1、习题一参考答案 1-1 假设某 CPU含有 16 根地址线， 8 根数据线，那么该 CPU的最大寻址能力为多少KB? 答： CPU的最大寻址能力为： K64222 61016 1-2 在计算机里，一般具有哪三类总线？请说出各自的特征 (包括传输的信息类型、单向传输还是双向传输 )。 答： 1、数据总线，双向，输入输出数据信息； 2、地址总线，单向，输出地址信息； 3、控制总线，具体到某一根控制线为单向，输入或者输出控制信息； 1-3 MCS-51 系列单片机 时钟周期、机器周期与 指令周期这三者关系如何？ CISC 指令系统 CPU所有指令周期是否均相同？ 答：时钟周期即为振荡周期，由外接晶振
2、频率或外部输入的时钟频率决定，机器周期由12 个时钟周期（或 6 个）构成，指令周期由 1 4 个机器周期构成；指令周期因具体指令不同而不同； 1-4 计算机字长的含义是什么？ MCS-51 单片机的字长是多少？ 答：计算机字长是指 CPU一次能够处理的信息位长度； MCS-51 单片机的字长是 8 位。 1-5 ALU单元的作用是什么？一般能完成哪些运算操作？ 答： ALU 单元的作用是进行算术逻辑运算；算术运算主要是加 、减、乘、除，逻辑运算主要是与、或、非、异或等。 1-6 CPU内部结构包含了哪几部分？单片机 (MCU)芯片与通用微机 CPU有什么异同？ 答： CPU主要包括算术逻辑单
3、元 ALU、控制单元 CU 和内部寄存器；单片机 (MCU)芯片是在通用 CPU的基础上增加存储器、定时器 /计数器、通信接口以及各种接口电路等构成。 1-7 在单片机系统中常使用哪些存储器？ 答：包括程序存储器 ROM 和数据存储器 RAM。 1-8 指令由哪几部分组成？ 答：一般由操作码和操作数组成，部分指令只有操作码而无操作数。 1-9、什 么是汇编语言指令？为什么说汇编语言指令比机器语言指令更容易理解和记忆？通过什么方式可将汇编语言程序转化为机器语言程序？ 答：【 1】用助记符表示的指令 【 2】因为在汇编语言指令中每条操作码、操作数都是用特定符号表示；而机器语言中的操作码和操作数均用
4、二进制表示，没有明显特征 【 3】可通过专门的软件或手工查表方式 1-10、汇编语言程序和汇编程序这两个术语的含义是否相同？ 答：两者含义不同； 1.汇编语言程序指由汇编语言指令构成的程序； 2.汇编程序指将完成汇编语言指令转换为机器语言指令的程序 1-11、什么是寻址方式？对于双操作数指令来说，为什么不需要指定操作结果存放位置？ 答：【 1】确定指令中操作数所在存储单元地址的方式 【 2】在现代计算机系统中，对于双操作数指令，一般将指令执行后的结果放在第一个操作数（即目标操作数），这样可以减少指令码的长度 1-12、指出下列指令中每一操作数的寻址方式？ 答：【 1】目标操作数为寄存器寻址，源
5、操作数为立即数寻址 【 2】目标操作数为直接寻址，源操作数为寄存器寻址 【 3】目标操作数为直接寻址，源操作数为直接寻址 【 4】目标操作数为直接寻址，源操作数为寄存器间接 寻址 【 5】寄存器寻址 注：在单片机中，问到指令的寻址方式，既要答目标操作数的寻址方式，也要答源操作数的寻址方式，这与微机不同，请切记！ 1-13、单片机的主要用途是什么？新一代 8 位单片机芯片具有哪些主要技术特征？列举目前应用较为广泛的 8 位、 32 位单片机品种。 答：【 1】数值计算，能实时监测系统的输入量，控制系统的输出量，从而实现自动控制功能，主要面向工业控制等 【 2】可参考 23 页 【 3】可参考 2
6、122 页 习题二参考答案 2-1 80C54、 80C32、 87C54、 89C54 CPU 有什么不同？在由 80C32 芯片组成的应用系统中引脚是如何连接的？为什么要这样连接？ 答：略 2-2 8XC5X，如 89C52 单片机内部含有哪几类存储器？各自的容量分别是多少？ 答：包括程序存储器 8K和数据存储器 256B。 2-3 8XC5X 系列 CPU 共有多少根 I/O 引脚？在什么情况下，不能将 P0 口作为通常意义上的输入 /输出引脚使用？ 答：共有 I/O 引脚 32 根；在 P0 作为地址数据总线端口使用时就不能作为普通 I/O 口使用。 2-4 简述 P1 口的内部结构。
7、为什么将 P1 口引脚作为输入引脚使用前，一定要向 P1口锁存器 相应位写入 “1”？ 答：主要由两个三态门、一个 D 型锁存器、一个 MOS 管和一个上拉电阻构成； P1 作为输入引脚使用时一定要先写入“ 1”，其目的是使内部 MOS 管处于截止状态，避免 MOS管对输入信号构成影响。 2-5 根据 8XC5X 系列 CPU P1 P3 口结构，如果用 P1.x 引脚驱动 NPN 三极管，则最大集电极电流 ICMAX 为多少？ (假设取 100)。 答：假设内部上拉电阻的阻值为 K20 ，三极管发射结正向导通电压为 V7.0 ，则： 基极电流： mAK VIB 215.020 7.05 集电
