单片机原理与应用 赵德安 习题答案.doc

第一章习题2.根据程序存储器的差别，单片机可以分为哪几种类型？答：MCS-51系列单片机按片内不同程序存储器的配置来分，可以分为以下3种类型： 片内带Mask ROM(掩膜ROM)型：8051、80C51、8052、80C52。此类芯片是由半导体厂家在芯片生产过程中，将用户的应用程序代码通过掩膜工艺制作到ROM中。其应用程序只能委托半导体厂家“写入”，一旦写入后不能修改。此类单片机适合大批量使用。 片内带EPROM型：8751、87C51、8752。此类芯片带有透明窗口，可通过紫外线擦除存储器中的程序代码，应用程序可通过专门的编程器写入到单片机中，需要更改时可擦除重新写入。此类单片机价格较贵，不宜于大批量使用。 片内无ROM(ROMLess)型：8031、80C31、8032。此类芯片的片内没有程序存储器，使用时必须在外部并行扩展程序存储器存储芯片。此类单片机由于必须在外部并行扩展程序存储器存储芯片，造成系统电路复杂，目前较少使用。3.单片机的主要特点是什么？它适宜构成通用微机系统还是专用微机系统？为什么？答：单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。其主要特点如下：1、价格便宜。10元以内计算机。2、功能不大。只能专用在适用的领域。但在适用的领域中，性价比却是最佳。3、可靠性高，抗干扰能力强。4、功耗比较低。对电源要求低。适用面广。5、外围扩展能力强。可以应用到不同的控制系统中。根据其特点可知，单片机功能不大，适宜构成专用微机系统。4.研制微机应用系统时，应如何选择单片机的型号？答：在单片机应用研究系统开发中，单片机是整个设计的核心。设计者需要为单片机安排合适的外部器件，同时还需要设计整个控制软件，因此选择合适的单片机型号很重要。目前，市场上的单片机种类繁多，在进行正式的单片机应用研究系统开发之前，需要根据不同单片机的特性，从中作出合理的选择。 所以在单片机选型时，主要需要注意以下几点：1.仔细调查市场，尽量选用主流的、货源充足的单片机型号，这些器件使用比较广泛，有许多设计资料供学习或参考。2.尽量选择所需硬件集成在单片机内部的型号，例如ADC、DAC、I2C、SPI和USB等。这样便于整个控制系统的软件管理，减少外部硬件的投入，缩小整体电路板的面积，从而减少总体投资等。3.对于手持设备，移动设备或者其他需要低功耗的设备，尽量选择低电压、低功耗的单片机型号，这样可以减少能量的消耗，延长设备的使用寿命。4.在资金等条件允许的情况下，尽量选择功能丰富，扩展能力强的单片机，这样便于以后的功能升级和扩展。5.对于体积有限制的产品，尽量选择贴片封装的单片机型号，这样可以减少电路板面积，从而降低硬件成本，同时也有助于电磁兼容设计。第二章1、分别写出一个MCS-51中ROM、EPROM、无ROM型单片机的型号和内部资源。其中哪个产品内部具有固化的软件？该软件能否被所有用户所使用？怎样使用该种产品？答：片内带Mask ROM(掩膜ROM)型：8051、80C51、8052、80C52。此类芯片是由半导体厂家在芯片生产过程中，将用户的应用程序代码通过掩膜工艺制作到ROM中。其应用程序只能委托半导体厂家“写入”，一旦写入后不能修改。 片内带EPROM型：8751、87C51、8752。此类芯片带有透明窗口，可通过紫外线擦除存储器中的程序代码，应用程序可通过专门的编程器写入到单片机中，需要更改时可擦除重新写入。 片内无ROM(ROMLess)型：8031、80C31、8032。此类芯片的片内没有程序存储器，使用时必须在外部并行扩展程序存储器存储芯片。其中8051、80C51、8052、80C52等产品具有固化软件，该软件不能被所有用户所使用，应用程序只能委托半导体厂家“写入”，3.什么是堆栈？8032的堆栈区可以设在什么地方？一般应设在什么区域?如何实现？试举例说明。答：堆栈是在片内RAM中专门开辟出来的一个区域，数据的存取是以后进先出的结构方式处理的。实质上，堆栈就是一个按照后进先出原则组织的一段内存区域。8032的堆栈区原则上可以设在内部RAM中的00H-FFH的任意区域内，一般应设在30H-7FH的范围内。通过赋值的方式实现，如：MOV SP，#60H。4.8031的内部RAM中，哪些可以作为数据缓冲区？在8031内部RAM中 工作寄存器区 00H1FH和位寻址区 20H2FH 可以作为数据缓冲区。