单片机原理及应用课后习题答案.doc

1、课后思考题级习题答案思考题与习题 1一、填空1.单片机按照用途通常分为 通用型 和 专用型 。2.单片机也称为 微控制器 和 单片微型计算机 。二、简答1.什么是单片机？答：单片机也称微控制器，它是将中央处理器、程序处理器、数据处理器、输入/输出接口、定时/计数器串行口、系统总线等集成在一个半导体芯片上的微计算机，因此又称为单片微型计算机，简称为单片机。2.简述单片机的特点和应用领域。答：（1）单片机体积小，应用系统结构简单，能满足很多应用领域对硬件功能的要求。（2）单片机的可靠性高。（3）单片机的指令系统简单，易学易用。（4）单片机的发展迅速，特别是最近几年，单片机的内部结构越来越完善。3.

2、写出 AT89S51 与 AT89S52 芯片的主要区别。内部程序存储区容量不同，52 的程序存储空间为 8K，内部数据存储空间为 256B，中断源 8 个，定时器计数器有 3 个，而 51 的程序存储空间为 4K，内部数据存储空间为 128B，中断源 5 个，定时器计数器有 2 个。思考题与习题 2一、填空题1.如果（PSW）=10H, 则内部 RAM 工作寄存器区的当前寄存器是第二 组寄存器，8 个寄存器的单元地址为 10H 17H 。2.为寻址程序状态字 F0 位，可使用的地址和符号有 PSW.5 、 0D0H.5 、 F0 和 0D5H 。3.单片机复位后，（SP）= 07H ，P0P

3、3= FFH ，PC= 0000H ，PSW= 00H A= 00H 。4.AT89S51 单片机的程序存储器的寻址范围是由 PC 决定的，由于AT89S51 单片机的 PC 是 16 位的，所以最大寻址范围为 64KB 。5.写出位地址为 20H 所在的位，字节地址 24H.0 。6.写出字节地址为 20H 的单元最高位的位地址为 07H ，最低位的位地址为 00H 。7.如果晶振频率 ，则一个时钟周期为 1.66667E-7，一个机器周MHz6OSCf期为 2us。8. AT89S51 单片机共有 26 个特殊功能寄存器。9. AT89S51 单片机片外数据存储器最多可以扩展 64KB。1

4、0.如果 CPU 从片外 ROM 的 0000H 单元开始执行程序，那么 EA引脚应接 低电平。二、选择题1.PC 的值是（ C ）。A.当前指令前一条指令的地址 B.当前正在执行指令的地址C.下一条指令的地址 D.控制器中指令寄存器的地址2.对程序计数器 PC 的操作是（ A ）。A.自动进行的 B.通过传送进行C.通过加“1”指令进行的 D.通过减“1”指令进行3.在 AT89S51 单片机中 P0 口作为（ D ）。A.数据总线 B.地址总线C.控制总线 D.数据总线和地址总线4. 在 AT89S51 单片机中（ C ）。A.具有独立的专用的地址总线 B.P0 口和 P1 口作为地址总线

5、C.P0 口和 P2 口作为地址总线 D.P2 口和 P1 口作为地址总线三、简答题1.AT89S51 单片机的 EA引脚有何功能？如果使用片内 ROM，该引脚该如何处理？答： E为该引脚的第一功能，为访问程序存储器控制信号。如果使用片内 ROM，则 信号为高电平。2.什么是指令周期，机器周期和时钟周期？答：指令周期是 CPU 每取出并执行一条指令所需的全部时间；机器周期是CPU 完成一个基本操作所需要的时间。时钟周期是指计算机主时钟的周期时间。3.堆栈的作用是什么？在程序设计时，为什么要对堆栈指针 SP 重新赋值？答：堆栈是一个特殊的存储区，主要功能是暂时存放数据和地址，通常用来保护断点和现

6、场；堆栈指针 SP 复位后指向 07H 单元，00H-1FH 为工作寄存器区，20H-2FH 为位寻址区，这些单元有其他功能，因此在程序设计时，需要对 SP 重新赋值。4.单片机复位有几种方法？答：1、上电复位 2、按键复位 3、看门狗复位 4、软件复位5. AT89S51 单片机运行出错或程序陷入死循环时，如何摆脱困境？可以采用复位键进行复位，使单片机初始化，也可以在软件中使用看门狗。6. AT89S51 单片机 P0P3 口的驱动能力如何？如果想获得较大的驱动能力，采用低电平输出还是高电平输出？答：P0 口每位可驱动 8 个 LSTTL 输入，而 P1.P2.P3 口的每一位的驱动能力，只

