单片机原理与应用 赵德安 习题答案.docx

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单片机原理与应用赵德安习题答案

第一章习题

2.根据程序存储器的差别，单片机可以分为哪几种类型？

答：

MCS-51系列单片机按片内不同程序存储器的配置来分，可以分为以下3种类型：

①片内带MaskROM（掩膜ROM）型：

8051、80C51、8052、80C52。

此类芯片是由半导体厂家在芯片生产过程中，将用户的应用程序代码通过掩膜工艺制作到ROM中。

其应用程序只能委托半导体厂家“写入”，一旦写入后不能修改。

此类单片机适合大批量使用。

②片内带EPROM型：

8751、87C51、8752。

此类芯片带有透明窗口，可通过紫外线擦除存储器中的程序代码，应用程序可通过专门的编程器写入到单片机中，需要更改时可擦除重新写入。

此类单片机价格较贵，不宜于大批量使用。

③片内无ROM（ROMLess）型：

8031、80C31、8032。

此类芯片的片内没有程序存储器，使用时必须在外部并行扩展程序存储器存储芯片。

此类单片机由于必须在外部并行扩展程序存储器存储芯片，造成系统电路复杂，目前较少使用。

3.单片机的主要特点是什么？

它适宜构成通用微机系统还是专用微机系统？

为什么？

答：

单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。

其主要特点如下：

1、价格便宜。

10元以内计算机。

2、功能不大。

只能专用在适用的领域。

但在适用的领域中，性价比却是最佳。

3、可靠性高，抗干扰能力强。

4、功耗比较低。

对电源要求低。

适用面广。

5、外围扩展能力强。

可以应用到不同的控制系统中。

根据其特点可知，单片机功能不大，适宜构成专用微机系统。

4.研制微机应用系统时，应如何选择单片机的型号？

答：

在单片机应用研究系统开发中，单片机是整个设计的核心。

设计者需要为单片机安排合适的外部器件，同时还需要设计整个控制软件，因此选择合适的单片机型号很重要。

目前，市场上的单片机种类繁多，在进行正式的单片机应用研究系统开发之前，需要根据不同单片机的特性，从中作出合理的选择。

所以在单片机选型时，主要需要注意以下几点：

1.仔细调查市场，尽量选用主流的、货源充足的单片机型号，这些器件使用比较广泛，有许多设计资料供学习或参考。

2.尽量选择所需硬件集成在单片机内部的型号，例如ADC、DAC、I2C、SPI和USB等。

这样便于整个控制系统的软件管理，减少外部硬件的投入，缩小整体电路板的面积，从而减少总体投资等。

3.对于手持设备，移动设备或者其他需要低功耗的设备，尽量选择低电压、低功耗的单片机型号，这样可以减少能量的消耗，延长设备的使用寿命。

4.在资金等条件允许的情况下，尽量选择功能丰富，扩展能力强的单片机，这样便于以后的功能升级和扩展。

5.对于体积有限制的产品，尽量选择贴片封装的单片机型号，这样可以减少电路板面积，从而降低硬件成本，同时也有助于电磁兼容设计。

第二章

1、分别写出一个MCS-51中ROM、EPROM、无ROM型单片机的型号和内部资源。

其中哪个产品内部具有固化的软件？

该软件能否被所有用户所使用？

怎样使用该种产品？

答：

①片内带MaskROM（掩膜ROM）型：

8051、80C51、8052、80C52。

此类芯片是由半导体厂家在芯片生产过程中，将用户的应用程序代码通过掩膜工艺制作到ROM中。

其应用程序只能委托半导体厂家“写入”，一旦写入后不能修改。

②片内带EPROM型：

8751、87C51、8752。

此类芯片带有透明窗口，可通过紫外线擦除存储器中的程序代码，应用程序可通过专门的编程器写入到单片机中，需要更改时可擦除重新写入。

③片内无ROM（ROMLess）型：

8031、80C31、8032。

此类芯片的片内没有程序存储器，使用时必须在外部并行扩展程序存储器存储芯片。

其中8051、80C51、8052、80C52等产品具有固化软件，该软件不能被所有用户所使用，应用程序只能委托半导体厂家“写入”，

3.什么是堆栈？

8032的堆栈区可以设在什么地方？

一般应设在什么区域?

