《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課后習(xí)題答案

1、1-1什么是單片機(jī)？它與一般微型計算機(jī)在結(jié)構(gòu)上何區(qū)別？答：單片微型計算機(jī)簡稱為單片機(jī)（Single Chip Computer）,又稱為微控制器（MCU 即Micro-Controller Unit）。它是在一塊芯片上集成了中央處理器（CPU）、存儲器 （RAM、ROM）、定時器/計數(shù)器、中斷控制、各種輸入/輸出（I/O）接口（如并行I/O 口、串行I/O 口和A/D轉(zhuǎn)換器）等為一體的器件。微型計算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)由CPU （運算器、控制器）、存儲器、輸入設(shè)備和輸 出設(shè)備五大部分組成，各部分通過外部總線連接而成為一體。單片機(jī)的結(jié)構(gòu)是在 一塊芯片上集成了中央處理器（CPU）、存儲器、定時器/計數(shù)器、

2、中斷控制、各 種輸入/輸出接口（如并行I/O 口、串行I/O 口和A/D轉(zhuǎn)換器）等，它們通過單 片機(jī)內(nèi)部部總線連接而成為一體。1-2 MCS-51系列單片機(jī)內(nèi)部資源配置如何？試舉例說明8051與51兼容的單片機(jī)的異同。答：MCS-51系列單片機(jī)內(nèi)部資源配置AT89S5312KB FlashROM256B3X 163219/2SPI, WDT 2個數(shù)據(jù)指針W77E5832KB FlashROM256B+1024B3X 1636212/2擴(kuò)展了 4位I/O 口，雙 數(shù)據(jù)指針，WDT1-3新型8位單片機(jī)，主要在哪幾方面發(fā)展了？使用新型 8位單片機(jī)能帶來什么 好處？1、運算速度大大提高；2、RAM、R

3、OM容量增大；3、精簡指令集，指令比51少很多；4、更多的IO 口；5、更多的其他功能，比如自帶 AD, DA,自帶SPI,自帶看門狗，自帶大容量 EEPROM 等等；6、中斷的種類更細(xì)更多，有 20幾個中斷向量的比比皆是，定時器/計數(shù)器的功 能，數(shù)量都更多。簡化電路，節(jié)省成本，降低功耗，提高系統(tǒng)的可靠性。第2章2-1 MCS-51系列單片機(jī)內(nèi)部有哪些主要的邏輯部件？答：一個8位CPU; 一個片內(nèi)振蕩器及時鐘電路；4K字節(jié)ROM程序存儲器； 128字節(jié)RAM數(shù)據(jù)存儲器；兩個16位定時器/計數(shù)器；可尋址64K外部數(shù)據(jù)存 儲器和64K外部程序存儲器空間的控制電路；32條可編程的I/O線（四個8位

4、并行I/O端口）； 一個可編程全雙工用行口；具有五個中斷源、兩個優(yōu)先級嵌套 中斷結(jié)構(gòu)2-2 MCS-51設(shè)有4個8位端口（32條I/O線），實際應(yīng)用中8位數(shù)據(jù)信息由哪 一個端口傳送？ 16位地址線怎樣形成？ P3 口有何功能？答：實際應(yīng)用中8位數(shù)據(jù)信息由P0 口傳送。16位地址線由P0 口輸出低8位地 址A7A0 P2 口輸出高8位地址A15A8 P3 口是一個多用途的端口，也是一個 準(zhǔn)雙向口，作為第一功能使用時，其功能同P1 口；當(dāng)作第二功能使用時，P3.0一RX邛行輸入（數(shù)據(jù)接收）口，P3.1TXD串行輸出（數(shù)據(jù)發(fā)送）口，P3.2-INT0 外部中斷0輸入線，P3.3 而外部中斷1輸入線，

5、P3.4T0定時器0外部輸入， P3.5T1定時器1外部輸入，P3.6析外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通信號輸出，P3.7 一而外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通信號輸入。2-3 MCS-51的存儲器結(jié)構(gòu)與一般的微型計算機(jī)有何不同？程序存儲器和數(shù)據(jù)存 儲器各有何作用？答：MCS-51存儲器結(jié)構(gòu)與常見的微型計算機(jī)的配置方式不同，它把程序存儲器 和數(shù)據(jù)存儲器分開，各有自已的尋址系統(tǒng)、控制信號和功能。程序存儲器用來存放程序和始終要保留的常數(shù)，如經(jīng)匯編后所編程序的機(jī)器碼。數(shù)據(jù)存儲器通常用來存放程序運行中所需要的常數(shù)或變量，例如模/數(shù)轉(zhuǎn)換時實時采集的數(shù)據(jù)等。2-4 MCS-51內(nèi)部RAM區(qū)功能結(jié)構(gòu)如何分配？ 4組工作寄存器使用時

6、如何選 用？位尋址區(qū)域的字節(jié)地址范圍是多少？答：MCS-51系列單片機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器：00H 7FH單元組成的低128字節(jié)地 址空間的RAM區(qū)，又分為為工作寄存器區(qū)（00H1FH）、位尋址區(qū)（20H2FH） 和用戶RAM區(qū)（30H7FH）。80H FFH （128 255）單元組成的高128字節(jié)地址空間的特殊功能寄存器（又稱 SFR）區(qū)。Xt于8032、8052、8752的單片機(jī) 還有80HFFH單元組成的高128字節(jié)地址空間的RAM區(qū)。4組工作寄存區(qū)是由程序狀態(tài)字 PSW（特殊功能寄存器，字節(jié)地址為0D0H） 中的D4、 D3位（RS1和RS0）來決定的。位尋址區(qū)域的字節(jié)地址范圍是 20H2

