单片机原理及接口技术思考题与习题.docx

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单片机原理及接口技术思考题与习题

思考题与习题

1.8051单片机内包含哪些主要逻辑功能部件？

一个8位的CPU、128B/256B的片内数据存储器、4KB/8KB程序存储器、四个8位并行I/O接口、两个定时/计数器、5个中断源的中断控制系统、一个全双工UART的串行I/O口、片内振荡器和时钟产生电路。

2.8051的EA端有何用途？

当EA为低电平时，CPU只能访问外部的程序存储器。

当EA为高电平时，CPU能访问内部的程序存储器，并当PC的值超过0FFFH时，自动转向访问片外的程序存储器。

3.8051的存储器分为哪几个空间？

如何区别不同空间的寻址？

4.简述8051RAM的空间分配。

5.

6.如何简便地判断8051正在工作？

当8051上电正常工作时，ALE引脚输出fosc/6的正脉冲，可用示波器查看及判断。

7.8051如何确定和改变当前工作寄存器组？

CPU通过程序状态字PSW中RS1、RS0来确定和改变当前工作寄存器组。

8.

9.

10.

11.8051单片机由哪些信号需要芯片以第二功能的方式提供？

RXD、TXD、INT0、INT1、T0、T1、WR、RD这些信号分别由P3.0～P3.7以第二功能的方式提供。

12.

13.

14.开机复位后，CPU使用的是哪组工作寄存器？

它们的地址是什么？

CPU如何确定和改变当前工作寄存器组？

开机复位后，CPU使用0组工作寄存器。

它们的地址是00H～07H。

CPU通过程序状态字PSW中RS1、RS0来确定和改变当前工作寄存器组。

15.程序状态寄存器PSW的作用是什么？

常用标志有哪些位？

作用是什么？

PSW中存放着程序执行后的状态信息，供程序查询或判断。

常用的标志有：

进（借）位位：

C=0无进（借）位；C=1有进（借）位。

半进（借）位位：

AC=0无进（借）位；AC=1有进（借）位。

用户标志位：

由用户自己定义。

工作寄存器组选择控制位：

选择当前工作寄存器组。

溢出标志位：

判断是否溢出。

OV=0无溢出；OV=1有溢出。

奇偶标志位：

判断结果中有奇数或偶数个“1”P=0则累加器A中有偶数个1；P=1则累加器A中有奇数个1。

16.

17.

18.

19.

思考题与习题

1.

2.

3.

4.

5.要访问特殊功能寄存器和片外数据存储器，应采用哪些寻址方式。

特殊功能寄存器：

直接寻址、位寻址（部分特殊功能寄存器）

片外数据存储器：

寄存器间接寻址MOVX（@R1、@R2、@DPTR）

6.在8051片内RAM中，已知（30H）=38H，（38H）=40H，（40H）=48H，（48H）=90H。

请分析下面各是什么指令，说明源操作数的寻址方式以及按顺序执行每条指令后的结果。

指令源操作数的寻址方式执行结果

MOVA，40H直接寻址A=48H

MOVR0，A寄存器寻址R0=48H

MOVP1，#FOH立即数寻址P1=48H

MOV@R0，30H直接寻址（48H）=38H

MOVDPTR，#3848H立即数寻址DPTR=3848H

MOV40H，38H直接寻址（40H）=40H

MOVR0，30H直接寻址R0=38H

MOVP0，R0寄存器寻址P0=38H

MOV18H，#30H立即寻址（18H）=30H

MOVA，@R0寄存器间接寻址A=40H

MOVP2，P1寄存器寻址P2=48H

7.

