單片機原理及應用(林立張俊亮版)課后習題答案

第一章習題

1.什么是單片機？單片機和通用微機相比有何特點？

答：單片機又稱為單片微計算機，它的結構特點是將微型計算機的基本功能部件（如中央處理器（CPU）、存儲器、輸入接口、輸出接口、定時/計數(shù)器及終端系統(tǒng)等）全部集成在一個半導體芯片上。

雖然單片機只是一個芯片，但無論從組成還是從邏輯功能上來看，都具有微機系統(tǒng)的定義。與通用的微型計算機相比，單片機體積小巧，可以嵌入到應用系統(tǒng)中作為指揮決策中心，是應用系統(tǒng)實現(xiàn)智能化。

2.單片機的發(fā)展有哪幾個階段？8位單片機會不會過時，為什么？

答：單片機誕生于1971年，經歷了SCM、MCU、SOC三大階段，早期的SCM單片機都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，此后在8031上發(fā)展出了MCS51系列MCU系統(tǒng)?；谶@一系統(tǒng)的單片機系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。隨著工業(yè)控制領域要求的提高，開始出現(xiàn)了16位單片機，但因為性價比不理想并未得到很廣泛的應用。90年代后隨著消費電子產品大發(fā)展，單片機技術得到了巨大提高。隨著INTEL

i960系列特別是后來的ARM系列的廣泛應用，32位單片機迅速取代16位單片機的高端地位，并且進入主流市場。然而，由于各應用領域大量需要的仍是8位單片機，因此各大公司紛紛推出高性能、大容量、多功能的新型8位單片機。

目前，單片機正朝著高性能和多品種發(fā)展，但由于MCS-51系列8位單片機仍能滿足絕大多數(shù)應用領域的需要，可以肯定，以MCS-51系列為主的8位單片機，在當前及以后的相當一段時間內仍將占據單片機應用的主導地位。

3.舉例說明單片機的主要應用領域。

答：單片機廣泛應用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設備、航空航天、專用設備的智能化管理及過程控制等領域，大致可分如下幾個范疇：智能儀器

單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點，廣泛應用于儀器儀表中，結合不同類型的傳感器，可實現(xiàn)諸如電壓、電流、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。采用單片機控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強大。例如精密的測量設備（電壓表、功率計，示波器，各種分析儀）。

工業(yè)控制

單片機具有體積小、控制功能強、功耗低、環(huán)境適應能力強、擴展靈活和使用方便等優(yōu)點，用單片機可以構成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據采集系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、信號檢測系統(tǒng)、無線感知系統(tǒng)、測控系統(tǒng)、機器人等應用控制系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報警系統(tǒng)，與計算機聯(lián)網構成二級控制系統(tǒng)等。

家用電器現(xiàn)在的家用電器廣泛采用了單片機控制，從電飯煲、洗衣機、電冰箱、空調機、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設備和白色家電等。

網絡和通信

現(xiàn)代的單片機普遍具備通信接口，可以很方便地與計算機進行數(shù)據通信，為在計算機網絡和通信設備間的應用提供了極好的物質條件，現(xiàn)在的通信設備基本上都實現(xiàn)了單片機智能控制，從手機，電話機、小型程控交換機、樓宇自動通信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動電話，集群移動通信，無線電對講機等。

醫(yī)用設備領域

單片機在醫(yī)用設備中的用途亦相當廣泛，例如醫(yī)用呼吸機，各種分析儀，監(jiān)護儀，超聲診斷設備及病床呼叫系統(tǒng)等等。

模塊化系統(tǒng)

某些專用單片機設計用于實現(xiàn)特定功能，從而在各種電路中進行模塊化應用，而不要求使用人員了解其內部結構。如音樂集成單片機，看似簡單的功能，微縮在純電子芯片中（有別于磁帶機的原理），就需要復雜的類似于計算機的原理。如：音樂信號以數(shù)字的形式存于存儲器中（類似于ROM），由微控制器讀出，轉化為模擬音樂電信號（類似于聲卡）。在大型電路中，這種模塊化應用極大地縮小了體積，簡化了電路，降低了損壞、錯誤率，也方便于更換。

汽車電子

單片機在汽車電子中的應用非常廣泛，例如汽車中的發(fā)動機控制器，基于CAN總線的汽車發(fā)動機智能電子控制器、GPS導航系統(tǒng)、abs防抱死系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、胎壓檢測等。

此外，單片機在工商、金融、科研、教育、電力、通信、物流和國防航空航天等領域都有著十分廣泛的用途。

4.將十進制數(shù)37轉換為二進制，BCD碼和十六進制數(shù)，并對轉換結果進行對比分析。

答：37=(100101)B=(25)H；BCD

碼為

0011

0111；

可見，同一個數(shù)用不同進制表示，其結果也不同。

5.寫出下列十進制數(shù)在8位微機中的原碼，反碼和補碼形式。

（1）+36

原碼

0010

0100B

反碼

0010

0100B

補碼

0010

0100B

（2）-36

原碼

1010

0100B

反碼

1101

1011B

補碼

1101

1100B

（3）+127

原碼

0111

1111B

反碼

0111

1111B補碼

0111

1111B

（4）-128

原碼

1000

0000B

反碼

0111

1111B

補碼

1000

0000B

（5）-121

原碼

1111

1001B

反碼

1000

0110B

補碼

1000

0111B

6.對于二進制數(shù)1000

1001B，若理解為無符號數(shù)，則該數(shù)對應十進制數(shù)為多少？若理解為有符號數(shù)，則該數(shù)對應十進制為多少？若理解為BCD數(shù)，則該數(shù)對應十進制數(shù)為多少？

答：1000

1001B無符號數(shù)：137有符號數(shù)：-9；

BCD數(shù)：89；

7.對下列各組數(shù)進行“與”，“或”和“異或”運算。

（1）1010

1010

和0000

0000與

0000

0000或

1010

1010異或

1010

1010(2)0111

0111

和1000

1000與

0000

0000或

1111

1111異或

1111

1111(3)1110

1110

和

0111

0111與

0110

0110或

1111

1111異或

1001

1001(4)0011

1100

和

1111

0000與

0011

0000或

1111

1100異或

1100

11008.Proteus

ISIS的工作界面中包含哪幾個窗口？菜單欄中包含哪幾個選項？

答：Proteus

ISIS的工作界面主要包括標題欄、菜單欄、工具欄、狀態(tài)欄、方位控制按鈕、仿真進程控制按鈕、對象選擇窗口，原理圖編輯窗口和預覽窗口等。

主菜單欄包含文件、查看、編輯、工具、設計、圖形、源文件、調試、庫、模板、系統(tǒng)、幫助選項。

9.利用ISIS模塊開發(fā)單片機系統(tǒng)需要經過哪幾個主要步驟？

答：（1）啟動ISIS;（2）繪制電路原理圖；

（3）輸入單片機程序；

（4）進行源代碼調試；

（5）仿真運行。

10.何謂PCB？利用ARES模塊進行PCB設計需要經過哪幾個主要步驟？

答：PCB（Printed

Circuit

Board），中文名稱為印制電路板，又稱印刷電路板、印刷線路板，是重要的電子部件，是電子元器件的支撐體，是電子元器件電氣連接的提供者。由于它是采用電子印刷術制作的，故被稱為“印刷”電路板。