7、FH （對應(yīng)的位地址范圍是 00H7FH）。2-5特殊功能寄存器中哪些寄存器可以位尋址？它們的字節(jié)地址是什么？答：P0字節(jié)地址80H,TCON字節(jié)地址88H,P1字節(jié)地址90H,SCON字節(jié)地址 98H,P2字節(jié)地址 A0H,IE字節(jié)地址A8H,P3字節(jié)地址B0H,IP字節(jié)地址B8H,PSW 字節(jié)地址D0H,ACC字節(jié)地址E0H, B字節(jié)地址F0H。2-6簡述程序狀態(tài)字PSW中各位的含義。寄存器復(fù)位狀態(tài)濟(jì)存器fe位狀態(tài)KOOUOJNON0U EIACCOOHT%0UE1PSWOU EI丁叫mtn¥P07 EITL00DPTRoonoii丁珥O0EIFFHSCOX0U EIIPX X

8、XOUOOUtlBBUF不定IE0XXX OOODBRONOXX X OODfBMHMC&51單片機(jī)在幫存器的旗位狀態(tài)答：CY （PSW7）進(jìn)位標(biāo)志，AC （PSW6） 輔助進(jìn)位標(biāo)志，F(xiàn)0 （PSW5）用戶標(biāo)志位， RS1、RS0 （PSW4、PSW 3）寄存器區(qū)選擇 控制位，OV （PSW2）溢出標(biāo)志，P （PSW. 0） 奇偶標(biāo)志，每個指令周期都由硬件來置位或 清”0：以表示累加器A中1的位數(shù)的奇偶數(shù)。2-7復(fù)位后，各內(nèi)部寄存器的內(nèi)容是什么？2-8 一個時鐘頻率為 6MHz 的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，它的振蕩信號周期、時鐘周期、機(jī)器周期分別是多少？答：振蕩信號周期=1/6us、時鐘周期=1

9、/3us、機(jī)器周期=2us。2-9 堆棧有何功能？堆棧指針的作用是什么？二者的關(guān)系？為什么在程序設(shè)計時，要對 SP 重新賦值？答：堆棧的主要功能：保護(hù)斷點和程序現(xiàn)場，保存用戶數(shù)據(jù)。堆棧指針的作用是：堆棧指針 SP 是一個 8 位特殊功能寄存器，指示出堆棧頂部在內(nèi)部RAM 中的位置。兩者的關(guān)系：堆棧指針 SP 給定當(dāng)前的棧頂， SP 的初始值越小，堆棧深度就越深。系統(tǒng)復(fù)位后，SP初始化為07H,使得堆棧事實上由08H單元開始?？紤]到08H1FH 單元分屬于工作寄存器區(qū)13， 若程序設(shè)計中要用到這些區(qū)， 則最好把SP值改置為1FH或更大的值如60H, SP的初始值越小，堆棧深度就越深，堆棧 指針的

10、值可以由軟件改變，因此堆棧在內(nèi)部 RAM 中的位置比較靈活。第3章3-4：(1)ORG 0000HAJMP STARTORG 0100HSTART:MOV A, #21HADD A, #45HADD A, #78H SJMP $END(2)ORG 0000HAJMP STARTORG 0100HSTART:MOV A, #78HADD A, #45H CLR C;SUBB A, #21HSUBB A, #09H SJMP $END(3)ORG 0000HAJMP STARTORG 0100H START:MOV A, #34HADD A, #0ABH MOV R0, A MOV A, 12 A

11、DDC A, #21H MOV R1, A SJMP $END(4)ORG 0000HAJMP STARTORG 0100H START:CLR C;MOV A, #0BCH SUBB A, #0CDH MOV R0, AMOV A, 1#2AH SUBB A, #0FH MOV R1, A SJMP $END3-5：請編程實現(xiàn)：將片內(nèi)20H 存儲單元的 8 位二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成BCD 碼，并存放在片外以 2000H 起始的單元中， 2000H 單元存放轉(zhuǎn)換后的 BCD 碼的百位，2001H 單元存放轉(zhuǎn)換后的 BCD 碼的十位/個位。ORG 0000HAJMP STARTORG 0050HSTAR

12、T:MOV A,20H ;A 一被除數(shù)MOVDIVMOVX MOVMOVDIVSWAPADDMOVXSJMP $ ENDB, #100AB2000H,AA,B B,#10 AB A A,BB除數(shù)100;A + B,A一商（百位數(shù)BCD碼），B余數(shù);（2000H）將百位數(shù) BCD碼;A余數(shù)作被除數(shù)B除數(shù)102001H,AA + B,A一商（十位數(shù) BCD碼），B一余數(shù)（個位BCD碼）BCD 碼調(diào)整到 A 中高 4 位； A 中壓縮成 2 位 BCD 碼;（2001H）十位、個位BCD碼253-6:將片內(nèi)RAM 20H,21H,22H,23H （千/百/十/個位）中的十進(jìn)制的 ascii碼轉(zhuǎn)MOV

13、 A, #00HMOVR0, #20HMOVR1, #21HXCHD A, R0SWAP AXCHD A, R1MOV 30H,AMOV A, #00HMOVR0, #22HMOVR1, #23HXCHD A, R0SWAP AXCHD A, R1MOV 31H,A;這一句不是必須;這一句不是必須換成bcd碼，并壓縮放于片內(nèi)30H,31H兩個單元，其中31H中放bcd碼的十位/個位，30H中放bcd碼的千位/百位;A-(20H)；A高4位(20H)的BCD碼數(shù)字；A低4位(21H)的BCD碼數(shù)字;A-(22H)；A高4位(22H)的BCD碼數(shù)字；A低4位(21H)的BCD碼數(shù)字3-7：片內(nèi)RA

14、M 的 30H32H 單元中連續(xù)存放了 6 個壓縮 BCD 碼，編制程序?qū)⑺鼈冝D(zhuǎn)換為 ASCII 碼，存入片外3000H 開始的連續(xù)存儲區(qū)中MOV R0,#30HMOV DPTR,3000HLOOP: MOV A,R0SWAP AANL A,#0FHADD A,#30H;30H= '0'MOVX DPTR,AINC DPTRMOVA,R0ANL A,#0FHADDA,#30HMOVX DPTR,AINCDPTRINCR0CJNE R0,#33H, LOOP3-9: 從外部 RAM 2000H 單元開始存放著100 個無符號數(shù),編寫程序統(tǒng)計出 :(1)最大數(shù)； ( 2)最小數(shù)；

