单片机原理及应用课后习题答案解析.pdf
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1、课后思考题级习题答案思考题与习题1-、填空1、单片机按照用途通常分为 通 用 型 与 专用型。2、单片机也称为 微控制器 与 单片微型计算机。二、简答1、什么就是单片机?答:单片机也称微控制器,它就是将中央处理器、程序矢理器、数据处理器、输入/输出接口、定时/计数器串行口、系统总线筹集成在一个半导体芯片上得微计 算 机,因此又称为单片微型计算机,简称为单片机。2.简述单片机得特点与应用领域。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得 要 求。(2)单片机得可靠性高。(3)单片机得指令系统简单,易学易用。(4)单片机得发展迅速,特别就是最近几年,单片机得内部结构越来
2、越完善。3.写出A T 8 9 s 5 1与A T 8 9 s 5 2芯片得主要区别。内部程序存储区容量不同,5 2得程序存储空间为8 K,内部数据存储空间为2 5 6 B,中断源8个,定时器/计数器有3个,而5 1得程序存储空间为4 K,内部数据存储空间为1 2 8 B,中断源5个,定时器/计数器有2个。思考题与习题2-、填空题1、如果(P S W)=1 0 H,则 内 部R A M工作寄存器区得当前寄存器就是第三组寄存器,8个寄存器得单元地址为 1 0 H 1 7 H 。2、为寻址程序状态字F 0位,可使用得地址与符号有P S W、5、0D O H、5 、F 0 与 OD5H。3、单片机复
3、位后,(S P)=0 7 H ,P 0 P 3=F F H ,P C=0 0 0 0 H ,P S gO O H A=O O H4 A T 8 9 S 5 1单片机得程序存储器得寻址范围就是由P C 决 定 得,由于A T 8 9 s 51单片机得PC就是 1 6 位 得,所以最大寻址范围为 6 4 KB。5、写出位地址为2 0 H所在得位,字 节 地 址2 4 H、0 .6、写出字节地址为2 0 H得单元最高位得位地址为0 7 H ,最低位得位地址为 O O H 。7、如果晶振频率/o s c =6 M H z,则一个时钟周期为1、6 6 6 6 7 E 7,一个机器 周 期 为 运。8 A
4、 T 8 9 s 5 1单片机共有组个特殊功能寄存器。9、A T 8 9 S 5 1单片机片外数据存储器最多可以扩展姻.1 0、如 果C P U从片外R O M得0 0 O 0 H单元开始执行程序,那么诙引脚应接低电平.二、选择题1、P C得值就是(C )。A、当前指令前一条指令得地址 B、当前正在执行指令得地址C、下一条指令得地址D、控制器中指令寄存器得地址2、对程序计数器P C得操作就是(A )。A、自动进行得 B、通过传送进行C、通 过 加 1 指令进行得 D、通 过 减“1 指令进行3、在A T 8 9 s 51单片机中P 0 口作为(D )。A、数据总线 B、地址总线C、控制总线 D
5、、数据总线与地址总线4、在A T 8 9 s 51单片机中(C )。A、具有独立得专用得地址总线 B、P O 口与P 1 口作为地址总线C、P 0 口与P 2 口作为地址总线 D、P 2 口与P 1 口作为地址总线三、简答题1 A T 8 9 S 5 1单片机得记引脚有何功能?如果使用片内ROM,该引脚该如何处理?答:正为该引脚得第一功能,为访问程序存储器控制信号。如果使用片内R O M,则正信号为高电平2什么就是指令周期,机器周期与时钟周期?答:指令周期就是C P U每取出并执行一条指令所需得全部时间;机器周期就是CPU完成一个基本操作所需要得时间。时钟周期就是指计算机主时钟得周期时 间。3
6、、堆栈得作用就是什么?在程序设计时,为什么要对堆栈指针SP重新赋值?答:堆栈就是一个特殊得存储区,主要功能就是暂时存放数据与地址,通常用来保护断点与现场;堆栈指针S P复位后指向0 7 H单 元,O O H 1 F H为工作寄存器区,20H-2FH为位寻址区,这 些 单 元 有 其 她 功 能,因此在程序设计时,需 要 对S P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、瞧门狗复位 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
