6.若SP=60H，标号LABEL所在的地址为3456H。

LCALL指令的地址为2000H，执行如下指令：

2000HLCALLLABEL

后

（1）堆栈指针SP和堆栈内容发生了什么变化？

（2）PC的值等于什么？

（3）如果将指令LCALL直接换成ACALL是否可以？

（4）如果换成ACALL指令，可调用的地址范围是什么？

答：

（1）SP=SP+1=61H（61H）=PC的低字节=03H

SP=SP+1=62H（62H）=PC的高字节=20H

（2）PC=3456H

（3）不可以

（4）2KB＝2048Byte

7.试编写程序，查找在内部RAM的20H～40H单元中出现“00H”这一数据的次数，并将查找到的结果存入41H单元。

答：

参考程序如下：

START：

MOV41H,#0

MOVR0，#20H

MOVR2，#20H

LOOP：

MOVA,@R0

JNZNEXT

INC41H

NEXT：

INCR0

DJNZR2，LOOP

RET

8.对例3-22中的程序进行修改，使其达到精确的50ms延时时间。

答：

原来的程序：

ORG0100H

D50ms：

MOVR7,#200；执行时间1µs

D1：

MOVR6,#125；执行时间1µs

D2：

DJNZR6,D2；指令执行1次为2µs，总计125×2=250µs

DJNZR7,D1；指令执行时间2µs，本循环体执行200次

RET；指令执行时间2µs

可对程序做如下修改：

ORG0100H

D50ms:

MOVR7,#200

D1：

MOVR6,#123；将原来的立即数125改为123

D2：

DJNZR6,D2

NOP；增加的指令

DJNZR7,D1

RET

程序修改后的延时时间为：

1+（1+123*2+1+2）*200+2=50003µs=50.003ms

9.借助表3-2，对如下指令代码（十六进制）进行手工反汇编。

FFH，C0H，E0H，E5H，F0H,F0H

答：

MOVR7，A

PUSHAcc

MOVA，B

MOVX@DPTR，A

五、简答

1.说明伪指令的作用。

“伪”的含义是什么？

常用伪指令有哪些？

其功能如何?

答：

伪指令是程序员发给汇编程序的命令，只有在汇编前的源程序中才有伪指令，即在汇编过程中的用来控制汇编过程的命令。

所谓“伪”是体现在汇编后，伪指令没有相应的机器代码产生。

常用伪指令及功能如下：

ORG（ORiGin）汇编起始地址命令；END（ENDofassembly）汇编终止命令；EQU（EQUate）标号赋值命令；DB（DefineByte）定义数据字节命令；DW（DefineWord）定义数据字命令；DS（DefineStorage）定义存储区命令；BIT位定义命令

2.解释下列术语：

      手工汇编、机器汇编、反汇编

答：

手工汇编：

通过查指令的机器代码表（表3-2），逐个把助记符指令“翻译”成机器代码，再进行调试和运行。

这种人工查表“翻译”指令的方法称为“手工汇编”。

机器汇编：

借助于微型计算机上的软件（汇编程序）来代替手工汇编。

通过在微机上运行汇编程序，把汇编语言源程序翻译成机器代码。

反汇编：

将二进制的机器码程序翻译成汇编语言源程序的过程称为“反汇编”。

3.设计子程序时应注意哪些问题？

答：

编写子程序时应注意以下问题：

子程序的第一条指令前必须有标号。

主程序调用子程序，有如下两条子程序调用指令：

①绝对调用指令ACALLaddr11。

被调用的子程序的首地址与绝对调用指令的下一条指令的高5位地址相同，即只能在同一个2KB区内。

②长调用指令LCALLaddr16。

addr16为直接调用的目的地址，被调用的子程序可放置在64KB程序存储器区的任意位置。

子程序结构中必须用到堆栈，用来保护断点和现场保护。

子程序返回时，必须以RET指令结束。

子程序可以嵌套，但要注意堆栈的冲突。

4.为什么对基本型的8051子系列单片机，其寄存器间接寻址方式（例如MOVA，@R0）中，规定R0或R1的内容不能超过7FH？

而对增强型的8052子系列单片机，R0或R1的内容就不受限制?