7、有 P0 口的一半。当 P0 口的某位为高电平时，可提供 400A 的电流；当P0 口的某位为低电平（0.45V）时，可提供 3.2mA 的灌电流，如低电平允许提高，灌电流可相应加大。所以，任何一个口要想获得较大的驱动能力，只能用低电平输出。7. AT89S51 单片机内部 RAM 低 128 单元划分为几个部分？每部分有什么特点？答：工作寄存器区、位寻址区、用户 RAM 区。每部分特点如下：00H-1FH 为工作寄存器区，共 32 个单元，被分为 4 组，每组有八个寄存器（R0-R7）。任意时刻，CPU 只能使用一组寄存器，当前正在使用的寄存器组被称为当前寄存器。在程序运行过程中如果不使用的

8、寄存器也可以作为 RAM 使用。20H-2FH 为位寻址区，共 16 个单元。这 16 个单元可以作为字节单元使用，同时这 16 个单元的每一位也可以单独使用，即位寻址。30H-7FH 为用户 RAM 区，用于存放各种数据、中间结果，起到数据缓冲的作用。在实际使用中，常需要把堆栈设在用户 RAM 中。8. AT89S51 单片机的片内都包含了哪些功能部件？各个功能部件主要的功能是什么？答： 1 个微处理器（CPU）；128 个数据存储器（RAM）单元；4KB Flash 程序存储器；4 个 8 位可编程并行 I/O 口；1 个全双工串行口；2 个 16 位定时器/计数器；1 个看门狗定时器；1

9、 个中断系统，5 个中断源，2 个优先级；26 个特殊功能寄存器（SFR）；1 个看门狗定时器。9.程序存储器的空间中，有 5 个特殊单元，分别对应 AT89S51 单片机 5 个中断源的入口地址，写出这些单元的地址及对应的中断源。中断源 中断入口地址外部中断 0 0003H定时/计数器 0 溢出中断 000BH外部中断 1 0013H定时/计数器 1 溢出中断 001BH串行中断 0023H10. AT89S51 单片机有几个存储器空间？画出它的存储器结构图。AT89S51 单片机的有 3 个存储器空间，即片内片外统一编制的程序存储器，片内数据存储器和片外数据存储器。11.什么是空闲方式？怎

10、样进入和退出空闲方式？答：空闲方式：CPU 处于休眠的状态，而片内所有其他外围设备保持工作状态，即振荡器保持工作，时钟脉冲继续输出到中断、串行口、定时器等功能部件，使它们继续工作，但时钟脉冲不再送到 CPU，因而 CPU 停止工作。进入：每当 CPU 执行一条将 IDL 位置 1 的指令，就使它进入空闲方式，CPU 即停止工作，进入空闲方式。退出：两种：一是被允许的中断源请求中断时，由内部的硬件电路清 0 IDL 位，终止空闲方式；另一种方式是硬件复位。RST 引脚上的复位信号直接将IDL 为清 0，从而使单片机退出空闲方式。12.什么是掉电方式？怎样进入和退出掉电方式？答：掉电：振荡器停止工

11、作，单片机内部所有的功能部件全部停止工作。进入：CPU 执行一条将 PD 位置 1 的指令，就使单片机进入掉电方式。退出：唯一的方法是硬件复位，复位后单片机内部特殊功能寄存器的内容被初始化，PCON=0，从而退出掉电方式。13.AT89S51 单片机的控制信号引脚有哪些？说出其功能。答： RST(9 脚)：复位信号输入端，高电平有效。当振荡器工作时，RST 引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。ALE (30 脚)：地址锁存控制信号。当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE 输出脉冲用于锁存低 8 位地址。(29 脚)：程序储存允许输出端，是外部程序存储器的读选通信号，PSEN低电平

12、有效。当 AT89S51 从外部程序存储器取指令时，每个机器周期两次有效，即输出两个脉冲。当访问外部数据存储器，不会出现两次有效的信号。 (31 脚)： 为该引脚的第一功能，为访问程序存储器控制信号。当AEA信号为低电平时，对 ROM 的读操作限定在外部程序存储器；而当 信号为E EA高电平时，则对 ROM 的读操作是从内部程序存储器开始，并可延续至外部程序存储器。4、设计一个电路，使单片机的 P0 口能驱动 8 只发光二极管。思考题与习题 3思考题与习题 3一、 填空1.假定外部数据存储器 3000H 单元的内容为 50H，执行下列指令后，累加器 A 中的内容为 50H 。 MOV DPTR

13、,#3000HMOVX A，DPTR2.假定累加器 A 中的内容为 30H，DPTR 中的内容为 2000H，执行指令：MOVC A，A+DPTR后，把程序存储器 2030H 单元的内容送入累加器 A 中。3.已知(30H)=21H ，(31H)=04H，说明下列程序的功能 ,执行后(30H)= 04H ，(31H)= 21H 。PUSH 30H PUSH 31H POP 30H POP 31H 4.已知程序执行前，在 AT89S51 单片机片内 RAM 中，（A ）=33H，（R0 ）=28H，（ 28H）=0BCH，写出执行如下程序后，（A） = 63H 。ANL A,#60HORL 28