利用ARES模塊進行PCB設計的主要步驟：

（1）啟動ARES；

（2）元器件布局；

（3）元器件布線；

（4）鋪銅；

（5）三維效果圖；

（6）CADCAM輸出。第2章MCS-51單片機結構及原理習題MSC－51單片機內部由哪些功能部件組成，各有什么功能？答：以51單片機為例，其內部功能部件有：控制器：是對取自程序存儲器中的指令進行譯碼，在規(guī)定的時刻發(fā)出各種操作所需的控制信號，完成指令所規(guī)定的功能；運算器：根據控制器發(fā)來的信號，執(zhí)行算術邏輯運算操作；存儲器：包括程序存儲和數(shù)據存儲器；定時器計數(shù)器：2個16位定時器/計數(shù)器，可對機器周期計數(shù)，也可對外部輸入脈沖計數(shù)；中斷系統(tǒng)：可響應三個內部中斷源和兩個外部中斷源的中斷請求；輸入輸出接口：4個8位并行口和一個全雙工串行口；2．MSC－51單片機外部引腳的名稱是什么？各有什么功能？答：(1)電源及晶振引腳VCC(40腳)：+5V電源引腳VSS(20腳)：接地引腳XTAL1(19腳)；外接晶振引腳（內置放大器輸入端）XTAL2(18腳)：外接晶振引腳（內置放大器輸出端）(2)控制引腳RST/VPD(9)為復位/備用電源引腳ALE/PROG(30)為地址鎖存使能輸出/編程脈沖輸入PSEN(29)：輸出訪問片外程序存儲器讀選通信號EA/VPP(31)：外部ROM允許訪問/編程電源輸入(3)并行I/O口引腳P0.0～P0.7（39～32腳）——P0口； P1.0～P1.7（1～8腳）——P1口；P2.0～P2.7（21～28腳）——P2口；P3.0～P3.7（10～17腳）——P3口。3．51系列單片機的封裝有哪些類型？請說明每一種封裝引腳之間的距離。答：51系列單片機的封裝有:40引腳雙列直插封裝（DIP——dualin-linepackage），引腳之間的距離是100mil()；44引腳方形扁平封裝（QFP——quadflatpackage）方式，引腳之間的距離是；44引腳帶引線的塑料芯片載體PLCC(PlasticLeadedChipCarrier)。4．什么是復位？單片機復位電路有哪幾種，工作原理分別是什么？答：復位——使單片機恢復原始默認狀態(tài)的操作。單片機復位電路有:上電復位電路，由電阻和電容構成，通過上電時，電容相當于短路而使復位引腳在晶振有效的情況下保持2個機器周期的高電平；按鈕開關復位電路，由兩個電阻的分壓構成，通過手工按下按鈕，使復位引腳在晶振有效的情況下保持2個機器周期的高電平。5．通常的微機系統(tǒng)存儲器結構有哪幾種？MCS-51單片機存儲器屬于哪一類？CS-51可尋址多大空間？答：通常的微機系統(tǒng)存儲器結構有兩種結構，即哈佛結構和馮諾依曼結構(也叫普林斯頓結構)，MCS-51單片機存儲器屬于，MCS-51可尋址空間是兩個64KB，即64KB的程序存儲空間和64KB的數(shù)據存儲空間。6．片內RAM中低128個單元劃分為哪三個主要部分？各部分的主要功能是什么？答：片內RAM中低128個單元劃分為三個部分：①工作寄存器區(qū)（00H-1FH），四組，每組8個，可作用工作寄存器切換使用；②可位尋址區(qū)（20H-2FH），16B，位地址為00H-7FH，用作為按位尋址的空間；③用戶RAM區(qū)（30H-7FH），80B，用作普通RAM單元或堆棧。7．程序狀態(tài)字寄存器PSW各位的定義是什么？答：程序狀態(tài)字寄存器PSW各位的定義如下：CYCYACF0RS1RS0OVF1PCYACF0RS1RS0OVF1PCYACF0RS1RS0OVF1PCYACF0RS1RS0OVF1PPSW.7PSW.6PSW.5PSW.4PSW.3PSW.2PSW.1PSW.0PSW.7：進/借位標志CY，加法有進位時置1，減法有借位時置1；PSW.6：輔助進位標志AC，加法運算低四位向高上四位有進位時置1；PSW.5、PSW.1：用戶標志位F0和用戶標志位F1，保存用戶的位數(shù)據；PSW.4、PSW.3：工作寄存器選擇控制位RS1和RS0，00至11分別選擇四組工作之一作為當前工作寄存器PSW.2：溢出標志位OV，有符號數(shù)加、減運算結果有溢出或乘除上結果異常(乘法運算結果大于255即乘積在BA中，或除法運算除數(shù)為0)時置1PSW.0：奇偶標志位P，累加器A中1的個數(shù)為奇數(shù)時置1。8．什么是時鐘周期？什么是機器周期？什么是指令周期？當振蕩頻率為12MHz時，一個機器周期為多少微秒？答：時鐘周期又叫振蕩周期或拍，用P表示，是MCS-51單片機中最小的時間單位，在一個時鐘周期內，CPU完成一個最基本的動作。機器周期：由12個時鐘周期構成，完成一個基本操作指令周期：是執(zhí)行一條指令所需的時間，根據指令的復雜性，可由1~4個機器周期構成。當振蕩頻率為12MHz時，一個機器周期為1微秒。9．P0、P1、P2和P3口的結構和功能分別是什么？答：P0口的每一位由1個鎖存器、2個三態(tài)緩沖器、1個輸出控制電路（非門X、與門、電子開關MUX、輸出驅動電路構成，其功能既可以作為通用I/O口實現(xiàn)輸入/輸出功能，也可作為單片機地址線的低8位和數(shù)據線實現(xiàn)外部擴展功能。在用作輸入輸出口時，需外接上拉電阻。P1口的每一位由1個鎖存器、1個場效應管驅動器V和2個三態(tài)門緩沖器構成，其作用是用作輸入輸出口P2口的每一位由1個鎖存器、2個三態(tài)緩沖器、1個輸出控制單元、1個輸出驅動單元構成，其功能是用作輸入輸出口，或地址總線的高8位。P3口的每一位由1個鎖存器、2個三態(tài)緩沖器、1個第二功能控制單元、1個輸出驅動單元構成，其作用是用作輸入輸出口或第二功能。10．51單片機引腳ALE的作用是什么？當51不外接存儲器時，ALE上的輸出的脈沖頻率是多少？答：51單片機引腳ALE的作用是對外部存儲尋址時鎖存P0口輸出的低8位地址，當51不外接存儲器時，ALE上的輸出的脈沖頻率是fosc/6。第3章單片機的匯編語言與程序設計習題1．MCS-51單片機有哪幾種尋址方式？適用于什么地址空間？答：MCS-51單片機有7種尋址方式：直接尋址、寄存器尋址、寄存器間接尋址、立即尋址、變址尋址、位尋址、相對尋址。直接尋址方式：操作數(shù)的地址由指令直接給出，適用于片內RAM的所有地址空間；如 MOV A，68H MOV A，PSW寄存器尋址方式：指令給出的是寄存器的編碼，操作數(shù)在編碼指定的寄存器中，適用于片內00H至1FH的32個字節(jié)，用R0,…,R7表示，通過PSW的RS1和RS0選擇組號確定對應32個字節(jié)中的其中8個，還有累加器A，以及乘除法指令中的A和B寄存器，位尋址方式中的布爾累加器C； MOV A，R1 MUL AB INC DPTR寄存器間接尋址方式：指令給出的是寄存器的編碼，操作數(shù)地址在編碼指定的寄存器中，適用于片內RAM的全部空間，其中52系列中的80H至FFH只能用寄存器間接尋址；如 MOV A，@R0 MOV A，@R1 MOVX A，@DPTR立即尋址方式：操作數(shù)本身在指令中直接，給出適用于用8位立即數(shù)對片內RAM所有地址單元賦值，也可用16位立即數(shù)對DPTR賦值；如 MOV A，#0E2H MOV DPTR，#2000H變址尋址方式：以DPTR或PC作為基地址寄存器，以累加器A作為變址寄存器，將基址寄存器與變址寄存器的內容相加形成操作數(shù)的實際地址的一種尋址方式，變址尋址方式適用于程序存儲器ROM，僅有三條指令如下：MOVC A，@A+DPTR MOVC A，@A+PC JMP @A+DPTR位尋址方式：指令中直接給出操作數(shù)所在單元的位地址，適用于片內RAM中地址20H至2FH中的16個字節(jié)中的128個位地址空間和80H至FFH中地址中可以被8整除的所有SFR中的每個位地址空間；如 MOV C，7FH MOV F0，C MOV C，ACC.7相對尋址方式：為相對轉移指令而設，指令中直接給出轉移的相對偏移量，其轉移目標在當前指令-128至＋127字節(jié)范圍內的地址空間。