15、( 6)大于50,小于 50,等于 50 的個數(shù)。(1)MOV DPTR, #2000HMOV 30H,#0 ;先用 0 當(dāng)做最大數(shù)(求最小數(shù)時，用255)MOV R2,#100LOOP:MOVX A, DPTRCJNE A, 20H, TTT ;(A)-(20H)TTT: JNC NEXT;不夠減轉(zhuǎn)移(求最小數(shù)時，用JNC NEXT)MOV 30H, A;夠減，這個數(shù)是大數(shù)，給(20H)NEXT: INC DPTRDJNZ R2, LOOPSJMP $END(6)ORG 0600HMOVDPTR, #2000HMOVR2, #100;總數(shù)MOVR3, #0; 小于50 的數(shù)的個數(shù)MOVR4,

16、 #0; 等于50 的數(shù)的個數(shù)MOVR5, #0; 大于50 的數(shù)的個數(shù)LOOP:MOVX A, DPTRCLR CSUBB A, #50JZ EQU_50JNC BIGINC R3;小于 50 的個數(shù)JMP NEXTEQU_50:INC R4JMP NEXTBIG:INC R5NEXT:INCDJNZDPTRR2, LOOPMOV30H,R3; 小于 50 的數(shù)的個數(shù)MOV31H,R4; 等于 50 的數(shù)的個數(shù)MOV32H,R5; 大于 50 的數(shù)的個數(shù)SJMP $3-10 MCS-51 片外 RAM 區(qū) 1000H1007H 單元中存有8個無符號數(shù)，編程求其平均值，將結(jié)果存于 1008H

17、中。 % 先加，加的結(jié)果可能超出 8 位，所以存儲結(jié)果于（ 30H ）和（40H ）單元中。MOV DPTR, #1000HMOV R7, #08HMOV 30H, #00HMOV 40H, #00HSS1:MOVX A, DPTRADD A, 30HMOV 30H, ACLR AADDC A, 40HMOV 40H, AINC DPTRDJNZ R7, SS1MOV R7, #03H;移位 3 次，等于除以8SS2:CLR CMOV A, 40HRRC AMOV 40H, AMOV A, 30HRRC AMOV 30H, ADJNZ R7, SS2MOVX DPTR, A3-11 下面是以數(shù)

18、學(xué)公式， X 值存于片內(nèi) 20H， Y 值存于 21H 單元中。Y=X 2(X>0)0(X=0) 2X(X<0)MAIN:MOV A,20HJZ SULJB ACC.7,NEGMOV B,AMUL ABSJMP SULNEG:CLR CRLC ASUL:MOV 21H ,A3-12 試編寫程序，將外部RAM 2000H20FFH 數(shù)據(jù)塊，傳送到 3000H30FFH區(qū)域。MOV R6,#0FFHMOV R2,#00HMOV R3,#20H; 暫存 2000H 地址MOV R4,#00HMOV R5,#30H; 暫存 3000H 地址NEXT:MOV DPL,R2MOV DPH,R3

19、MOVX A,DPTRMOV DPL,R4MOV DPH,R5MOVX DPTR,AINC R2INC R4DJNZ R6,NEXT3-13：振蕩頻率： 6MHz （機(jī)器周期：2us） ，（1）1ms 延時ORG 2000HMOV R7， 125LOP1： NOPNOPDJNZ R7， LOP1RET 2） 100ms 延時ORG 2000HMOV R6，100LOP2： MOV R7， 125LOP1： NOPNOPDJNZ R7， LOP1DJNZ R6， LOP2 RET 3） 3） 1s 延時ORG 2000HMOV R5，10LOP3: MOV R6，100LOP2: MOV R7，

20、 125LOP1: NOPNOPDJNZ R7， LOP1DJNZ R6， LOP2DJNZ R5， LOP3RET3-14：片內(nèi) RAM30H 有一數(shù)（015），查表求平方值，存入31H 中。ORG 1000HMAIN: MOV DPTR,#TABMOV 30H, #13;NUMB=015MOV A, 30HMOVC A,A+DPTRMOV 31H,ASJMP $TAB: DB 0,1,4,9,16,25,36,49,64,81,100,121,144,169,196,255第4章4-4試編程實現(xiàn)，將INTO設(shè)為高優(yōu)先級中斷，且為電平觸發(fā)方式；T0溢出中斷設(shè)為低優(yōu)先級中斷，用行中斷為高優(yōu)先級

21、中斷，其余中斷源設(shè)為禁止?fàn)顟B(tài)。SETB PX0CLR IT0CLR PT0SETB PSMOV IE,#93H4-9試用中斷技術(shù)設(shè)計一個秒閃電路，其功能是發(fā)光二極管LED每秒閃亮400ms。主機(jī)頻率為 6MHz。（仿真見 exercise4_9.ms11）題意可理解為LED每次亮400ms,滅600/。設(shè)使用定時器T1,定時時間為100ms,用P1.0作輸出，設(shè)P1.0為高時燈滅。ORG0000HAJMPSTARTORG000BHAJMPT0INTORG0050HSTART:MOVSP, #30HMOVTMOD,#01H;T0方式1計數(shù)，MOVTH1,#3CHMOVTL1,#0B0H;定時10

22、0msMOVR0,#04HSETBF0;燈亮（1）、滅（0）的轉(zhuǎn)換標(biāo)志MOVIE,#88HSETBP1.0SETBTR1SJMP $ORG0100HT0INT:MOVTH1, #3CHMOVTL1, #0B0HDJNZR0, NEXTJNBF0, TURNON；F0為0轉(zhuǎn)TURNOFF:CPLP1.0CLRF0MOVR0, #06HSJMP NEXTTURNON:CPLP1.0SETB F0MOVR0, #04HNEXT:RETIEND4-1簡述中斷、中斷源、中斷源的優(yōu)先級及中斷嵌套的含義。答：當(dāng)CPU正在處理某項事件的時，如果外界或內(nèi)部發(fā)生了緊急情況，要求CPU 暫停正在處理的工作轉(zhuǎn)而去處理

