单片机原理及应用基于Proteus和KeilC林立课后习题答案.docx
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1、单片机原理及应用基于Proteus和KeilC林立课后习题答案1 计算机体系结构:哈佛结构、冯诺依曼结构的区别? 哈佛结构RAM和ROM分别编址,冯诺依曼结构RAM和ROM统一编址 2MSC51单片机外部引脚的名称是什么?各有什么功能? 答:(1) 电源及晶振引脚 VCC(40脚):+5V电源引脚 VSS(20脚):接地引脚 XTAL1(19脚);外接晶振引脚 XTAL2(18脚):外接晶振引脚 (2) 控制引脚 RST/VPD(9)为复位/ 备用电源引脚 ALE/PROG(30)为地址锁存使能输出/ 编程脉冲输入 PSEN(29):输出访问片外程序存储器读选通信号 EA/ VPP (31):
2、外部ROM允许访问/ 编程电源输入 (3) 并行I/O口引脚 P0.0P0.7P0口; P1.0P1.7P1口; P2.0P2.7P2口; P3.0P3.7P3口。 3. AT89C51单片机的片内资源有哪些?其存储器结构如何?片内RAM可分成哪个三个区?各区的地址范围如何? 其内部功能部件有: 控制器:是对取自程序存储器中的指令进行译码,在规定的时刻发出各种操作所需的控制信号,完成指令所规定的功能; 运算器:根据控制器发来的信号,执行算术逻辑运算操作; 存储器:包括程序存储和数据存储器; 定时器计数器:2个16位定时器/计数器,可对机器周期计数,也可对外部输入脉冲计数; 中断系统:可响应三个
3、内部中断源和两个外部中断源的中断请求; 输入输出接口:4个8位并行口和一个全双工串行口; 其存储器结构属于哈佛结构,MCS-51可寻址空间是两个64KB,即64KB的程序存储空间和64KB的数据存储空间。 片内RAM可分成划分为三个部分: 作寄存器区,四组可位寻址区用户RAM区,80B 7程序状态字寄存器PSW各位的定义是什么? 答:程序状态字寄存器PSW各位的定义如下: PSW.7 CY CPSW.6 AC APSW.5 F0 FPSW.4 RS1 RSPSW.3 RS0 RSPSW.2 OV OPSW.1 F1 FPSW.0 P PSW.7:进/借位标志CY,加法有进位时置1,减法有借位时
4、置1; PSW.6:辅助进位标志AC,加法运算低四位向高上四位有进位时置1; PSW.5、PSW.1:用户标志位F0和用户标志位F1, 保存用户的位数据; PSW.4、PSW.3:工作寄存器选择控制位RS1和RS0,00至11分别选择四组工作之一作为当前工作寄存器 PSW.2 :溢出标志位OV,有符号数加、减运算结果有溢出或乘除上结果异常(乘法运算结果大于255即乘积在BA中,或除法运算除数为0)时置1 PSW.0:奇偶标志位P,累加器A中1的个数为奇数时置1。 4什么是复位?单片机复位电路有哪几种,工作原理分别是什么? 答:复位使单片机恢复原始默认状态的操作。 单片机复位电路有:上电复位电路
5、,由电阻和电容构成,通过上电时,电容相当于短路而使复位引脚在晶振有效的情况下保持2个机器周期的高电平;按钮开关复位电路,由两个电阻的分压构成,通过手工按下按钮,使复位引脚在晶振有效的情况下保持2个机器周期的高电平。 9P0、P1、P2和P3口的结构和功能分别是什么? 9. 并行口P0、P1、P2、P3的作用与用法、准双向口的含义。 答:P0口的每一位由1个锁存器、2个三态缓冲器、1个输出控制电路所致,所以在定义变量时,要根据其所在位置和寻址方式明确指定存储类型。 第3章 单片机的汇编语言与程序设计 习题 1MCS-51单片机有哪几种寻址方式?适用于什么地址空间? 答:MCS-51单片机有7种寻
6、址方式:直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、立即寻址、变址寻址、位寻址、相对寻址。 直接寻址方式:操作数的地址由指令直接给出,适用于片内RAM的所有地址空间;如 A,68H MOV A,PSW 寄存器寻址方式:指令给出的是寄存器的编码,操作数在编码指定的寄存器中,适用于片内00H至1FHMOV 的32个字节,用R0,R7表示,通过PSW的RS1和RS0选择组号确定对应32个字节中的其中8个,还有累加器A,以及乘除法指令中的A和B寄存器,位寻址方式中的布尔累加器C; MOV MUL INC A,R1 AB DPTR A,R0 寄存器间接寻址方式:指令给出的是寄存器的编码,操作数地址在编码指定的
