單片機(jī) 思考題與作業(yè)答案

本文格式為Word版，下載可任意編輯——單片機(jī)思考題與作業(yè)答案第一講思考題與作業(yè)

思考：

1.什么是單片機(jī)？主要用途是什么？列舉你所知道的單片機(jī)？

答：隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，微處理器芯片及其外圍芯片的集成度越來(lái)越高，已經(jīng)可以將CPU和外圍芯片，如程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器、并行、串行I/O口、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷控制器及其他控制部件集成在一個(gè)芯片之中，制成單片機(jī)。

單片機(jī)（Single－ChipComputer縮寫(xiě)SCC）是發(fā)展初期由結(jié)構(gòu)命名的，它從構(gòu)成的側(cè)面強(qiáng)調(diào)在單芯片上集成了必備成分的小計(jì)算機(jī)；

微控制器（Microcontroller）是當(dāng)前由功能命名的，是由于用計(jì)算機(jī)的規(guī)律功能解決簡(jiǎn)單的控制問(wèn)題比以往來(lái)得更簡(jiǎn)單，而且應(yīng)用也更廣泛；

嵌入式系統(tǒng)SoC（SystemonChip或EmbeddedSystem）是當(dāng)前又由結(jié)構(gòu)命名。嵌入式系統(tǒng)主要由嵌入式處理器、相關(guān)支撐硬件、嵌入式操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件系統(tǒng)等組成，它是可獨(dú)立工作的系統(tǒng)及應(yīng)用軟件系統(tǒng)等組成，它是可獨(dú)立工作的“器件〞。

2.51核單片機(jī)是否代表當(dāng)前先進(jìn)水平的單片機(jī)？

51核單片機(jī)不是代表當(dāng)前先進(jìn)水平的單片機(jī)，它是目前在中國(guó)大陸最流行的單片機(jī)系列。

作業(yè)：1-1、5

1-1.說(shuō)明MCS-51有哪些產(chǎn)品，它們有何區(qū)別？

答：MCS-51是Intel公司1980年開(kāi)始推出的系列產(chǎn)品，主要有8031、8051、8751；8032、8052、8752；80C31、80C51和87C51。它們的區(qū)別是末尾是“1〞的，內(nèi)部ROM（假使有的話）4K字節(jié)，內(nèi)部RAM128字節(jié)，有T0、T1兩個(gè)計(jì)數(shù)器。末尾是“2〞的，內(nèi)部ROM（假使有的話）8K字節(jié)，內(nèi)部RAM256字節(jié)，有T0、T1和T2三個(gè)計(jì)數(shù)器。倒數(shù)其次位是“5〞的有內(nèi)部ROM，是“3〞的無(wú)內(nèi)部ROM。其次位是“7〞的內(nèi)部是EPROM，是“0〞的ROM必需有廠家才能一次性寫(xiě)入代碼。是“0〞的ROM必需有廠家才能一次性寫(xiě)入代碼。至于其它廠家生產(chǎn)的51加強(qiáng)核系列是MCS-51的擴(kuò)展，一般不再稱(chēng)為MCS-51。

1-5.解釋ROM、OTPROM、EPROM、EEPROM、Flash、RAM的意義。答：ROM-只讀存儲(chǔ)器，一般由廠家編程燒錄；OTPROM是一次性可編程只讀存儲(chǔ)器，用戶(hù)可以自己編程燒錄；EPROM是紫外光可擦可編程只讀存儲(chǔ)器，

用戶(hù)可以自己編程燒錄；EEPROM是電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器，用戶(hù)可以自己編程燒錄；Flash是采用FLASH技術(shù)的存儲(chǔ)器，它可高速讀/寫(xiě)燒錄的存儲(chǔ)器；RAM是讀寫(xiě)存儲(chǔ)器，與Flash的區(qū)別是掉電后信息丟失。其次講思考題與作業(yè)

思考：

1.PC、SP、DPTR、PSW、ACC這幾個(gè)SFR各有什么用處?

