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《单片微机原理及应用》习题与思考题
1.单片机组成
1.1 在89C51单片机应用系统中/VPP引脚如何连接？为什么？
2.2 简述P1口的内部结构。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”。
2.3 地址/数据分时复用的含义是什么？80C51 P0口与存储器，如27128相连时，两者之间需要加接什么功能芯片才能锁存低8位地址信息？
2.4 指出复位后工作寄存器组R7～R0的物理地址。
2.5 如果希望工作寄存器组中R0对应的物理存储单元为10H，请写系统复位后实现这一要求的指令。
2.6 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) 89C51系列内部数据存储器前128字节。
(2) 89C52系列内部数据存储器后128字节。
(3) 特殊功能寄存器。
2.7 在MCS-51单片机应用系统中，外接程序存储器和数据存储器的地址空间允许重叠而不会发生冲突，为什么？外部I/O接口地址是否允许与存储器地址重叠?为什么?
2.8 什么是时钟周期？什么是机器周期？什么是指令周期？89C51 CPU机器周期与时钟周期是什么关系？如果晶振频率为12MHz，则一个机器周期是多少微秒？
2.9 MCS-51单片机系统复位后，程序计数器PC的值是什么？在80C32单片机系统中，当采用两片2764EPROM存储器组成系统的程序存储器时，能否采用线选法连接？为什么？
2.10 分析MCS-51写外部数据存储器的写时序，说明为什么不宜使用74LS373扩展MCS-51的输出口。
2.11 89C51 CPU复位后内部RAM各单元内容是否改变？
2.12 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？
2.13 8051单片机内部包含哪些主要功能部件?各功能部件的主要作用是什么?
2.14 MCS-51单片机内部RAM可分为几个区?各区的主要作用是什么?
2.15 ALU单元的作用是什么？一般能完成哪些运算操作？
2.16 程序状态字寄存器PSW各位的定义是什么?
2.17 在单片机系统中常使用哪些存储器？MCS-51存储器结构的主要特点是什么?程序存储器和数据存储器各有何不同?
2.18 MCS-51单片机的P0～P3四个I/O端口在结构上有何异同?使用时应注意哪些事项?
2.19 为什么说单片机具有较强的位处理能力?
2.20 MCS-51单片机有几种复位方法?复位后，CPU从程序存储器的哪一个单元开始执行程序?
2.指令与编程
3.1 指令由哪几部分组成？
3.2 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？
3.3 MCS-51汇编语言中有哪些常用的伪指令？各起什么作用?
3.4 汇编语言程序和汇编程序两术语含义相同吗？
3.5 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？
3.6 给出下列指令中每一操作数的寻址方式。
(1) MOV A, #23H
(2) MOV 23H，A
(3) MOV 90H, 23H
(4) MOV 23H, @R0
(5) INC A
3.7 位地址90H和字节地址90H及P1.0有何异同?如何区别？位寻址和字节寻址如何区分?在使用时有何不同？
3.8 要访问专用寄存器和片外数据寄存器，应采用什么寻址方式？举例说明。
3.9 编程将内部RAM的20H单元的内容传送给外部RAM的2000H单元。
3.10 编程将内部数据存储器20H~30H单元内容清零。
3.11 已知A=83H，R0=17H，(17H)：34H，写出下列程序段执行完后的A中的内容。
ANL A， #17H
ORL 17H，A
XRL A， @R0
CPL A
3.12 编程查找内部RAM的32H~41H单元中是否有0AAH这个数据，若有这一数据，则将将50H单元置为0FFH，否则清50H单元为0。
3.13 已知单片机的晶振为12MHz，分别设计延时0.1s、1s、lmin的子程序。
3.14 查找20H~4FH单元中出现00H的次数，并将查找结果存入50H单元
3.15 试编程使内部RAM的20H～4FH单元的数据块按降序排列。
3.16 内部RAM的20H单元开始有一个数据块，以0DH为结束标志，试统计该数据块长度，将该数据块传送到外部数据存储器7E01H开始的单元，并将长度存入7E00H单元。
3.17 试编写一个用查表法查0～9字形段码的子程序，调用子程序前，待查表的数据存放在累加器A中，子程序返回后，查表的结果也存放在累加器A中。
