單片微型計算機原理和接口技術習題解答：賴修琳

1、 單片機是指單一集成電路芯片，是集成的微型計算機，其包含中央處理器CPU、內存MEM和輸入輸出I/O三部分。而個人計算機至少包含顯示器和鍵盤，其核心部分也包含CPU、MEM和I/O，也可以用單片機制作個人計算機。注：個人計算機強調人機交互操作，而單片機主要應用于自動控制?，F(xiàn)代的個人計算機內存容量比較大，一般都超過1MB RAM，難以集成到單片機中，所以個人計算機的內存MEM都采用獨立的MEM芯片。 單片機由于集成在單一芯片上，所以高可靠性是其最主要的特點。單片機由于CPU、MEM和I/O的差別，種類繁多，能適應各種各樣的要求，性價比極高。 1）民用智能家電；2）個人移動電子設備：電子表，手機，

2、MP3；3）工業(yè)智能測控；4）農業(yè)，醫(yī)療，軍事；5）計算機網絡設備 1）CPU; 2) I/O: 定時計數(shù)器、普通I/O、串行通信；3）MEN：FLASH+RAM 第13頁。計算機各組成部分的信息傳輸?shù)囊唤M公共線路?？偩€分為片總線，內總線，和外總線。采用總線方便系統(tǒng)的功能擴充。 CPU讀存儲器的過程：1）送出地址 2）讀信息有效 3）存儲器對應單元的數(shù)據(jù)輸出到總線 4）CPU取得數(shù)據(jù) 5）結束讀信號地址。CPU寫存儲器的過程：1）送出地址，選擇存儲器對應單元 2）送出數(shù)據(jù) 3）輸出有效寫信號 4）結束寫信號 5）結束數(shù)據(jù)和地址信號。 B、D、H；十進制。 該題目的意思應該是8位二進制數(shù)。無符號

3、書0255，帶符號數(shù)通常是補碼：-128127；BCD碼是指壓縮BCD碼：0099。 這是一個7位二進制書，補碼是-11 0111B=-37H=-（48+7）=-55。無符號二進制數(shù)是49H=4*16+9=73。A的ASCII碼是41H，49H既是字母I,BCD碼是49. 電腦型電飯鍋，電子表。 第15頁，1）程序地址指針寄存器（PC或AR）的內容輸出到地址總線，選擇程序存儲器單元；2）控制單元輸出讀信號；3）存儲器輸出指令內容到數(shù)據(jù)總線；4）CPU將指令內容存入CPU指令寄存器；5）PC指針加一；6）指令譯碼；7）執(zhí)行指令。 1）24+23+22+21+20+2-2=16+8+2+1+0.2

4、5=27.25 2) 256-43+2-1=100H-2BH+2-1=11010101.1B=0D5.8H 3) 126 = 128 - 2 = 80H - 02H = 7EH 4) 111 = 128 - 17 = 80H -11H = 6FH = 0110 1111B 5) 75426) 5923H = 0101 1001 0010 0011B-(100H - 85H) = -7BH = -(7*16 + 11) = -123-112 = 100H -70H = 90H84H = -(100H - 84H) = -7CH = -124（1）8位CPU（2）程序存儲器8K Flash（3）2

5、56B內部RAM（4）4個8位I/O端口（5）3個16位定時/計數(shù)器（6）6個中斷源（7）1個串行接口（1）4*8=32根I/O線（2）P0是數(shù)據(jù)線和低8位地址線的分時復用總線P2是高8位地址總線P3.6和P3.7是外擴RAM的讀寫信號線（3）地址總線16位，數(shù)據(jù)總線8位 （35頁）（1） 難記可以列舉。最多128個通用PSW，A，B，SP，DPH，DPL控制：TMOD，TCONT0：TH0，TL0 T1：TH1，TL1中斷：IE，IP I/O：P0，P1，P2，P3串口：SCON，SBUF電源：PCONT2：TH2，TL2；RCAP2H，RCAP2L；T2CON，T2MOD； 難點：WDTR

