单片机原理与应用课后习题答案.docx

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单片机原理与应用课后习题答案

课后思考题级习题答案

思考题与习题1

一、填空

1.单片机按照用途通常分为通用型和专用型。

2.单片机也称为微控制器和单片微型计算机。

二、简答

1.什么是单片机？

答：

单片机也称微控制器，它是将中央处理器、程序处理器、数据处理器、

输入/输出接口、定时/计数器串行口、系统总线等集成在一个半导体芯片上的微

计算机，因此又称为单片微型计算机，简称为单片机。

2.简述单片机的特点和应用领域。

答：

（1）单片机体积小，应用系统结构简单，能满足很多应用领域对硬件

功能的要求。

（2）单片机的可靠性高。

（3）单片机的指令系统简单，易学易用。

（4）单片机的发展迅速，特别是最近几年，单片机的内部结构越来越完善。

3.写出AT89S51与AT89S52芯片的主要区别。

内部程序存储区容量不同，52的程序存储空间为8K，内部数据存储空间为

256B，中断源8个，定时器／计数器有3个，而51的程序存储空间为4K，内部

数据存储空间为128B，中断源5个，定时器／计数器有2个。

思考题与习题2

一、填空题

1.如果（PSW）=10H,则内部RAM工作寄存器区的当前寄存器是第二

组寄存器，8个寄存器的单元地址为10H~17H。

2.为寻址程序状态字F0位，可使用的地址和符号有PSW.5、

0D0H.5、F0和0D5H。

3.单片机复位后，（SP）=07H，P0~P3=FFH，PC=0000H，PSW=00H

A=00H。

4.AT89S51单片机的程序存储器的寻址范围是由PC决定的，由于

AT89S51单片机的PC是16位的，所以最大寻址范围为64KB。

5.写出位地址为20H所在的位，字节地址24H.0。

6.写出字节地址为20H的单元最高位的位地址为07H，最低位的位地址为

00H。

7.如果晶振频率fOSC6MHz，则一个时钟周期为1.66667E-7，一个机器周

期为2us。

8.AT89S51单片机共有26个特殊功能寄存器。

9.AT89S51单片机片外数据存储器最多可以扩展64KB。

10.如果CPU从片外ROM的0000H单元开始执行程序，那么EA引脚应接

低电平。

二、选择题

1.PC的值是（C）。

A.当前指令前一条指令的地址B.当前正在执行指令的地址

C.下一条指令的地址D.控制器中指令寄存器的地址

2.对程序计数器PC的操作是（A）。

A.自动进行的B.通过传送进行

C.通过加“1”指令进行的D.通过减“1”指令进行

3.在AT89S51单片机中P0口作为（D）。

A.数据总线B.地址总线

C.控制总线D.数据总线和地址总线

4.在AT89S51单片机中（C）。

A.具有独立的专用的地址总线B.P0口和P1口作为地址总线

C.P0口和P2口作为地址总线D.P2口和P1口作为地址总线

三、简答题

4.AT89S51单片机的EA引脚有何功能？

如果使用片内ROM，该引脚该如何处

理？

答：

EA为该引脚的第一功能，为访问程序存储器控制信号。

如果使用片内ROM，则EA信号为高电平。

5.什么是指令周期，机器周期和时钟周期？

答：

指令周期是CPU每取出并执行一条指令所需的全部时间；机器周期是

CPU完成一个基本操作所需要的时间。

时钟周期是指计算机主时钟的周期时间。

6.堆栈的作用是什么？

在程序设计时，为什么要对堆栈指针SP重新赋值？

答：

堆栈是一个特殊的存储区，主要功能是暂时存放数据和地址，通常用来保护

断点和现场；堆栈指针SP复位后指向07H单元，00H-1FH为工作寄存器区，

20H-2FH为位寻址区，这些单元有其他功能，因此在程序设计时，需要对SP重

新赋值。

7.单片机复位有几种方法？

答：

1、上电复位2、按键复位3、看门狗复位4、软件复位

8.AT89S51单片机运行出错或程序陷入死循环时，如何摆脱困境？

可以采用复位键进行复位，使单片机初始化，也可以在软件中使用看门狗。