如 SJMP START HERE： SJMP HERE ；等效于： SJMP $2．MCS-51單片機的PSW程序狀態(tài)字中無ZERO(零)標志位，怎樣判斷某內部數(shù)據單元的內容是否為零？答：MCS-51單片機的PSW程序狀態(tài)字中無ZERO(零)標志位，判斷某內部數(shù)據單元的內容是否為零是能通過取數(shù)到A累加器，再判斷A中的每一位是否為零來確定其值是否為零。3．編程將內部RAM的20H--30H單元內容清零。解：設一個片內RAM指針R0，先指向首地址20H，通過累加器A清零，然后采用間接尋址方式依次將A中的零值傳送到指針所指的片內RAM單元，每傳送一個字節(jié)，地址指針加1，直到達到地址為30H或達到計數(shù)器規(guī)定的17個字節(jié)為止。程序1： MOV R0,#20H ;設地址指針初值 CLR A ;累加器清0CONT: MOV @R0,A ;置0指針所指單元 INC R0 ;地址指針加1 CJNE R0,#31H,CONT ;指針未超過終點則繼續(xù) SJMP $ ;暫停程序2： MOV R0,#20H ;設地址指針初值 CLR A ;累加器清0 MOV R7,#17 ;計數(shù)器賦初值，從20H到30H共17個字節(jié)CONT: MOV @R0,A ;置0指針所指單元 INC R0 ;地址指針加1 DJNZ R7,CONT ;計數(shù)器減1，非0，則繼續(xù) SJMP $ ;暫停4．編程查找內部RAM的32H～41H單元中是否有0AAH這個數(shù)據，若有這一數(shù)據，則將50H單元置為0FFH，否則將50H單元清零。解：設一個片內RAM指針R0，先指向首地址32H，比較@R0與#0AAH，若相等，則退出循環(huán)，給50H單元賦0FFH，若不相等，則R0加1為繼續(xù)比較下一個字節(jié)做準備，直到達到地址為41H或達到計數(shù)器規(guī)定的16個字節(jié)為止還沒找到，則給50H單元賦00H程序1： MOV R0,#32H ;設地址指針初值CONT: CJNE @R0,#0AAH,NEXT;比較查找值與指針所指單元的值，不相等轉移 MOV A,#0FFH ;相等，則準備好要賦的標志值0FFH SJMP DOWN ;轉存到保存結果處NEXT: INC R0 ;修改地址指針 CJNE R0,#42H,CONT ;若指針未越過終點，則繼續(xù) MOV A,#00H ;查找失敗，則將00H存入結果標志單元DOWN: MOV 50H,A ;將比較結果標志存入50H單元 SJMP $ ;暫停 END程序2： MOV R7,#16 ;計數(shù)器賦初值，從20H到30H共16個字節(jié) MOV R0,#32H ;設地址指針初值CONT: CJNE @R0,#0AAH,NEXT ;比較查找值與指針所指單元的值，不相等轉移 MOV A,#0FFH ;相等，則準備好要賦的標志值0FFH SJMP DOWN ;轉存到保存結果處NEXT: INC R0 ;修改地址指針 DJNZ R7,CONT ;計數(shù)器減1，非0，則繼續(xù) MOV A,#00H ;查找失敗，則將00H存入結果標志單元DOWN: MOV 50H,A ;將比較結果標志存入50H單元 SJMP $ ;暫停 END5．查找20H～4FH單元中出現(xiàn)00H的次數(shù)，并將查找結果存入50H單元。解：從20H到4FH共48個字節(jié) MOV R7,#48 ;字節(jié)計數(shù)器賦初值MOV R0,#20H ;設地址指針初值CONT: CJNE @R0,#00H,NEXT ;比較查找值與指針所指單元的值，不相等轉移 INC R6 ;相等，0的個數(shù)計數(shù)器加1NEXT: INC R0 ;修改地址指針 DJNZ R7,CONT ;計數(shù)器減1，非0，則繼續(xù) MOV 50H,R6 ;保存O的個數(shù)計數(shù)值到50H單元 SJMP $ ;暫停 END END6．已知A=83H，R0=17H，(17H)=34H，寫出下列程序段執(zhí)行之后的A中的內容。ANL A,#17HORL 17H,AXRL A,@R0CPL A END答： ANL A,#17H ;A=03H ORL 17H,A ;(17H)=00110100∨00000011=00110111 XRL A,@R0 ;A=00000011∨00110111=00110100 CPL A ;A=110010117．已知單片機的晶振頻率為12MHz，分別設計延時為0.1s、1s的子程序。答：已知單片機的晶振頻率為12MHz，則機器周期為1us，延時子程序是通過執(zhí)行指令序列中機器周期數(shù)來達到，如果要0.1s，即100ms，也就是100000us，所以需要機器周期數(shù)達到100000。要延時達到1S，可通過對延時為0.1秒的子程序調用10次來實現(xiàn)。DELAY100MS: MOVR6,#200 ;1個機器周期D1: MOVR7,#250 ;1個機器周期D2: NOP ;1個機器周期 DJNZR7,D2 ;2個機器周期，3*251=753 DJNZR6,D1 ;2個機器周期，(1+753+2)*132=99792 RET ;2個機器周期，1+99792+2=99795,約100msDELAY1S: MOV R7,#10 ;計數(shù)10次 1LOOP: ACALL DELAY100MS ;延時100ms子程序 99795+2 DJNZ R7,LOOP ;未達到10次則繼續(xù) 10*(2+99795+2) RET ;返回2+10*(2+99795+2)=9979928．內部RAM從20H單元開始處有一數(shù)據塊，以ODH為結束標志，試統(tǒng)計該數(shù)據塊的長度，將該數(shù)據塊送到外部數(shù)據存儲器7E01H開始的單元，并將長度存入7E00H單元。解：從20H的指針用R0，從外部RAM7E01開始的指針用DPTR，計數(shù)器用R7 MOV R7,#0 ;字節(jié)計數(shù)器賦初值 MOV R0,#20H ;設片內RAM地址指針初值 MOV DPTR,#7E01H ;設片外RAM地址指針初值CONT: MOV A,@R0 ;取片內RAM中的一個字節(jié) MOVX @DPTR,A ;存入片外RAM指針所指單元 INC R7 ;長度計數(shù)器加1 INC R0 ;片內RAM地址指針加1 INC DPTR ;片外RAM地址指針加1 CJNE A,#0DH,CONT ;未達到結束標志 MOV A,R7 ;取塊計數(shù)長度值 MOVX @DPTR,A ;保存 SJMP $ ;暫停 END9．內部RAM從DATA開始的區(qū)域中存放著10個單字節(jié)十進制數(shù)，求其累加和，并將結果存入SUM和SUM+1單元。解：R7計數(shù)，R6保存累加和高8位，R0用作地址指針 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 100HSUM EQU 30HDATAA EQU 40HMAIN: MOV R7,#10 ;字節(jié)計數(shù)器賦初值 MOV R0,#DATAA ;設片內RAM地址指針初值 CLR A ;累加器清0 MOV R6,A ;累加結果的高8位CONT: ADD A,@R0 ;加RAM中的一個字節(jié)到ACC DA A JNC NEXT ;若無進位則不用管高8位 INC R6 ;有進位，高8位加1NEXT: INC R0 ;片內RAM地址指針加1 DJNZ R7,CONT ;未完繼續(xù) MOV SUM,A ;保存低8位 MOV SUM+1,R6 ;保存高8位 SJMP $ ;暫停 END10．