MCS-51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)課后答案

MCS51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)課后答案mcs-51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)課后答案第一章單片機(jī)概述1.2除了單片機(jī)這一名稱(chēng)之外，單片機(jī)還可以稱(chēng)作（微控制器）和（嵌入式控制器）。1.3單片機(jī)與普通計(jì)算機(jī)的不同之處是其將（微處理器）、（存儲(chǔ)器）和（各種輸入輸出USB）三部分內(nèi)置于一塊芯片上。4、單片機(jī)的發(fā)展大致分為哪幾個(gè)階段？答：?jiǎn)纹瑱C(jī)的發(fā)展歷史可分為四個(gè)階段：第一階段（1974年----1976年）：?jiǎn)纹瑱C(jī)初級(jí)階段。第二階段（1976年----1978年）：低性能單片機(jī)階段。第三階段（1978年----現(xiàn)在）：高性能單片機(jī)階段。第四階段（1982年----現(xiàn)在）：8位單片機(jī)鞏固發(fā)展及16位單片機(jī)、32位單片機(jī)推出階段1.5單片機(jī)根據(jù)其基本操作處理的位數(shù)可分為哪幾種類(lèi)型？請(qǐng)問(wèn)：?jiǎn)纹瑱C(jī)根據(jù)其基本操作處置的位數(shù)可以分成：1十一位單片機(jī)、4十一位單片機(jī)、8十一位單片機(jī)、16十一位單片機(jī)和32十一位單片機(jī)。1.6mcs-51系列單片機(jī)的基本芯片分別為哪幾種？它們的差別是什么？答：基本芯片為8031、8051、8751。8031內(nèi)部包含1個(gè)8十一位cpu、128bram，21個(gè)特定功能寄存器（sfr）、4個(gè)8十一位循序i/o口、1個(gè)全雙工串行口，2個(gè)16十一位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，但片內(nèi)并無(wú)程序存儲(chǔ)器，需外倍增eprom芯片。8051就是在8031的基礎(chǔ)上，片內(nèi)又內(nèi)置存有4kbrom，做為程序存儲(chǔ)器，就是1個(gè)程序不少于4kb的小系統(tǒng)。8751是在8031的基礎(chǔ)上，增加了4kb的eprom，它構(gòu)成了1個(gè)程序小于4kb的小系統(tǒng)。用戶(hù)可以將程序固化在eprom中，可以反復(fù)修改程序。1.7mcs-51系列單片機(jī)與80c51系列單片機(jī)的優(yōu)劣點(diǎn)就是什么？請(qǐng)問(wèn)：共同點(diǎn)為它們的指令系統(tǒng)相互相容。不同點(diǎn)是mcs-51就是基本型，而80c51使用cmos工藝，功耗很低，存有兩種高速緩存工作方式，一種就是cpu暫停工作，其它部分仍穩(wěn)步工作；另一種就是，除片內(nèi)ram穩(wěn)步保持?jǐn)?shù)據(jù)外，其它部分都暫停工作。1.88051與8751的區(qū)別就是（c）（a）內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元數(shù)目的不同（b）內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的類(lèi)型不同（c）內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的類(lèi)型不同（d）內(nèi)部的寄存器的數(shù)目不同1.9在家用電器中使用單片機(jī)應(yīng)屬于微型計(jì)算機(jī)的（b）（a）輔助設(shè)計(jì)應(yīng)用領(lǐng)域（b）測(cè)量、掌控應(yīng)用領(lǐng)域（c）數(shù)值排序應(yīng)用領(lǐng)域（d）數(shù)據(jù)處理應(yīng)用領(lǐng)域1.10表明單片機(jī)主要應(yīng)用領(lǐng)域在哪些領(lǐng)域？答：?jiǎn)纹瑱C(jī)主要運(yùn)用領(lǐng)域?yàn)椋汗I(yè)自動(dòng)化；智能儀器儀表；消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品；通信方面；武器裝備；終端及外部設(shè)備控制；多機(jī)分布式系統(tǒng)。第二章mcs-51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)2.1mcs-51單片機(jī)的片內(nèi)都集成了哪些功能部件？各個(gè)功能部件的最主要的功能是什么？