3.18 内部RAM的DATA开始的区域中存放着10个单字节十进制数，求其累加和，并将结果存入SUM和SUM+1单元。
3.19 MCS-51内部RAM前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RAM后128字节支持哪些寻址方式？请写出将内部RAM 80H单元信息传送到累加器A的指令或程序片段。
3.20 写出实现下列要求的指令或程序片段，并在仿真机上验证(假设指令代码从2000H单元开始存放)。
(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。
(2) 将8032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 31H单元中。
(3) 将内部RAM 20H单元内容传送到外部RAM 20H单元中。
(4) 将程序状态字寄存器PSW内容传送到外部RAM的0D0H单元中。
(5) 将内部RAM 00H～7FH单元，共128字节传送到以8000H为首址的外部RAM中。
(6) 将外部RAM 8000H～803FH单元，共64字节传送到以40H为首址的内部RAM中。
(7) 将外部RAM 8000H～807FH单元，共128字节传送到以0000H为首址的外部RAM中。
(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)。
(9) 如果0～9七段数码显示器对应的字模码3P，06，5B，4F，66，6D，7D，07，7E6F存放在1000H为首址的程序存储器中，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。
(10) 使内部RAM 20H单元的b7和b3清零，其他位不变。
(11) 使内部RAM 20H单元的b7和b3置1，b5清零，其他位不变。
(12) 将内部RAM 20H单元的b7和b3置1，b5取反，其他位不变。
(13) 将DPH寄存器的b7、b5位清零，将b2、b0位置1，其他位不变。
(14) 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和41H单元中（假设低位字节存放在低地址中）。
(15) 将立即数32H传送到内部RAM 30H单元中。
(16) 将立即数32H传送到8032 CPU内部RAM 88H单元中。
3.21 假设内部RAM（30H）=3FH，累加器A=0FEH，R0=30H，SP=07H，PSW=00H，则执行如下指令后，各存储单元及寄存器内容是什么（假设各小题相互独立）？
(1) MOV A， @R0 A= 。
(2) INC A A= ；PSW= 。
(3) MOV A， #01H
(4) MOV A， #04H
ADD A， @R0
INC R0
MOV @R0， A
A= ；PSW= ；R0= ；（30H）= 。
(5) ANL A， @R0 A= ；PSW= 。
(6) PUSH ACC
PUSP 30H A= ；PSW= 。
3.22 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。
3.23 输入、编译、运行下列程序段，并指出复位后和程序执行过程中SP、程序计数器PC的变化以及程序执行结束后累加器ACC、内部RAM 30H～33H单元内容。
ORG 0000H
LJMP Main
ORG 1000H
Main: MOV SP， #6FH
MOV R0， #30H
MOV Rl， #32H
MOV 30H，#12H
MOV 31H，#34H
MOV 32H，#76H
MOV 33H，#98H
LCALL SUBl
NOP
ORG 2000H
SUBl: PUSH Acc
PUSH PSW
MOV A， @R0
ADD A， @R1
MOV @R0，A
INC R0
RET
3.24 假设程序头中含有如下变量定义伪指令。
TXDBUF DATA #40H
BDATA DATA #28H
(1) 请指出“MOV R0，#TXDBUF”指令、“MOV R0， TXDBUF”指令目的操作数的寻址方式
(2) 执行如下程序段后，内部RAM 40H～4FH单元内容是什么？28H单元内容又是什么？
MOV BDATA， #10H
MOV R0， #XDBUF
CLR A
LOOP：
MOV @R0， A
INC A
INC R0
DJNZ BDATA，LOOP
END
3.25 如果希望快速保护工作寄存器组，请写出将2区作为当前工作寄存器区的程序段。

3.中断、定时器与串口
4.1 MCS-51系列单片机能提供几个中断源、几个中断优先级?各个中断源的优先级怎样确定?在同一优先级中，各个中断源的优先顺序怎样确定?
4.2 简述MCS-51系列单片机的中断响应过程。MCS-51单片机中断响应时间是否固定？为什么?