內部RAM從DATA1和DATA2單元開始處存放著兩個等長的數(shù)據塊，數(shù)據塊的長度在LEN單元中。請編程檢查這兩個數(shù)據塊是否相等，若相等，將0FFH寫入RESULT單元，否則將0寫入RESULT單元。解：從DATA1開始的指針用R0，從DATA2開始的指針用R1，計數(shù)器用R7LEN EQU 10DATA1 EQU 30HDATA2 EQU 40HRESULT EQU 50H MOV R7,#LEN ;字節(jié)計數(shù)器賦初值 MOV R0,#DATA1 ;設片內RAM地址指針初值 MOV R1,#DATA2 ;設片外RAM地址指針初值CONT: MOV A,@R0 ;取片內RAMR0所指的的一個字節(jié) MOV 7FH,@R1 ;將R1所指單元內容取到片內RAM地址7FH中 CJNE A,7FH,NOEQ ;比較，不相等則結束 INC R0 ;DATA1RAM地址指針加1 INC R1 ;DATA2RAM地址指針加1 DJNZ R7,CONT ;未完，繼續(xù) MOV A,#0FFH ;相等,準備寫入FFH SJMP DOWN ;轉寫入結果處NOEQ: MOV A,#0 ;不相等,準備寫入00HDOWN: MOV RESULT,A ;保存比較結果標志 SJMP $ ;暫停 END11．編制程序，將內部RAM中M1、M2、M3和M4單元中的無符號數(shù)xl、x2、x3和x4相加，并把和存入RO和R1(R0中為高8位)中。解：M1 EQU 30HM2 EQU 40HM3 EQU 45HM4 EQU 4FH MOV A,M1 ;取第一個數(shù) ADD A,M2 ;與第二個數(shù)相加 JNC NEXT1 ;如果無進位，則轉移至第三個相加 MOV R0,#1 ;有進位，高8位置1NEXT1: ADD A,M3 ;與第三個數(shù)相加 JNC NEXT2 ;沒有進位，則轉至第四個數(shù)相加 INC R0 ;有進位，高8位加1NEXT2: ADD A,M4 ;與第四個數(shù)相加 JNC NEXT3 ;沒有進位，則轉至結束 INC R0 ;有進位，高8位再加1NEXT3: MOV R1,A ;低8位保存到R1 SJMP $ ;暫停 END第4章單片機的C51語言習題1．C語言的優(yōu)點是什么？C程序的主要結構特點是什么？答：C語言是一種高級語言，學習比低級容易，不需要具體組織、分配存儲器資源和處理端口數(shù)據，可以直接驅動單片機的所有資源。C程序以函數(shù)為單位，由一個主函數(shù)和若干個其他函數(shù)構成，主函數(shù)是程序的入口，其他函數(shù)由主函數(shù)直接或間接調用。程序可以由一個文件或多個文件組成。文件類型包括頭文件和C語言源文件，也可以是匯編語言文件，C程序可與匯編語言混合編程。2．C51語言的變量定義包含哪些關鍵因素？為何這樣考慮？答：C語言的變量定義格式如下：[存儲種類]數(shù)據類型[存儲類型]變量名其中：存儲種類與標準C語言相同，包括：自動型(auto)、外部型(extern)、靜態(tài)型(static)、寄存器型(register)。數(shù)據類型除了包含標準C語言類型的字符型(char)，整型(int)，長整型(long)，浮點型(float)，雙精度型(double)外，還有二進制位型(bit)，特殊功能寄存器型(sfr)，SFR可位尋址的位類型(sbit)。存儲類型包括：片內RAM區(qū)(data)、片內可位尋址區(qū)(bdata)，片內RAM間接尋址區(qū)(idata)，片外RAM頁尋址區(qū)(pdata)，片外RAM區(qū)(xdata)、ROM區(qū)(code)。只所以比標準C語言多了存儲類型，就是因為MCS－51單片機的存儲結構中有四個物理存儲空間(片內RAM、片內ROM，片外RAM，片外ROM)，三個邏輯地址空間(片內RAM，片外RAM，ROM)，而且有多種尋址方式（直接尋址、間接尋址、頁面尋址、位尋址）所致，所以在定義變量時，要根據其所在位置和尋址方式明確指定存儲類型。3．C51與匯編語言的特點各有哪些？怎樣實現(xiàn)兩者的優(yōu)勢互補？答：C51是結構化語言，代碼緊湊；接近自然語言，程序可讀性強，易于調試、維護；庫函數(shù)豐富，編程工作量小，可使產品開發(fā)周期短；具有機器級控制能力，功能很強，適合于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)；匯編指令無關，易于掌握，上手快。 匯編語言優(yōu)點是編寫的程序代碼精煉、執(zhí)行速度快，在相同功能下，匯編語言程序可能比C語言程序效率高。缺點是對程序員要求高，必須對單片機的硬件結構非常熟悉才能編程，不便于編寫比較復雜的程序?？筛鶕枰獙σ髸r間性很強的代碼用匯編語言編寫，其它部分用C語言編寫，兩者混合編程就可以實現(xiàn)優(yōu)勢互補。4．指出下面程序的語法錯誤：#include<reg51.h>main(){a=C；inta=7,Cdelay(10)voiddelay();{cgari；for(i=O;i<=255;”++”);}答：#include<reg51.h>main(){a=C； //a和C必須先定義才可使用inta=7,C //缺分號，應該提在使用前說明delay(10) //延時子程序必須先定義，或先有函數(shù)原型說明voiddelay();{ //作為函數(shù)定義，有函數(shù)定義不能嵌套的問題，//即不能在一個函數(shù)內定義另一個函數(shù)，而且“{”前不應有分號//作為函數(shù)原型說明，應該放在函數(shù)調用之前,且其后不應該接函數(shù)體cgari； //字符型應該是unsignedcharfor(i=O;i<=255;”++”);//”++”應改成i++}//主函數(shù)沒有結束，缺”}”5．定義變量a，b，c，其中a為內部RAM的可位尋址區(qū)的字符變量，b為外部數(shù)據存儲區(qū)浮點型變量，c為指向int型xdata區(qū)的指針。答： charbdataa; floatxdatab; intxdata*c;6．編程將8051的內部數(shù)據存儲器20H單元和35H單元的數(shù)據相乘，結果存到外部數(shù)據存儲器中(任意位置)。解：方法一：用嵌入式匯編語言實現(xiàn)#include<reg51.h>voidmain(){ #pragma asm MOV A,20H MOV B,35H MUL AB MOV DPTR,#1234H MOVX @DPTR,A INC DPTR MOV A,B MOVX @DPTR,A #pragma endasm}方法二：單用C語言編程實現(xiàn)#include<reg51.h>#include<math.h>intmovdata(char);voidmain(){unsignedintxdatax;unsignedchar*ptr,a,b;ptr=0x25;a=*ptr;ptr=0x30;b=*ptr;x=a*b;}7．8051的片內數(shù)據存儲器25H單元中存放有一個0～10的整數(shù)，編程求其平方根(精確到5位有效數(shù)字)，將平方根放到30H單元為首址的內存中。