7、使 用 瞧 门 狗 6 AT8 9S51单 片 机P0P3 口得驱动能力如何?如果想获得较大得驱动能力,采 用 低 电 平 输 出 还 就 是 高 电 平 输 出?答:P0 口 每 位 可 驱 动8个LSTTL输入,而P l、P 2、P3 口得每一位得驱动能力,只 有P0 口 得 一 半。当P0 口得某位为高电平时,可 提 供400A得 电 流;当P0 口得某位为低电平(0、45V)时,可 提 供3、2mA得 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 得 驱 动 能 力,只能用低电 平 输 出。7.AT8 9S 51单 片
8、 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:0OH 1 FH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 得 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得寄存器也可以作 为RAM使用.20H2FH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1 6个单元得每一位也可以单独使
9、用,即 位 寻 址。3 0 H-7 F H为用户RAM区,用于存放各种数据、中间结果,起到数据缓冲得作 用。在实际使用中,常需要把堆栈设在用户R A M中。8 A T 8 9 S 5 1单片机得片内都包含了哪些功能部件?各个功能部件主要得功能就是什么?答:1个微处理器(C P U);1 2 8个数据存储器(R A M)单 元;4 K B F l a s h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1 6位 定 时 器/计 数 器;1个瞧门狗定时器;1个中断系统,5个中断源,2个优先级;2 6个特殊功能寄存器(S F R);1个瞧门狗定时器.9.程序存储器得空间中,有5个
10、特殊单元,分别对应A T 89S 5 1单片机5个中断源得入口地址,写出这些单元得地址及对应得中断源。中断源中断入口地址外部中断00O 03 H定时/计数器0溢出中断O O O B H外部中断1O 01 3 H定时/计数器1溢出中断001 B H串行中断0O 2 3 H1 0、A T 89S 5 1单片机有几个存储器空间?画出它得存储器结构图。A T 89S 5 1单片机得有3个存储器空间,即片内片外统一编制得程序存储器,片内数据存储器与片外数据存储器。11、什么就是空闲方式?怎样进入与退出空闲方式?答:空闲方式:CPU处于休眠得状态,而片内所有其她外围设备保持工作状态,即振荡器保持工作,时钟
11、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C P U,因而C P U停止工作.进入:每当C P U执行一条将I D L位 置1得指令,就使它进入空闲方式,C P U即停止工作,进入空闲方式。退 出:两种:一就是被允许得中断源请求中断时,由内部得硬件电路清0 IDL位,终止空闲方式;另一种方式就是硬件复位。R S T引脚上得复位信号直接将I D L为清0,从而使单片机退出空闲方式1 2、什么就是掉电方式?怎样进入与退出掉电方式?答:掉电:振荡器停止工作,单片机内部所有得功能部件全部停止工作.进入:C P U执行一条将P D位 置1得指令,就使单片机进入掉电方
12、式。退 出:唯一得方法就是硬件复位,复位后单片机内部特殊功能寄存器得内容被初始化,P C O N=0,从而退出掉电方式13 AT89S51单片机得控制信号引脚有哪些?说出其功能。答:R S T C 9脚):复位信号输入端,高电平有效。当振荡器工作时,R S T引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。A LE (3 0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,A LE输出脉冲用于锁存低8位 地 址。(2 9脚):程序储存允许输出端,就是外部程序存储器得读选通信号,低电平有效。当A T 89S 5 1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