4.3 MCS-51有几个中断优先级？试通过修改IP寄存器，使串行口中断优先级最高，定时器T1的中断优先级最低。
4.4 MCS-51外中断有几种触发方式？一般情况下，采用哪种触发方式较好？
4.5 MCS-51单片机如果扩展6个中断源，可采用哪些方法？如何确定它们的优先级?
4.6 CPU响应中断请求后，不能自动清除哪些中断请求标志？
4.7 MCS-51CPU在什么时候查询中断请求标志？满足什么条件才响应？
4.8 子程序和中断服务程序有何异同？为什么子程序返回指令RET和中断返回指令RETI不能相互替代？
4.9 如果某一中断服务程序中没有改写工作寄存器R0～R7的指令，则进入中断服务程后，是否需要切换工作寄存器区？简述原因。
4.10 如果引脚出现100～200ms低电平信号时，在P1.0引脚输出低电平，但引脚存在尖脉冲干扰。请问应选择什么触发方式？请写出中断服务程序。
4.11 综述MCS-51系列单片机定时器0、1的结构与工作原理。8051定时器作定时和计数时，其计数脉冲分别由谁提供?
4.12 8051定时器的门控信号GATE为1时，定时器如何启动?
4.13 MCS-51子系列具有几个定时/计数器?简述定时/计数器T1的主要用途。
4.14 如果系统晶振频率为12MHz，分别指出定时/计数器方式1和方式2最长定时时间。
4.15 如果系统的晶振频率为12MHz，利用定时/计数器T0，在P1.0引脚输出周期为100ms的方波。
4.16 利用定时/计数器T2的时钟输出功能，在P1.1引脚上输出周期为10ms的方波。
4.17 利用定时/计数器T2的时钟输出功能，在P1.1引脚上不断重复输出频率为450Hz，持续和停止时间均为4s的方波信号。
4.18 定时器／计数器0已预置为156，且选定用于模式2的计数方式，现在T0引脚上输入周期为lms的脉冲，问：
(1) 此时定时器／计数器0的实际用途是什么?
(2) 在什么情况下，定时器／计数器0溢出?
4.19 以定时器1进行外部事件计数，每计数1000个脉冲后，定时器l转为定时工作方式。定时10ms后，又转为计数方式。如此循环不止。设fosc=6MHz，试用模式1编程。
4.20 设：fosc=12MHz，试编写一段程序，功能为：对定时器T0初始化，使之工作在模式2，产生200μs定时，并用查询T0溢出标志的方法，控制P1.1输出周期为2ms的方波。
4.21 解释下列概念：
(1)并行通信、串行通信；(2)波特率；(3)单工、半双工、全双工；(4)奇偶校验。
4.22 为何T1用作串行口波特率发生器时常用模式2？ 若fosc=6MHz，试求出T1在模式2下可能产生的波特率的变化范围。
4.23 画出利用串行口方式0和两片74LSl64“串行输入并行输出”芯片扩展16位输出口的硬件电路，并写出输出驱动程序。
4.24 编写与PC机串行通信程序：系统晶振频率为11.0592MHz，波特率为2400，8位数据，1位奇偶校验。
4.25 8051以方式2进行串行通信，假定波特率为1200，要作奇偶验，以中断方式发送，请编写程序。
4.26 假设系统晶振频率为12MHz，试利用定时/计数器T2定时中断功能，实现每25ms将内部RAM 80H～87H单元内容依次送P1口。

4.接口与扩展
5.1 为什么不宜用外部RAM写选通信号的后沿(即上升沿)锁存输出数据？列举常用的I/O扩展芯片。
5.2 试用1片74LS244和1片74LS273为8031扩展8位输入端口和8位输出端口，8位输入端口各接1个开关，8位输出端口各接1个发光二极管，要求按下1个开关，相对应的发光二极管发光。试画出硬件连接图并编制程序。
5.3 试设计一个应用系统，画出由一片80C32 CPU、一片27128EPROM、一片6264SRAM组成的单片机系统，要求给出有关信号的连接以及各自的存储空间。
5.4 8255A I/O扩展芯片与8155 I/O扩展芯片有何异同？用8155扩展带程序存储器的单片机CPU（如89C51、87C51）I/O引脚时，CPU与8155如何连接？
5.5 一个8031应用系统扩展了l片8155，晶振为12MHz，具有上电复位功能，P2.1～P2.7作为I/O口线使用，8155的PA口、PB口为输入口，PC口为输出口。试画出该系统的逻辑图，并编写初始化程序。
5.6 8155 TIN端输入脉冲频率为1MHz，请编写能在TOUT引脚输出周期为8ms方波的程序。
5.7 用8255A I/O扩展芯片扩展87C52CPU I/O引脚时，需要增加什么芯片？请画出系统的连接图。
5.8 在图(a)所示电路中，如果CPU是80C31，则复位期间和复位后LED是否发光？为什么？
5.9 用DAC0832进行D/A转换时，当输出电压的范围在0～5V时，每变化一个二进制数其输出电压跳变约20mV，即输出是锯齿状的，采取何种措施可使输出信号比较平滑?