答：功能部件如下：微處理器（cpu）；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ram）；程序存儲(chǔ)器（rom/eprom，8031沒(méi)有此部件），4個(gè)8位并行i/o口（p0口、p1口、p2口、p3口）；1個(gè)全雙工的串行口；2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；中斷系統(tǒng)；21個(gè)特殊功能寄存器（sfr）。各部件功能：cpu（微處理器）包含了運(yùn)算器和控制器兩大部分，還減少了面向掌控的處置功能，不僅可以處置字節(jié)數(shù)據(jù)，還可以展開(kāi)位變量的處置；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ram）片內(nèi)為128b（52系列的為256b），片外最多可外倍增64kb。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器去存儲(chǔ)單片機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間的工作變量、運(yùn)算的中間結(jié)果、數(shù)據(jù)存貯和緩沖器、標(biāo)志位等；程序存儲(chǔ)器（rom/eprom）用以存儲(chǔ)程序；中斷系統(tǒng)具有5個(gè)中斷源，2級(jí)中斷優(yōu)先權(quán)；定時(shí)器/計(jì)數(shù)器用作精確的定時(shí)，或?qū)ν獠渴录M(jìn)行計(jì)數(shù)；串行口可用來(lái)進(jìn)行串行通信，擴(kuò)展并行i/o口，還可以與多個(gè)單片機(jī)相連構(gòu)成多機(jī)系統(tǒng)，從而使單片機(jī)的功能更強(qiáng)且應(yīng)用更廣；特殊功能寄存器用于cpu對(duì)片內(nèi)各功能部件進(jìn)行管理、控制、監(jiān)視。2.2表明mcs-51單片機(jī)的插槽ea的促進(jìn)作用，該插槽直奔高電平和直奔低電平時(shí)各存有何種功能？請(qǐng)問(wèn)：當(dāng)該插槽為高電平時(shí)，單片機(jī)出訪片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，但在pc（程序計(jì)數(shù)器）值少于0fffh（對(duì)于8051、8751）時(shí)，即為遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)片內(nèi)程序存儲(chǔ)器的4kb地址范圍時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)為繼續(xù)執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器內(nèi)的程序。當(dāng)該引腳為低電平時(shí)，單片機(jī)則只訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器，不論是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。對(duì)于8031來(lái)說(shuō)，因其無(wú)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，所以該引腳必須接地，這樣只能選擇外部程序存儲(chǔ)器。2.3mcs-51的時(shí)鐘振蕩周期和機(jī)器周期之間有何關(guān)系？答：每12個(gè)時(shí)鐘周期為1個(gè)機(jī)器周期。2.4在mcs-51單片機(jī)中，如果使用6mhz晶振，1個(gè)機(jī)器周期為（2微秒）。2.5程序存儲(chǔ)器的空間里，有5個(gè)單元是特殊的，這5個(gè)單元對(duì)應(yīng)mcs-51單片機(jī)5個(gè)中斷源的中斷入口地址，請(qǐng)寫(xiě)出這些單元的地址以及對(duì)應(yīng)的中斷源。答：中斷源入口地址外部中斷00003h定時(shí)器0（t0）000bh外部中斷10013h定時(shí)器1（t1）001bh串行口0023h2.6內(nèi)部ram中，位地址為30h的位，該位所在字節(jié)的字節(jié)地址為（26h）。2.7若a中的內(nèi)容為63h，那么，p標(biāo)志位的值（0）。2.8推論以下觀點(diǎn)與否恰當(dāng)：（a）8031的cpu是由ram和eprom所組成。（錯(cuò)）（b）區(qū)分片外程序存儲(chǔ)器和片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的最為可信的方法就是看看其坐落于地址范圍的低端還是高端。（弄錯(cuò)）（c）在mcs-51中，為使準(zhǔn)雙向的i/o口工作在輸出方式，必須確保它被事先預(yù)置為1。（對(duì)）（d）pc可以看作就是程序存儲(chǔ)器的地址指針。