13、数据存储器,不会出现两次有效得信号。(3 1脚):为该引脚得第一功能,为访问程序存储器控制信号。当信号为低电平时,对R O M得读操作限定在外部程序存储器;而当信号为高电平时,则对R0 M得读操作就是从内部程序存储器开始,并可延续至外部程序存储器。四、设计一个电路,使单片机得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3 000H单元得内容为5 0H,执行下列指令后,累加器A中 得 内 容 为50H。M O V D P T R#3 0 0 O HM O VX A,D P T R2 假定累加器A中得内容为3 O H,D P T R中得内容为2 O O
14、O H,执行指令:。M O VC A,A+D P T R后,把程序存储器 2 03 0H 单元得内容送入累加器A中。3、已知(3 0H)=2 1 H,(3 1 H)=04 H 说明下列程序得功能,执行后(3 0H)=04H,(3 1H)=21H.P U SH 3 0HP U SH 3 1HP O P 3 0HP O P 3 1H4、已 知 程 序 执 行 前,在A T89S51单 片 机 片 内R A M中,(A)=3 3 H,(R O )=2 8H,(2 8H)=0B C H,写 出 执 行 如 下 程 序 后,(A)=63H.A N L A,#60HO R L 2 8H,AX R L A,
15、R OC P L A5、对 程 序 存 储 器 得 读 操 作 使 用 得 指 令M O V C指令.6 对 外 部 数 据 存 储 器 得 读 操 作 使 用 得 指 令M O V X指令。7、执 行 如 下 三 条 指 令 后,2 0H单 元 得 内 容 就 是0FHMOV R O,#2 0HMOV 4 0 H,#0 F HMOV R 0,4 0H二、判断判 断 以 下 指 令 得 正 误。(1)M O V R I R 2 x(2)M O V 2 0H.R 3 x(3)D E C D P TR x(4)I N C D P TR j(5)M O V X A,R I /(6)M O V C A
16、,D P T R x(7)P U SH D P TR x(8)C LR R I x(9)M O V 2 O H 3 O H J(10)M O V FO ,C /(11)C P L R 7 x(12)R C A x-kh片笈二 高合1、MCS-5 1共有哪几种寻址方式?试举例说明。(1)寄存器寻址方式M O V A,R 2(2)直接寻址方式M O V A 3 0H(3)寄存器间接寻址方式M O V A,R O(4)立即寻址M O V A#2 0H(5)变址寻址 M O V C A A+D P TR(6)相 对 寻 址SJ M P r e l(7)位寻址 M O V C,0D 5H;2 M C S
17、-5 1指令按功能可以分为哪几类?每类指令得作用就是什么?数据传送类指令(2 8条);数据传送就是指将源地址单元中得数据传送到目得地址单元中,且源地址单元中得数据保持不变,或者源地址单元中得数据与目得地址单元中得数据互换。算术运算类指令(2 4条);这类指令中,大多数都要用累加器A来存放源操作数,另一个操作数就是工作寄存器R、片 内R A M单元或立即数。执行指令时,C P U总就是将源操作数与累加器A中得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P SW中得溢出标志0V、进位标志C Y、辅助进位标志AC与奇偶标志位P 逻辑运算及移位类指令(2 5条);在这类指令中,
18、仅当目得操作数为累加器A时对奇偶标志位P有影响,其余指令均不影响P SW得 状 态。控制转移类指令(1 7条);位操作类指令(17条)。MCS 51系列单片机得硬件结构中有一个位处理器,对位地址空间具有丰富得位操作指令。由于位操作数就是“位”,取值只能就 是0或1,故又称为布尔操作指令。3 访问S F R,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:M O V A *R O ;在程序状态字PS W中 R Sl=0,R S0=O ;(2)R S 1 =1 R SO=O得两种情况下,上述指令执行结果有何不同?R Sl=0,R S0=0时,就是将内部R A M 00H单元中得内容传
19、送给累加器A,RS1=1,R SO=O时,就是将内部R A M 10H单元中得内容传送给累加器A4.SJ M P(短转移)指令与LJ M P (长对转移)指令得目得地址得范围各就是多少?SJ M P指令得目得地址范围就是一12 8B +1 2 7B;L J M P指令得目得地址范围就是6 4 K B。5.J B指令与J B C指令得区别就是什么?6.答:这类指令就是判断直接寻址位就是否为“1”或 为“0”,当条件满足时转移,否则继续顺序执行 而JB C指令当条件满足时,指令执行后同时将该位清“0”.7、指出下列每条指令得寻址方式。(1)MO V A,4 0H;直接寻址(2 )MO V 3O H