5.10 请编写89C51单片机通过DAC0832产生锯齿波信号、三角波、梯形波的程序（可以为任意频率）。
5.11 当图8-28的ADC0809对8路模拟信号进行A/D转换时，请编写用查询方式工作的采样程序，8路采样值存放在30H～37H单元。若采用中断方式，请再编写一段相应程序。
5.12 如果将80C31的P1口引脚按矩阵编码方式组织成MN个检测点，那么在什么情况下，检测点的数目最多？这时M和N分别是多少？
5.13 LED发光二极管与普通整流二极管有什么不同？LED发光二极管工作电流和导通电压范围分别是多少？液晶模块显示器LCD与LED七段数码显示器相比有何优点?
5.14 状态或数码显示时，对LED的驱动可采用低电平驱动，也可以采用高电平驱动，二者各有什么特点?
5.15 欲利用串行口扩展四位LED七段数码静态显示器，请画出相应逻辑电路并编写其显示子程序。
5.16 比较图(d)和图(e)电路的优缺点。如果LED工作电流IF为15mA，电源电压Vcc为5.0V，则图中限流电阻R如何选择(提示：主要考虑阻值和耗散功率)？
5.17 根据LED数码管内部各LED二极管连接方式的不同，可将LED数码管分为几类？
5.18 LED数码显示器静态显示驱动方式和动态显示驱动方式各有什么优缺点？点阵LED显示器只能采用什么显示驱动方式？
5.19 指出图7-15所示显示驱动电路的笔段代码锁存器和位扫描码。如果PC7～PC4定义为输出，PC3～PC0定义为输入，假设片选信号接图7-6译码输出端出，请写入出8255A的初始化指令，并将显示缓冲区35H～30H内容依次送6个显示位显示出来。
5.20 在图7-17所示电路中，如果希望四条边上的所有点阵均发光，请写出软件延迟方式下的显示驱动程序段（假设CPU晶振频率为12MHz）。
5.21 在图7-25所示电路中，当光耦输出回路三极管的集电极电流为1.2mA时，输入回路限流电阻R的阻值是多少？假设电源电压Vcc为5.0V。
5.22 写出图7-21(a)所示矩阵键盘电路的扫描程序（采用定时中断检测方式，每隔50ms检测有无按键输入，系统晶振频率为6MHz）。
5.23 在8位LED数码管动态显示电路中，如果每位显示时间为2.5ms，则显示刷新频率为多少？如果每位显示时间为2.0ms，刷新频率不低于25Hz，则最多能显示几位？
5.24 矩阵式键盘如何实现中断方式?请在图8-3的基础上设计中断式键盘，并编写相应中断处理子程序。
5.25 请在图8—1的基础上，设计一个以中断方式工作的开关式键盘，并编写其中断键处理程序。

5.系统设计
6.1 简述单片机应用系统开发的一般过程。
6.2 单片机应用系统的基本设计原则是什么？
6.3 单片机应用系统的干扰源主要有哪些？列举常用的软件、硬件抗干扰措施。
6.4 什么是软件陷阱？简述硬件看门狗和软件看门狗条件下，软件陷阱指令的异同。
6.5 如何迅速判别MCS-51 CPU是否工作？
6.6 单片机应用系统开发的可行性分析包括哪些内容？
6.7 如何提高单片机应用系统的可靠性？
6.8 选择单片机的基本原则是什么？
6.9 单片机应用系统的硬件设计包括哪些内容？
6.10 模块化程序设计的特点是什么？ 如何实现模块化程序设计？
6.11 目前应用中经常采用的单片机应用系统结构主要有那两种？它们各自的特点是什么？
6.12 在两级多机分散控制结构的单片机应用系统中，两级计算机各完成什么任务？主机与各单片机的通信方式有哪几种？
6.13 单片机开发系统的作用与特点是什么？
6.14 单片机应用系统调试的目的是什么? 一般要经历哪几个过程？
6.15 在单片机应用系统调试中，常用的调试工具有那些？它们各自的作用是什么？
6.16 硬件调试的基本步骤是什么？
6.17 软件调试时可采用哪些程序运行方式? 它们分别在何种场合下运用？
6.18 什么是系统联调? 它主要解决哪些问题？
6.19 为什么要进行现场调试？