單片微機原理及應用課后習題答案

單片微機原理及應用課后習題答案

第一章單片機基礎

1T單片機的發(fā)展分為幾個階段？答：到目前為止，單片機的發(fā)展大致分為五個階段:

第一階段：單片機發(fā)展的初級階段。第二階段：低性能單片機階段。第三階段：高性

能單片機階段。

第四階段：16位MCU。

第五階段；單片機在集成度、功能、速度、可靠性、應用領域等方面向更高水平發(fā)展。

1-2說明單片機的主要應用領域？答：由于單片機具有體積小、重量輕、價格便宜、功耗

低、易擴展、可靠性高、控制功能強及運算速度快等特點，在國民經(jīng)濟建設、軍工產(chǎn)品及

家

電器等領域得到了廣泛的應用。主要是：①工業(yè)自動化；②智能儀器；③消費電

子產(chǎn)品；④表達⑤軍品；⑥終端和外部設備控制；⑦多機分布式系統(tǒng)。l-3mcs-51系

列單片機芯片包括哪些功能部件？每個功能部件的功能是什么？答：MCS-51系列

列單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：1.中央處理器cpu。其主要完成單片機的運算和控制功能，

mcs-51系列單片機的cpu不僅可以處理字節(jié)數(shù)據(jù)，還可以進行位變晝的處理。2.片內(nèi)數(shù)據(jù)

存儲器ram。ram用于存儲單片機運行中的工作變量、中間結(jié)果和最終結(jié)果等。3.片內(nèi)程

序存儲器rom/eprom。程序存儲器既可以存放己編制的程序，也可以存放一些原始數(shù)據(jù)和

表格。4.特殊功能寄存器sfr。sfr用以控制和管理內(nèi)部算術邏輯部件、并行i/。口、定

時/計數(shù)器、中斷系統(tǒng)等功能模塊的工作。5.并行口。一共有4個8位的并行i/?？冢簆O、

pl、p2、P3oP0是一個三態(tài)雙向口，可作為地址/數(shù)據(jù)分時復用口，也可作為通用i/。口。

P1只能作為通用i/?？?。p2可以作為通用i/?？?，也可作為在單片機擴展外部設備時，

高8位地址總線使用。p3除了作為通用準雙向i/o接口外，各引腳還具有第二功能。6.串

行口。有一個全雙工的串行口，可以實現(xiàn)單片機與外設之間數(shù)據(jù)的逐位傳送。7.定時/計

數(shù)器?？梢栽O置為定時方式或計數(shù)方式。

l-4mcs-51系列MCU的引腳中有多少條I/O線？它們類似于單片機的外部地址總線和

數(shù)據(jù)總線

什么關系？地址總線和數(shù)據(jù)總線各是多少位？說明準雙向口的含義？答：mcs-51一共

共有32個I/O引腳。P0端匚有8位數(shù)據(jù)總線和地址總線的下8位，P2端口有地址總

線的上8位。因此，MCU的地址總線位為16位，尋址空間為64KB,數(shù)據(jù)總線位寬度為8

位。同時，R/W控制信號線也位于P3端口?！皽孰p向口”指的不是真正的雙向口。雙向端

口和準雙向端口之間的區(qū)別在于，雙向端口具有高電阻狀態(tài)，輸入是真實的外部信號，而

準雙向端口內(nèi)部具有上拉功能，因此高電平產(chǎn)生內(nèi)部信號，而不是真實的外部信號！軟件

處理應該先在嘴里寫上“1”！P0是雙向端口，Pl、P2和P3是準雙向端口。

l-5mcs-51系列單片機的ea引腳的作用是什么？該引腳分別接高電平和低電平時各

功能是什么？答；EA是訪問外部程序存儲器的控制信號，低電立有效。當EA終端保

持高電平時，MCU訪問片上程序存儲器；當EA保持較低時，無論芯片中是否有程序存儲器,

只訪問外部程序存儲器。

l-6mcs-51系列單片機的rst引腳的作用是什么？說明單片機上電復位的工作過程？

答：

RST是復位信號的輸入，高電平有效。當單片機運行時，該引腳的高電平持續(xù)兩個機

器周期以上，即可完成復位操作。上電復位使用電容器兩端的電壓不能突然變化的原理。

通電時，RST引腳和VCC引腳的電壓相等。隨著電容器兩端的電壓逐漸增加，RST引腳逐

漸減小。在充電過程中，能提供足夠高的電平，使單片機可靠復位。

l-7mcs-51系列單片機存儲器從物理結(jié)構(gòu)、尋址空間分布及功能上如何分類？尋址范

圍為

有多少A:51單片機存儲器可分為四部分：片內(nèi)和片外程序存儲器、片內(nèi)和片外數(shù)據(jù)

存儲器。在尋址空間分布和功能方面，分為128字節(jié)片上RAM區(qū)、128字節(jié)特殊功能寄存

器區(qū)、64KB外部RAM區(qū)、64KB外部ROM區(qū)和4KB片上F區(qū)