9.AT89S51单片机P0~P3口的驱动能力如何？

如果想获得较大的驱动能力，

采用低电平输出还是高电平输出？

答：

P0口每位可驱动8个LSTTL输入，而P1.P2.P3口的每一位的驱动能力，

只有P0口的一半。

当P0口的某位为高电平时，可提供400μA的电流；当P0

口的某位为低电平（0.45V）时，可提供3.2mA的灌电流，如低电平允许提高，

灌电流可相应加大。

所以，任何一个口要想获得较大的驱动能力，只能用低电平

输出。

10.AT89S51单片机内部RAM低128单元划分为几个部分？

每部分有什么特

点？

答：

工作寄存器区、位寻址区、用户RAM区。

每部分特点如下：

00H-1FH为工作寄存器区，共32个单元，被分为4组，

每组有八个寄存器（R0-R7）。

任意时刻，CPU只能使用一组寄存器，当前正在

使用的寄存器组被称为当前寄存器。

在程序运行过程中如果不使用的寄存器也可

以作为RAM使用。

20H-2FH为位寻址区，共16个单元。

这16个单元可以作为字节单元使用，

同时这16个单元的每一位也可以单独使用，即位寻址。

30H-7FH为用户RAM区，用于存放各种数据、中间结果，起到数据缓冲的作

用。

在实际使用中，常需要把堆栈设在用户RAM中。

8.AT89S51单片机的片内都包含了哪些功能部件？

各个功能部件主要的功

能是什么？

答：

1个微处理器（CPU）；

128个数据存储器（RAM）单元；

4KBFlash程序存储器；

4个8位可编程并行I/O口；

1个全双工串行口；

2个16位定时器/计数器；

1个看门狗定时器；

1个中断系统，5个中断源，2个优先级；

26个特殊功能寄存器（SFR）；

1个看门狗定时器。

9.程序存储器的空间中，有5个特殊单元，分别对应AT89S51单片机5个中

断源的入口地址，写出这些单元的地址及对应的中断源。

中断源中断入口地址

外部中断00003H

定时/计数器0溢出中断000BH

外部中断10013H

定时/计数器1溢出中断001BH

串行中断0023H

10.AT89S51单片机有几个存储器空间？

画出它的存储器结构图。

AT89S51单片机的有3个存储器空间，即片内片外统一编制的程序存储器，

片内数据存储器和片外数据存储器。

11.什么是空闲方式？

怎样进入和退出空闲方式？

答：

空闲方式：

CPU处于休眠的状态，而片内所有其他外围设备保持工作状

态，即振荡器保持工作，时钟脉冲继续输出到中断、串行口、定时器等功能部件，使它们继续工作，但时钟脉冲不再送到CPU，因而CPU停止工作。

进入：

每当CPU执行一条将IDL位置1的指令，就使它进入空闲方式，CPU

即停止工作，进入空闲方式。

退出：

两种：

一是被允许的中断源请求中断时，由内部的硬件电路清0IDL

位，终止空闲方式；另一种方式是硬件复位。

RST引脚上的复位信号直接将IDL

为清0，从而使单片机退出空闲方式。

12.什么是掉电方式？

怎样进入和退出掉电方式？

答：

掉电：

振荡器停止工作，单片机内部所有的功能部件全部停止工作。

进入：

CPU执行一条将PD位置1的指令，就使单片机进入掉电方式。

退出：

唯一的方法是硬件复位，复位后单片机内部特殊功能寄存器的内容被

初始化，PCON=，0从而退出掉电方式。

13.AT89S51单片机的控制信号引脚有哪些？

说出其功能。

答：

RST（9脚）：

复位信号输入端，高电平有效。

当振荡器工作时，RST引脚出现

两个机器周期以上高电平将使单片机复位。

ALE（30脚）：

地址锁存控制信号。

当访问外部程序存储器或数据存储器时，

ALE输出脉冲用于锁存低8位地址。

PSEN（29脚）：

程序储存允许输出端，是外部程序存储器的读选通信号，低电平有效。

当AT89S51从外部程序存储器取指令时，每个机器周期两次PSEN有效，即输出两个脉冲。

当访问外部数据存储器，不会出现两次有效的PSEN信号。

EA（31脚）：

EA为该引脚的第一功能，为访问程序存储器控制信号。

当EA

信号为低电平时，对ROM的读操作限定在外部程序存储器；而当EA信号为高电