8.指出下列指令的本质区别？

MOVA，DATA

MOVA，#DATA前一条指令源操作数的寻址方式是直接寻址，把地址为DATA的内存单元中的内容传送到累加器A中。

后一条指令源操作数的寻址方式是立即寻址，把DATA这个立即数赋给寄存器A。

MOVDATA1，DATA2

MOV74H，#78H前一条指令源操作数的寻址方式是直接寻址，把地址为DATA2的内存单元中的内容传送到地址为DATA1的内存单元中。

后一条指令源操作数的寻址方式是立即寻址，把78H这个立即数传送到内存单元74H中。

9.设R0的内容为32H，A的内容为48H，片内RAM的32H单元内容为80H，40H单元内容为08H。

请指出在执行下列程序段后上述各单元内容的变化。

MOVA，@R0A=80H；R0=32H；（32H）=80H；（40H）=08H

MOV@R0,40HA=80H；R0=32H；（32H）=08H；（40H）=08H

MOV40H,AA=80H；R0=32H；（32H）=80H；（40H）=80H

MOVR0,#35HA=80H；R0=35H；（32H）=80H；（40H）=08H

10.

11.如何访问外部RAM单元，可使用哪些寻址方式？

使用MOVX指令，可采用寄存器间接寻址方式（@R0,@R1,@DPTR）

12.

13.

14.

15.

16.设A=83H，R0=17H，（17H）=34H。

问执行以下指令后，A=？

ANLA，#17H；A=03H

ORL17H，A；A=03H，（17H）=37H

XRLA，@R0；A=34H

CPLA；A=0CBH

17.使用位操作指令实现下列逻辑操作。

要求不得改变未涉及位的内容。

⑴使ACC.0置1。

SETBACC.0

⑵清除累加器高4位。

CLRACC.7

CLRACC.6

CLRACC.5

CLRACC.4

⑶清除ACC.3,ACC.4,ACC.5,ACC.6。

CLRACC.6

CLRACC.5

CLRACC.4

CLRACC.3

18.编程实现把内部RAMR0～R7的内容传送到20H～27H单元。

MOV20H，R0

MOV21H，R1

MOV22H，R2

MOV23H，R3

MOV24H，R4

MOV25H，R5

MOV26H，R6

MOV27H，R7

19.设逻辑表达式为：

Y=A（B+C）+D（E+F）,试编一程序以软件方法实现上述逻辑功能。

20.试编写程序，将内部RAM的20H，21H，22H三个连续单元的内容依次存入2FH，2EH，2DH中。

MOV2FH，20H

MOV2EH，21H

MOV2DH，22H

21.编写程序，进行两个6位数的减法：

6F5DH-13B4H，结果的高8位和低8位分别存入内部RAM的31H、30H单元中。

CLRC

MOVA，#5DH

SUBBA，#B4H

MOV30H，A

MOVA，#6FH

SUBBA，13H

MOV31H，A

22.编写程序，若累加器A的内容分别满足下列条件时，则程序转至LABEL存储单元。

设A中存放的是无符号数。

⑴A≥10⑵A＞10⑶A≤10

CJNEA，#10，L1

LABEL：

…

SJMPL2

L1：

JNCLABEL

L2：

…

CJNEA，#11，L1

LABEL：

…

SJMPL2

L1：

JNCLABEL

L2：

…

CJNEA，#10，L1

LABEL：

…

SJMPL2

L1：

JCLABEL

L2：

23.

24.

25.

26.试编写程序，查找在内部RAM的20H～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置为0。

MOVR0，#31H

MOVR1，#20H

MOV51H,#00H

L1：

CJNE@R1,#0AAH,L2

MOV51H,#01H

SJMPL3

L2:

INCR1

DJNZR0,L1

L3:

…

27.试编写程序，查找在内部RAM的20H～50H单元中有多少个00H这一数据，并将查找结果存入51H单元。

MOVR0，#31H

MOVR1，#20H

MOVR2,#00H

L1：

CJNE@R1,#00H,L2

INCR2

L2:

INCR1

DJNZR0,L1

L3:

MOV51H，R2

28.外部数据RAM中有一个数据块，存有若干个字符、数字，首地址为SOURCE。

要求将该数据块传送到内部RAM以DIST开始的区域，直到遇到字符“$”时结束（“$”也要传送，它的ASCII码为24H）。

MOVDPTR，#SOURCE

MOVR1，#DIST

L1：

MOVXA，@DPTR

INCDPTR

MOV@R1,A

INCR1

CJNEA，#24H，L1

…

29.已知R3，R4中存放一个16位的二进制数，高位在R3中，低位在R4中。

试编一程序将其求补，结果存回原处。

方法一方法二

CLRCCLRC

MOVA，#00HMOVA，R3

SUBBA，R4CPLA

MOVR4，AMOVR3，A

MOVA，#00HMOVA，R4

SUBBA，R3CPLA

MOVR3，AADDA，1

MOVR4，A

MOVA，R3

ADDCA，#00H

MOVR3，A

30.已知30H，31H中存放一个16位的二进制数，高位在前，低位在后。

试编一程序将其乘2，结果存回原处。

方法一方法二

MOVA，31HCLRC

ADDA，31HMOVA，31H

MOV31H，ARLA

MOVA，30HMOV31H，A

ADDCA，30HMOVA，30H

MOVR3，ARLCA

MOV30H，A

31.

32.编写一个程序，把片外RAM从2000H开始存放的8个数传送到片内30H开始的单元中。

MOVDPTR，#2000H

MOVR0，#30H

MOVR1，#08H

L1：

MOVA，@DPTR

MOV@R0,A

INCDPTR

INCR0

DJNZR1,L1

33.

34.

35.设（R0）=7EH，（DPTR）=10FEH，片内RAM中7E单元的内容为0FFH，7FH单元的内容为38H。

试为下列程序的每条指令注释其执行结果。

INC@R0（7EH）=00H

INCR0R0=7FH

INC@R0（7FH）=39H

INCDPTR（DPTR）=10FFH

INCDPTR（DPTR）=1100H

INCDPTR（DPTR）=1101H

36.下列程序段经汇编后，从1000H开始的各有关存储单元的内容将是什么？

ORG1000H1000H“S”

1001H“T”

1002H“A”

1003H“R”

1004H“T”

1005H12H

1006H34H

1007H30H

1008H00H

1009H00H

100AH70H

TAB1：

EQU1234H

TAB2：

EQU3000H

DB“START

DWTAB1，TAB2，70H

37.

38.