6、ST；AUXR；AUXR1；DP0L,DP0H；DP1L;DP1H（2）問題是分組的方法：可按（1）的方式分組（3）內容太多，不列舉。（1）內部RAM：00FFH SFR：80HFFH RAM又分成：寄存器區(qū) 001FH 位尋址區(qū) 20H2FH 通用RAM 30HFFH（2）各區(qū)域尋址方式有差別RESET：高電平復位；ALE：外部低8位地址有效PSEN：取代碼有效（外部）；EA：選擇內外程序存儲器INT0，INT1，T0，T1，RD，WR，X0/X1晶振節(jié)能，中斷及復位可啟動節(jié)電是CPU無時鐘而停止工作，其它部分正常。 掉電是所有部分無時鐘，振停。因為電池容量有限，要延長便攜設備的工作時間，節(jié)

7、電尤其重要。通常有冷啟動上電復位，熱啟動手動復位，以及看門狗復位。冷啟動復位后，程序指針PC的值是確定的（PC）=0000H，其次是中斷允許EA=0；P0=P1=P2=P3=0 xFF。RAM的值是隨機值，一般還有堆棧指針（SP）=0 x07； (PSW)=00H.而熱啟動和看門狗復位時，除RAM保持復位前的值外，其它寄存器的值同上。AT89S52采用的是哈佛結構，程序和數(shù)據(jù)存儲是獨立的，它們共用地址數(shù)據(jù)總線，但是通過分時共享，PSEN信號有效時取程序空間，而WR和RD有效時取數(shù)據(jù)空間，PSEN，WR和RD三個信號任何時刻最多僅一個有效。后進先出或先進后出的隊列稱為堆棧。AT89S52的堆棧設

8、在內部RAM數(shù)據(jù)區(qū)；SP是堆棧指針；存取數(shù)據(jù)的原則是先將SP增一再存入數(shù)據(jù)，取數(shù)時根據(jù)SP取數(shù)后將SP減一。DPTR是數(shù)據(jù)指針寄存器。用于存取外部數(shù)據(jù)RAM和程序空間的數(shù)據(jù)，由DPH和DPL組成。PC：16位，但不在SFR區(qū)域中。見page38最后一段。有4組工作寄存器；8個；PSW寄存器中的RS1和RS0位。假設晶體頻率為12MHZ，任何時候只有一個燈亮，每延時一定時間換一盞燈。由于沒學過51的匯編，可用C語言實現(xiàn)。#include Void Delay(void)Void main(void)int i;P1 = 0 xFF;P2 = 0 xFF;WhileP1 = 0 xFE; Dela

9、y(); /p1.0燈亮P1 = 0 xFD; Delay(); /p1.1燈亮.P1 = 0 xFF; /p1所有燈滅P2 = 0 xFE; Delay(); /p2.0燈亮.P2 = 0 x7E; Delay(); /p2.7燈亮P2 = 0 xFF; /p2所有燈滅Void Delay(void) /延時int i, j; for( i = 0; i 1000; i+)for( j=0; j1000;j+)在p3.0引腳上設一鍵，按下為0，開機后判斷p3.0的狀態(tài)決定流水方向。if(p3 & 0 x01) /只判p3最低位LoopUpDown();elseLoopDownUp();書中沒

10、有介紹數(shù)碼管的工作原理，自己查資料完成。 同上 同上提示：自學5.2.3，習題集中應預習相關內容。匯編指令中存取數(shù)據(jù)的方式或數(shù)據(jù)所在地址的方式（見page74:表4-1）立即數(shù)：程序空間直接地址：RAM：007FH，SFR：80HFFH間接地址：RAM：00FFH，外部RAM變址：程序寄存器：A，DPTR，R0R7，乘除法中得B，位尋址的C相對：程序位尋址：內部RAM：202FH；SFR中被8整除的字節(jié)255條（111條不科學）page74移動；（2）算術；（3）邏輯；（4）位操作；（5）控制每類包括的指令不好記憶指令操作數(shù)1操作數(shù)2操作數(shù)3 CJNE A，#55，NEXT控制指令，累加器A中