如何实现？

试举例说明。

答：

堆栈是在片内RAM中专门开辟出来的一个区域，数据的存取是以"后进先出"的结构方式处理的。

实质上，堆栈就是一个按照"后进先出"原则组织的一段内存区域。

8032的堆栈区原则上可以设在内部RAM中的00H-FFH的任意区域内，一般应设在30H-7FH的范围内。

通过赋值的方式实现，如：

MOVSP，#60H。

4.8031的内部RAM中，哪些可以作为数据缓冲区？

在8031内部RAM中工作寄存器区00H~1FH和位寻址区20H~2FH可以作为数据缓冲区。

6.MCS-51单片机构成系统时，程序存储器的容量最大是多少？

答：

MCS-51单片机构成系统时，程序存储器的容量最大是64KB。

7.当单片机系统的程序存储器的容量为8KB时，程序存储器的开始地址为多少？

答：

单片机内部无ROM时，（EA/=0时，只访问外部ROM）ROM为外部ROM,开始地址为0000H-1FFFH,（8KB=213=8192D=2000H,故，地址为2000H-1=1FFFH。

）

单片机内部有ROM,一般为4KB,地址范围为0000H-0FFFH,外部ROM的开始地址为1000H-1FFFH。

（EA/=1时）

9.当单片机系统外部数据存储器的容量为8KB时，数据存储器的开始地址一定要是0000H吗？

答：

不一定，只有是间隔1FFFH个字节，都可以.

第三章

1.指出下列指令中划线操作数的寻址方式和指令的操作功能

MOVA,#78H；立即寻址，将立即数送入累加器A

MOVA,78H；直接寻址，将内部RAM78H单元内容送累加器A

MOVA,R6；寄存器寻址，将R6内容送累加器A

INC@R0；寄存器间接寻址，将指针R0指向的内部RAM单元内容加1

PUSHACC；寄存器寻址，将累加器A的内容入栈

RLA；寄存器寻址，将累加器A的内容左移1位

CPL30H；位寻址，将位变量30H的内容取反

SJMP$；相对寻址，死循环指令

MOVCA,@A+PC；基寄存器加变址寄存器间接寻址，程序存储器PC和累加器A中内容相加，

送到累加器A

2.指出下列指令中哪些是非法的？

DECDPTRDECDPL

MOVA,@R2MOVA,@R1

MOVR1,@R0MOVA,@R0

MOVP1.1,30HMOVP1.1,C或者MOVC,30H

MOV#30H,AMOVA,#30H

MOVOV,30HMOVPSW.7，C

MOVA,@A+DPTRMOVCA,@A+DPTR

RRC30HRRCA所有的移位指令均是对累积器A进行的。

RLBRLA

XRLC,30H错，因为位操作指令中，没有位的异或运算

3.如何将1个立即数30H送入内部RAM90H单元？

如何将立即数送特殊功能寄存器P1？

（1）MOVR0,#90H

MOV@R0,#30H能不能直接MOV90H,#30H?

不能，因为内部RAM的高128字节只能用寄存器间接寻址。

（2）MOVP1,#30H

4.执行下列一段程序后，试分析有关单元内容。

MOVPSW,#0；PSW=00H

MOVR0,#30H；（R0）=30H

MOV30H,#40H（30H）=40H

MOV40H,#50（40H）=50H

MOVA,@R0（A）=40H

ADDCA,#0CEH（A）=40H+0CEH+0=0EHPSW=10000101B=85H

INCR0（R0）=31H

执行结果：

（R0）=31H,（30H）=40H,（40H）=50,（A）=0EH,（PSW）=85H

这里特别注意OV的值。

在带符号数的加减运算中，OV=1表示加减运算超出了累积器A所能表示的有符号数范围（-128-+127），即产生了溢出，因此运算结果是错误的；反之，OV=0表示运算结果正确，即无溢出产生。