23、這個緊急情況，待處理完以后再回到原來被中斷的地方，繼續(xù)執(zhí)行原來被中斷了的程序，這樣的過程稱為中斷。向CPU提出中斷請求的源稱為中斷源。當(dāng)系統(tǒng)有多個中斷源時，就可能出現(xiàn)同時有幾個中斷源申請中斷，而 CPU在一 個時刻只能響應(yīng)并處理中斷優(yōu)先高的請求。在實際應(yīng)用系統(tǒng)中，當(dāng)CPU正在處理某個中斷源，即正在執(zhí)行中斷服務(wù)程序時， 會出現(xiàn)優(yōu)先級更高的中斷源申請中斷。為了使更緊急的級別高的中斷源及時得到 服務(wù)，需要暫時中斷（掛起）當(dāng)前正在執(zhí)行的級別較低的中斷服務(wù)程序，去處理 級別更高的中斷源，待處理完以后，再返回到被中斷了的中斷服務(wù)程序繼續(xù)執(zhí)行， 但級別相同或級別低的中斷源不能中斷級別高的中斷服務(wù)，這就是所謂

24、的中斷嵌套。4-2 MCS-51單片機(jī)能提供幾個中斷源？幾個中斷優(yōu)先級？各個中斷的源的優(yōu)先 級怎樣確定？在同一優(yōu)先級中各個中斷源的優(yōu)先級怎樣確定？答：MCS-51單片機(jī)能提供五個中斷源，兩個中斷優(yōu)先級。中斷優(yōu)先級是由片內(nèi) 的中斷優(yōu)先級寄存器IP （特殊功能寄存器）控制的。PS:用行口中斷優(yōu)先級控制位。PS=1,用行口定義為高優(yōu)先級中斷源；PS=0, 用行口定義為低優(yōu)先級中斷源。PT1: T1中斷優(yōu)先級控制位。PT1=1,定時器/計數(shù)器1定義為高優(yōu)先級中斷 源；PT1=0,定時器/計數(shù)器1定義為低優(yōu)先級中斷源。PX1:外部中斷1中斷優(yōu)先級控制位。PX1=1,外中斷1定義為高優(yōu)先級中 斷源；PX1

25、=0,外中斷1定義為低優(yōu)先級中斷源。PT0:定時器/計數(shù)器0 （T0）中斷優(yōu)先級控制位，功能同 PT1。PX0:外部中斷0中斷優(yōu)先級控制位，功能同PX1。在同一優(yōu)先級中，循環(huán)輪流排隊。不分級別高低，所有中斷源優(yōu)先級都一律 平等，CPU輪流響應(yīng)各個中斷源的中斷請求。4-3簡述MCS-5俾片機(jī)中斷響應(yīng)過程。答：CPU在每個機(jī)器周期的S5P2時刻采樣中斷標(biāo)志，而在下一個機(jī)器周期對采樣到的中斷進(jìn)行查詢。如果在前一個機(jī)器周期的 S5P2有中斷標(biāo)志，則在查詢周 期內(nèi)便會查詢到并按優(yōu)先級高低進(jìn)行中斷處理， 中斷系統(tǒng)將控制程序轉(zhuǎn)入相應(yīng)的 中斷服務(wù)程序。4-4 MCS-51單片機(jī)外部中斷有哪兩種觸發(fā)方式？如何選

26、擇？對外部中斷源的觸 發(fā)脈沖或電平有何要求？答：MCS-51單片機(jī)外部中斷有：負(fù)邊沿觸發(fā)方式和電平觸發(fā)方式。外部中斷1（INT1）觸發(fā)方式控制位。如果IT1為1,則外中斷1為負(fù)邊沿觸發(fā)方式（CPU在每個機(jī)器周期的S5P2采樣INT1腳的輸入電平，如果在一個周期中采樣到高電平，在下個周期中采樣到低電平，則硬件使 IE1置1,向CPU請求中斷）；如果IT1為0,則外中斷1為電平觸發(fā)方式。采用電平觸發(fā)時，輸入到 而的外部中斷源 必須保持低電平有效，直到該中斷被響應(yīng)。同時在中斷返回前必須使電平變高， 否則將會再次產(chǎn)生中斷。4-5在MCS-5俾片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)中，如果有多個外部中斷源，怎樣進(jìn)行處理？答：當(dāng)

27、系統(tǒng)有多個中斷源時，就可能出現(xiàn)同時有幾個中斷源申請中斷，而 CPU在一個時刻只能響應(yīng)并處理一個中斷請求，為此，要進(jìn)行排隊。排隊的方 式有：(1)按優(yōu)先級排隊。(2)循環(huán)輪流排隊。MCS-51單片機(jī)優(yōu)先級比較簡單，只有兩級，可以通過 優(yōu)先級控制寄存器設(shè)置不同的優(yōu)先級。當(dāng)優(yōu)先級相同時，約定有5個中斷源優(yōu)先級順序由高到低分別為：外部中斷 0、定時器/計數(shù)器0溢出、外部中斷1、定時 器/計數(shù)器1溢出、用行口中斷。4-6 MCS-51有哪幾種擴(kuò)展外部中斷源的方法？各有什么特點？答：1)利用定時器作為外部中斷使用特點：把MCS-51的兩個定時器/計數(shù)器(T0和T1)選擇為計數(shù)器方式，每 當(dāng)P3.4 (T0

28、)或P3.5 (T1)引腳上發(fā)生負(fù)跳變時，T0和T1的計數(shù)器加1?？梢?把P3.4和P3.5引腳作為外部中斷請求輸入線，而定時器的溢出中斷作為外部中 斷請求標(biāo)志。2)采用中斷和查詢相結(jié)合的方法擴(kuò)充外部中斷源特點：這種方法是把系統(tǒng)中多個外部中斷源經(jīng)過與門連接到一個外部中斷輸 入端(例如INT1),并同時還接到一個I/O 口，中斷請求由硬件電路產(chǎn)生，而中 斷源的識別由程序查詢來處理，查詢順序決定了中斷源的優(yōu)先級。4-7 MCS-51單片機(jī)響應(yīng)外部中斷的典型時間是多少？在哪些情況下，CPU將推遲對外部中斷請求的響應(yīng)？答：響應(yīng)外部中斷的典型時間是至少需要3個完整的機(jī)器周期。1、外部中斷而0和而1的電平