11、得內容不是55時轉移到NEXT MOV R2，#5 MOV R0，#30H MOV DPTR，#100H LOOP： MOV A，R0 MOVX DPTR，A INC R0 INC DPTR DJNZ R2，LOOP1 MOV R2，#10 MOV DPTR，#2000H MOV R0，#40HLOOP2：MOVX A，DPTR MOV R0，A INC DPTR INC R0 DJNZ R2，LOOP2 MOV R2，#6 MOV DPTR，#1000H MOV R0，#0LOOP： MOV P2，#20H MOVX A，R0 MOV P2，#30H MOVX R0，A CLR A MOVC

12、 A，A+DPTR MOV P2，#20H MOVX R0，A INC R0 INC DPTR DJNZ R2，LOOP CLR C MOV A，51H SUBB A，41H MOV 31H，A MOV A，50H SUBB A，40H MOV 30H，A MOV DPTR，#1000H INC DPTR MOV A，30H MOV A，31H ADD A，40H ADDC A，41H DA A DA A MOVX DPTR，A MOVX DPTR，A設低8位存R6，高8位存R5 MOV A，R3 MOV B，R4 MUL AB MOV R5，B MOV R6，A MOV A，20H ANL

13、A，21H ORL A，22H XRL A，23H ADD A，ACC CPL A MOV 25H，A MOV R0，#30H MOV R2，#20 MOV B，#0LOOP：CJNZ R0，#W，NEXT INC BNEXT： INC R0 DJNZ R2，LOOP MOV A，B JZ NEXT2 MOV A，#Y SJMP NEXT3 NEXT2：MOV A，#NNEXT3：NOP MOV A，30H MOV B，#10H DIV AB /拆分BCD碼，分別存入A，B MOL AB DA A MOV 31H，A MOV B，#10 DIV A，B SWAP A ORL A，B SWAP

14、A當在30H區(qū)域找到一個最小值時，將相應單元置成FFH。從小到大找完后，再移動到50H區(qū)域。B保存最小值 MOV R3，#10LOOP2：MOV R1，#40HMOV R2，#10 MOV R0，#30H MOV A，#0FFHLOOP1：MOV B，R0 CJNE A，B，$+3 JNC MOV A，R0 MOV DPH，R0；記憶地址 INC RO DJNZ R2，LOOP1 MOV R1，A MOV R0，DPH MOV R0，#0FFH INC R1 DJNZ R3，LOOP2：倒轉40H區(qū)域到50H區(qū)域 MOV R2，#10 MOV R0，#40H MOV R1，#50+9LOOP3

15、：MOV A，R0 MOV R1，A INC R0 DEC R1，LOOP MOV A，30H MOV B，#10 DIV A，B MOV 40H，A MOV A，B MOV B，#10 DIV A, B MOV 41H，A MOV 42H，B MOV R2，#10 MOV R0，#40H MOV R1，#50HLOOP：MOV A，R0 ADD A，#0 MOV R1，A INC R0 INC R1 DJNZ R2，LOOP MOV R2，#16 MOV R0，#30H MOV R1，#40HLOOP：MOV A，R0 CJNE A，#0AH，$+3 JNC NEXT1 ADD A，#0 S

16、JMP NEXT2NEXT1：ADD A，#A- 0AHNEXT2：MOV R1，A INC R0 INC R1 DJNZ R2，LOOP MOV R2，#30H MOV DPTR，#2000H MOV P2，#10H MOV R0，#00H MOV R1，#30HLOOP：MOV A，DPTR MOV R1，A MOVX R0，A CLR A MOVX DPTR，A INC DPTR INC R1 INV R0 DJNZ R2，LOOP2由于p0p3是準雙向口，作為輸入時首先應輸出高電平。（1）本題的LED應該指數(shù)碼管，多個LED可以靜態(tài)，也可以動態(tài)顯示。（2）該題中的“基本原理”不明確，應