解：方法一：用C語言與匯編語言混合編程實現(xiàn)//用C語言編寫的主函數(shù)MAIN.C#include<reg51.h>#include<math.h>chargetdata(char);voidmain(){chara=0x25,c;floatf;c=getdata(a);f=sqrt(c);};用匯編語言編寫的取數(shù)據子函數(shù)，只有一個地址參數(shù)在R7中，返回值為指定地址單元中的內容，用R7返回主函數(shù)。PUBLIC_GETDATADE SEGMENTCODERSEG DE_GETDATA: MOV A,R7 ;取地址參數(shù) MOV R0,A MOV A,@R0 MOV R7,A ;返回地址單元中的內容EXIT: RET END方法二：單用C語言編程實現(xiàn)//MAIN.C#include<reg51.h>#include<math.h>intmovdata(char);voidmain(){charn;char*ptr;float*ptr2;floatf;ptr=0x25;n=*ptr;f=sqrt(n);ptr2=0x30;*ptr2=f;}8．將外部RAM10H～15H單元的內容傳送到內部RAM10H～15H單元。解：方法一：采用C語言與匯編語言混合編程//用C語言編寫的主函數(shù)MAIN.C#include<reg51.h>charmovdata(char,char);voidmain(){ chara=0x10,b=0x06;movdata(a,b);};用匯編語言編寫的移動數(shù)據子函數(shù)MOVDATA，其中第一個參數(shù)在R7中為首地址，第二個參數(shù)在R5中為字節(jié)數(shù)PUBLIC_MOVDATADE SEGMENTCODERSEG DE_MOVDATA: MOV A,R7 ;取參數(shù) MOV R0,ALOOP: MOVX A,@R0 MOV @R0,A DJNZ R5,LOOPEXIT: RET END方法二：單用C語言編程實現(xiàn)//MAIN.C#include<reg51.h>intmovdata(char);voidmain(){charn=6;char*ptr1=0x10;charxdata*ptr2;ptr2=0x20;while(n--){*ptr2++=*ptr1++;}}9．內部RAM20H、21H和22H、23H單元分別存放著兩個無符號的16位數(shù)，將其中的大數(shù)置于24H和25H單元。解：方法一：#include<reg51.h>voidmain(){ unsignedint*ptr; //設置一個內部RAM指針unsignedintx,y,z; ptr=0x20; //指向0x20單元x=*ptr; //取第一個數(shù)ptr=0x22; //指向0x22單元y=*ptr; //取第二個數(shù)z=(x>y)?x:y; //將兩數(shù)中的較大者賦給zptr=0x24; //指向地址為0x24的目標單元*ptr=z; //將大數(shù)存入目標單元}方法二：#include<reg51.h>#include<absacc.h>voidmain(){ unsignedintx,y,z; x=DBYTE[0X20]*256+DBYTE[0X21];y=DBYTE[0X22]*256+DBYTE[0X23];z=(x>y)?x:y; //將兩數(shù)中的較大者賦給zDBYTE[0X24]=z/256; DBYTE[0X25]=z%256;}方法三：#include<reg51.h>unsignedintx_at_0x20;unsignedinty_at_0x22;unsignedintz_at_0x24;voidmain(){ z=(x>y)?x:y;}第4章單片機的C51語言習題1．C語言的優(yōu)點是什么？C程序的主要結構特點是什么？答：C語言是一種高級語言，學習比低級容易，不需要具體組織、分配存儲器資源和處理端口數(shù)據，可以直接驅動單片機的所有資源。C程序以函數(shù)為單位，由一個主函數(shù)和若干個其他函數(shù)構成，主函數(shù)是程序的入口，其他函數(shù)由主函數(shù)直接或間接調用。程序可以由一個文件或多個文件組成。文件類型包括頭文件和C語言源文件，也可以是匯編語言文件，C程序可與匯編語言混合編程。2．C51語言的變量定義包含哪些關鍵因素？為何這樣考慮？答：C語言的變量定義格式如下：[存儲種類]數(shù)據類型[存儲類型]變量名其中：存儲種類與標準C語言相同，包括：自動型(auto)、外部型(extern)、靜態(tài)型(static)、寄存器型(register)。數(shù)據類型除了包含標準C語言類型的字符型(char)，整型(int)，長整型(long)，浮點型(float)，雙精度型(double)外，還有二進制位型(bit)，特殊功能寄存器型(sfr)，SFR可位尋址的位類型(sbit)。存儲類型包括：片內RAM區(qū)(data)、片內可位尋址區(qū)(bdata)，片內RAM間接尋址區(qū)(idata)，片外RAM頁尋址區(qū)(pdata)，片外RAM區(qū)(xdata)、ROM區(qū)(code)。只所以比標準C語言多了存儲類型，就是因為MCS－51單片機的存儲結構中有四個物理存儲空間(片內RAM、片內ROM，片外RAM，片外ROM)，三個邏輯地址空間(片內RAM，片外RAM，ROM)，而且有多種尋址方式（直接尋址、間接尋址、頁面尋址、位尋址）所致，所以在定義變量時，要根據其所在位置和尋址方式明確指定存儲類型。3．C51與匯編語言的特點各有哪些？怎樣實現(xiàn)兩者的優(yōu)勢互補？答：C51是結構化語言，代碼緊湊；接近自然語言，程序可讀性強，易于調試、維護；庫函數(shù)豐富，編程工作量小，可使產品開發(fā)周期短；具有機器級控制能力，功能很強，適合于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)；匯編指令無關，易于掌握，上手快。 匯編語言優(yōu)點是編寫的程序代碼精煉、執(zhí)行速度快，在相同功能下，匯編語言程序可能比C語言程序效率高。缺點是對程序員要求高，必須對單片機的硬件結構非常熟悉才能編程，不便于編寫比較復雜的程序?？筛鶕枰獙σ髸r間性很強的代碼用匯編語言編寫，其它部分用C語言編寫，兩者混合編程就可以實現(xiàn)優(yōu)勢互補。4．指出下面程序的語法錯誤：#include<reg51.h>main(){a=C；inta=7,Cdelay(10)voiddelay();{cgari；for(i=O;i<=255;”++”);}答：#include<reg51.h>main(){a=C； //a和C必須先定義才可使用inta=7,C //缺分號，應該提在使用前說明delay(10) //延時子程序必須先定義，或先有函數(shù)原型說明voiddelay();{ //作為函數(shù)定義，有函數(shù)定義不能嵌套的問題，//即不能在一個函數(shù)內定義另一個函數(shù)，而且“{”前不應有分號//作為函數(shù)原型說明，應該放在函數(shù)調用之前,且其后不應該接函數(shù)體cgari； //字符型應該是unsignedcharfor(i=O;i<=255;”++”);//”++”應改成i++}//主函數(shù)沒有結束，缺”}”5．定義變量a，b，c，其中a為內部RAM的可位尋址區(qū)的字符變量，b為外部數(shù)據存儲區(qū)浮點型變量，c為指向int型xdata區(qū)的指針。答： charbdataa; floatxdatab; intxdata*c;6．