1ashrom區(qū)。

1-8哪個寄存器決定程序的執(zhí)行順序？它有多少位寄存器？這不是一個特殊的功能寄

存器嗎？

答：決定程序執(zhí)行順序的寄存器是程序計數(shù)器pc,它是16位的寄存器，尋址空間

64kb,它不是特殊功能寄存器。

l-9mcs-51系列MCU內(nèi)部RAM低128字節(jié)單元分為哪部分?答：MCS-51系列單片機的

低128字節(jié)RAM單元可分為三部分：工作寄存器區(qū)、位尋址區(qū)和普通RAM區(qū)。1-10個堆棧

有什么用途？堆棧指針寄存器SP的功能是什么？在編程中，我們?yōu)槿~么要

sp重新賦值？答：堆棧是在內(nèi)部ram區(qū)開辟的一個區(qū)域，用來保存程序運行過程中的

一些特殊數(shù)據(jù)。堆棧指針寄存器用于指定堆棧頂部的位置。當MCU復位時，SP二07h,

堆棧的實際位置從08h開始，即在工作寄存器區(qū)域。為此，用戶需要在初始化程序中重新

分配SP,以指定堆棧的起始位置。1-11

mcs-51系列單片機有多少特殊功能寄存器？其中可以位尋址的特殊功能寄存器有多少

個？答：51單片機有21個特殊功能寄存器6有11個特殊功能寄存器可以按位尋址6

1T2簡要描述時鐘周期、機器周期和指令周期之間的關系。當晶體振蕩器的振蕩頻率

為6MHz時，一臺機器

器周期為多長時間？答：一人機器周期有12個時鐘周期，一個指令周期即為cpu執(zhí)

行

指令所需的機器周期數(shù)。當晶體振蕩器的周期為6MHz時，機器的周期為2us。

二第二章mcs-51系列單片機指令系統(tǒng)

2-1解釋機器語言、匯編語言和高級語言的優(yōu)缺點和應用場合？答：1機器語言，或

二進制代碼語言，可以直接由計算機識別，無需任何翻譯。其書面形式均為'機密'代碼，

可讀性差，不便于交流與合作。因為它嚴重依賴混凝土

的計算機，所以可移植性差，重用性差。

2.匯編語言是一種面向機器的編程語言匯編語言是一種功能強大的編程語言。它也是

一種利用計算機所有硬件特性并能直接控制硬件的語言。用匯編語言編寫的程序不能被機

器直接識別。程序應該把匯編語言翻譯成機器語言。

3.高級語言接近算法語言，易學、易掌握；高級語言為程序員提供了結(jié)構(gòu)化程序設計

的環(huán)境和工具，使得設計出來的程序可讀性好，可維護性強，可靠性高；.高級語言遠離

機器語言，與具體的計算機硬件關系不大，因而所寫出來的程序可移植性好，重用率高；

由于把繁雜瑣碎的事務交給了編譯程序去做，所以自動化程度高，開發(fā)周期短6

2-2mcs-51系列單片機的指令是什么？描述各種指令的功能？答復：

mcs-51單片機指令可分為：1.數(shù)據(jù)傳送指令。用于操作數(shù)間的數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)交換以

及堆棧的操作。2,算數(shù)運算類指令。用于完成加、減、乘、除四則運算，以及增量、減最

和十進制調(diào)整操作。3.邏輯運算及循環(huán)移位指令。用于與、或、異或邏輯運算以及累加器

a的清零取反，循環(huán)移位操作。4.控制轉(zhuǎn)移類指令。用于程序內(nèi)的轉(zhuǎn)移以及子程序的調(diào)用

和返回.5.位操作類指令。用于完成以位為對象的傳送、運算、轉(zhuǎn)移控制等操作。789

2-3簡要介紹MCS-51系列單片機的匯編語言指令格式？答：51單片機匯編語言指令

的標準格式如下；

［標號：］操作碼［目的操作數(shù)］L源操作數(shù)］L注釋］

2-4mcs-51系列單片機的尋址方式是什么？描述每種尋址模式的尋址過程？答，51單

片機的尋址方式有：1立即尋址。即時尋址是直接給源操作數(shù)賦值，而不必去寄存器或內(nèi)

存進行數(shù)據(jù)檢索。2.直接尋址。直接尋址直接給出源操作數(shù)或目標操作數(shù)的內(nèi)存地址。3.

