单片机作业.doc

指出下列指令中源操作数的寻址方式。
MOV A,#55H ;立即寻址
MOV A,2AH ；直接寻址
MOV C,20H ；位寻址
MOV A,@R0 ；间接寻址
MOV @R0,A ；寄存器寻址
MOV A,R0 ；寄存器寻址
MOVX A,@DPTR ；间接寻址
MOV DPTR,#0123H ；立即寻址
MOVC A,@A+PC ；变址寻址
1己知(A)=7AH，(R0)=34H，(34H)=A5H，请写出分别执行下面各条指令后累加器A的内容。
(1) MOV A，R0 ;A=34H
(2) MOV A，@R0 ;A=A5H
(3) MOV A，34H ;A=A5H
(4) MOV A，#34H ;A=34H
说明下段程序执行过程中，SP的内容及堆栈中内容的改变过程。
MOV SP,#30H; SP=30H。
MOV 30,#55H;
MOV 40,#66H
PUSH 30H; SP=31H,(SP)=55H。
PUSH 40H; SP=32H,(SP)=66H。
POP 30H; (30H)=66H,SP=31H。
POP 40H; (40H)=55H，SP=30H。
3 编程将内部RAM的20H~4FH单元内容清零
MOV R0,#20H
MOV A,#00H
MOV R1,#17
LOOP:MOV @R0,A
INC R0
DJNZ R1,LOOP
SJMP $
编程查找内部RAM的32H-41H单元是否有0AAH这个数据，若有这一数据，则将50H单元置为0FFH,否则将50H单元清零
MOV R0,#32H; 内存首地址
MOV R1,#10H； 内存的长度16个单元
MOV 50H,#00H； 假设没有0AA这个数据
LOOP1: CJNE ,@R0 0AAH,NEXT1；判断数据,不相等转到NEXT1
JMP NEXT2 ；相等的就转移到NEXT2
NEXT1:INC R0 ;不相等时，R0加1，指向下一个内存数据
DJNZ R1,LOOP；判断数据有没有比较完，
JMP EXIT
NEXT2:MOV 50H,#0FFH；有0AAH这个数据，50H单元置0FFH，退出
EXIT:SJMP $
5、查找20H~4FH单元中出现00H的次数，并将结果存入50H单元
MOV R0,#20H;内存首地址
MOV R1,#30H；内存长度
MOV 50H,#00H;结果清零
LOOP:CJNE @R0,#00H,NEXT
INC 50H;出现00H，50H加1
NEXT:INC R0;指向一下个内存
DJNZ R1,LOOP；判断没有结束
SJMP $;结束
6 已知A=83H,R0=17H,(17H)=34H,写出下列程序段之后的A中的内容
ANL A,#17H; A=83H&17H=03H
ORL 17H,A; (17H)=34H|03H=37H
XRL A,@R0; A=03H异或37H=34H
CPL A; A=0CBH
7.已知单片机的晶振频率为12M，分别设计延时程序为0.1s,1s的子程序
Delay100ms:MOV R7,#250
DEL1: MOV R6,#198
DEL2: DJNZ R6,DEL2
DJNZ R7,DEL1;(2*198+3)*250=99751us
MOV R7,#123;1us
DJNZ R7,$;246us
RET;2us，99751+1＋246＋2＝100000us＝100ms
Delay1s: MOV R8,#10; 1us
DEL1: MOV R7,#250；1us
DEL2: MOV R6,#198; 1us
DEL3: DJNZ R6,DEL3; 198*2=396us
DJNZ R7,DEL2; (1+396+2)*250=99750
DJNZ R8,DEL1; 1+(1+99750+2)*10 =997531
MOV R6, #10;
DEL4: MOV R7,#121;1us
DJNZ R7,$;242us
DJRZ R6,DEL4;1+(1+242+2)*10=2451us
MOV R7,#7;1uS
DJNZ R7,$;14uS
NOP ;1uS
RET;2us，997531+2451+18＝1s
数据存储器（RAM）用于存储数据。
8051内部有两个16位可编程序的定时器/计数器T0和T1，均为二进制加1计数器。可用于定时和对外部输入脉冲的计数。
8051的中断系统主要由中断允许控制器IE和中断优先级控制器IP等电路组成。可实现对5个中断源的管理。8051的中断系统主要由中断允许控制器IE和中断优先级控制器IP等电路组成。其中，IE用于控制5个中断源中哪些中断请求被允许向CPU提出，哪些中断源的中断请求被禁止；IP用于控制5个中断源的中断请求的优先权级别。
I/O接口是MCS-51单片机对外部实现控制和信息交换的必经之路，用于信息传送过程中的速度匹配和增加它的负载能力。可分为串行和并行I/O接口。
1． MCS-51系列单片机的引脚中有多少根I/O线？它们与单片机对外的地址总线和数据总线之间有什么关系？其地址总线和数据总线各有多少位？对外可寻址的地址空间有多大？
解：80C51单片机有4个I/O端口，每个端口都是8位双向口，共占32根引脚。每个端口都包括一个锁存器（即专用寄存器P0～P3）、一个输入驱动器和输入缓冲器。通常把4个端口称为P0～P3。在无片外扩展的存储器的系统中，这4个端口的每一位都可以作为双向通用I/O端口使用。在具有片外扩展存储器的系统中，P2口作为高8位地址线，P0口分时作为低8位地址线和双向数据总线。