20、#00H;立即寻址(3 )S JMP LO O P;相对寻址(4)M0VC A,A+DPT R;变址寻址(5 )MO VX A,RO ;寄存器寻址(6)M0V C,2 0H;位寻址(7 )MO V 2 0H,R3 ;寄存器寻址(8)MO V 3 1H,2 0H;直接寻址8 已知程序执行前,在 A T 8 9 s 5 1 单片机片内R A M (10H)=2 0H,(2O H)=3 3 H,(3 3 H)=4 5 H,(4 5 H)=5 6 H,(Pl)=3 0 H。分析下列程序按顺序执行每条指令后得结果。MO V A,3 3 H;(A)=4 5 HM OV RI,A;(R1)=4 5 HM O
21、 V R 1,#0FFH;(4 5 H)O FFHMO V 45H,3 3 H;(4 5 H)=4 5 HMO V RO,#1 O H;(R0)=10HMO V A,RO(A)=2 0HMO V Pl#0FFH;(Pl)=0FFHM O V A,P1;;(P1)=3 O HMO V 2 0H.A;(2 0 H)=3 0 H9、已知程序执行前,在 AT 8 9 s 5 1 单片机片内R A M 中,(A)=8 5 H,(R0)=2 0H,(2 O H)=0AFH,(Cy)=l,(2 1H)=0 F F H。写出下列指令独立执行后寄存器与存储单元得内容,若该指令影响标志位,写出C Y、A C、0
22、V 与 P 得 值。ADD A,RO ;C Y=1 AC=1,0V=1,P=1,(A)=34HA D D C A,2 1 H ;CY=1,AC=1 P=1,0 V =0,(A)=8 5 HS W A P A ;(A)=5 8 H,P=1S U BB A#5 O H;C Y=0 AC=0,P=1,O V=1,(A)=3 4 HD E C RO;RO=1FHX C H D A RO ;(A)=8 FH,(2 0H)=0A5 H,P=11 0、。写出完成如下要求得指令,但 就 是 不 能 改 变 未 涉 及 位 得 内 容。(1)把A C C、3,A C C、4,A C C、5 与 ACC、6 置“
23、1”。O RL A#01 1 1 100O B(2)把 累 加 器A得 中 间4位 清“0”。AN L A,#l 1 000 O 1 IB(3)将 内 部 数 据 存 储 器1 0 H单 元 中 得 数 据 得 高2位,低3位 清“0”。A N L 10H,#00111000B(4)将 内 部 数 据 存 储 器5 0 H单 元 中 得 数 据 所 有 位 取 反。XRL 5 0H,#l 11 111 1 1 B(5)将 内 部 数 据 存 储 器4 0H单 元 中 得 数 据 高4位 取 反。X R L 4 0H,#l 1 110000B(6)将 内 部 数 据 存 储 器10H单 元 中
24、得 数 据 低3位 置“1”。O RL 10H,#000001 1 1 B11、分析执行下列指令序列所实现得逻辑运算式。MO V C.P1 0 AN L C,/P l、1MO V 2 O H,CMO V C,/P l、0AN L C,Pl 1。OR L。C,2 0H-M OV P3 0.CP3、0=(Pl、0A/P1 1)V(/P 1、0 A P 1、1)思考题与习题4一、简答题1、什 么 就 是 汇 编 语 言 源 程 序、汇 编、汇 编 程 序?(1)使用汇编语言编写得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
25、 程 序,也就 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 得 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 就 是 告 诉 汇 编 程 序 应 该 如 何 完 成 汇 编 工 作,只有在汇编前得源程序 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 得 输 入 输 出、定 义 数 据 与 符 号、条 件 汇 编、分配存储 空 间 等 功 能。二、编程题1.在 外 部RAM3 000H单 元 中 有 一 个8位 二 进
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