寄存器尋址。寄存器尋址意味著指令中的源操作數(shù)或FI標操作數(shù)存儲在指定的寄存器中。

4.寄存器間接尋址。也就是說，操作數(shù)的地址存儲在指定的寄存器中，即

3

五

先從指定的寄存器中找到源操作數(shù)的地址，再按該地址找到操作數(shù)。5.變址尋址。它

以數(shù)據(jù)指針dptr或程序計數(shù)器pc作為基址寄存器，累加器a作為變址寄存器，兩者的內(nèi)

容相加形成16位程序存儲器地址，該地址就是操作數(shù)所在地址。6.相對尋址。它是以當

前程序計數(shù)器pc值加上指令中規(guī)定的偏移量rel構(gòu)成實際操作數(shù)地址的尋址方法°7.位

尋址。位尋址是指指令中直接給出了操作數(shù)所在的位地址。10

2-5以下七條指令指示操作數(shù)的尋址模式？Imovax#30h2、mova、30h3^mova、r64、

mova、@r05、movca、@a+dptr6、jzlabel7>setbpE0回答：1立即尋址；2.直接尋址;

3.寄存器尋址；4.寄存器間接尋址；5.索引尋址；6.相對尋址；7.位尋址。十一

2-6運用適當指令完成下列數(shù)據(jù)傳送。1內(nèi)部ram的30h單元內(nèi)容送入內(nèi)部ram的40h

單元2外部ram的30h單元內(nèi)容送入內(nèi)部ram的40h單元、3外部ram的2000h內(nèi)容送入

內(nèi)部ram的40h單元、4、rom的2000h單元內(nèi)容送入內(nèi)部ram的30h單元，送入外部ram

的1000h單元答：1.mova,30h

12mov40h,al314151617181920222223242526272829303132333435

2.movxdptr,#30hmovxa,@dptrmovx40h,a

3.movxdptr,#2000hmovxa,@dptrmovx40h,a

4.movdprt,#2000hmovca,^dprtmov30h,a

movdprt*ftlOOOhmovx@dprtA.

2-7己知程序執(zhí)行前(a)=7ah,(rO)=30h,(30h)=a5h,(psw)=80h,寫出各條

指令執(zhí)行后a和psw的內(nèi)容。答：Lxcha,r030h,80h

2.xcha,30h0a5h,80h3oxcha,@r00a5h,80h4oxchda,@r075h,81h5oswapa0a7h,

81h6o阿達，rOOaah,00h7。阿達，30hlfh,81h8。阿達#30h0aah,00h9。addca,

30h20h,clhlOo蘇巴，30h0d4h,85hlE蘇巴#30h49h,Olh

2-8已知程序執(zhí)行前(a)=02h,(sp)=70h,(70h)=ffh,(6fh)=ffh.下述程序執(zhí)行

后：popdph/popdpl/movdptr,#2000h/rla/mov

b、a/movca,@a+dptr/pusha/mova,b/inca/movc

a,@a+dptr/pusha/ret/org2000h/dbl0h,20h,30h,40h,50h,60h,70h,答(a)=60%

(sp)=70h,(pc)=(70h)=60h,(6f)=50h362-9用位操作指令,完成下列邏輯操作:

1將累加器acc的第2位和第7位清0、

2將蓄能器accp2的第3和第6位置1和3放置。7二附件1.....。?；卮?。一

3738394041424344

clraceo62.2。2setbacc653.move,20hanlc?psw6Oanlc,/pLOorlcac0一

2-10己知程序執(zhí)行前(dptr)

=1234h,(SP)=70h,(70h)=50h,(6fh)=40H,(6eh)=30h,然后在執(zhí)行以下

指令后；popdph/popdpl/popsp應答(DPH)=50h,(DPL)=40H,(SP)=2fH

2-11已知程序執(zhí)行前(a)，7ah,(rO)=32h,(32h)=21h,則執(zhí)行下列指令后：

anla,#32h/or32h,a/xrla,@r0/cpla,答(a)=0feh

2T2在執(zhí)行以下程序后：Mova,aHADDA,58h/DAA答案(a)=23,(CY)=1

4546

47

483-1試編寫雙字節(jié)有符號數(shù)除法。49

503-2編寫1-100累加和加法程序。51答案：MaimMova,#0052movr0,#0153adda,

r05455657

incrO

cjnerOttlOL主站

3-3試編寫一段程序，將內(nèi)部ram20h、21h、22h連續(xù)三個單元的內(nèi)容依次存入外部

答案；MaimmovrO,#0359movdptr,#1000h60movrl,

#20h61loop:Mova@r162movx@dptr,a63incr164inedptr65djnerO,環(huán)路

66end

673-4有100個帶符號的數(shù)字，這些數(shù)字存儲在外部RAM和存儲區(qū)域中，第一個地址

為1000h

寫一段程序求出其中正數(shù)、負數(shù)、零的個數(shù)。68答：

movdptr,#1000h69movr0,#00h70movrl,S00h71movr2,#00h72movr3,4100731oop:movxa,@dp

tr74incdptr

75JNBACa7.Loopl(判斷是否為負數(shù))76777879

incrO

ajmploop3

loopl:cjnea,#00h,loop2(判斷是不是0)incrl

80AJMPLoop281