（對(duì)）2.98031單片機(jī)復(fù)位后，r4所對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元的地址為（04h），因上電時(shí)psw=（00h）。這時(shí)當(dāng)前的工作寄存器區(qū)是（0）組工作寄存器區(qū)。2.10什么就是機(jī)器周期？1個(gè)機(jī)器周期的時(shí)序就是如何去分割的？如果使用12mhz晶振，1個(gè)機(jī)器周期為多長(zhǎng)時(shí)間？答：cpu完成一個(gè)基本操作所需要的時(shí)間稱(chēng)為機(jī)器周期。時(shí)序劃分：一個(gè)機(jī)器周期包括12個(gè)時(shí)鐘周期，分為6個(gè)狀態(tài)；s1-s6。每個(gè)狀態(tài)又分為2拍；p1和p2。因此，1個(gè)機(jī)器周期中的12個(gè)時(shí)鐘周期表示為：s1p1、s1p2、s2p1、s2p2、?、s6p2。如果采用12mhz晶振，1個(gè)機(jī)器周期為1μs。2.11推論以下有關(guān)pc和dptr的結(jié)論與否恰當(dāng)？（a）dptr是可以訪問(wèn)的，而pc不能訪問(wèn)。（錯(cuò)）（b）它們都是16位的寄存器。（對(duì)）（c）它們都具有加1的功能。（對(duì)）（d）dptr可以分成2個(gè)8十一位寄存器采用，但pc無(wú)法。（對(duì)）12、內(nèi)部ram中，哪些單元可作為工作寄存器區(qū)，哪些單元可以進(jìn)行位尋址？寫(xiě)出它們的字節(jié)地址。請(qǐng)問(wèn)：地址為00h-1fh的32個(gè)單元就是4組與通用型工作寄存器區(qū)，每個(gè)區(qū)包含8個(gè)8十一位工作寄存器，編號(hào)為r0-r7。字節(jié)地址為20h-2fh的16個(gè)單元可以展開(kāi)128位的位串行，這些單元形成了1十一位處理機(jī)的存儲(chǔ)器空間。位地址范圍就是00h-7fh。2.13使用8031單片機(jī)時(shí)，需將ea引腳接（低）電平，因?yàn)槠淦瑑?nèi)無(wú)（程序）存儲(chǔ)器。2.14片內(nèi)ram低128個(gè)單元?jiǎng)澐譃槟?個(gè)主要部分？各部分的主要功能是什么？請(qǐng)問(wèn)：字節(jié)地址為00h-1fh的32個(gè)單元就是4組與通用型工作寄存器區(qū)，每個(gè)區(qū)包含8個(gè)8十一位工作寄存器，編號(hào)為r0-r7?？梢酝ㄟ^(guò)發(fā)生改變psw中的rs1、rs0去轉(zhuǎn)換當(dāng)前的工作寄存器區(qū)，這種功能給軟件設(shè)計(jì)增添很大的便利，特別是在中斷嵌套時(shí)，為同時(shí)實(shí)現(xiàn)工作寄存器現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)容維護(hù)提供更多了便利；字節(jié)地址為20h-2fh的16個(gè)單元可以展開(kāi)工128位的位串行，這些單元形成了1十一位處理機(jī)的存儲(chǔ)器空間；字節(jié)地址為30h-7fh的單元為用戶(hù)ram區(qū)，就可以展開(kāi)字節(jié)串行。用作做為數(shù)據(jù)緩沖區(qū)以及堆棧區(qū)。2.15推論以下觀點(diǎn)與否恰當(dāng)（a）程序計(jì)數(shù)器pc不能為用戶(hù)編程時(shí)直接使用，因?yàn)樗鼪](méi)有地址。（對(duì)）（b）內(nèi)部ram的位串行區(qū)，就可以供位串行采用，而無(wú)法可供字節(jié)串行采用。（弄錯(cuò)）（c）8031共有21個(gè)特殊功能寄存器，它們的位都是可用軟件設(shè)置的，因此，是可以進(jìn)行位尋址的。（錯(cuò)）2.16pc的值是：（c）（a）當(dāng)前正在繼續(xù)執(zhí)行指令的前一條指令的地址（b）當(dāng)前正在繼續(xù)執(zhí)行指令的地址（c）當(dāng)前正在執(zhí)行指令的下一條指令的地址（d）控制器中指令寄存器的地址2.17通過(guò)堆棧操作方式同時(shí)實(shí)現(xiàn)子程序調(diào)用，首先就要把（pc）的內(nèi)容進(jìn)棧，以展開(kāi)斷點(diǎn)維護(hù)。調(diào)用回到時(shí)，再展開(kāi)出棧維護(hù)，把維護(hù)的斷點(diǎn)送來(lái)返回（pc）。2.18寫(xiě)下p3口各插槽的第二功能。請(qǐng)問(wèn)：口插槽第二功能定義p3.0以太網(wǎng)輸出口p3.1以太網(wǎng)輸入口p3.2外部中斷0p3.3外部中斷1p3.4定時(shí)器0外部計(jì)數(shù)輸入p3.5定時(shí)器1外部計(jì)數(shù)輸入p3.6外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通p3.7外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通2.19mcs-51單片機(jī)程序存儲(chǔ)器的串行范圍就是由程序計(jì)數(shù)器pc的位數(shù)所同意的，因?yàn)閙cs-51的pc就是16位的，因此其串行的范圍為（64）kb。