39.试编写程序，判断30H单元中的数据是奇数还是偶数，是奇数则把31H单元置1，是偶数则把31置0。

要求不破坏30H单元的内容。

方法一

MOVA，30H

MOV31H，#00H

ORLA，#01H

JZL1

MOV31H，#01H

L1：

…

方法二

MOVA，30H

ORLA，#01H

JZL1

MOV31H，#01H

SJMPL2

L1：

MOV31H，#00H

L2：

…

40.试编写程序，使31H单元中二进制数的最高位（符号位）置1。

MOVA,30H

ORLA,#80H

MOV30H,A

41.试编写程序，把31H单元中二进制数的最高位（符号位）求反。

MOVA,30H

XRLA,#80H

MOV30H,A

思考题与习题

1.什么是中断和中断系统？

其主要功能是什么？

2.试编写一段对中断系统初始化的程序，使之允许INT0、INT1、TO、串行口中断，且使T0中断为高优先级中断。

字节操作方式位操作方式

MOVIP，#00000101B

MOVIE，#10010111B

SETBES

SETBEX1

SETBEX0

SETBET0

SETBPX1

SETBPX0

SETBEA

3.在单片机中，中断能实现哪些功能？

答：

I/O设备请求服务；硬件故障；实时时钟；为调试程序而设置的中断源。

4.8051共有哪些中断源？

对其中断请求如何进行控制？

5.什么是中断优先级？

中断优先级处理的原则是什么？

答：

中断优先级是CPU相应中断的顺序。

其处理原则是：

高优先级组的中断优先响应低优先组的中断。

同组（级）按外部中断0、定时器0、外中断1、定时器1、串行口的顺序响应。

6.说明外部中断请求的查询和响应过程。

7.8051在什么条件下可响应中断？

答：

CPU开中断（EA=1）；

中断源发中断请求信号且其中断允许位为1；无同级中断或更高级中断正在被服务；

当前的指令周期已经结束（若是当前指令为RETI或访问IE、IP的指令，则应等CPU再执行完一条指令）。

8.简述8051单片机的中断响应过程。

9.在8051内存中，应如何安排程序区？

答：

8051复位后PC=0000H，而0003H～002BH为各中断源的入口地址，故程序段一般从0030H（以后）的地址开始存放。

因此编程时应在0000H出写一跳转指令转至0030H（或相应的开始地址）。

10.试述中断的作用及中断的全过程。

11.当正在执行某一中断源的中断服务程序时，如果有新的中断请求出现，试问在什么情况下可响应新的中断请求？

在什么情况下不能响应新的中断请求？

12.8051单片机外部中断源有几种触发中断请求的方法？

如何实现中断请求？

13.8051单片机有5个中断源，但只能设置两个中断优先级，因此，在中断优先级安排上受到一定的限制。

试问以下几种中断优先级顺序的安排（级别由高到低）是否可能？

若可能，则应如何设置中断源的中断级别？

否则，请简述不可能的理由。

⑴定时器0、定时器1、外中断0、外中断1、串行口。

答：

可以。

MOVIP，#00001010B。

⑵串行口、外中断0、定时器0、外中断1、定时器1。

答：

可以。

MOVIP，#00010000B。

⑶外中断0、定时器1、外中断1、定时器0、串行口。

答：

不可能。

因为把外中断0、定时器1设定为高优先级时，在低优先级中定时器0的优先级高于外中断1。

⑷外中断0、外中断1、串行口、定时器0、定时器1。

答：

可以。

MOVIP，#00010101B。

⑸串行口、定时器0、外中断0、外中断1、定时器1。

答：

不可能。

因为若把串行口及定时器0设定为高优先级中断，在同级中断优先级中串行口为最低。

而单独把串行口设定为高优先级中断时，低优先级组中的最高优先级应为外中断0。

⑹外中断0、外中断1、定时器0、串行口、定时器1。

答：

不可能。

⑺外中断0、定时器1、定时器0、外中断1、串行口。

答：

不可能。

14.以中断方法设计单片机秒、分脉冲发生器。

假定P1.0每秒钟产生一个机器周期的正脉冲，P1.1每分钟产生一个机器周期的正脉冲。

思考题与习题

1.定时器模式2有什么特点？

使用于什么应用场合？

答：

定时器模式2具有自动重装载的8位定时器/计数器。

一般使用于串行口波特率发生器。

2.单片机用内部定时方法产生频率为100KHZ等宽矩形波，假定单片机的晶振频率为12MHZ。

请编程实现。

3.8051定时器有哪几种工作模式？

有何区别？

4.8051单片机内部设有几个定时器/计数器？

它们是由哪些特殊功能寄存器组成？

5.定时器/计数器用作定时器时，其定时时间与哪些因素有关？

作为计数器时，对外界计数频率有何限制？

答：

用作定时器时定时时间与振荡器的频率、计数器的初值有关。

用作计数器时计数频率为振荡频率/24。

6.简述定时器四种工作模式的特点。

如何选择和设定？

7.

8.

9.

10.