答：指令執(zhí)行用PC作尋址指針，SP用作堆棧指針，DPTR用作指令中訪問(wèn)外部RAM和程序存儲(chǔ)器指針，PSW中的RS0、RS1控制R0～R7選擇00H～1FH中哪8個(gè)單元作寄放器區(qū)；CY、P、AC、OV標(biāo)志受算術(shù)、規(guī)律運(yùn)算結(jié)果影響，可控制程序分支，十進(jìn)制加法，多字節(jié)加減法運(yùn)算。

2.MCS－51核中的通用寄放器R0-R7各有幾個(gè)？如何區(qū)分？如何選用？答：可分成4個(gè)寄放器組，每組各有8個(gè)通用寄放器R0～R7。0組R0～R7對(duì)應(yīng)內(nèi)部RAM00H～07H1組R0～R7對(duì)應(yīng)內(nèi)部RAM08H～0FH2組R0～R7對(duì)應(yīng)內(nèi)部RAM10H～17H3組R0～R7對(duì)應(yīng)內(nèi)部RAM18H～1FHRS1RS0=00選擇0組RS1RS0=01選擇1組RS1RS0=10選擇2組RS1RS0=11選擇3組

3.MCS－51核的片內(nèi)存儲(chǔ)空間共有哪些，可尋址的范圍有多大，實(shí)有的物理存儲(chǔ)器是多少，試?yán)L圖說(shuō)明之。

答：片內(nèi)存儲(chǔ)空間分成程序存儲(chǔ)空間和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間兩大部分，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間又分成內(nèi)部RAM和SFR兩部分。如圖1所示：

圖1MCS－51核的片內(nèi)存儲(chǔ)空間

作業(yè)（教材中內(nèi)容）：

2-1.程序狀態(tài)字寄放器PSW各位的定義是什么？

答：CY（PSW.7）進(jìn)位標(biāo)志；AC（PSW.6）輔助進(jìn)位標(biāo)志；RS1、RS0（PSW.4、PSW.3）控制R0～R7選擇00H～1FH中哪8個(gè)單元作寄放器區(qū)；OV（PSW.2）溢出標(biāo)志；P（PSW.0）奇偶標(biāo)志位。

2-2.尋常的微機(jī)系統(tǒng)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)有哪幾類(lèi)？MCS-51單片機(jī)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)屬于哪一類(lèi)？MCS-51可尋址多大空間？單片機(jī)如何區(qū)別程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器？

答：有哈佛結(jié)構(gòu)（是一種將程序指令存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分開(kāi)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)）和馮·諾伊曼結(jié)構(gòu)（也稱(chēng)普林斯頓結(jié)構(gòu)，是一種將程序指令存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器合并在一起的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)）兩種。MCS-51單片機(jī)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)屬于哈佛結(jié)構(gòu)。MCS-51的程序和數(shù)據(jù)（外部數(shù)據(jù)，不含內(nèi)部數(shù)據(jù)）存儲(chǔ)器的尋址空間各為64K字節(jié)。MOVC類(lèi)指令尋址程序存儲(chǔ)器空間；MO類(lèi)指令尋址數(shù)據(jù)空間。第三講思考題與作業(yè)

思考：

各并行口的每條管腳都可以單獨(dú)使用嗎？可用輸入的管腳為什么要先寫(xiě)1？MCS－51核復(fù)用功能的管腳有哪些?

答：作為通用I/O口都可以單獨(dú)使用，其次功能看狀況而定。必需寫(xiě)1，由于鎖存器寫(xiě)0時(shí)，該位對(duì)應(yīng)的口管腳已經(jīng)通過(guò)輸出管腳導(dǎo)通接地，即使外部輸入高電平也被短路到地，永遠(yuǎn)不會(huì)讀到對(duì)應(yīng)1的高電平。

P2、P3和P0均為復(fù)用功能管腳。如圖2所示：

圖2MCS－51核復(fù)用功能的管腳

作業(yè)（教材中內(nèi)容）：

2-4.簡(jiǎn)述MCS-51單片機(jī)P0、P1、P2、P3口的作用。在訪問(wèn)外部ROM或RAM時(shí)，P0口和P2口各用來(lái)傳遞什么信號(hào)？P0口為什么要采用片外地址鎖存器？