編程將8051的內部數(shù)據存儲器20H單元和35H單元的數(shù)據相乘，結果存到外部數(shù)據存儲器中(任意位置)。解：方法一：用嵌入式匯編語言實現(xiàn)#include<reg51.h>voidmain(){ #pragma asm MOV A,20H MOV B,35H MUL AB MOV DPTR,#1234H MOVX @DPTR,A INC DPTR MOV A,B MOVX @DPTR,A #pragma endasm}方法二：單用C語言編程實現(xiàn)#include<reg51.h>#include<math.h>intmovdata(char);voidmain(){unsignedintxdatax;unsignedchar*ptr,a,b;ptr=0x25;a=*ptr;ptr=0x30;b=*ptr;x=a*b;}7．8051的片內數(shù)據存儲器25H單元中存放有一個0～10的整數(shù)，編程求其平方根(精確到5位有效數(shù)字)，將平方根放到30H單元為首址的內存中。解：方法一：用C語言與匯編語言混合編程實現(xiàn)//用C語言編寫的主函數(shù)MAIN.C#include<reg51.h>#include<math.h>chargetdata(char);voidmain(){chara=0x25,c;floatf;c=getdata(a);f=sqrt(c);};用匯編語言編寫的取數(shù)據子函數(shù)，只有一個地址參數(shù)在R7中，返回值為指定地址單元中的內容，用R7返回主函數(shù)。PUBLIC_GETDATADE SEGMENTCODERSEG DE_GETDATA: MOV A,R7 ;取地址參數(shù) MOV R0,A MOV A,@R0 MOV R7,A ;返回地址單元中的內容EXIT: RET END方法二：單用C語言編程實現(xiàn)//MAIN.C#include<reg51.h>#include<math.h>intmovdata(char);voidmain(){charn;char*ptr;float*ptr2;floatf;ptr=0x25;n=*ptr;f=sqrt(n);ptr2=0x30;*ptr2=f;}8．將外部RAM10H～15H單元的內容傳送到內部RAM10H～15H單元。解：方法一：采用C語言與匯編語言混合編程//用C語言編寫的主函數(shù)MAIN.C#include<reg51.h>charmovdata(char,char);voidmain(){ chara=0x10,b=0x06;movdata(a,b);};用匯編語言編寫的移動數(shù)據子函數(shù)MOVDATA，其中第一個參數(shù)在R7中為首地址，第二個參數(shù)在R5中為字節(jié)數(shù)PUBLIC_MOVDATADE SEGMENTCODERSEG DE_MOVDATA: MOV A,R7 ;取參數(shù) MOV R0,ALOOP: MOVX A,@R0 MOV @R0,A DJNZ R5,LOOPEXIT: RET END方法二：單用C語言編程實現(xiàn)//MAIN.C#include<reg51.h>intmovdata(char);voidmain(){charn=6;char*ptr1=0x10;charxdata*ptr2;ptr2=0x20;while(n--){*ptr2++=*ptr1++;}}9．內部RAM20H、21H和22H、23H單元分別存放著兩個無符號的16位數(shù)，將其中的大數(shù)置于24H和25H單元。解：方法一：#include<reg51.h>voidmain(){ unsignedint*ptr; //設置一個內部RAM指針unsignedintx,y,z; ptr=0x20; //指向0x20單元x=*ptr; //取第一個數(shù)ptr=0x22; //指向0x22單元y=*ptr; //取第二個數(shù)z=(x>y)?x:y; //將兩數(shù)中的較大者賦給zptr=0x24; //指向地址為0x24的目標單元*ptr=z; //將大數(shù)存入目標單元}方法二：#include<reg51.h>#include<absacc.h>voidmain(){ unsignedintx,y,z; x=DBYTE[0X20]*256+DBYTE[0X21];y=DBYTE[0X22]*256+DBYTE[0X23];z=(x>y)?x:y; //將兩數(shù)中的較大者賦給zDBYTE[0X24]=z/256; DBYTE[0X25]=z%256;}方法三：#include<reg51.h>unsignedintx_at_0x20;unsignedinty_at_0x22;unsignedintz_at_0x24;voidmain(){ z=(x>y)?x:y;}第5章單片機的中斷系統(tǒng)習題1．什么是中斷、中斷源、中斷優(yōu)先級和中斷嵌套？答：中斷是指單片機內部有一個中斷管理系統(tǒng)，它對內部的定時器事件、串行通信的發(fā)送和接收及外部事件（如鍵盤按鍵動作）等進行自動的檢測判斷。當CPU正在處理某件事情（例如正在執(zhí)行主程序）的時候，外部或內部發(fā)生的某一事件（如某個引腳上電平的變化，一個脈沖沿的發(fā)生或計數(shù)器的計數(shù)溢出等）請求CPU迅速處理，于是，中斷管理系統(tǒng)會置位相應標志通知CPU暫時中止當前的工作，迅速轉去處理所發(fā)生的事件。處理完該事件后，再回到原來被中止的地方，繼續(xù)原來的工作，這樣的過程稱為中斷。引發(fā)中斷的事件稱為中斷源。將中斷事件按輕重緩急分若干級別叫中斷優(yōu)先級。允許中斷優(yōu)先級高的中斷源中斷正在執(zhí)行的低優(yōu)先級的中斷服務程序叫中斷嵌套。2．什么叫中斷源？MCS-51有哪些中斷源？各有什么特點？它們的中斷向量地址分別是多少？答：中斷源即引發(fā)中斷的事件。MCS-51單片機有5個中斷源，它們是外部中斷0，定時器T0，外部中斷1，定時器T1，串行口。外部中斷源是由引腳的觸發(fā)信號引起的中斷，定時器中斷源是由于定時器計數(shù)器的溢出引發(fā)的中斷，串行口是由于串行通信的發(fā)送或接收引發(fā)的中斷。外部中斷0，定時器T0，外部中斷1，定時器T1，串行口五個中斷源的中斷向量地址依次為：0003H，000BH，0013H，001BH，0023H。3．MCS-51中斷的中斷響應條件是什么？答：(1)中斷源有中斷請求；(2)此中斷源允許位為1，即中斷源可以向CPU發(fā)中斷請求；(3)CPU開總中斷,即EA=1；(4)無同級或者更高級中斷正在服務4．MCS-51的中斷響應過程是怎樣的？答：(1)將相應的中斷優(yōu)先級狀態(tài)觸發(fā)器置1，以阻斷后來的同級和低級中斷請求；(2)由硬件清除相應的中斷請求標志，串行口的發(fā)送和接收中斷除外；(3)執(zhí)行一條硬件LCALL指令，即把程序計數(shù)器PC的內容壓入堆棧保存，再將相應的中斷服務程序的入口地址送入PC；5．編寫出外部中斷1為下跳沿觸發(fā)的中斷初始化程序。解：voidInt1_init(){ IT1=1; EA=1;EX1=1; //IE=0x84;//IE|=0x84;}6．有一外部中斷源，接入端，當其中有中斷請求時，要求CPU把一個從內部RAM30H單元開始的50個字節(jié)的數(shù)據塊傳送到外部RAM從1000H開始的連續(xù)存儲區(qū)。請編寫對應的程序。解： #include<reg51.h> voidmain(){ IT0=1