11.8051定时器作定时和计数时，其计数脉冲分别由谁提供？

定时：

单片机的主频经12分频提供。

计数：

Ti引脚提供。

12.8051定时器门控信号GATE设置为1时，定时器如何启动？

答：

8051定时器门控信号GATE设置为1时，定时器将由INTi引脚启动。

13.已知8051单片机的fosc=6MHZ，请利用T0和P1.0输出矩形波。

矩形波高电平宽度50μs，低电平宽度300μs。

定时时间为50μs，则时间常数=28-（50*10-6*6*106/12）=28-25=231=0E7H

ORG0000H

RESET:

AJMPMAIN；跳过中断服务程序区

ORG000BH

AJMPITOP

主程序

ORG0100H

MAIN：

MOVSP，#60H；设置堆栈指针

PTOMD：

MOVTMOD，#02H；设置T0模式2

MOVTH0，#0E7H；送初值

MOVTL0，#0E7H

MOVR0,#00H；设置计数器

SETBTR0；启动定时

SETBET0；T0开中断

SETBEA；CPU开中断

HERE：

SJMPHERE；等待时间到，转入中断服务程序（模拟主程序的运行）

中断服务程序

ORG0120H

ITOP：

CJNER0，#00H，L1；若R0不等于0转L1输出低电平

SETBP1.0；R0=0输出高电平

SJMPL2

L1:

CLRP1.0；R0≠0输出低电平

L2：

INCR0；R0加1

CJNER0，#07H，L3；判断是否已输出6个50μs的低电平

MOVR0，#00H；是则重置R0=0

L3：

SETET0；T0开中断

RETI

14.已知8051单片机的fosc=12MHz，用T1定时。

试编程由P1.0和P1.1引脚分别输出周期为2ms和500μs的方波。

定时时间为250μs，则时间常数=28-（250*10-6*6*106/12）=28-125=131=83H

ORG0000H

RESET:

AJMPMAIN；跳过中断服务程序区

ORG001BH

AJMPITOP

主程序

ORG0100H

MAIN：

MOVSP，#60H；设置堆栈指针

PTOMD：

MOVTMOD，#20H；设置T1模式2

MOVTH0，#83H；送初值

MOVTL0，#083H

MOVR0,#00H；设置计数器

SETBTR1；启动定时

SETBET1；T0开中断

SETBEA；CPU开中断

HERE：

SJMPHERE；等待时间到，转入中断服务程序（模拟主程序的运行）

中断服务程序

ORG0120H

ITOP：

CPLP1.0；每间隔250使P1.0反相输出

MOVA，R0

JNBACC.3，L1；若ACC.3不等于1转L1输出低电平

SETBP1.1；ACC.3等于1输出高电平

SJMPL2

L1:

CLRP1.1；ACC.3不等于1输出低电平

L2：

INCR0；R0加1

L3：

SETET0；T0开中断

RETI

15.

16.

17.

18.

思考题与习题

1.简述单片机系统扩展的基本原则和实现方法。

2.什么是RAM？

有什么特点？

3.以8031为主机的系统，拟采用2片2764EPROM芯片扩展16KB程序存储器。

请设计出硬件结构图。

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.下图是四片8K8位存储器芯片的连接图。

请确定每片存储器芯片的地址范围。

 答：

显示子程序

DISP:

SETB0D4H

；改变当前工作寄存器组

MOVR1,#7EH

；设置显示缓冲区首址

MOVR2,#20H

；设置最左边的显示位

MOVR3,#00H

；延时时间

DISP1:

MOVDPTR,#0FF21H

；字位口

MOVA,R2

MOVX@DPTR,A

；设置字位口显示位

MOVDPTR,#DATACO

MOVA,@R1

MOVCA,@A+DPTR

；取显示代码

MOVDPTR,#0FF22H

MOVX@DPTR,A

；显示字型

DISP2:

DJNZR3,DISP2

；延时

DECR1

；显示缓冲区指针减1

CLRC

MOVA,R2

RRCA

；右移显示位1位

MOVR2,A

JNZDISP1

MOVA,#0FFH

；关显示

MOVDPTR,#0FF22H

MOVX@DPTR,A

CLR0D4H

；恢复原来的工作寄存器组

RET

DATAC0:

DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H

DB82H,0F8H,80H,90H,88H,83H,0C6H

DB0A1H,86H,8EH,0FFH,0CH,89H,0DEH