6.MCS-51单片机构成系统时，程序存储器的容量最大是多少？答：MCS-51单片机构成系统时，程序存储器的容量最大是64KB。7.当单片机系统的程序存储器的容量为8KB时，程序存储器的开始地址为多少？答：单片机内部无ROM时，（EA/=0时，只访问外部ROM）ROM为外部ROM,开始地址为0000H-1FFFH,（8KB=213=8192D=2000H,故，地址为2000H-1=1FFFH。)单片机内部有ROM,一般为4KB,地址范围为0000H-0FFFH,外部ROM的开始地址为1000H-1FFFH。（EA/=1时）9.当单片机系统外部数据存储器的容量为8KB时，数据存储器的开始地址一定要是0000H吗？答：不一定，只有是间隔1FFFH个字节，都可以.第三章1. 指出下列指令中划线操作数的寻址方式和指令的操作功能 MOV A, #78H；立即寻址，将立即数送入累加器A MOV A, 78H； 直接寻址，将内部RAM 78H单元内容送累加器A MOV A, R6； 寄存器寻址，将R6内容送累加器A INC R0； 寄存器间接寻址，将指针R0指向的内部RAM单元内容加1 PUSH ACC； 寄存器寻址，将累加器A的内容入栈 RL A； 寄存器寻址，将累加器A的内容左移1位 CPL 30H； 位寻址，将位变量30H的内容取反 SJMP $； 相对寻址，死循环指令 MOVC A, A+PC；基寄存器加变址寄存器间接寻址，程序存储器PC和累加器A中内容相加，送到累加器A 2. 指出下列指令中哪些是非法的？ DEC DPTR DEC DPLMOV A, R2 MOV A, R1MOV R1, R0 MOV A, R0 MOV P1.1, 30H MOV P1.1, C或者MOV C, 30H MOV #30H, A MOV A, #30H MOV OV, 30H MOV PSW.7，CMOV A, A+DPTR MOVC A, A+DPTRRRC 30H RRC A 所有的移位指令均是对累积器A进行的。RL B RL AXRL C, 30H 错，因为位操作指令中，没有位的异或运算3. 如何将1个立即数30H送入内部RAM 90H单元？如何将立即数送特殊功能寄存器P1？ (1) MOV R0, #90H MOV R0, #30H 能不能直接 MOV 90H, #30H?不能，因为内部RAM的高128字节只能用寄存器间接寻址。(2) MOV P1, #30H 4. 执行下列一段程序后，试分析有关单元内容。 MOV PSW, #0； PSW=00HMOV R0, #30H； (R0)=30HMOV 30H, #40H (30H)=40HMOV 40H, #50 (40H)=50HMOV A, R0 (A)=40HADDC A, #0CEH (A)=40H+0CEH+0=0EH PSW=10000101B=85HINC R0 (R0)=31H执行结果：(R0)=31H, (30H)=40H, (40H)=50, (A)=0EH, (PSW)=85H 这里特别注意OV的值。在带符号数的加减运算中，OV=1表示加减运算超出了累积器A所能表示的有符号数范围（-128-+127），即产生了溢出，因此运算结果是错误的；反之，OV=0表示运算结果正确，即无溢出产生。OV=CY和CY1的异或。其中CY1为第六位向第七位是否有进位或借位，有，为CY1=1，没有，CY1=0。执行加法ADD时，当位6向位7进位，而位7不向C进位时，OV=1。或者位6不向位7进位，而位7向C进位时，同样OV=1。5. 试编写一段程序，内部RAM 40H、41H单元内容传送到外部RAM 2000H、2001H单元中。 MOV DPTR, #2000H MOV R0, #40H MOV A, R0 MOVX DPTR, A INC R0 INC DPTR MOV A, R0 MOVX DPTR, A 6. 试编写一段程序，根据累加器A的内容，到程序存储器1000H起始的表格中取一双字节数，送内部RAM 50H、51H单元。 MOV DPTR, #1000H PUSH ACC MOVC A, A+DPTR MOV 50H, A POP ACC INC DPTR MOVC A, A+DPTR MOV 51H, A 7. 试编写一段程序，进行两个16位数的相减运算：6483H-56E2H。