2． 什么是指令？什么是程序？简述程序在计算机中的执行过程。
解：指令：人为输入计算机，由计算机识别并执行一步步操作的命令的形式称为指令。
程序：一系列指令的有序集合称为程序。
程序在计算机中是按序执行的，CPU通过程序计数器PC控制程序的执行顺序，一般情况下程序是按序执行的，当执行转移、调用、返回等指令时，程序转移到相应的目的地址处执行。CPU根据程序计数器PC中的地址将欲执行指令的指令码从存储器中取出，存放在IR中，ID对IR中的指令码进行译码，定时控制逻辑在OSC配合下对ID译码后的信号进行分时，产生执行本条指令所需的全部信号，完成本条指令的执行。

3． 8051单片机的存储器组织采用何种结构？存储器地址空间如何划分？各地址空间的地址范围和容量如何？使用上有何特点？
解：（1）８０Ｃ５１在结构上的特点
８０Ｃ５１采用将程序存储器和数据存储器截然分开，分别寻址的结构，称为Harvard结构。
（2）在物理和逻辑上的地址空间
存储器上设有４个存储器空间：片内程序存储器、片外程序存储器、片内数据存储器、片外数据存储器。
在逻辑上有３个存储器地址空间：片内、片外统一的６４ＫＢ程序存储器地址空间，片内２５６Ｂ数据存储器地址空间，片外６４ＫＢ的数据存储器地址空间。
（3）访问格式
访问片内ＲＡＭ采用ＭＯＶ格式
访问片外ＲＡＭ采用ＭＯＶＸ格式
访问程序存储器ＲOＭ采用ＭＯＶC格式
4． 何为堆栈指针？堆栈操作有何规定？
解：堆栈是一个特殊的存储区。主要功能是暂时存放数据和地址，通常用来保护断点和现场。它的特点是按照“先进后出”的存取数据。堆栈指针SP是一个8位寄存器，是用于指示堆栈的栈顶地址的寄存器，它决定了堆栈在内部RAM中的物理位置。
5． DPTR是什么寄存器？它的作用是什么？
解：数据指针DPTR是16位的专用寄存器，它由两个8位的寄存器DPH（高8位）和DPL（低8位）组成。专门用来寄存片外RAM及扩展I/O口进行数据存取时的地址。编程时，既可以按16位寄存器来使用，也可以按两个8位寄存器来使用（即高位字节寄存器DPH和低位字节寄存器DPL）。
DPTR主要是用来保存16位地址，当对64KB外部数据存储器寻址时，可作为间址寄存器使用。
6． 8051单片机的PSW寄存器各位标志的意义如何？
解：程序状态字PSW是8位寄存器，用于存放程序运行的状态信息，PSW中各位状态通常是在指令执行的过程中自动形成的，但也可以由用户根据需要采用传送指令加以改变。各个标志位的意义如下：
PSW.7（Cy）：进位标志位。
PSW.6（AC）：辅助进位标志位，又称为半进位标志位。
PSW.5（F0）：用户标志位。
PSW.4、PSW.3（RS1和 RS0）：寄存器组选择位。
PSW.2（OV）：溢出标志位。
PSW.1（空缺位）：此位未定义。
PSW.0（P）：奇偶校验位
7． 8051片内数据存储器有多少字节？存储空间地址范围为多少？
解：8051片内数据存储器有２５６Ｂ寻址空间。存储器空间的地址范围为：00Ｈ—－FFＨ
在这个存储器空间又可分为：
基本的数据存储区：００Ｈ—－７ＦＨ，可划分为工作寄存器、位寻址区、堆栈与数据缓冲区。
8． 8051片内RAM低128单元划分为哪三个主要部分？各部分主要功能是什么？
解：片内ＲＡＭ低１２８单元划分及主要功能如下：
（1）工作寄存器组（００Ｈ——１ＦＨ）
这是一个用寄存器直接寻址的区域，内部数据ＲＡＭ区的０—３１，共３２个单元。它是４个通用工作寄存器组，每个组包含８个８位寄存器，编号为Ｒ０——Ｒ７。
（2）位寻址区（２０Ｈ——２ＦＨ）
１６个字节单元，共包含１２８位，这１６个字节单元既可以进行字节寻址，又可以实现位寻址。主要用于位寻址。
（3）堆栈与数据缓冲区（３０Ｈ——７ＦＨ）
用于设置堆栈、存储数据。
11．MCS-51单片机的时钟周期 ，机器周期，指令周期是如何定义的？当主频为12MHz的时候，一个机器周期是多长时间？执行一条最长的指令需要多长时间？
解：时钟周期又称为振荡周期，由单片机内部振荡电路OSC产生，定义为OSC时钟频率的倒数。时钟周期又称为节拍（用P表示）。时钟周期是时序中的最小单位。一个状态有两个节拍，
机器周期定义为实现特定功能所需的时间。MCS-51的机器周期由12个时钟周期构成。
执行一条指令所需要的时间称为指令周期，指令周期是时序中的最大单位。由于机器执行不同指令所需的时间不同，因此不同指令所包含的机器周期数也不尽相同。MCS-51的指令可能包括1～4个不等的机器周期。
当MCS-51的主频为12MHz时，一个机器周期为1ms。执行一条指令需要的最长时间为4ms。