2.20當(dāng)mcs----51單片機(jī)運(yùn)行出錯(cuò)或程序陷入死循環(huán)時(shí)，如何來(lái)擺脫困境？答：可通過(guò)復(fù)位來(lái)解決。2.21判斷下列說(shuō)法是否正確？（a）pc就是1個(gè)不容串行的特定功能寄存器（對(duì)）（b）單片機(jī)的主頻越高，其運(yùn)算速度越慢（對(duì)）（c）在mcs----51單片機(jī)中，1個(gè)機(jī)器周期等于1微秒（錯(cuò)）（d）特殊功能寄存器sp內(nèi)裝的是棧頂首地址單元的內(nèi)容（錯(cuò)）2.22如果手中僅有一臺(tái)示波器，可以通過(guò)觀察哪個(gè)插槽的狀態(tài)，去大致推論mcs----51單片機(jī)正在工作？答：ale引腳。第三章mcs-51的指令系統(tǒng)3.1判斷以下指令的正誤：（1）mov28h，@r2(2)decdptr(3)incdptr(4)clrr0(5)cplr5(6)movr0,r1(7)pushdptr(8)movf0,c(9)movf0,acc.3(10)movxa,@r1(11)movc,30h(12)rlcr0答：（3）、（8）、（10）、（11）對(duì)，其余錯(cuò)。3.2判斷下列說(shuō)法是否正確。（a）立即串行方式就是被操作方式的數(shù)據(jù)本身在指令中，而不是它的地址在指令中。（√）（b）指令周期就是繼續(xù)執(zhí)行一條指令的時(shí)間。（√）（c）指令中輕易得出的操作數(shù)稱(chēng)作輕易串行。（×）3.3在基址加變址尋址方式中，以（a）作變址寄存器，以（dptr）或（pc）作基址寄存器3.4mcs-51共有哪幾種尋址方式？各有什么特點(diǎn)？答：共有7種尋址方式。（1）寄存器串行方式操作數(shù)在寄存器中，因此選定了寄存器就能夠獲得操作數(shù)。（2）輕易串行方式指令中操作數(shù)輕易以單元地址的形式得出，該單元地址中的內(nèi)容就是操作數(shù)。（3）寄存器間接尋址方式寄存器中存放的是操作數(shù)的地址，即先從寄存器中找到操作數(shù)的地址，再按該地址找到操作數(shù)。（4）立即串行方式操作數(shù)在指令中輕易得出，但可于操作數(shù)前面加前綴標(biāo)志“#”。（5）_______基址寄存器提變址寄存器間接串行方式以dptr或pc作基址寄存器，以累加器a做為變址寄存器，并以?xún)烧邇?nèi)容相乘構(gòu)成的16十一位地址做為操作數(shù)的地址，以達(dá)至出訪數(shù)據(jù)表格的目的。（6）位尋址方式位尋址指令中可以直接使用位地址。（7）相對(duì)串行方式在相對(duì)串行的遷移指令中，得出了地址偏移量，以“rel”則表示，即為把pc的當(dāng)前值加之偏移量就形成了程序遷移的目的地址。3.5mcs-51指令按功能可以分成哪幾類(lèi)？答：mcs-51指令系統(tǒng)按功能分為：數(shù)據(jù)傳送類(lèi)（28條）；算術(shù)操作類(lèi)（24條）；邏輯運(yùn)算類(lèi)（25條）；控制轉(zhuǎn)移類(lèi)（17條）；位操作類(lèi)（17條）。3.6訪問(wèn)sfr，可使用哪些尋址方式？請(qǐng)問(wèn)：通常使用輕易串行，對(duì)于sfr中字節(jié)地址能夠被8相乘的sfr可以采用位串行，對(duì)于sfr中的a、b、dptr寄存器可以使用寄存器串行。3.7指令格式是由（操作碼）和（操作數(shù)）所組成，也可能僅由（操作碼）組成。3.8假定累加器a中的內(nèi)容為30h，執(zhí)行指令：1000h：movca，@a+pc后，把程序存儲(chǔ)器（1031h）單元的內(nèi)容送進(jìn)累加器中3.9在mcs----51中，pc和dptr都用于提供地址，但pc是為訪問(wèn)（程序）存儲(chǔ)器提供地址，而dptr是為訪問(wèn)（數(shù)據(jù)）存儲(chǔ)器提供地址。3.10在寄存器間接串行方式中，其“間接”彰顯在指令中寄存器的內(nèi)容不是操作數(shù)，而是操作數(shù)的（地址）。3.11該程序段的功能是什么？pushapushbpopapopb答：功能是a、b內(nèi)容互換3.12未知程序執(zhí)行前存有a=02h，sp=52h，（51h）=ffh，（52h）=ffh。以下程序執(zhí)行后：popdphmova,bpopdplincamovdptr,#4000hmovca,@a+dptrrlapushamovb,aretmovca,@a+dptrorg4000hpushadb10h,80h,30h,50h,30h,50ha=50hsp=50h（51h）=30h（52h）=50hpc=