;EA=1; EX0=1; while(1)

; } voidintx0()interrupt0using1{ char*ptr1=0x30; charxdata*ptr2=0x1000; for(i=0;i<50;i++)*ptr2++=*ptr1++; }7．設fosc=12MHz，利用定時器，TO(工作在方式2)在P1.1引腳上獲取輸出周期為O.4ms的方波信號，定時器溢出時采用中斷方式處理，請編寫，T0的初始化程序及中斷服務程序。解：fosc=12MHz，則機器周期=1us；當T0工作在方式2時，其最大定時時間為256us，要輸出周期為0.4mS即400us的方波信號，則其高、低電平應各為200us，顯然當定時器T0按方式2工作時，只需計數(shù)達到200次即可，因此其時間常數(shù)初值為256-200=56。在T0的中斷服務程序中，只需將P1.1引腳求反即可。#include<reg51.h>sbitP1_1=P1^1;voidtimer0()interrupt1using1{P1_1=!P1_1;}voidmain(){P1_1=0;TMOD=0x02;TH0=56;TL0=56;IE=0x82;TR0=1;for(;;){}}8．設fosc=6MHz，要求每隔50ms，從內部RAM以30H開始的數(shù)據存儲區(qū)傳送一個字節(jié)數(shù)據到外部RAM以2000H開始的連續(xù)存儲區(qū)，共傳送50個數(shù)據。要求：采用定時器T1以方式2實現(xiàn)定時，數(shù)據傳送在中斷服務程序中完成。解：fosc=6MHz，機器周期=12/6*10-6S=2us,T1工作在方式2時，最大定時時間為512us，要定時50ms,可以計數(shù)100次，每次定時500us來實現(xiàn)，方式2定時500us需計數(shù)250次，故其時間常數(shù)為256-250=6。#include<reg51.h>charintcnt=0;charmovcnt=0;char*ptr1=0x30;charxdata*ptr2=0x2000;voidtimer1()interrupt3using1{ intcnt++; if(intcnt==100){if(mocnt<50){*ptr2++=*ptr1++;movcnt++; } elseEX1=0; intcnt=0; }}voidmain(){TMOD=0x20;TH1=6;TL1=6;IE=0x84;TR1=1;for(;;){}}9．805l單片機只有兩個外部中斷源，若要擴展成8個外部中斷源，請畫出實現(xiàn)這種擴展的硬件線路圖，并說明如何確定各中斷源的優(yōu)先級。解：用按鈕開關模擬中斷源的中斷請求，INT0單獨作為一個中斷源，INT1擴展成7個中斷源，有中斷請求時，借助于P2口識別是這七個中斷源是哪個請求中斷，為了驗證正確性，如果是INT0中斷，則在P0口的數(shù)碼管上顯示0，是INT1中斷，則根據從上到下是哪個中斷源在P0口的數(shù)碼管上顯示1—7。具體電路和程序如下：#include<reg51.h>charled_mod[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07};voidINT0_srv(void)interrupt0using1//外部中斷0處理程序{P0=led_mod[0];}voidINT1_srv(void)interrupt2using2//外部中斷1處理程序{charintnum;intnum=P2;switch(intnum){case0xfe:P0=led_mod[1];break; case0xfd:P0=led_mod[2];break; case0xfb:P0=led_mod[3];break; case0xf7:P0=led_mod[4];break; case0xef:P0=led_mod[5];break; case0xdf:P0=led_mod[6];break; case0xbf:P0=led_mod[7];}}voidmain(){EA=1; EX0=1;EX1=1;P0=0;while(1);}第6章單片機的定時器/計數(shù)器習題1．MCS-51系列的8051單片機內有幾個定時/計數(shù)器？每個定時/計數(shù)器有幾種工作方式？如何選擇？答：MCS-51系列的8051單片機內有2個定時/計數(shù)器，即T0和T1，每個都可以編程為定時器或計數(shù)器，T0有四種工作方式(方式0—13位、方式1—16位、方式2-可自動裝入初值的8位、方式3-兩個8位)，T1有三種工作方式(與T0相同的前三種)，通過對TMOD的設置選擇，其高四位選擇T1，低四位選擇T0。2．如果采用的晶振頻率為3MHz，定時/計數(shù)器TO分別工作在方式0、1和2下，其最大的定時時間各為多少？答：如果采用的晶振頻率為3MHz，機器周期為12×1/(3*106)=4us，由于定時/計數(shù)器TO工作在方式0、1和2時，其最大的計數(shù)次數(shù)為8192、65536和256所以，其最大定時時間分別是：方式0為8192×4us＝32.768ms、方式1為65536×4us＝262.144ms、方式2為256×4us＝1024us。3．定時/計數(shù)器TO作為計數(shù)器使用時，其計數(shù)頻率不能超過晶振頻率的多少？答：由于定時/計數(shù)器TO作為計數(shù)器使用時，是對外部引腳輸入的脈沖進行計數(shù)，CPU在每個機器周期采樣一次引腳，當前一次采樣為高電平，后一次采樣為低電平，則為一次有效計數(shù)脈沖，所以如果晶振頻率為fosc，則其采樣頻率fosc/12，兩次采樣才能決定一次計數(shù)有效，所以計數(shù)頻率不能超過fosc/24。4．簡單說明定時/計數(shù)器在不同工作模式下的特點。答：方式0為13位的定時/計數(shù)器，由THx的8位和TLx的低5位構成、方式1為16位的定時/計數(shù)器,由THx的8位和TLx的8位構成，方式2為8位的定時/計數(shù)器，TLx為加1計數(shù)器，THx為計數(shù)初值寄存器。方式3只能用于T0，是將T0的低8位用作一個獨立的定時/計數(shù)器，而高8位的TH0用作一個獨立的定時器，并借用T1的TR1和TF1作為高8位定時器的啟?？刂莆缓鸵绯鰳酥疚?。5．定時器工作在方式2時有何特點？適用于什么應用場合？答：定時器工作在方式2時是一個可自動裝入時間常數(shù)初值的8位定時/計數(shù)器，TLx為加1計數(shù)器，THx為計數(shù)初值寄存器。由于其恢復初值由硬件自動完成，所以當需要反復計數(shù)時，用方式2可以方便地實現(xiàn)精確的定時。6．一個定時器的定時時間有限，如何采用兩個定時器的串行定時來實現(xiàn)較長時間的定時？答：一個定時器的定時時間有限，可采用兩個定時器的串行定時來實現(xiàn)較長時間的定時，比如，當fosc＝12MHz時，單個定時/計數(shù)器采用方式1的最大定時時間為65.536ms，此時若用另一個定時/計數(shù)器按方式1進行溢出次數(shù)計數(shù)，在定時器溢出中斷時，給計數(shù)器發(fā)一個計數(shù)脈沖，且兩者均為方式一，則兩者串行可達到的定時時間為65536×65.536ms=4294967.296ms。7．設MCS-51單片機的晶振頻率為12MHz，請編程使P1.O端輸出頻率為20kHz的方波。解：fosc=12MHz，所以機器周期為1us。20kHz的方波周期為1/(20×1000)=50us，方波即高電平和低電平和時間相等，所以只需設一個定時器定時25us將P1.O求反一次即可。由于題目沒有規(guī)定，所以可以用查詢方式，也可以用中斷方式進行編程實現(xiàn)。方法一：采用查詢方式實現(xiàn)#include<reg51.h>sbitP1_0=P1^0;//定義輸出引腳變量voidmain(){P1_0=0; //輸出初值為0TMOD=0x02; //T0方式2定時TH0=256-25; //計25次，計數(shù)初值為模256減25TL0=TH0; TR0=1; //啟動T0while(1) //無限循環(huán)if(TF0){ //查詢T0溢出標志 TF0=0; //溢出標志復位 P1_0=!P1_0; //輸出求反 }}方法二：采用中斷方式實現(xiàn)#include<reg51.h>sbitP1_0=P1^0;//定義輸出引腳變量voidmain(){P1_0=0; //輸出初值為0TMOD=0x02; //T0方式2定時TH0=256-25; //計25次，計數(shù)初值為模256減25TL0=TH0;IE=0x82; //允許CPU響應中斷，允許T0發(fā)中斷請求TR0=1; //啟動T0for(;;){} //無限循環(huán)等待中斷}timer0()interrupt1using1{P1_0=!P1_0; //輸出求反}8．采用定時/計數(shù)器TO對外部脈沖進行計數(shù)，每計數(shù)10O個脈沖，TO切換為定時工作方式。定時1ms后，又轉為計數(shù)方式，如此循環(huán)不止。假定MCS-5l單片機的晶體振蕩器的頻率為6MHz，要求T0工作在方式1狀態(tài)，請編寫出相應程序。