17、該指動態(tài)數(shù)碼管的顯示原理。其原理是分時動態(tài)掃描每支LED，所有LED每秒至少要顯示25次，利用人眼的視覺特性實現(xiàn)同時顯示的現(xiàn)象。（3）靜態(tài)顯示不存在該問題，所以此處仍指動態(tài)顯示方式。其他操作是指無法保證LED的掃描顯示，可以理解應用定時中斷實現(xiàn)動態(tài)掃描？題目不明確，何為“簡易鍵盤”？應給出連線圖。獨立按鍵：中斷，查詢矩陣鍵盤：掃描P0要外接上拉電阻（通常情況，保證與P1P3相同）P0是數(shù)據(jù)總線與低8位地址總線的復用總線，當ALE為高時，P0為A0A7,當ALE為低時P0為D0D7，P2是高8位地址總線。P3.0: RXD 串行口接收信號輸入P3.1: TXD 串行口發(fā)送信號輸出P3.2: IN

18、T0 外部中斷輸入0P3.3: INT1 外部中斷輸入1P3.4: T0 計數(shù)器的輸入時鐘P3.5: T1 計數(shù)器的輸入時鐘P3.6: WR 外部擴展RAM的寫信號P3.7: RD 外部擴展RAM的讀信號由于有6位數(shù)，靜態(tài)方式要較多的硬件，所以采用動態(tài)方式。采用共陰數(shù)碼管，P1接段選，P2接字選即可。如果亮度不夠，可在P1接上拉電阻，增加驅動電流。ORG 0000HLOOP:MOV P1, #(1的代碼)MOV P2,#1111 1110BLCALL DELAY.MOV P1, #(2的代碼）MOV P2,#1101 1111BLCALL DELAYLJMP LOOPDELAY: MOV R6

19、, #100DELAY1:MOV R7, #100DJNZ R6, DELAY1RETEND在P1接靜態(tài)數(shù)碼管（共陰）。在P2和P3接10個獨立按鍵。ORG 0000HMOV P2, #0FFHMOV P3, #0FFHLOOP:JB P2.0, LOOP1MOV P1, #(0代碼）LJMP LOOPLOOP1:JB P2.1, LOOP2MOV P1, #(1代碼）JMP LOOP.JB P3.0MOV P1, #(8.)LJMP LOOPJB P3.1MOV P1, #(9.)LJMP LOOPEND1ms=800us+200us=200us*(4+1) ORG 0000HLOOP:SE

20、TBP1.0 LCALLDELAY200LCALLDELAY200LCALLDELAY200LCALLDELAY200CLRP1.0LCALLDELAY200SJMPLOOPDELAY:MOV R2,#100DJNER2,DELAYRET END修正時R2值可以改為98 大題，超難。字符B應改為b P1段選，P0字選，共陰動態(tài) P2和P3獨立按鍵 4位數(shù)存入 30H33H/40H43HORG000HMOVR0,#30HMOVR2,#4LCALLKeyIn ;顯示LCALLCompare; 得證不重復JZMOVR0INCR0DJNER2 = 2 * GB3 K設置顯示 = 3 * GB3 同上輸

21、入40H43H = 4 * GB3 比較30H33H/40H43H，求得A參數(shù) = 5 * GB3 求得B參數(shù) = 6 * GB3 顯示A、B參數(shù) = 7 * GB3 A參數(shù)不為4 = 8 * GB3 結束在P1和P2端口上接兩個共陰數(shù)碼管（靜態(tài)），酒瓶通過信號接到P3.2，輸出脈沖接P3.3。當有酒瓶通過時，光線被遮擋，光敏三極管截止，P3.2為高電平，否則P3.2為低電平。30H單元存酒瓶計數(shù)值。設晶體頻率為12MHzORG0000HStart:MOV30H, #0 ; 開始0瓶Loop:LCALL SHOWJNBP3.2, $JBP3.2, $INC30HLCALLSHOWMOVA, 3

22、0HCJNEA, #12, LoopSETB P3.3MOV R7, #100Loop1:MOVR6, #100Loop2:MOVR5, #50DJNER5, $DJNER6, Loop2DJNER7,Loop1CLRP3.3LJMPStartEND處理器在執(zhí)行正常程序過程中，發(fā)生某一事件，需要處理器暫停當前的程序，轉而去處理突發(fā)事件。這種現(xiàn)象稱為中斷。中斷的主要功能是解決突發(fā)事件的處理能力。6個中斷源X0: 0003H T0: 000BHX1: 0013HT1: 001BHRS: 0023HT2: 002BH補充說明：中斷向量通常是可改變的地址，放在之指定位置表中，中斷入口是固定不變的。本題