14、H,AXRL A,R0CPL A5.对程序存储器的读操作使用的指令 MOVC 指令 。6.对外部数据存储器的读操作使用的指令 MOVX 指令 。7.执行如下三条指令后，20H 单元的内容是 0FH M O V R 0，20H M O V 40H，0 F H M O V R 0，40H 二、判断判断以下指令的正误。(1) MOV R1,R2 (2)MOV 20H,R3 (3)DEC DPTR (4)INC DPTR (5)MOVX A,R1 (6)MOVC A,DPTR (7)PUSH DPTR (8)CLR R1 (9)MOV 20H,30H (10)MOV F0,C (11) CPL R7

15、(12)RC A 三、简答1.MCS-51 共有哪几种寻址方式？试举例说明。(1)寄存器寻址方式 MOV A,R2 (2)直接寻址方式 MOV A,30H(3)寄存器间接寻址方式 MOV A,R0 (4)立即寻址 MOV A,#20H (5)变址寻址 MOVC A,A+ DPTR(6)相对寻址 SJMP rel(7)位寻址 MOV C, 0D5H;2.MCS-51 指令按功能可以分为哪几类？每类指令的作用是什么？数据传送类指令（28 条）；数据传送是指将源地址单元中的数据传送到目的地址单元中，且源地址单元中的数据保持不变，或者源地址单元中的数据与目的地址单元中的数据互换。算术运算类指令（24

16、条）；这类指令中，大多数都要用累加器 A 来存放源操作数，另一个操作数是工作寄存器 Rn、片内 RAM 单元或立即数。执行指令时，CPU 总是将源操作数与累加器 A 中的操作数进行相应操作，然后将结果保留在累加器 A 中，同时会影响程序状态字 PSW 中的溢出标志 OV、进位标志CY、辅助进位标志 AC 和奇偶标志位 P。逻辑运算及移位类指令（25 条）；在这类指令中，仅当目的操作数为累加器 A 时对奇偶标志位 P 有影响，其余指令均不影响 PSW 的状态。控制转移类指令（17 条）；位操作类指令（17 条）。MCS-51 系列单片机的硬件结构中有一个位处理器，对位地址空间具有丰富的位操作指令

17、。由于位操作数是“位” ，取值只能是 0 或 1，故又称为布尔操作指令。3.访问 SFR，可使用哪些寻址方式？寄存器寻址，直接寻址，位寻址4.执行指令：MOV A，R0 ；在程序状态字 PSW 中 RS1=0，RS0=0; RS1=1，RS0=0 的两种情况下，上述指令执行结果有何不同？RS1=0，RS0=0 时，是将内部 RAM 00H 单元中的内容传送给累加器 A， RS1=1，RS0=0 时，是将内部 RAM 10H 单元中的内容传送给累加器 A4.SJMP（短转移）指令和 LJMP（长对转移）指令的目的地址的范围各是多少？SJMP 指令的目的地址范围是-128B+127B；LJMP 指

18、令的目的地址范围是 64KB。5.JB 指令和 JBC 指令的区别是什么？6.答：这类指令是判断直接寻址位是否为“1” 或为“0”，当条件满足时转移，否则继续顺序执行。而 JBC 指令当条件满足时，指令执行后同时将该位清“0” 。7.指出下列每条指令的寻址方式。（1）MOV A，40H ；直接寻址（2）MOV 30H，#00H ；立即寻址（3）SJMP LOOP ；相对寻址（4）MOVC A，A+DPTR ；变址寻址（5）MOVX A，R0 ；寄存器寻址（6）MOV C，20H ；位寻址（7）MOV 20H，R3 ；寄存器寻址（8）MOV 31H，20H ；直接寻址8.已知程序执行前，在 AT

19、89S51 单片机片内 RAM (10H)=20H，(20H)=33H，(33H)=45H，(45H)=56H，（P1 ）=30H 。分析下列程序按顺序执行每条指令后的结果。MOV A,33H ；（A）=45HMOV R1，A ；（R1）=45HMOV R1，#0FFH ；（45H）0FFHMOV 45H,33H ；（45H）=45HMOV R0,#10H ；（R0）=10HMOV A,R0 ；（A）=20HMOV P1,#0FFH ；（P1）=0FFHMOV A ,P1； ；（P1 ） =30HMOV 20H,A ；（20H）=30H9.已知程序执行前，在 AT89S51 单片机片内 RAM

20、 中，(A)=85H ，(R0)=20H， (20H)=0AFH，(Cy)=1 ，(21H)=0FFH。写出下列指令独立执行后寄存器和存储单元的内容，若该指令影响标志位，写出 CY、AC 、OV 和 P 的值。ADD A，R0 ；CY=1，AC=1，OV=1，P=1 ,（A）=34HADDC A, 21H ; CY=1，AC=1， P=1，OV=0 ,（A ）=85HSWAP A ; （A）=58H ，P=1SUBB A,#50H ; CY=0，AC=0， P=1，OV=1 ,（A）=34HDEC R0 ;R0=1FHXCHD A,R0 ;（A）=8FH，（20H）=0A5H ，P=110.