29、在每個機(jī)器周期的 S5P2時被采樣并鎖存到IE0和IE1中，這個置入到IE0和IE1的狀態(tài)在下一個機(jī)器周期才被其內(nèi)部的查詢電路查 詢，未產(chǎn)生了一個中斷請求。2、沒有滿足響應(yīng)的條件，CPU沒有響應(yīng)中斷。3、沒有由硬件生成一條長調(diào)用指令轉(zhuǎn)到相應(yīng)的服務(wù)程序入口。第5章5-1 MCS-51單片機(jī)定時/計數(shù)器作定時和計數(shù)用時，其計數(shù)脈沖分別由誰提供？ 定時：計數(shù)脈沖由系統(tǒng)振蕩器產(chǎn)生的內(nèi)部時鐘信號12分頻后提供。定時時間與時鐘頻率和定時初值有關(guān)。計數(shù):外部輸入脈沖計數(shù)，接相應(yīng)的外部輸入引腳 T0 (P3.4)或T1 (P3.5)5-2 MCS-51單片機(jī)內(nèi)設(shè)有幾個定時/計數(shù)器？它們是由哪些特殊功能寄存器組

30、 成？答：MCS-51單片機(jī)內(nèi)部有兩個16位可編程的定時器/計數(shù)器，即定時器T0和定 時器T1 。定時/計數(shù)器T0由特殊功能寄存器TH0、TL0（字節(jié)地址分別為8CH和8AH）構(gòu)成， 定時/計數(shù)器T1由特殊功能寄存器TH1、TL1（字節(jié)地址分別為8DH和8BH）構(gòu)成。其內(nèi)部還有一個8 位的定時器方式寄存器TMOD 和一個 8 位的定時器控制寄存器 TCON 。 TMOD 主要是用于選定定時器的工作方式， TCON 主要是用于控制定時器的啟動和停止。5-3 定時 /計數(shù)器作定時器用時，其定時時間與哪些因素有關(guān)？作計數(shù)器用時， 對外界計數(shù)頻率有何限制？答：定時器/計數(shù)器作定時用時，其定時時間與下面

31、因素有關(guān)：晶體振蕩器的頻率、機(jī)器周期、計數(shù)器的長度、定時器/ 計數(shù)器初值。用做 " 計數(shù)器"時，對外部輸入端T0 、 T1 上 1 到 0 的跳變進(jìn)行加1 計數(shù)。在計數(shù)狀態(tài)下，每個機(jī)器周期的 S5P2 時刻采樣外部輸入，當(dāng)?shù)谝粋€機(jī)器周期采樣為高電平，而在第二個機(jī)器周期采樣為低電平時，內(nèi)部計數(shù)器加 1 。新的計數(shù)值在緊接著采樣到跳變后的下一機(jī)器周期的 S3P1 出現(xiàn)在計數(shù)器中。由于檢測一個1 到 0 的跳變需要2 個機(jī)器周期，即 24 個振蕩周期， 因此外部計數(shù)的最快速率為振蕩頻率的 1/24 。 外部輸入信號的速率向下可以不受限制， 但是脈沖寬度必須保證在其電平變化之前能被

32、采樣到一次， 即至少保持一個完整的機(jī)器周期，否則，將會由于采樣不到而出現(xiàn)漏計現(xiàn)象。3-1設(shè)內(nèi)部RAM中59H單元的內(nèi)容為50H,寫出當(dāng)執(zhí)行下列程序段后寄存器 A ，R0 和內(nèi)部RAM中 50H ，51H 單元的內(nèi)容為何值？A=25HMOVA ，59H；A=50HMOVR0， A； R0=50HMOVA ，#00H；A=00HMOVR0， A； 50H=00HMOVA ，#25H；A=25HMOV51H， A； 51H=25HMOV52H ， #70H；52H=70HR0=50H50H=00H51H=25HMOVX DPTR， AMOVX A ， DPTRMOVX A ， RiMOVX Ri ，

33、 A 訪問程序存儲器指令有：3-2 訪問外部數(shù)據(jù)存儲器和程序存儲器可以用哪些指令來實現(xiàn)？舉例說明。 答：訪問外部數(shù)據(jù)存儲器指令有：MOV DPTR,#0100HMOV DPTR,AMOV DPTR,#0200HMOV A,DPTRMOVX A,R0MOVX R1,AMOVC A ， A+PCMOVC A ， A+DPTR3-3設(shè)堆棧指針SP中的內(nèi)容為60H,內(nèi)部RAM中30H和31H單元的內(nèi)容 分另I為24H和10H,執(zhí)行下列程序段后，61H, 62H, 30H, 31H, DPTR及SP 中的內(nèi)容將有何變化？PUSH30H； 61H=24HPUSH31H； 62H=10HSP=62HPOPD

34、PL； DPL=10HPOPDPH； DPH=24HSP=60HMOV30H， #00H； 30H=00HMOV31H， #0FFH ； 31H=0FFH3-4設(shè)（A） =40H, （R1） =23H, （40H） =05H。執(zhí)行下列兩條指令后，累加 器 A 和 R1 以及內(nèi)部 RAM 中 40H 單元的內(nèi)容各為何值？XCHA ， R1A=23H R1=40HXCHD A ， R1； A=25H 40H=03H3-5 兩個四位 BCD 碼數(shù)相加， 被加數(shù)和加數(shù)分別存于 50H， 51H 和 52H，53H單元中（千位、百位在低地址中，十位、個位在高地址中） ，和存放在54H， 55H和 56H

35、 中（ 56H 用來存放最高位的進(jìn)位） ，試編寫加法程序。ORG 0000HLJMP STARTORG 0100HSTART：MOV A,53HADD A,51H DA A MOV 55H,A MOV A,52H ADDC A,50H DA A MOV 56H,C SJMP $ END3-6設(shè)（A） =01010101B, （R5） =10101010B,分別寫出執(zhí)行下列指令后結(jié) 果。ANLA，R5；00000000BORLA，R5；11111111BXRLA，R5；11111111B3-7指令SJMP rel中，設(shè)rel=60H ,并假設(shè)該指令存放在 2114H和2115H單 元中。當(dāng)該條指