结果高8位存在内部RAM 40H，低8位存41H。 CLR C MOV A, #83H SUBB A, #0E2H MOV 41H, A MOV A, #64H SUBB A, #56H MOV 40H, A 8. 试编写一段程序，将30H、31H单元中存放的BCD数，压缩成一个字节（原30H单元内容为高位），并放入30H单元。 MOV A, 30H SWAP A ORL A, 31H 9. 试编写一段程序，将30H32H单元中的压缩BCD拆成6个单字节BCD数，并放入33H38H单元。 MOV SP, #60H MOV A, 30H MOV R0, #33H ACALL H2ASC MOV A, 31H ACALL H2ASC MOV A, 32H ACALL H2ASC SJMP $ H2ASC: MOV B, A ANL A, #0FH MOV R0, A INC R0 MOV A, B SWAP A ANL A, #0FH MOV R0, A INC R0 RET 10. 设晶振频率为6MHz，试编写一个延时1ms的子程序，并利用该子程序，编写一段主程序，在P1.0引脚上输出高电平宽2ms、低电平宽1ms的方波信号。 MOV SP, #60H LOOP: SETB P1.0 ACALL DELAY ACALL DELAY CLR P1.0 ACALL DELAY SJMP LOOP DELAY: MOV R0, #248; 1T DJNZ R0, $; 2T NOP; 1T RET 2T 延时计算：1T+248*2T+1T+2T=500T=1ms 第四章5.晶振为12MHz，用T0产生1ms的定时，可以选择哪几种方式？分别写出定时器的方式字和计数初值。如需要1s的定时，应如何实现？答：由于定时器工作在方式2和方式3下时的最大定时时间只有0.256ms，因此要想获得1ms的定时时间，定时器必须工作在方式0或方式1。机器周期为T计数=121/1210-6s=1ms若采用方式0，定时器的方式字TMOD为：00H,根据公式可得定时器的计数初值为：TC= MT/ T计数= 213 1*103/1=7192=1C18H 即：TH0应装0E0H；TL0应装#18H（高三位为0）若采用方式1，定时器的方式字TMOD为：01H,根据公式可得定时器的计数初值为：TC= MT/ T计数= 216 1*103/1=64536=FC18H即：TH0应装0FCH；TL0应装#18H如需要1s的定时，可以采用循环定时，增加循环次数。第五章1.若晶振为6MHz，试编写一个2ms延时子程序。DELAY: MOV R0, #498; 1T DJNZ R0, $; 2T NOP; 1T RET 2T 延时计算：1T+498*2T+1T+2T=1000T=2ms 6. 试设计一个n字节的无符号十进制数加法子程序，其功能为将（R0）和（R1）指出的内部RAM中两个n字节压缩BCD码无符号十进制数相加，结果存放于被加数单元中。子程序入口时，R0，R1分别指向被加数和加数的低位字节，字节数n存于R2，出口时R0指向和的最高位字节，CY为进位位。 LEN EQU 30 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0030H MAIN: MOV SP. #60H MOV R2, #LEN ACALL ADD_NBYTE SJMP $ ADD_NBYTE: CLR C LOOP: MOV A, R0 ADDC A, R1 DA A MOV R0, A INC R0 INC R1 DJNZ R2, LOOP RET END 11. 试设计一个子程序，其功能为将（R0）指出的内部RAM中6个单字节正整数按从小到大的次序重新排列。 S_2_L: MOV R4, #5 CLR F0 PUSH 00H ;R0入栈 POP 01H ;出栈赋给R1 INC R1 LOOP0: MOV A, R4 MOV R5, A LOOP1: MOV A, R0 MOV B, A MOV A, R1 CJNE A, B, NEXT SJMP NOCH NEXT: JNC NOCH SETB F0 MOV R0, A XCH A, B MOV R1, A NOCH: INC R0 INC R1 DJNZ R5, LOOP1 JNB F0, HALT DJNZ R4, LOOP0 HALT: RET