23、應該是中斷入口，而非中斷向量。當處理器在處理某中斷事件時，又再次被另一個中斷事件中斷，也就是新事件的中斷級比之前的中斷高。這種處理器中則支持不同級別的中斷,這就是中斷優(yōu)先級別的問題。單片機中存在同級別的自然優(yōu)先權問題和不同優(yōu)先級問題高級別的中斷將中斷低級別中斷，發(fā)生中斷嵌套現(xiàn)象。 MOVIP, #0SETB PT2SETBEX0SETB EX1SETBET2SETB ESSETBEA TF0, TF1, IE0, IE1, TF2, RI, TI, TF0, TF1在中斷服務返回時自動清零。IE0，和IE1都工作在下降沿方式時，中斷返回時自動清零。而TF2, RI, TI 必須通過軟件清零。

24、= 1 * GB3 產生了中斷請求 = 2 * GB3 允許了該中斷 = 3 * GB3 允許CPU中斷，即EA=1 = 4 * GB3 當前CPU沒有在中斷服務或正在服務的中斷級別比該中斷級別低 = 5 * GB3 執(zhí)行完了一條制定，如果是RETI指令或是處理中斷IE, IP允許的指令，必須還要執(zhí)行一條指令。 = 1 * GB3 中斷請求 = 2 * GB3 CPU響應中斷 = 3 * GB3 保護現(xiàn)場 = 4 * GB3 中斷服務 = 5 * GB3 恢復現(xiàn)場 = 6 * GB3 中斷返回 = 1 * GB3 將X0或X1置為電平中斷方式，擴展中斷源相與輸入，同時各擴展源通過I/O并口輸入

25、查詢 = 2 * GB3 將T0, T1, T2改為計數(shù)器方式中斷，計數(shù)值為-1 = 1 * GB3 RETI = 2 * GB3 操作IE和IP的指令？之前計算機智能按指令批量處理，不能實現(xiàn)人機交互工作。中斷概念的提出，才讓計算機能解決實時事件。燒水設一氣閥，燒開時觸發(fā)一開關，變換成電壓信號低電平，接P3.2產生中斷，單片機響應中斷后關電源或燃氣閥，同時輸出報警信號。？降低了系統(tǒng)的效率和實際性可屏蔽中斷是指通過指令可關閉被開放的中斷，而非屏蔽中斷，是指一但開放后，無法通過指令關閉的中斷，非屏蔽中斷常用于一些非處理不可的突發(fā)事件，比如掉電要保護當前數(shù)據(jù)等。兩者都讓CPU執(zhí)行指定地址的指令。但復

26、位時CPU內很長寄存器被置為固定值。而中斷在執(zhí)行指定地址的指令前，會將當前的PC值壓棧，而且不影響硬件。中斷入口是指某中斷產生中斷請求后，CPU響應中斷直接轉入到固定地址，該地址即為中斷入口。而中斷矢量是指CPU響應中斷時，CPU從某向量表中取得一運行地址，該地址通?？赏ㄟ^軟件修改設置。電平中斷適用那些通過軟件方式可以清除的中斷。而邊沿中斷適合事件記錄，即使CPU響應中斷后該中斷信號已消失，但這種中斷能記憶曾經發(fā)生過的中斷。如果首先出現(xiàn)的中斷還沒消失，而又產生了第二個中斷，且在CPU響應中斷之前所有中斷都消失了，這樣采用邊沿中斷，但無法查出某個擴展中斷產生過。 = 1 * GB3 有3個，T0