36、令執(zhí)行后，程序?qū)⑻D(zhuǎn)到何地址？答： 2116H+60H=2176H3-8 簡述轉(zhuǎn)移指令A(yù)JMP addr11、 SJMP rel 、 LJMP addr16 及 JMPA+DPTR 的應(yīng)用場合。答： AJMP addr11 為 2K 字節(jié)范圍內(nèi)的無條件轉(zhuǎn)跳指令，把程序的執(zhí)行轉(zhuǎn)移到指定的地址。 SJMP rel 是無條件轉(zhuǎn)跳指令，執(zhí)行時在PC 加 2 后，把指令中補(bǔ)碼形式的偏移量值加到 PC 上，并計算出轉(zhuǎn)向目標(biāo)地址。轉(zhuǎn)向的目標(biāo)地址可以在這條指令前128字節(jié)到后127字節(jié)之間。LJMP addU6執(zhí)行這條指令時把指令的第二和第三字節(jié)分別裝入PC的高位和低位字節(jié)中，無條件地轉(zhuǎn)向指定地址。轉(zhuǎn)移的目標(biāo)

37、地址可以在64K 程序存儲器地址空間的任何地方，不影響任何標(biāo)志。JMP A+DPTR 指令的功能是把累加器中 8 位無符號數(shù)與數(shù)據(jù)指針DPTR中的16位數(shù)相加，將結(jié)果作為下條指令地址送入PC,利用這條指令能實現(xiàn)程序的散轉(zhuǎn)。3-9 試分析下列程序段，當(dāng)程序執(zhí)行后，位地址 00H ， 01H 中的內(nèi)容將為何值？ P1 口的 8 條 I/O 線為何狀態(tài)？CY=0CLRCMOVJCCPLSETBLOOP1： ORLJBCLRLOOP2： MOV P1 SJMP $ 20H.0=020H.1=1A ， #66H LOOP1C01HC， ACC.0ACC.2 ， LOOP2 ； 00HAP1=66HA=6

38、6H； CY=1； 20H.1=1； CY=1P1=01100110B3-10 查指令表，寫出下列兩條指令的機(jī)器碼，并比較一下機(jī)器碼中操作數(shù)排列 次序的特點。MOV 58H ， 80H匯編時源操作數(shù)在目標(biāo)操85（80）（58） 直接尋址字節(jié)送直接尋址字節(jié)： 作數(shù)之前。MOV 58H ， #80H75（58）（80） 立即數(shù)送直接尋址字節(jié)： 匯編時目標(biāo)操作數(shù)在原操作數(shù) 之前。第4章4-1 什么是單片機(jī)的程序設(shè)計語言。答：單片機(jī)的程序設(shè)計語言是指計算機(jī)能理解和執(zhí)行的語言，人與CPU、 MCU交流的語言。 MCS-51 系列單片機(jī)的程序設(shè)計語言，按照語言的結(jié)構(gòu)及其功能可以分為三種：機(jī)器語言、匯編語言

39、、高級語言。4-2 單片機(jī)的程序設(shè)計包括哪幾個步驟。答：程序設(shè)計步驟如下：（ 1） 分析問題。即仔細(xì)分析任務(wù)書中要實現(xiàn)的功能和性能指標(biāo)。（ 2） 確定算法。即找到解決問題思路、方法。（ 3） 分配內(nèi)存單元。即確定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這一步往往與算法同時考慮。（ 4） 根據(jù)算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，畫出程序流程圖。（ 5） 根據(jù)流程圖編寫匯編語言源程序。編輯錄入，保存為 *.ASM 文件。（ 6） 匯編。排除語法錯誤。（ 7） 調(diào)試（DEBUG ） 。找出錯誤并更正，再調(diào)試，直至通過。（ 8） 編寫相關(guān)說明文檔。4-3 畫出單片機(jī)的三種基本程序結(jié)構(gòu)。分支結(jié)構(gòu)流程圖循環(huán)結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)流程圖 流程圖4-4單片機(jī)的分支結(jié)構(gòu)

40、程序指令有哪幾條？答：分支結(jié)構(gòu)程序指令有 JB、JNB、JC、JNC、JZ、JNZ、CJNE、JBC4-5什么是單片機(jī)的程序嵌套？生活中有哪些現(xiàn)象與單片機(jī)的嵌套類似？答：一個程序中還會調(diào)用別的程序，這稱為程序嵌套。生活例子：在學(xué)習(xí)，有電話了，去接電話，水開了，放下電話去關(guān)掉電水壺， 接著打電話，打完電話，接著學(xué)習(xí)。4-6能否從一個子程序內(nèi)部使用轉(zhuǎn)移指令直接跳轉(zhuǎn)到另一個子程序執(zhí)行？答：可以，為了保證正確地從子程序 2返回子程序1,再從1返回主程序，每次 調(diào)用子程序時必須將下條指令地址保存起來，返回時按后進(jìn)先出原則依次取出舊PC值。4-7能否使用轉(zhuǎn)移指令從主程序跳到子程序?答：不可以，當(dāng)主程序需要

41、執(zhí)行某子程序的功能時，只需執(zhí)行一條調(diào)用指令。而 并非使用轉(zhuǎn)移指令4-8能否使用轉(zhuǎn)移指令從子程序跳到主程序?答：不可以，子程序的最后一條指令應(yīng)該是返回指令RET或RETI,以確保子程序能夠正確返回主程序。執(zhí)行 RET指令時單片機(jī)將原來存在堆棧中的斷點地址 彈出給PC,保證子程序返回主程序中調(diào)用子程序的地方繼續(xù)執(zhí)行主程序。子程序從子程序的標(biāo)號開始，到 RET或RETI指令結(jié)束。RET指令是一般子程序的返回指令。RETI指令是中斷服務(wù)子程序的返回指令。4-9畫出主程序的一般流程圖。答：主程序流程圖（上電/復(fù)位）4-10畫出子程序的一般流程圖 答：子程序流程圖4-11子程序的規(guī)范化設(shè)計包括那幾個部分？