OV=CY和CY1的异或。

其中CY1为第六位向第七位是否有进位或借位，有，为CY1=1，没有，CY1=0。

执行加法ADD时，当位6向位7进位，而位7不向C进位时，OV=1。

或者位6不向位7进位，而位7向C进位时，同样OV=1。

5.试编写一段程序，内部RAM40H、41H单元内容传送到外部RAM2000H、2001H单

元中。

MOVDPTR,#2000H

MOVR0,#40H

MOVA,@R0

MOVX@DPTR,A

INCR0

INCDPTR

MOVA,@R0

MOVX@DPTR,A

6.试编写一段程序，根据累加器A的内容，到程序存储器1000H起始的表格中取一双字

节数，送内部RAM50H、51H单元。

MOVDPTR,#1000H

PUSHACC

MOVCA,@A+DPTR

MOV50H,A

POPACC

INCDPTR

MOVCA,@A+DPTR

MOV51H,A

7.试编写一段程序，进行两个16位数的相减运算：

6483H-56E2H。

结果高8位存在内部

RAM40H，低8位存41H。

CLRC

MOVA,#83H

SUBBA,#0E2H

MOV41H,A

MOVA,#64H

SUBBA,#56H

MOV40H,A

8.试编写一段程序，将30H、31H单元中存放的BCD数，压缩成一个字节（原30H单元

内容为高位），并放入30H单元。

MOVA,30H

SWAPA

ORLA,31H

9.试编写一段程序，将30H~32H单元中的压缩BCD拆成6个单字节BCD数，并放入

33H~38H单元。

MOVSP,#60H

MOVA,30H

MOVR0,#33H

ACALLH2ASC

MOVA,31H

ACALLH2ASC

MOVA,32H

ACALLH2ASC

SJMP$

H2ASC:

MOVB,A

ANLA,#0FH

MOV@R0,A

INCR0

MOVA,B

SWAPA

ANLA,#0FH

MOV@R0,A

INCR0

RET

10.设晶振频率为6MHz，试编写一个延时1ms的子程序，并利用该子程序，编写一段主程序，在P1.0引脚上输出高电平宽2ms、低电平宽1ms的方波信号。

MOVSP,#60H

LOOP:

SETBP1.0

ACALLDELAY

ACALLDELAY

CLRP1.0

ACALLDELAY

SJMPLOOP

DELAY:

MOVR0,#248;1T

DJNZR0,$;2T

NOP;1T

RET2T延时计算：

1T+248*2T+1T+2T=500T=1ms

第四章

5.晶振为12MHz，用T0产生1ms的定时，可以选择哪几种方式？

分别写出定时器的方式字和计数初值。

如需要1s的定时，应如何实现？

答：

由于定时器工作在方式2和方式3下时的最大定时时间只有0.256ms，因此要想获得1ms的定时时间，定时器必须工作在方式0或方式1。

机器周期为T计数=12×1/12×10-6s=1μs

若采用方式0，定时器的方式字TMOD为：

00H,根据公式可得定时器的计数初值为：

TC=M－T/T计数=213－1*103/1=7192=1C18H

即：

TH0应装＃0E0H；TL0应装#18H（高三位为0）

若采用方式1，定时器的方式字TMOD为：

01H,根据公式可得定时器的计数初值为：

TC=M－T/T计数=216－1*103/1=64536=FC18H

即：

TH0应装＃0FCH；TL0应装#18H

如需要1s的定时，可以采用循环定时，增加循环次数。

第五章

1.若晶振为6MHz，试编写一个2ms延时子程序。

DELAY:

MOVR0,#498;1T

DJNZR0,$;2T

NOP;1T

RET2T延时计算：

1T+498*2T+1T+2T=1000T=2ms

6.试设计一个n字节的无符号十进制数加法子程序，其功能为将（R0）和（R1）指出的

内部RAM中两个n字节压缩BCD码无符号十进制数相加，结果存放于被加数单元中。

子程序入口时，R0，R1分别指向被加数和加数的低位字节，字节数n存于R2，出口时R0指向和的最高位字节，CY为进位位。

LENEQU30

ORG0000H

AJMPMAIN

ORG0030H

MAIN:

MOVSP.#60H

MOVR2,#LEN

ACALLADD_NBYTE

SJMP$

ADD_NBYTE:

CLRC

LOOP:

MOVA,@R0

ADDCA,@R1

DAA

MOV@R0,A

INCR0

INCR1

DJNZR2,LOOP

RET

END

11.试设计一个子程序，其功能为将（R0）指出的内部RAM中6个单字节正整数按从小到

大的次序重新排列。

S_2_L:

MOVR4,#5

CLRF0

PUSH00H;R0入栈

POP01H;出栈赋给R1

INCR1

LOOP0:

MOVA,R4

MOVR5,A

LOOP1:

MOVA,@R0

MOVB,A

MOVA,@R1

CJNEA,B,NEXT

SJMPNOCH

NEXT:

JNCNOCH

SETBF0

MOV@R0,A

XCHA,B

MOV@R1,A

NOCH:

INCR0

INCR1

DJNZR5,LOOP1

JNBF0,HALT

DJNZR4,LOOP0

HALT:

RET