8、极电流： mAmAII BC 5.212 1 5.0*1 0 0 2-6 地址 /数据分时复用的含义是什么？ 8XC5X P0 口与存储器，如 62256 相连时，两者之间需要接什么功能的芯片，才能锁存低 8 位地址信息？试画出 8XC5X与 SRAM 62256芯片 (作数据存储器使用 )之间的连接图。 答：地址 /数据分时复用是指总线既可作为数据线，也可作为地址线，但是具体到某一时刻只能作为数据线或者地址线；与 62256 相连时，在存储芯片和单片 机芯片之间必须加锁存芯片，如 74LS373 等，用来锁存低 8 位地址信息； 连接电路图（见课本，略） 2-7 8XC5X 单片机 CPU
9、复位后，使用了哪一工作寄存器区？其中 R1 对应的物理存储单元地址是什么？ 答： 8XC5X 单片机 CPU 复位后，使用了工作寄存器区 0；此时 R1 对应的物理存储单元的地址为 01H。 2-8 如果希望工作寄存器组中 R0 对应的物理存储单元为 10H，请写出系统复位后，实现这一要求的指令。 答： SETB CS1 CLR CS0 2-9 说出访问下列寄存器或存储空间可以使用的寻址方 式，并举例： (1) 8XC5X 系列内部 RAM 前 128 字节。 答：直接和寄存器间接寻址。 (2) 8XC52/54/58 系列内部 RAM 后 128 字节。 答：寄存器间接寻址 (3) 特殊功能
10、寄存器。 答：直接寻址。 (4) 外部数据存储器。 答：寄存器间接寻址 2-10 8XC5X CPU 的机器周期与时钟周期是什么关系？如果晶振频率为 12 MHz，则一个机器周期是多少微秒？ 答： 1）、 12 个时钟周期构成 1 个机器周期。 2）、 1uS 2-11 8XC5XX2 CPU的机器周期与时钟周期是什么关系？为什 么说当 CKCON 寄存器为 01H时，时钟频率为 6 MHz 的 8XC5XX2 系统运行速度与时钟频率为 12 MHz 的 8XC5X系统的运行速度相同？ 答：可以选择“机器周期 /12 时钟”或“机器周期 /6 时钟”。当 CKCON 寄存器为 01H时，时钟频
11、率为 6 MHz 的的 8XC5XX2 机器周期为： uSMHz 16 6 。而时钟频率为 12 MHz的 8XC5X 系统的机器周期为： uSMHz 11212 。 2-12 在晶振输出端 X2 引脚应观察到什么样的波形？当晶振频率 较低时，如何使 X2引脚输出为理想状态下的波形？ 答：方波。 2-13 分析 MCS-51 写外部数据存储器写时序，说明为什么可使用 74LS573 或 74LS373芯片扩展 MCS-51 的输入口，而不能扩展输出口。请画出使用两片 74LS373 芯片扩展 MCS-51的输入口、使用两片 74LS237 扩展输出口的电路图 (假设系统中无需扩展外部存储器 )
12、。 答：使用边沿触发器作为输出锁存器时可以可靠的锁存输出数据。 2-14 8XC5X CPU复位后内部 RAM各单元的内容是否改变？程序计数器 PC的值是什么？ 答：否。此时 PC=0000H. 2-15 MCS-51 单片机通过什么指令读 /写外部数据存储器？通过什么引脚选通外部数据存储器？ 答：使用 MOVX 读写外部数据存储器。通过 RD 或者 WR . 2-16 画出由一片 80C32 CPU、一片 27128 EPROM 和一片 6264 SRAM 组成的单片机应用系统，要求给出有关信号的连接以及各自存储空间的地址范围。 答：略 2-17 在图 2-7 所示的电路中，假设驱动引脚为
13、P1.0，则执 行了如下程序段后，累加器Acc 的内容为什么？这又说明了什么？ SETB P1.0 JB P1.0， NEXT1 MOV A， #0AAH SJMP EXIT NEXT1： MOV A， #55H EXIT： NOP 答： Acc 的内容为 AAH。因为 JB P1.0, NEXT1 是根据 P1.0 的电平进行判断转移，如果P1.0 引脚的电平为高则转移。因为三极管导通时 P1.0 引脚被钳位到低电平。 习题三参考答案 3-1 MCS-51 内部 RAM低 128 字节支持哪些寻址方式？请写出用不同寻址方式 将内部RAM 30H 单元信息传送到累加器 A的指令或程序片段；内部
14、 RAM 高 128 字节支持哪些寻址方式？请写出将内部 RAM 80H单元内容传送到累加器 A的指令或程序片段。 答：略： 3-2 简述 “RET”与 “RETI”指令的区别。 答： 1） RET 是子程序返回指令， RETI 是中断服务程序返回指令； 2） RETI 在返回时会清除有关中断标志位，而 RET 不具有此功能。 3-3 指出下列指令中每一操作数的寻址方式。 (1) MOV 40H， A (2) MOV A， R0 (3) MOVX DPTR， A (4) MOVC A， A DPTR (5) ADD A， #23H (6) PUSH Acc (7) MOV P1， 32H (8