21、写出完成如下要求的指令，但是不能改变未涉及位的内容。（1）把 ACC.3， ACC.4，ACC.5 和 ACC.6 置“1”。ORL A,#01111000B（2）把累加器 A 的中间 4 位清“0”。ANL A,#11000011B（3）将内部数据存储器 10H 单元中的数据的高 2 位，低 3 位清“0”。ANL 10H,#00111000B（4）将内部数据存储器 50H 单元中的数据所有位取反。XRL 50H,#11111111B（5）将内部数据存储器 40H 单元中的数据高 4 位取反。XRL 40H,#11110000B（6）将内部数据存储器 10H 单元中的数据低 3 位置 “1”

22、。ORL 10H,#00000111B11.分析执行下列指令序列所实现的逻辑运算式MOV C，P1.0 ANL C，/P1.1 MOV 20H, CMOV C，/P1.0 ANL C， P1.1 ORL C， 20HMOV P3.0，C P3.0=(P1.0/P1.1)(/P1.0P1.1) 思考题与习题 4一、简答题1.什么是汇编语言源程序、汇编、汇编程序？（1）使用汇编语言编写的程序称为汇编语言源程序。（2）汇编语言程序不能直接在计算机上运行，需要将它翻译成机器语言程序，也就是目标代码程序，这个翻译过程称为汇编。（3）完成汇编任务的程序成为汇编程序。2.什么叫伪指令，有什么作用？所谓伪指令

23、是 告诉汇编程序应该如何完成汇编工作，只有在汇编前的源程序中才有伪指令，而在汇编后没有机器代码产生。伪指令具有控制汇编程序的输入输出、定义数据和符号、条件汇编、分配存储空间等功能。二、编程题1. 在外部 RAM3000H 单元中有一个 8 位二进制数，试编程将该数的低四位屏蔽掉，并送给外部 RAM3001H 单元中。MOV DPTR,#3000HMOVX A,DPTRANL A,#0F0HINC DPTRMOVX DPTR,A 2. 已知 ，试编写延时 20ms 和 1s 的程序MHz12OSCfDELAY20MS: MOV R6,#100 ;延时 20ms D1: MOV R7,#98nop

24、D2: DJNZ R7,D2DJNZ R6,D1RETENDDELAY1S: MOV R7,#250DEL1: MOV R6,#200DEL2: MOV R5,#98DEL3: DJNZ R5,DEL3NOPDJNZ R6,DEL2DJNZ R7,DEL1RETEND3. 用查表的方法求 06 之间的整数的立方。已知整数存在内部 RAM30H 单元中，查表结果回存 30H 单元。MOV DPTR,#tabMOV A,30HMOVC A,A+DPTRMOV 30H,ARetORG 1000HTAB: DB 00H,01H,08H,1BH,40H,7DH,0D8H4. 若有 3 个无符号数 x、

25、y、z 分别在内部存储器 40H、41H、42H 单元中，试编写一个程序，实现 x y 时，xz 的结果存放在 43H、44H 单元中；当xy 时，yz 的结果存放入 43H、44H 单元中。MOV A,40HCLR CSUBB A,41H ;相减比较大小JC L1 MOV A,40H ；x=ySJMP L2L1:MOV A,41H ;xyL2:ADD A,42HMOV 43H,AMOV A,#0 ;保存进位到 44H 单元ADDC A,#0MOV 44H,A5. 在内部 RAM 的 BLOCK 开始的单元中有一无符号数据块，数据块长度存人LEN 单元。试编程求其中的最小的数并存入 MINI 单元。MOV R2, #11H ；要比较的数据字节数MOV R1 , #BLOCK；置数据块的首地址DEC LEN MOV A , R1 LOOP: MOV MINI,AINC R1CLR CSUBB A，R1 ；两个数比较JC LOOP1 ；C=1，A 中的数小，跳转到 LOOP1MOV A，R1 ；C=1 ，则把小数送给 ASJMP LOOP2LOOP1: MOV A,MINI LOOP2: DJNZ R2, LOOP ；比较是否结束MOV 50H,A ；把大数存入 50H 单元RET6. 在外部 RAM3000H 起始的单元中存放一组有符号数，字节个数存在内部