解：晶體振蕩器的頻率為6MHz,則機器周期為12×1/(6*106)=2us,要定時1ms，需計數(shù)次數(shù)為1000/2=500次#include<reg51.h>sbitP1_0=P1^0;voidmain(){while(1){TMOD=0x05;//T0計數(shù)，方式一TH0=(65536-100)/256;//計數(shù)100次TL0=(65536-100)%256;TR0=1;while(!TF0);//等待計數(shù)100次的溢出TF0=0; //溢出標志復位TMOD=0x01;//T0定時，方式一TH0=(65536-500)/256;//計數(shù)100次TL0=(65536-500)%256;TR0=1; //啟動T0while(!TF0); //等待定時時間到1ms的溢出TF0=0; //溢出標志復位}}9．設單片機的fosc=12MHz，使P1.O和P1.1分別輸出周期為1ms和lOms的方波，請用定時器TO方式2編程實現(xiàn)。解：fosc=12MHz，所以機器周期為1us。要使P1.0輸出周期為1000us的方波，可以通過定時中斷方式實現(xiàn)，定時時間為250us，定時計數(shù)2次來實現(xiàn)，對P1.0求反即可。要使P1.1輸出周期為10ms的方波，也可以通過定時中斷方式實現(xiàn)，定時時間為5ms，當時間到時，對P1.1求反即可。由于5ms/250us=20，所以也可以通過對250us的定時計數(shù)20次來實現(xiàn)。程序如下：#include<reg51.h>sbitP1_0=P1^0;//輸出周期為400us的方波的引腳sbitP1_1=P1^1;//輸出周期為10ms的方波的引腳unsignedcharnum1=0,num2=0;//中斷次數(shù)計數(shù)器，初值為0voidmain(){P1_0=0; //輸出初值為0P1_1=0; //輸出初值為0TMOD=0x02; //T0方式2定時TH0=256-250;//計200次，計數(shù)初值為模256減200TL0=TH0;IE=0x82; //允許CPU響應中斷，允許T0發(fā)中斷請求TR0=1; //啟動T0for(;;){} //無限循環(huán)等待中斷}voidtimer0()interrupt1using1{num1++;num2++; //中斷次數(shù)加1if(num1==2) //中斷次數(shù)達到2次{P1_0=!P1_0;//輸出P1_0求反num1=0;//中斷次數(shù)復位為0}if(num2==20){ //中斷次數(shù)達到20次num2=0; //中斷次數(shù)復位為0 P1_1=!P1_1; //輸出P1_1求反}}10．編寫程序，要求使用TO，采用方式2定時，在P1.0輸出周期為400us占空比為10:1的矩形脈沖。解：設fosc=12MHz，則機器周期為1us。設P1.0初值為0。周期為400us，可定義方式2定時，計數(shù)初值為256-40，一個周期中斷10次為400us，在中斷計數(shù)為1和2(或任意兩次計數(shù)之間)時，對P1.0求反即可。#include<reg51.h>sbitP1_0=P1^0;//輸出周期引腳unsignedcharcnt=0;//中斷次數(shù)計數(shù)器，初值為0voidmain(){P1_0=0; //輸出初值為0TMOD=0x02; //T0方式2定時TH0=256-40; //計40次，計數(shù)初值為模256減40TL0=TH0;IE=0x82; //允許CPU響應中斷，允許T0發(fā)中斷請求TR0=1; //啟動T0for(;;){} //無限循環(huán)等待中斷}voidtimer0()interrupt1using1{cnt++;//中斷次數(shù)加1if(cnt==1||cnt==2)P1_0=!P1_0;//中斷次數(shù)為1或2時對輸出引腳求反if(cnt==10)cnt=0;//中斷次數(shù)達到10時復位為0}第七章7.1.什么事串行異步通信？在串行異步通信中，數(shù)據幀的傳輸格式是什么？含義如何？答：串行異步通信是指在串行通信中發(fā)送端和接收端可以由各自的時鐘來控制數(shù)據的發(fā)送和接收，這兩個時鐘源彼此獨立，互不同步。數(shù)據幀的傳輸格式：起始位，數(shù)據位，奇偶校驗位和停止位含義：起始位用于實現(xiàn)發(fā)送和接收雙方設備之間的同步；數(shù)據位包含所要傳輸?shù)男畔?；奇偶校驗位用于判斷接收?shù)據的正確性；停止位表示一幀數(shù)據發(fā)送結束，開始下一幀數(shù)據的傳輸。7.3.89C51單片機串行通信接口控制寄存器有幾個？每個寄存器的含義是什么？答：有電源控制寄存器PCON和串行口控制寄存器SCONPCON中SMOD與串口通信有關。SMOD=0;串口方式1，2，3時，波特率正常。SMOD=1;串口方式1，2，3時，波特率加倍其余與串行通信無關SCON中SM0、SM1：串行口工作方式控制位SM2：多機通信控制位REN：串行口接收使能控制端；REN=1時，允許接收，REN=0時，禁止接收TB8：發(fā)送接收數(shù)據位8RB8：接收數(shù)據位8TI：發(fā)送中斷標志位；TI=1表示幀發(fā)送結束，TI可由軟件置0RI：接收中斷標志位；RI=1表示幀接收完成，RI可由軟件置07.4.在方式1和方式3的通信模式下，波特率通過那個定時器驅動產生？采用何種定時方式？如果要求采用晶振為11.0592MHz，產生的傳送波特率為2400b/s，應該怎樣對定時器初始化操作？答：由定時器1驅動產生，采用定時器1的工作方式2，自動從裝初值當晶振為11.0592MHz，波特率為2400b/s,由波特率公式：波特率=可求得初值a為F4H初始化操作：TMOD=0x20;TL1=0xF4;TH1=0xF4;PCON=0x00;SCON=0x00;TR1=1;8.3在由單片機80C51和一片ADC0809組成的數(shù)據采集系統(tǒng)中，假設ADC0809的地址為0x7ff8~0x7fff，畫出接口電路圖，并編寫每隔1ms輪流采集一次8個通道數(shù)據的程序。采樣100次取平均值。答：電路圖書上實例有，做了如下改動控制端ADDA，ADDB，ADDC分別接P2^0，P2^!,P2^2.刪去了譯碼器與邏輯器件器件，74LS373,74HC14,74HC02，中斷檢測端EOC接P3^2。參考程序如下，自己寫的沒經過仿真，#include<reg52.h>#include<absacc.h>#defineucharunsignedchar//宏定義#defineuintunsignedint#defineAD_0XBYTE[0xff8]//定義通道訪問地址#defineAD_1XBYTE[0xff9]#defineAD_2XBYTE[0xffa]#defineAD_3XBYTE[0xffb]#defineAD_4XBYTE[0xffc]#defineAD_5XBYTE[0xffd]#defineAD_6XBYTE[0xffe]#defineAD_7XBYTE[0xfff]sbitbusy=P3^2;//定義中斷請求端ucharcount=0;//定義采樣次數(shù)uchardatcode[100]={0};//定義數(shù)據存放數(shù)組intdat=0,dat1=0;//定義臨時數(shù)據與最終平均數(shù)據uchari,j,num;//定義變量voidmain(){TMOD=0x01;//定時器0工作方式1TL0=(65536-1000)/256;//1ms中斷一次TH0=(65536-1000)%256;EA=1;//開總中斷，定時器中斷，打開定時器0ET0=1;TR0=1;while(count<100)//100次數(shù)據求和函數(shù){ dat1=dat1+datcode[i]; count++; }dat=dat1/100;if(count>=100)count=0;}voidtimer0()interrupt1//中斷函數(shù){TMOD=0x01;TL0=(65536-1000)/256;TH0=(65536-1000)%256;AD_0=0;//啟動0通道AD轉換while(busy==1){num=AD_0+1;//把0通道數(shù)據附給num，并指向AD_1通道查詢datcode[i+1]=num;j++;if(j==7)//八次查詢完畢退出循環(huán){busy=0;j=0; }}}第一章習題參考答案1-1：何謂單片機？與通用微機相比，兩者在結構上有何異同？答：將構成計算機的基本單元電路如微處理器(CPU)、存儲器、I/O接口電路和相應實時控制器件等電路集成在一塊芯片上，稱其為單片微型計算機，簡稱單片機。單片機與通用微機相比在結構上的異同：(1)兩者都有CPU，但通用微機的CPU主要面向數(shù)據處理，其發(fā)展主要圍繞數(shù)據處理功能、計算速度和精度的進一步提高。例如，現(xiàn)今微機的CPU都支持浮點運算，采用流水線作業(yè)，并行處理、多級高速緩沖(Cache)技術等。CPU的主頻達到數(shù)百兆赫茲(MHz)，字長普遍達到32位。單片機主要面向控制，控制中的數(shù)據類型及數(shù)據處理相對