平时，则对ROM的读操作是从内部程序存储器开始，并可延续至外部程序存储器。

四、设计一个电路，使单片机的P0口能驱动8只发光二极管。

思考题与习题3

思考题与习题3

一、填空

11.假定外部数据存储器3000H单元的内容为50H，执行下列指令后，累加器

A中的内容为50H。

MOVDPTR,#3000H

MOVXA，@DPTR

12.假定累加器A中的内容为30H，DPTR中的内容为2000H，执行指令：

MOVCA，@A+DPTR

后，把程序存储器2030H单元的内容送入累加器A中。

13.已知（30H）=21H，（31H）=04H，说明下列程序的功能,执行后（30H）=

04H，（31H）=21H。

PUSH30H

PUSH31H

POP30H

POP31H

3.已知程序执行前，在AT89S51单片机片内RAM中，（A）=33H，（R0）

=28H，（28H）=0BCH，写出执行如下程序后，（A）=63H。

ANLA,#60H

ORL28H,A

XRLA,@R0

CPLA

4.对程序存储器的读操作使用的指令MOVC指令。

5.对外部数据存储器的读操作使用的指令MOVX指令。

6.执行如下三条指令后，20H单元的内容是0FH

MOVR0，＃20H

MOV40H，＃0FH

MOV﹫R0，40H

二、判断

判断以下指令的正误。

（1）MOVR1,R2×

（2）MOV20H,@R3×

（3）DECDPTR×

（4）INCDPTR√

（5）MOVXA,@R1√

（6）MOVCA,@DPTR×

（7）PUSHDPTR×

（8）CLRR1×

（9）MOV20H,30H√

（10）MOVF0,C√

（11）CPLR7×

（12）RCA×

三、简答

7.MCS-51共有哪几种寻址方式？

试举例说明。

（1）寄存器寻址方式MOVA,R2

（2）直接寻址方式MOVA,30H

（3）寄存器间接寻址方式MOVA,@R0

（4）立即寻址MOVA,#20H

（5）变址寻址MOVCA,@A+DPTR

（6）相对寻址SJMPrel

（7）位寻址MOVC,0D5H;

8.MCS-51指令按功能可以分为哪几类？

每类指令的作用是什么？

①数据传送类指令（28条）；数据传送是指将源地址单元中的数据传送到

目的地址单元中，且源地址单元中的数据保持不变，或者源地址单元中的数据与

目的地址单元中的数据互换。

②算术运算类指令（24条）；这类指令中，大多数都要用累加器A来存放

源操作数，另一个操作数是工作寄存器Rn、片内RAM单元或立即数。

执行指

令时，CPU总是将源操作数与累加器A中的操作数进行相应操作，然后将结果

保留在累加器A中，同时会影响程序状态字PSW中的溢出标志OV、进位标志

CY、辅助进位标志AC和奇偶标志位P。

③逻辑运算及移位类指令（25条）；在这类指令中，仅当目的操作数为累加

器A时对奇偶标志位P有影响，其余指令均不影响PSW的状态。

④控制转移类指令（17条）；

⑤位操作类指令（17条）。

MCS-51系列单片机的硬件结构中有一个位处理

器，对位地址空间具有丰富的位操作指令。

由于位操作数是“位”，取值只能是0

或1，故又称为布尔操作指令。

9.访问SFR，可使用哪些寻址方式？

寄存器寻址，直接寻址，位寻址

10.执行指令：

MOVA，R0；

在程序状态字PSW中⑴RS1=0，RS0=0;⑵RS1=1，RS0=0的两

种情况下，上述指令执行结果有何不同？

RS1=0，RS0=0时，是将内部RAM00H单元中的内容传送给累加器A，

RS1=1，RS0=0时，是将内部RAM10H单元中的内容传送给累加器A

14.SJMP（短转移）指令和LJMP（长对转移）指令的目的地址的范围各是

多少？

SJMP指令的目的地址范围是-128B~+127B；

LJMP指令的目的地址范围是64KB。

15.JB指令和JBC指令的区别是什么？

16.答：

这类指令是判断直接寻址位是否为“1或”为“0，”当条件满足时转移，否则

继续顺序执行。

而JBC指令当条件满足时，指令执行后同时将该位清“0。

”