15、) MOV C， P1.0 (9) INC P0 (10) DEC R2 (11) SJMP EXIT 答：略 3-4 执行 “CJNE A， #60， NEXT”指令后，寄存器 A中的内容是否被改变？请验证。 答：否。 3-5 写出实现下列要求的指令或程序片段，并在仿真机上验证。 (1) 将内部 RAM 20H单元内容与累加器 A相加，结果存放在 20H单元中。 答： ADD A, 20H MOV 20H, A (2) 将内部 RAM 80H 单元内容与内部 RAM 31H单元内容相加，结果存放到内部 RAM 的 31H单元中。 答： MOV R0, #80H MOV A, R0 ADD A
16、, 31H MOV 31H, A (3) 将内部 RAM 20H 单元内容传送到外部 RAM 20H单元中。 答： MOV A, 20H MOV DPTR, #0020H MOVX DPTR, A (4) 将程序状态字寄存器 PSW 内容传送到外部 RAM 的 0D0H单元中。 答： MOV A, PSW MOV DPTR, #00D0H MOVX DPTR, A (5) 将内部 RAM 08H 7FH单元，共 120 字节传送到以 8000H 为首地址的外部 RAM中。 答： MOV DPTR, #8000H MOV R0, #08H MOV R2, #120 LOOP: MOV A, R0
17、 MOVX DPTR, A INC R0 INC DPTR DJNZ R2, LOOP END (6) 将外部 RAM 8000H 0803FH单元，共 64 字节传送到以 40H为首地址的内部 RAM中。 答： MOV DPTR, #8000H MOV R0, #40H MOV R2, #64 LOOP: MOVX A, DPTR MOV R0, A INC DPTR INC R0 DJNZ R2, LOOP END (7) 将外部 RAM 8000H 0807FH单元，共 128 字节传送到以 0000H 为首地 址的外部RAM 中。 答： AURX1 EQU 0A2H ;注意要自己定义
18、MOV DPTR, #8000H INC AUXR1 MOV DPTR, #0000H INC AUXR1 MOV R0, #128 LOOP: MOVX A, DPTR INC DPTR INC AUXR1 MOVX DPTR, A INC DPTR INC AUXR1 DJNZ R0, LOOP END (8) 将存放在内部 RAM 的 40H、 41H和外 部 RAM 的 8000H、 8001H的 16 位二进制数相加，结果存放在内部 RAM 的 40H和 41H单元中 (假设低位字节存放在低地址中 )。 答： MOV DPTR, #8000H MOVX A, DPTR ;注意使用 M
19、OVX 指令，下同 ADD A, 40H MOV 40H, A INC DPTR MOVX A, DPTR ADDC A, 41H MOV 41H, A END (9) 如果 0 9 七段数码显示器对应的字模码 3FH， 06H， 5BH， 4FH， 66H， 6DH， 7DH， 07H， 7FH， 6FH存放在 1000H为首地址的程序存储器中，写出将数字 4 对应的字模码输出到外部 RAM 3003H 单元 (即扩展 I/O 端口地址 )的程序段。 答： MOV DPTR, #1000H MOV A, #4 MOVC A, A+DPTR ;注意使用 MOVC 指令 MOV DPTR, #3
20、003H MOVX DPTR, A ；注意使用 MOVX 指令 ORG 1000H DB 03FH,06H,5BH,4FH,55H,66H,6DH,6DH,07H,7FH,6FH END (10) 将内部 RAM 01H 0FFH 单元内容清零。 答： MOV R0, #01H LOOP: MOV R0, #0 INC R0 CJNE R0, #0FFH, LOOP END (11) 我国 FSK来电显示采用单数据消息格式，其中第 0 字节为消息类型 (固定为 04，即单数据消息格式标志 )，随后的一个字节为消息体长度，消息体内的消息字包括了来电日期(月、日 )与时间 (时、分 )(8 个字节