7、寄存器中,适用于片内RAM的全部空间,其中52系列中的80H至FFH只能用寄存器间接寻址;如 MOV MOV A,R1 MOVX A,DPTR 立即寻址方式:操作数本身在指令中直接,给出适用于用8位立即数对片内RAM所有地址单元赋值,也可用16位立即数对DPTR赋值; 如 MOV MOV A,#0E2H DPTR,#2000H 变址寻址方式:以DPTR或PC作为基地址寄存器,以累加器A作为变址寄存器,将基址寄存器与变址寄存器的内容相加形成操作数的实际地址的一种寻址方式,变址寻址方式适用于程序存储器ROM,仅有三条指令如下: MOVC A,A+DPTR MOVC A,A+PC JMP A+DPT
8、R 位寻址方式:指令中直接给出操作数所在单元的位地址,适用于片内RAM中地址20H至2FH中的16个字节中的128个位地址空间和80H至FFH中地址中可以被8整除的所有SFR中的每个位地址空间;如 MOV MOV MOV C,7FH F0,C C,ACC.7 相对寻址方式:为相对转移指令而设,指令中直接给出转移的相对偏移量,其转移目标在当前指令-128至127字节范围内的地址空间。如 2MCS-51单片机的PSW程序状态字中无ZERO(零)标志位,怎样判断某内部数据单元的内容是否为零? 答:MCS-51单片机的PSW程序状态字中无ZERO(零)标志位,判断某内部数据单元的内容是否为零是能通过取
9、数到A累加器,再判断A中的每一位是否为零来确定其值是否为零。 3编程将内部RAM的20H-30H单元内容清零。 解:设一个片内RAM指针R0,先指向首地址20H,通过累加器A清零,然后采用间接寻址方式依次将A中的零值传送到指针所指的片内RAM单元,每传送一个字节,地址指针加1,直到达到地址为30H或达到计数器规定的17个字节为止。 程序1: MOV CLR MOV INC SJMP $ R0,#20H ;设地址指针初值 A ;累加器清0 ;置0指针所指单元 ;地址指针加1 R0,A R0 SJMP START SJMP HERE ;等效于: SJMP $ HERE: CONT: CJNE R0
10、,#31H,CONT ;指针未超过终点则继续 ;暂停 程序2: 4编程查找内部RAM的32H41H单元中是否有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。 解:设一个片内RAM指针R0,先指向首地址32H,比较R0与#0AAH,若相等,则退出循环,给50H单元赋0FFH,若不相等,则R0加1为继续比较下一个字节做准备,直到达到地址为41H或达到计数器规定的16个字节为止还没找到,则给50H单元赋00H 程序1: MOV MOV INC MOV MOV SJMP $ END MOV MOV MOV INC MOV MOV SJMP $ END R7,#16
11、;计数器赋初值,从20H到30H共16个字节 ;比较查找值与指针所指单元的值,不相等转移 R0,#32H A,#0FFH R0 A,#00H 50H,A ;设地址指针初值 ;相等,则准备好要赋的标志值0FFH ;修改地址指针 ;查找失败,则将00H存入结果标志单元 ;将比较结果标志存入50H单元 CONT: CJNE R0,#0AAH,NEXT;比较查找值与指针所指单元的值,不相等转移 SJMP DOWN ;转存到保存结果处 MOV CLR MOV MOV INC SJMP $ R0,#20H ;设地址指针初值 A ;累加器清0 ;计数器赋初值,从20H到30H共17个字节 ;置0指针所指单元
12、 ;地址指针加1 R7,#17 R0,A R0 CONT: DJNZ R7, CONT ;计数器减1,非0,则继续 ;暂停 NEXT: CJNE R0,#42H,CONT ;若指针未越过终点,则继续 DOWN: ;暂停 程序2: R0,#32H A,#0FFH R0 A,#00H 50H,A ;设地址指针初值 ;相等,则准备好要赋的标志值0FFH ;修改地址指针 ;查找失败,则将00H存入结果标志单元 ;将比较结果标志存入50H单元 CONT: CJNE R0,#0AAH,NEXT SJMP DOWN ;转存到保存结果处 ;计数器减1,非0,则继续 NEXT: DJNZ R7,CONT DOW
13、N: ;暂停 5查找20H4FH单元中出现00H的次数,并将查找结果存入50H单元。 解:从20H到4FH共48个字节 MOV MOV CONT: NEXT: INC INC R7,#48 ;字节计数器赋初值 R0,#20H R6 R0 ;设地址指针初值 ;相等,0的个数计数器加1 ;修改地址指针 CJNE R0,#00H,NEXT ;比较查找值与指针所指单元的值,不相等转移 DJNZ R7,CONT MOV SJMP $ END 50H,R6 END ;计数器减1,非0,则继续 ;保存O的个数计数值到50H单元 ;暂停 6已知A=83H,R0=17H,(17H)=34H,写出下列程序段执行之