42、答：子程序的規(guī)范化設(shè)計包括：（1）子程序名稱。給子程序起名字，起名的原則是子程序名能夠反映子程序功 能，該名字就是子程序的入口地址標(biāo)識符。（2）子程序功能，對子程序的功能給予簡要的描述。（3）入口參數(shù)，子程序所要運算或處理的數(shù)據(jù)（加工前的原料），在調(diào)用子程 序之前，主程序要先準(zhǔn)備好入口參數(shù)。（4）出口參數(shù)，子程序運算或處理的結(jié)果（加工完成的數(shù)據(jù)），子程序結(jié)束之前， 最終結(jié)果（出口參數(shù)）存放在約定的 RAM單元，供主程序取用。（5）資源占用情況，指出該子程序運行時所使用的片內(nèi)工作寄存器 （R0R7）、 SFR （特殊功能寄存器）、片內(nèi)RAM單元及片外RAM單元，以便在主程序調(diào)用 該子程序之前，考

43、慮將這些資源中的哪些字節(jié)保護(hù)入棧。4-12在片內(nèi)RAM地址40H到4FH的存儲單元中存有16個無符號數(shù)，找出其中 的最大值，放入50H單元，請用“循環(huán)結(jié)構(gòu)”和“分支結(jié)構(gòu)”編程。答：流程圖：源程序：ORG 0000HLJMP MAINORG 0100HMAIN:MOV R2,#0FHMOV R0,#40HMOV A,R0SUB:INC R0MOV B,R0CJNE A,B,NEXTNEXT:JC NEXT1DJNZ R2,SUBJMP LASTNEXT1:MOV A,BDJNZ R2,SUBJMP LASTLAST:MOV 50HASJMP $4-13將片內(nèi)若干個RAM單元的內(nèi)容復(fù)制到片外RAM

44、單元，請用“主程序”調(diào) 用“子程序”編程，要求子程序入口參數(shù)為：R0存放片內(nèi)RAM起始地址，DPTR 存放片外RAM起始地址，R1存放字節(jié)數(shù)。請分別編寫主程序和子程序。答：流程圖源程序:主程序子程序ORG 0000HLJMP MAINORG 0100HMAIN:MOV R1,#10HMOV R0,#40HMOV DPTR,#0000HLCALL COPYSJMP $COPY:NEXT: MOV A,R0MOVX DPTR,AINC R0INC DPLDJNZ R1,NEXTRET第5章5-1簡述中斷、中斷源、中斷源的優(yōu)先級及中斷嵌套的含義。答：當(dāng)CPU正在處理某項事件的時，如果外界或內(nèi)部發(fā)生了

45、緊急情況，要求CPU 暫停正在處理的工作轉(zhuǎn)而去處理這個緊急情況，待處理完以后再回到原來被中斷的地方，繼續(xù)執(zhí)行原來被中斷了的程序，這樣的過程稱為中斷。向CPU提出中斷請求的源稱為中斷源。當(dāng)系統(tǒng)有多個中斷源時，就可能出現(xiàn)同時有幾個中斷源申請中斷，而 CPU在一 個時刻只能響應(yīng)并處理中斷優(yōu)先高的請求。在實際應(yīng)用系統(tǒng)中，當(dāng)CPU正在處理某個中斷源，即正在執(zhí)行中斷服務(wù)程序時， 會出現(xiàn)優(yōu)先級更高的中斷源申請中斷。為了使更緊急的級別高的中斷源及時得到 服務(wù)，需要暫時中斷（掛起）當(dāng)前正在執(zhí)行的級別較低的中斷服務(wù)程序，去處理 級別更高的中斷源，待處理完以后，再返回到被中斷了的中斷服務(wù)程序繼續(xù)執(zhí)行， 但級別相同或

46、級別低的中斷源不能中斷級別高的中斷服務(wù)，這就是所謂的中斷嵌套。5-2 MCS-51單片機(jī)能提供幾個中斷源？幾個中斷優(yōu)先級？各個中斷的源的優(yōu)先 級怎樣確定？在同一優(yōu)先級中各個中斷源的優(yōu)先級怎樣確定？答：MCS-51單片機(jī)能提供五個中斷源，兩個中斷優(yōu)先級。中斷優(yōu)先級是由 片內(nèi)的中斷優(yōu)先級寄存器IP （特殊功能寄存器）控制的。PS:用行口中斷優(yōu)先級控制位。PS=1,用行口定義為高優(yōu)先級中斷源；PS=0, 用行口定義為低優(yōu)先級中斷源。PT1: T1中斷優(yōu)先級控制位。PT1=1,定時器/計數(shù)器1定義為高優(yōu)先級中斷 源；PT1=0,定時器/計數(shù)器1定義為低優(yōu)先級中斷源。PX1:外部中斷1中斷優(yōu)先級控制位。

47、PX1=1,外中斷1定義為高優(yōu)先級中 斷源；PX1=0,外中斷1定義為低優(yōu)先級中斷源。PT0:定時器/計數(shù)器0 （T0）中斷優(yōu)先級控制位，功能同 PT1。PX0:外部中斷0中斷優(yōu)先級控制位，功能同 PX1。在同一優(yōu)先級中，循環(huán)輪流排隊。不分級別高低，所有中斷源優(yōu)先級都一律 平等，CPU輪流響應(yīng)各個中斷源的中斷請求。5-3簡述MCS-5俾片機(jī)中斷響應(yīng)過程。答：CPU在每個機(jī)器周期的S5P2時刻采樣中斷標(biāo)志，而在下一個機(jī)器周期對采樣到的中斷進(jìn)行查詢。如果在前一個機(jī)器周期的 S5P2有中斷標(biāo)志，則在查詢周 期內(nèi)便會查詢到并按優(yōu)先級高低進(jìn)行中斷處理， 中斷系統(tǒng)將控制程序轉(zhuǎn)入相應(yīng)的 中斷服務(wù)程序。5-4