答：都可以作通用I/O口，除P1外P2、P3和P0均為復(fù)用功能管腳。如圖2所示：

在訪問(wèn)外部ROM或RAM時(shí)P0傳遞低8位地址信號(hào)和8位數(shù)據(jù)信號(hào)，P2傳遞高8位地址總線信號(hào)。由于P0是時(shí)分復(fù)用信號(hào)，為使現(xiàn)出現(xiàn)的低8位地址總線能與后出現(xiàn)的8位數(shù)據(jù)總線同時(shí)對(duì)外部ROM或RAM有效，必需把地址總線的低8位鎖存到片外地址鎖存器。

2-5.什么是復(fù)位？MCS-51單片機(jī)有幾種復(fù)位方法？復(fù)位后，CPU從程序存儲(chǔ)器的哪一個(gè)單元開(kāi)始執(zhí)行程序？試從網(wǎng)上查找“看門(mén)狗〞的相關(guān)資料，從而擴(kuò)展單片機(jī)的復(fù)位方法。

答：復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作。只要RST引腳保持高電平2個(gè)機(jī)器周期，就產(chǎn)生復(fù)位，不管這個(gè)信號(hào)是什么原因（上電還是手動(dòng)）產(chǎn)生的。復(fù)位后第一條指令從0000H單元開(kāi)始執(zhí)行。不必從網(wǎng)上查找“看門(mén)狗〞的相關(guān)資料擴(kuò)展單片機(jī)的復(fù)位方法，只需選擇帶看門(mén)狗功能的51核單片機(jī)即可。第四講思考題與作業(yè)

思考：

1.MCS－51指令集中絕大多數(shù)指令涉及片內(nèi)RAM空間（包括SFR），你能羅列全嗎？

答：傳送指令中：

MOV、PUSH、POP、XCH、XCHDMOVDPTR，＃data16；算術(shù)運(yùn)算指令中：

ADD、ADDC、DAA、INC、SUBB、DEC、MULAB、DIVAB規(guī)律運(yùn)算指令：

CLR、CPL、SWAP、RL、RLC、RR、RRC；ANL、ORL和XRL

2.MCS－51指令集中有不少的指令涉及程序存儲(chǔ)空間，你能羅列全嗎？答：包括如下兩條指令：MOVCA，@A+DPTR和MOVCA，@A+PC

3.MCS－51指令集中涉及片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間的有幾條，你能羅列全嗎？答：包括：

MO@DPTR,A、MOA,@DPTR、

MOA,@Ri和MO@Ri,A

4.MCS－51指令集中涉及位存儲(chǔ)空間（包括可位尋址的SFR）有哪些，你能羅列全嗎？

答：包括:

MOVC,bit、MOVbit，C；CLRC和CLRbit；CPLC和CPLbit；SETBC和SETBbit；ANLC，bit和ANLC，/bit；ORLC，bit和ORLC，/bit

作業(yè)（教材中內(nèi)容）：

3-2.什么是尋址方式？MCS-51有幾種尋址方式？如何區(qū)分位尋址和字節(jié)尋址？

答：詳見(jiàn)教科書(shū)43頁(yè)-3.2尋址方式。

在指令中操作數(shù)的存取方法就是尋址方式。MCS-51含7種尋址方式：寄放器尋址、直接尋址、馬上尋址、寄放器間接尋址、相對(duì)尋址、位尋址、基址加變址寄放器尋址。

位尋址與字節(jié)簡(jiǎn)單混淆的是MOV類(lèi)及規(guī)律運(yùn)算類(lèi)中的CPL、ANL和ORL。區(qū)別方法是位操作的操作數(shù)必需有進(jìn)位標(biāo)志“C〞，而字節(jié)操作中無(wú)進(jìn)位標(biāo)志“C〞。

3-3.訪問(wèn)8051內(nèi)部專(zhuān)用寄放器和片外RAM應(yīng)用什么尋址方式？舉例說(shuō)明。答：訪問(wèn)SFR用直接尋址方式：如MOVP0，#12H