17.指出下列每条指令的寻址方式。

（1）MOVA，40H；直接寻址

（2）MOV30H，#00H；立即寻址

（3）SJMPLOOP；相对寻址

（4）MOVCA，@A+DPTR；变址寻址

（5）MOVXA，@R0；寄存器寻址

（6）MOVC，20H；位寻址

（7）MOV20H，R3；寄存器寻址

（8）MOV31H，20H；直接寻址

8.已知程序执行前，在AT89S51单片机片内RAM（10H）=20H，（20H）=33H，

（33H）=45H，（45H）=56H，（P1）=30H。

分析下列程序按顺序执行每条指

令后的结果。

MOVA,33H；（A）=45H

MOVR1，A；（R1）=45H

MOV@R1，#0FFH；（45H）0FFH

MOV45H,33H；（45H）=45H

MOVR0,#10H；（R0）=10H

MOVA,@R0；（A）=20H

MOVP1,#0FFH；（P1）=0FFH

MOVA,P1；；（P1）=30H

MOV20H,A；（20H）=30H

9.已知程序执行前，在AT89S51单片机片内RAM中，（A）=85H，（R0）=20H，

（20H）=0AFH，（Cy）=1，（21H）=0FFH。

写出下列指令独立执行后寄存器和存储单

元的内容，若该指令影响标志位，写出CY、AC、OV和P的值。

ADDA，@R0；CY=1，AC=1，OV=1，P=1,（A）=34H

ADDCA,21H;CY=1，AC=1，P=1，OV=0,（A）=85H

SWAPA;（A）=58H，P=1

SUBBA,#50H;CY=0，AC=0，P=1，OV=1,（A）=34H

DECR0;R0=1FH

XCHDA,@R0;（A）=8FH，（20H）=0A5H，P=1

11.写出完成如下要求的指令，但是不能改变未涉及位的内容。

（1）把ACC.3，ACC.4，ACC.5和ACC.6置“1。

”

ORLA,#01111000B

（2）把累加器A的中间4位清“0。

”

ANLA,#11000011B

（3）将内部数据存储器10H单元中的数据的高2位，低3位清“0。

”

ANL10H,#00111000B

（4）将内部数据存储器50H单元中的数据所有位取反。

XRL50H,#11111111B

（5）将内部数据存储器40H单元中的数据高4位取反。

XRL40H,#11110000B

（6）将内部数据存储器10H单元中的数据低3位置“1。

”

ORL10H,#00000111B

12.分析执行下列指令序列所实现的逻辑运算式

MOVC，P1.0

ANLC，/P1.1

MOV20H,C

MOVC，/P1.0

ANLC，P1.1

ORLC，20H

MOVP3.0，C

P3.0=（P1.0∧/P1.1）∨（/P1.0∧P1.1）

思考题与习题4

一、简答题

1.什么是汇编语言源程序、汇编、汇编程序？

（1）使用汇编语言编写的程序称为汇编语言源程序。

（2）汇编语言程序不能直接在计算机上运行，需要将它翻译成机器语言程序，

也就是目标代码程序，这个翻译过程称为汇编。

（3）完成汇编任务的程序成为汇编程序。

2.什么叫伪指令，有什么作用？

所谓伪指令是告诉汇编程序应该如何完成汇编工作，只有在汇编前的源程序

中才有伪指令，而在汇编后没有机器代码产生。

伪指令具有控制汇编程序的输入输出、定义数据和符号、条件汇编、分配存

储空间等功能。

二、编程题

18.在外部RAM3000H单元中有一个8位二进制数，试编程将该数的低四位屏蔽

掉，并送给外部RAM3001H单元中。

MOVDPTR,#3000H

MOVXA,@DPTRANLA,#0F0H

INCDPTR

MOVX@DPTR,A

19.已知f12MHz，试编写延时20ms和1s的程序

OSC

DELAY20MS:

MOVR6,#100;延时20ms

D1:

MOVR7,#98

nop

D2:

DJNZR7,D2

DJNZR6,D1

RET

END

DELAY1S:

MOVR7,#250

DEL1:

MOVR6,#200

DEL2:

MOVR5,#98

DEL3:

DJNZR5,DEL3

NOP

DJNZR6,DEL2

DJNZR7,DEL1

RET

END

20.用查表的方法求0~6之间的整数的立方。

已知整数存在内部RAM30H单元中，

查表结果回存30H单元。

MOVDPTR,#tab

MOVA,30H

MOVCA,@A+DPTR

MOV30H,A

Ret

ORG1000H

TAB:

DB00H,01H,08H,1BH,40H,7DH,0D8H

13.若有3个无符号数x、y、z分别在内部存储器40H、41H、42H单元中，试编

写一个程序，实现x≥y时，x＋z的结果存放在43H、44H单元中；当x＜y

时，y＋z的结果存放入43H、44H单元中。

MOVA,40H

CLRC

SUBBA,41H;相减比较大小

JCL1

MOVA,40H；x>=y

SJMPL2

L1:

MOVA,41H;x

L2:

ADDA,42H

MOV43H,A

MOVA,#0;保存进位到44H单元ADDCA,#0MOV44H,A

14.在内部RAM的BLOCK开始的单元中有一无符号数据块，数据块长度存人

LEN单元。

试编程求其中的最小的数并存入MINI单元。

MOVR2,#11H；要比较的数据字节数

MOVR1,#BLOCK；置数据块的首地址

DECLEN

MOVA,@R1

LOOP:

MOVMINI,A

INCR1

CLRC

SUBBA，@R1；两个数比较

JCLOOP1；C=1，A中的数小，跳转到LOOP1

MOVA，@R1；C=1，则把小数送给A

SJMPLOOP2

LOOP1:

MOVA,MINI

LOOP2:

DJNZR2,LOOP；比较是否结束

MOV50H,A；把大数存入50H单元

RET

15.在外部RAM3000H起始的单元中存放一组有符号数，字节个数存在内部

RAM20H单元中。

统计其中大于0、等于0和小于0的数的数目，并把统计

结果存放在内部RAM21H、22H和23H单元中。

MOVDPTR,#3000H;设置首地址

MOV22H,#0；清零

MOV23H,#0

MOV24H,#0

L2：

MOVXA,@DPTR；取数据

JNZL1

INC22H；为0

SJMPNEXT

L1:

JBACC.7,FU

INC21H；正数

SJMPNEXT

FU:

INC23H;负数

NEXT:

INCDPTR

DJNZ20H,L2

RET

16.查找内部RAM20H~40H单元中是否有0FFH这一数据，如果有，将PSW中

的F0位置1，没有则将其清零。

MOVR0,#20H

MOVR1,#21H

CLRF0

NEXT:

MOVA,@R0

CJNEA,#0FFH,L1

SETBF0

SJMPL2

L1:

INCR0

DJNZR1,NEXT

L2:

RET

17.在片内RAM的30H单元开始，相继存放5个无符号数，请使用冒泡法编写

程序，使这组数据按照从小到大顺序排列。

MAIN:

MOVR0，#30H；数据存储区首单元地址

MOVR7．#04H；各次冒泡比较次数

CLRF0；互换标志清“0”

LOOP:

MOVA，@R0；取前数

MOVR2，A；存前数

INCR0

MOVA，@R0；取后数

CLRC

SUBBA,R2；比较大小

JNCLOOP1

SETBF0；互换，置标志位

MOVA,R2；互换数据

XCHA,@R0

DECR0

XCHA,@R0

INCR0

LOOP1:

MOVA,@R0

DJNZR7,LOOP；进行下一次比较

JBF0,MAIN；进行下一轮冒泡

SJMP$；排序结束

思考题与习题5

一、填空

18.AT89S51单片机的五个中断源的中断入口地址分别是INT0：

0013H

INT1：

001BHT0：

0000BHT1：

000BH；串行口：

0023H。

19.AT89S51单片机中断系统中共有INT0、INT1、T0、T1、串行口

五个中断源，其中优先权最高的是INT0，优先级最低的是串行口。

20.在CPU未执行同级或更高优先级中断服务程序的条件下，中断响应等待

时间最少需要3个机器周期。

21.AT89S51单片机的堆栈区只可设置在内部RAM30H-7FH，堆栈寄存器

SP是8位寄存器。

22.若（IP）=00010100B，则中断优先级最高者为INT1，最低者

为T1。

23.对中断进行查询时，查询的中断标志位共

有IE0、TF0、IE1、TF1、RI和TI六个中断标志位。

24.AT89S51单片机内部有16位加1定时器/计数器，可通过编程决定它们的

工作方式，其中可进行13位定时器/计数器的是方式是方式0。

25.处理定时器/计数器的溢出请求有两种方法，分别是中断方式