48、 MCS-51單片機(jī)外部中斷有哪兩種觸發(fā)方式？如何選擇？對外部中斷源的觸 發(fā)脈沖或電平有何要求？答：MCS-51單片機(jī)外部中斷有：負(fù)邊沿觸發(fā)方式和電平觸發(fā)方式。外部中斷1（布）觸發(fā)方式控制位。如果IT1為1,則外中斷1為負(fù)邊沿觸發(fā)方式（CPU在每個機(jī)器周期的S5P2采樣INT1腳的輸入電平，如果在一個周期中采樣到高電平,在下個周期中采樣到低電平，則硬件使IE1置1,向CPU請求中斷)；如果IT1為0,則外中斷1為電平觸發(fā)方式。采用電平觸發(fā)時，輸入到TNTi的外部中斷源 必須保持低電平有效，直到該中斷被響應(yīng)。同時在中斷返回前必須使電平變高， 否則將會再次產(chǎn)生中斷。5-5在MCS-5俾片機(jī)的應(yīng)用系

49、統(tǒng)中，如果有多個外部中斷源，怎樣進(jìn)行處理？答：當(dāng)系統(tǒng)有多個中斷源時，就可能出現(xiàn)同時有幾個中斷源申請中斷，而CPU在一個時刻只能響應(yīng)并處理一個中斷請求，為此，要進(jìn)行排隊。排隊的方 式有：(1)按優(yōu)先級排隊。(2)循環(huán)輪流排隊。MCS-51單片機(jī)優(yōu)先級比較簡單，只有兩級，可以通過 優(yōu)先級控制寄存器設(shè)置不同的優(yōu)先級。當(dāng)優(yōu)先級相同時，約定有5個中斷源優(yōu)先級順序由高到低分別為：外部中斷 0、定時器/計數(shù)器0溢出、外部中斷1、定時 器/計數(shù)器1溢出、用行口中斷。5-6 MCS-51有哪幾種擴(kuò)展外部中斷源的方法？各有什么特點？答：1)利用定時器作為外部中斷使用特點：把MCS-51的兩個定時器/計數(shù)器(T0和

50、T1)選擇為計數(shù)器方式，每 當(dāng)P3.4 (T0)或P3.5 (T1)引腳上發(fā)生負(fù)跳變時，T0和T1的計數(shù)器加1?？梢?把P3.4和P3.5引腳作為外部中斷請求輸入線，而定時器的溢出中斷作為外部中 斷請求標(biāo)志。2)采用中斷和查詢相結(jié)合的方法擴(kuò)充外部中斷源特點：這種方法是把系統(tǒng)中多個外部中斷源經(jīng)過與門連接到一個外部中斷輸 入端(例如INT1),并同時還接到一個I/O 口，中斷請求由硬件電路產(chǎn)生，而中 斷源的識別由程序查詢來處理，查詢順序決定了中斷源的優(yōu)先級。5-7 MCS-51單片機(jī)響應(yīng)外部中斷的典型時間是多少？在哪些情況下，CPU將推遲對外部中斷請求的響應(yīng)？答：響應(yīng)外部中斷的典型時間是至少需要3

51、個完整的機(jī)器周期。1、外部中斷 而和 而的電平在每個機(jī)器周期的S5P2時被采樣并鎖存到IE0和IE1中，這個置入到IE0和IE1的狀態(tài)在下一個機(jī)器周期才被其內(nèi)部的查詢電路查 詢，未產(chǎn)生了一個中斷請求。2、沒有滿足響應(yīng)的條件，CPU沒有響應(yīng)中斷。3、沒有由硬件生成一條長調(diào)用指令轉(zhuǎn)到相應(yīng)的服務(wù)程序入口。6-1 8051單片機(jī)內(nèi)設(shè)有幾個可編程的定時器/計數(shù)器？它們可以有4種工作方式， 如何選擇和設(shè)定？各有什么特點？答：MCS-51單片機(jī)內(nèi)部有兩個16位可編程的定時器/計數(shù)器，即定時器T0和定時器T1M1 M0 :定時器/計數(shù)器四種工作方式選擇 6-2 8051單片機(jī)內(nèi)的定時/計數(shù)器T0、T1工作在模

52、式3時，有何不同？答：方式3對定時器T0和定時器T1是不相同的。若T1設(shè)置為方式3,則停止 工作。方式3只適用于T0o當(dāng)T0設(shè)置為方式3時，將使TL0和TH0成為兩個相互獨立的8位計數(shù)器，TL0 利用了 T0本身的一些控制方式，它的操作與方式0和方式1類似。而TH0被規(guī) 定為用作定時器功能，對機(jī)器周期計數(shù)，并借用了 T1的控制位TR1和TF1。在 這種情況下TH0控制了 T1的中斷。6-3已知單片機(jī)時鐘振蕩頻率為6MHz ,利用T0定時器，在P1.1引腳上輸出連 續(xù)方波，波形如下：P1.1501s計算定時常數(shù)：100us 方式0150us 方式0100 MsTc=FE0E;方式 1Tc=FFC

53、E;方式 2 Tc=CETc=FD15;方式 1Tc=FFB5;方式 2Tc=B5方法一：采用方式一，定時器中斷主程序流程圖:中斷子程序流程圖:源程序：LJMP TINT0ORG 0100HSTART:MOV TMOD,#01HMOV TL0,#0CEHMOV TH0,#0FFHSETB TR0SETB EASETB ET0SETB 20H.0SETB P1.1SJMP $TINT0:JNB 20H.0,NEXTMOV TL0,#0B5HMOV TH0,#0FFHCLR P1.1CPL 20H.0SJMP LASTNEXT:MOV TL0,#0CEHMOV TH0,#0FFHSETB P1.1CPL 20H.0LAST:RETI方法二： 采用方式 2 定時器中斷加延時程序源程序：LJMP STARTORG 000BHLJMP TINT0ORG 0100HSTART:MOV TMOD,#02HMOV TL0,#0CEHMOV TH0,#0CEHSETB TR0SETB EASETB ET0SETB 20H.0SETB