21、 )及主叫号码，最后一个字节为校验信息 (校验算法可概括为：从消 息类型字节到主叫号码最后一个字节按 256 模式累加和，再求补码 )。试写出相应的校验程序片段 (假设来电信息从内部 RAM 30H单元开始存放 )。 答： (12) 使内部 RAM 20H单元的 b7、 b3 位清零， b6、 b2 位置 1， b4、 b0 位取反，其他位不变。 答： SETB 20H.6 ;如果给定的地址不在 20H2FH 之间，则不能用位寻址 SETB 20H.2 CLR 20H.7 CLR 20H.3 CPL 20H.4 CPL 20H.0 (13) 将 IPH寄存器的 b7、 b5 位清零， b2、
22、b0 位置 1，其他位不变。 答： IPH EQU 0B7H MOV A, IPH ANL A, #01011111B ORL A, #00000101B MOV IPH, A END (14) 将内部 RAM 30H单元乘 4(假设 30H单元内容不超过 63)。 答： MOV 30H, #4 MOV A, 30H RL A RL A MOV 30H, A END (15) 将存放在内部 RAM 40H、 41H和外部 RAM 8000H、 8001H的四位 BCD 码相加，结果存放在内部 RAM 40H、 41H、 42H单元中 (假设低位字节存放在低地址中，高位字节存放在高地址中 )。
23、答： MOV DPTR, #8000H MOVX A, DPTR CLR C ADD A, 40H DA A MOV 40H, A INC DPTR MOVX A, DPTR ADDC A, 41H DA A MOV 41H, A MOV 42H, C END (16) 将立即数 32H传送到内部 RAM 30H单元中。 答： MOV 30H, #32H (17) 将立即数 32H传送到内部 RAM 88H单元中。 答： MOV R0, #88H MOV R0, 32H END (18) 将 Acc.3 位送 Acc.0 位。 答： MOV C, ACC.3 MOV ACC.0, C END
24、(19) 用 MCS-51 位指令，实现 0.11.12.13.1 PPPP 的逻辑运算。 答： MOV C, P1.3 ANL C, /P1.2 MOV 20H.0, C ;暂存 MOV C, P1.1 ORL C, P1.0 CPL C ORL C, 20H.0 END 3-6 假设 4 位 BCD 码压缩存放在 R3、 R2 中，试编写 BCD 减 1 的程序段，并在仿真机上验证。 答： ;相当于 WXYZ+10000-1=WXYZ+9999 CLR C; MOV A, R2 ADD A, #99 DA A MOV R2, A MOV A, R3 ADDC A, #99 DA A MOV
25、 R3, A END 3-7 利用双 DPTR 功能，将存放在程序存储区内的数表 (共计 16 字节，首地址为DATATAB)传送到以 4000H为首地址的外部 RAM 中。 答： AUXR1 EQU 0A2H MOV DPTR, #DATATAB INC AUXR1 MOV DPTR, #4000H MOV R7, #16 ;16 个字节 MOV A, #0 ;最开始的位置 LOOP: MOV R6, A ;暂存 A的值 MOVC A, A+DPTR ;注意用 MOVC，同时职能用 A做变址寄存器 INC DPTR MOVX DPTR, A ;注意使用 MOVX 指令 MOV A, R6 I
26、NC DPTR I INC A ;A的值增 1，指向下一个字节 DJNZ R7, LOOP DATATAB: DB 01H,02H, 03H,04H, 01H,02H,03H,04H END 3-8 将存放在 R3、 R2 中的三位压缩 BCD 码转换为二进制形式。 答： 三位 BCD 码 999 MAIN: MOV A, R2 ANL A, #0F0H SWAP A MOV B, #10 MUL AB MOV B, A /存放十位 MOV A, R2 ANL A, #0FH ADD A, B /加个位 MOV R2, A /暂存 / MOV A, R3 ANL A, #0FH MOV B,
27、#100 MUL AB / ADD A, R2 / MOV R2, A / MOV A, B / ADDC A, #0 MOV R3, A 3-9 将存放在 R2 中不超过十进制 99 的二进制数转换为压缩 BCD 码，结果存放在 R2中。 答： MOV A, R2 MOV B, #10 DIV AB SWAP A ORL A,B MOV R2,A 3-10 在 32 位除 16 位的多位除法运算中，如果已知除数在 8000H FFFFH之间，为缩短运算时间，是否需要扩展被除数？请写出相应的程序段。 答：不需要，因为 32 位二进制（ FFFFFFFFH）表示的最大十进制数为 4294967295，除以 80000HFFFFH 之间的数，其结果 =1FFFFH(注：“ 1”存放在进位位 )，所以用 32 位已经