訪問(wèn)片外RAM用寄放器間接尋址方式：如MOA，@DPTR、MO@R1,A

3-5.編程將內(nèi)部RAM的20H-30H單元內(nèi)容清零解：MOVR0，#20HLOOP：MOV@R0，#00HINCR0

實(shí)際參數(shù)：在函數(shù)調(diào)用時(shí)，主調(diào)用函數(shù)名后面括號(hào)中的表達(dá)式稱(chēng)為“實(shí)際參數(shù)〞，簡(jiǎn)稱(chēng)實(shí)參。

在C語(yǔ)言的函數(shù)的函數(shù)調(diào)用中，實(shí)際參數(shù)與形式參數(shù)之間的數(shù)居傳遞是單向進(jìn)行的，只能由實(shí)際參數(shù)傳遞給形式參數(shù)，而不能有形式參數(shù)傳遞給實(shí)際參數(shù)。

11-3.如何定義一個(gè)Cx51的中斷函數(shù)？答：定義一個(gè)Cx51的中斷函數(shù)方法如下：函數(shù)類(lèi)型函數(shù)名(形式參數(shù))interruptn[usingm]

Cx51關(guān)鍵字interrupt后面是中斷號(hào)n，n的取值范圍0-31，編譯器從8n+3處產(chǎn)生中斷向量。Cx51關(guān)鍵字using后面的m是0-3的常整數(shù)，編譯器據(jù)此選擇4個(gè)工作寄放器組中的一個(gè)，作為中斷函數(shù)的寄放器工作區(qū)。

11-6.Cx51語(yǔ)言編寫(xiě)第7章思考與習(xí)題第7、8題，第6章思考題與習(xí)題第8、9題，第5章思考與習(xí)題第5題。

解：題7-7是8051晶振頻率為12MHz，以方式3(教科書(shū)有錯(cuò)）進(jìn)行串行通信，設(shè)波特率為2400bit/s，第9位為奇校驗(yàn)位，以中斷方式發(fā)送。編寫(xiě)相關(guān)程序初始化部分：#include#defineSCONW0xC0#defineTMODW0x20?main(){

SCON=SCONW;TMOD=TMODW;PCON=PCONTL1=-13;ES=1;ET1=0;TR1=1;EA=1;

?}

中斷函數(shù)部分：

voidserial_ISR()interrupt4[using1]{TI=0；

/*ACC=待發(fā)數(shù)據(jù)*/TB8=P；SBUF=ACC；?}

題7-8是8051晶振頻率為12MHz，以方式3進(jìn)行串行通信，設(shè)波特率為2400bit/s，第9位為偶校驗(yàn)位，以查詢(xún)方式接收，請(qǐng)編寫(xiě)程序初始化部分：#include#defineSCONW0xD0#defineTMODW0x20?main(){

SCON=SCONW;TMOD=TMODW;PCON=PCONTL1=-13;ES=0;ET1=0;TR1=1;

?}

串行口查詢(xún)函數(shù)部分：voidserial_ISR(){if（TI==0）；{

CY=RB8；ACC=SBUF；?}}

題6-8已知8051單片機(jī)的fsoc=12MHz，試用P1.7輸出矩形波。矩形波高電平100μs，低電平200μs。

∵12000000÷12=1000000∴每個(gè)機(jī)器周期1μs。T1方式2計(jì)數(shù)100后溢出為1×100=100μs?？稍僭O(shè)定K為完成3分頻變量參數(shù)；K=0（3）時(shí)高電平、K=1、2時(shí)低電平。初始化程序：#include#defineTMODW0x20unsignedk;sbitP17=P1^7;?main(){k=3;

TMOD=TMODW;TH1=-100;TL1=-100;ET1=1;TR1=1;

EA=1；?}

中斷函數(shù)部分：

voidT1_ISR()interrupt3[using1]{k--;if（k==0）；{k=3;P17=1;}else{P17=0;}}

題6-9設(shè)fosc=6MHz，試編寫(xiě)一段程序，功能為：對(duì)定時(shí)器T0初始化，使之工作在模式2，產(chǎn)生400μs定時(shí)，用中斷控制方式，控制P1.7輸出周期為200ms的方波。初始化程序：#include