答：

基本型的8051子系列单片机，由于其片内RAM的地址范围为00H~7FH，而80H~FFH为特殊功能寄存器区，而对特殊功能寄存器寻址，只能使用直接寻址方式。

对片内RAM寻址，当使用寄存器间接寻址是采用R0或R1作为间接寻址的，因此R0或R1的内容不能超过7FH。

增强型的8052子系列单片机，片内RAM的地址范围为00H~FFH，因此作为间接寻址寄存器的R0或R1的内容就不受限制。

第4章思考题及习题4参考答案

四、简答

1．中断服务子程序与普通子程序有哪些相同和不同之处？

答：

RETI指令在返回的同时自动清除相应的不可寻址的优先级触发器，以允许下次中断，而RET指令则没有这个操作。

除了这一点两条指令不同外，其它操作都相同。

2．AT89S52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：

在一个单一中断的系统里，AT89S51单片机对外部中断请求的响应时间总是在3～8个机器周期之间。

在下述三种情况下，AT89S51将推迟对外部中断请求的响应：

（1）AT89S52正在处理同级或更高优先级的中断。

（2）所查询的机器周期不是当前正在执行指令的最后一个机器周期。

（3）正在执行的指令是RETI或是访问IE或IP的指令。

如果存在上述三种情况之一，AT89S52将丢弃中断查询结果，将推迟对外部中断请求的响应。

3．中断响应需要满足哪些条件？

答：

一个中断源的中断请求被响应，必须满足以下条件：

（1）总中断允许开关接通，即IE寄存器中的中断总允许位EA=1。

（2）该中断源发出中断请求，即该中断源对应的中断请求标志为“1”。

（3）该中断源的中断允许位=1，即该中断被允许。

（4）无同级或更高级中断正在被服务。

4．编写外部中断1为跳沿触发的中断初始化程序段。

答:

参考程序段如下：

……

SETBIT1

SETBEX1

SETBEA

……

5．某系统有三个外部中断源IR1、IR2和IR3，当某一中断源发出的中断请求使

引脚变为低电平时（参见图4-11），便要求CPU进行处理，它们的优先处理次序由高到低为IR3、IR2、IR1，中断处理程序的入口地址分别为1000H，1100H，1200H。

试编写主程序及中断服务子程序（转至相应的中断处理程序的入口即可）。

答：

参见电路如图4-11，参考程序如下：

ORG0000H

LJMPMAIN

ORG0013H

LJMPINT_EX1

ORG0030H

MAIN:

CLRIT0；采用电平触发，低电平有效中断

SETBEX1；允许外部中断1

SETBEA

；插入一段用户程序

WAIT:

AJMPWAIT；单片机等待中断

；以下为外部中断1服务子程序

INT_EX1：

JBP1.2，NEXT1；判断是不是IR3中断

LJMPINT_IR3；跳转到IR3中断处理程序

NEXT1:

JBP1.1，NEXT2；判断是不是IR2中断

LJMPINT_IR2；跳转到IR2中断处理程序

NEXT2:

LJMPINT_IR1；跳转到IR1中断处理程序

ORG1000H

INT_IR3:

相应中断处理程序

RETI；中断返回

ORG1100H

INT_IR2:

相应中断处理程序

RETI；中断返回

ORG1200H

INT_IR1:

相应中断处理程序

RETI；中断返回

第5章思考题及习题5参考答案

四、简答

1．定时器/计数器T1、T0的工作方式2有什么特点？

适用于哪些应用场合？

答：

方式2为初值自动装入的8位定时器/计数器，克服了在循环定时或循环计数应用时就存在用指令反复装入计数初值影响定时精度的问题。

2．THx与TLx（x =0，1）是普通寄存器还是计数器？

其内容可以随时用指令更改吗？

更改后的新值是立即刷新还是等当前计数器计满后才能刷新？

答：

THx与TLx（x = 0，1）是计数器，其内容可以随时用指令更改，但是更改后的新值要等当前计数器计满后才能刷新。

3．如果系统的晶振的频率为24MHz，定时器/计数器工作在方式0、1、2下，其最大定时时间各为多少？

答：

晶振的频率为24MHz,机器周期为0.5µs。

方式0最大定时时间=0.5µs×213=0.5µs×8192=4096µs

方式1最大定时时间=0.5µs×216=0.5µs×65536=327686µs

方式2最大定时时间=0.5µs×28=0.5µs×256=128µs

4．定时器/计数器Tx（x=0，1）的方式2有什么特点？

适用于哪些应用场合？

答：

定时器/计数器的工作方式2具有自动恢复初值的特点，适用于精确定时，例如波特率的产生。

5．一个定时器的定时时间有限，如何用两个定时器的串行定时来实现较长时间的定时？

答：

方法1，在第一个定时器的中断程序里关闭本定时器的中断程序，设置和打开另一个定时器；在另一个定时器的中断程序中关闭本定时中断，设置和打开另一个定时器。

这种方式的定时时间为两个定时器定时时间的和。

方法2，一个作为定时器，在定时中断后产生一个外部计数脉冲（比如由P1.0接

产生），另一个定时器工作在计数方式。

这样两个定时器的定时时间为一个定时器的定时时间乘以另一个定时器的计数值。

6．当定时器T0用于方式3时，应该如何控制定时器T1的启动和关闭？

答：

由TMOD寄存器的D6位“C/T*”来控制定时器T1的启动和关闭。

7．THx与TLx（x=0，1）是普通寄存器还是计数器？

其内容可以随时用指令更改吗？

更改后的新值是立即刷新还是等当前计数器计满后才能刷新？

答：

THx与TLx（x=0,1）是由特殊功能寄存器构成的计数器，其内容可以随时用指令更改，更改后的新值是立即刷新。

但在读THx、TLx的值时，应该先读THx值，后读TLx，再读THx。

若两次读得THx相同，则可确定读得的内容正确。

若前后两次读得的THx有变化，再重复上述过程。

五、编程

1．采用定时器/计数器T0对外部脉冲进行计数，每计数100个脉冲后，T0转为定时工作方式。

定时1ms后，又转为计数工作方式，如此循环不止。

假定AT89S51单片机的晶体振荡器的频率为6MHz，请使用方式1实现，要求编写程序。

答：

定时器/计数器T0在计数和定时工作完成后，均采用中断方式工作。

除了第一次计数工作方式设置在主程序完成外，后面的定时或计数工作方式分别在中断程序完成，用一标志位识别下一轮定时器/计数器T0的工作方式。

参考程序如下：

ORG0000H

LJMPMAIN

ORG000BH

LJMPIT0P

MAIN:

MOVTMOD,#06H；定时器/计数器T0为计数方式2

MOVTL0,#156；计数100个脉冲的初值赋值

MOVTH0,#156

SETBGATE；打开计数门

SETBTR0；启动T0，开始计数

SETBET0；允许T0中断

SETBEA；CPU开中断

CLRF0；设置下一轮为定时方式的标志位

WAIT:

AJMPWAIT

IT0P:

CLREA；CPU关中断

JBF0,COUNT；F0=1，转计数方式设置

MOVTMOD,#00H；定时器/计数器T0为定时方式0

MOVTH0,#0FEH；定时1ms初值赋值

MOVTL0,#0CH

SETBEA

RETI

COUNT:

MOVTMOD,#06H

MOVTL0,#156

SETBEA

RETI

2．编写程序，要求使用T0，采用方式2定时，在P1.0输出周期为400µs，占空比为10：

1的矩形脉冲。

答：

据题意，从P1.0输出的矩形脉冲的高低电平的时间为10:

1，则高低电平的时间分别为363.63μs和36.37μs。

如果系统采用6MHz晶振的话，Tcy=2μs，因此高低电平输出取整，则约为364μs和36μs。

参考程序如下：

ORG0000H

LJMPMAIN

ORG000BH

LJMPIT0P

MAIN:

MOVTMOD,#02H；定时器/计数器T0为定时方式2

MOVTL0,#4AH；定时364μs初值赋值

SETBTR0；启动T0，开始计数

SETBET0；允许T0中断

SETBEA；CPU开中断

SETBP1.0

WAIT：

AJMPWAIT

IT0P：

CLREA

CLRP1.0；关中断

MOVR0,#9

DLY：

DJNZR0,DLY；延时36μs

MOVTL0,#4AH；定时364μs初值赋值

SETBP1.0

SETBEA

RETI

3．编写程序要求：

当P1.0引脚的电平正跳变时，对P1.1的输入脉冲进行计数；当P1.2引脚的电平负跳变时，停止计数，并将计数值写入R0、R1（高位存R1，低位存R0）。

答：

将P1.1的输入脉冲接入INT0，即使用T0计数器完成对P1.1口的脉冲计数。

参考程序如下：

ORG0000H

LJMPMAIN

ORG000BH

LJMPIT0P

MAIN:

JNBP1.0,MAIN

MOVTMOD,#05H；定时器/计数器T0为计数方式1

SETBTR0；启动T0，开始计数

SETBET0；允许T0中断

SETBEA；CPU开中断

WAIT:

JBP1.2,WAIT

CLREA

CLRTR0

MOVR1,TH0

MOVR0,TL0

AJMP$

IT0P:

INCR2

RETI

第6章思考题及习题6参考答案

四、简