27、，T1，T2 = 2 * GB3 T0有4中工作方式。方式0為13位非重載；方式1為16為非自動重載；方式2為8為自動重載；方式3為雙8為兩計數(shù)器。 T1有3中工作方式，無T0的方式3。 T2有16位重載方式或工作在捕獲模式。此題目有問題。T1無方式3。T0工作在方式3時，T1通常工作在方式2作為串口的速率發(fā)生器。此時T0的TH0 8位計數(shù)器將使用T1的TR1，TF1標志控制位，工作于定時器模式。通過T2CON中的RCLK和TCLK進行設置，為1時用T2產生波特率，否則用T1產生波特率，只要兩者不同，就可以用T1和T2分別產生收發(fā)速率，從而實現(xiàn)串口收發(fā)速率不相同的功能。初始化時讓T1工作在計數(shù)

28、器方式1，而T0工作在定時器方式1，初始值分別為-1000和-2000.首先啟動T1，當T1產生溢出后啟動T0，到T0產生溢出時，重復上述過程即可。 ORG 0000HLoop:MOVTCON, #0MOV TMOD, #01010001BMOVTH1, #high(-1000)MOVTL1, #low(-1000)MOVTH0, #high(-2000)MOVTL0, #low(-2000)SETBTR1JNBTF1, $SETBTR0JNBTF0, $LJMP LoopEND由于對精度沒有要求，可用T0工作在定時方式1，實現(xiàn)計時，每次定時2.5msORG 0000HMOVTCON, #01

29、HLoop:LCALL Delay ;2.5msSETBp1.3LCALL Delay ;2.5msCLRP1.3LCALL DelaySETBp1.3LCALL DelayCLRp1.3SETBp1.2LCALL DelaySETBp1.3LCALL DelayCLRp1.3LCALL DelayPETBP1.3LCALL DelayCLRp1.3CLRp1.2LJMP Loop Delay:MOVTH0, #MOVTL0, #CLRTF0SETBTR0JNBTF0,$CLRTR0RET（補充T2的說明）讓T2工作在10ms定時方式，然后通過計數(shù)變量實現(xiàn)。ORG 0000HMOV T2MOD

30、,#0MOV T2CON, #0MOV RCAP2L, #low（-10000）MOV RCAP2H, #high(-10000)SET TR2LOOP: MOV R2, #5 SETB P1.2LOOP1: JNB TF2, $CLR TF2DJNZ R2, LOOP1MOV R2, #16CLR P1.2LOOP2: JNB TF2, $CLR TF2DJNZ R2, LOOP2SJMP LOOPEND按題意用T1定時器方式1單次決定定時即可測量脈沖的寬帶。ORG 0000HJBINT1, $LOOP:MOV TMOD, #1001 0000H;MOV TL1, #0MOV TH1, #0

31、SETB TR1JNB INT1, $ ; 等高JB INT1,$ ;等低MOV DRH, TH1 ;取高電平時間入DPTRMOV DRL, TL1SJMP LOOP ;重復題目不確定。首先高于3MHz的信號無法測量，而頻率太低的信號沒有精度要求，所以本題假設用一秒鐘統(tǒng)計信號的計頻方式進行工作，用T2計時一秒，用T0計頻。ORG 0000HMOV TMOD, #0001 0101BMOV TH0, #0MOV TL0, #0MOV T2CON, #0MOV T2MOD, #0MOV RCAP2H, #high(-50000)MOV RCAP2L, #low(-50000)MOV R2, #0M

32、OV R7, #0SETB TR2SETB TR1LOOP:JNB TF0,LOOP1CLR TF0INC R7LOOP1:JNB TF2, LOOPCLR TF2DJNZ R2, LOOPCLR TR0CLR TR2MOV R6, TH0MOV R5, TL0R5, R6, R7中為頻率低 高如果是減法計數(shù)器，其初始化原則為設計的計數(shù)值，但若是加法計數(shù)器，其初始值則為計數(shù)器的最大值減去要計數(shù)的值。（或設為計數(shù)的負值)當計數(shù)脈沖的頻率是固定值時。什么問題，沒有表述清楚。社一個變量，其初始值為0，每當計數(shù)器溢出時，該變量加一（通過軟件或中斷檢測溢出），最終計數(shù)值有變量和計數(shù)器中的兩部分構成。采用補償方式，將重載時的誤差補償去CLR EACLR TR0MOV A, TL0ADD A,