14、后的A中的内容。 ANL A,#17H ORL 17H,A XRL A,R0 CPL A 7已知单片机的晶振频率为12MHz,分别设计延时为0.1s、1s的子程序。 答:已知单片机的晶振频率为12MHz,则机器周期为1us,延时子程序是通过执行指令序列中机器周期数来达到,如果要0.1s,即100ms,也就是100000us,所以需要机器周期数达到100000。要延时达到1S,可通过对延时为0.1秒的子程序调用10次来实现。 DELAY100MS: D1: D2: DELAY1S: LOOP: MOV R7,#10 ;计数10次 1 99795+2 ACALL RET DELAY100MS ;延
15、时100ms子程序 MOV R6,#200 MOV R7,#250 NOP ;1个机器周期 ;1个机器周期 ;1个机器周期 ;2个机器周期,(1+753+2)*132=99792 ;2个机器周期,1+99792+2=99795,约100ms END ANL ORL A A,#17H ;A=03H 答: 17H,A ;(17H)=0011 0100 0000 0011=0011 0111 ;A= 0000 0011 0011 0111 =0011 0100 ;A=1100 1011 XRL CPL A,R0 DJNZ R7,D2 ;2个机器周期,3*251=753 DJNZ R6,D1 RET
16、DJNZ R7,LOOP ;未达到10次则继续 10*(2+99795+2) ;返回2+10*(2+99795+2)=997992 8内部RAM从20H单元开始处有一数据块,以ODH为结束标志,试统计该数据块的长度,将该数据块送到外部数据存储器7E01H开始的单元,并将长度存入7E00H单元。 解:从20H的指针用R0,从外部RAM7E01开始的指针用DPTR,计数器用R7 MOV MOV MOV MOV INC INC INC MOV R7,#0 ;字节计数器赋初值 R0,#20H A,R0 R7 R0 DPTR A,R7 ;设片内RAM地址指针初值 ;取片内RAM中的一个字节 ;长度计数器
17、加1 ;片内RAM地址指针加1 DPTR,#7E01H ;设片外RAM地址指针初值 ;存入片外RAM指针所指单元 CONT: MOVX DPTR,A ;片外RAM地址指针加1 ;取块计数长度值 CJNE A,#0DH,CONT ;未达到结束标志 MOVX DPTR,A SJMP $ END ;保存 ;暂停 9内部RAM从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。 解:R7计数,R6保存累加和高8位,R0用作地址指针 ORG ORG EQU EQU MOV MOV CLR MOV ADD DA JNC INC INC MOV MOV SJMP
18、 $ END 0000H 100H 30H 40H R7,#10 A ;字节计数器赋初值 ;累加器清0 ;加RAM中的一个字节到ACC R0,#DATAA R6,A A,R0 A NEXT R6 R0 SUM,A ;若无进位则不用管高8位 ;有进位,高8位加1 ;片内RAM地址指针加1 ;保存低8位 ;设片内RAM地址指针初值 ;累加结果的高8位 LJMP MAIN SUM DATAA MAIN: CONT: NEXT: DJNZ R7,CONT ;未完继续 ;保存高8位 ;暂停 SUM+1,R6 10内部RAM从DATA1和DATA2单元开始处存放着两个等长的数据块,数据块的长度在LEN单元
19、中。请编程检查这两个数据块是否相等,若相等,将0FFH写入RESULT单元,否则将0写入RESULT单元。 解:从DATA1开始的指针用R0,从DATA2开始的指针用R1,计数器用R7 LEN DATA1 DATA2 RESULT EQU EQU EQU EQU MOV MOV MOV MOV MOV INC INC MOV MOV 10 30H 40H 50H R7,#LEN R0,#DATA1 R1,#DATA2 A,R0 7FH,R1 R0 R1 ;字节计数器赋初值 ;设片内RAM地址指针初值 ;设片外RAM地址指针初值 ;取片内RAM R0所指的的一个字节 ;将R1所指单元内容取到片内
20、RAM地址7FH中 ;比较,不相等则结束 ;DATA1 RAM地址指针加1 ;DATA2 RAM地址指针加1 CONT: CJNE A,7FH,NOEQ DJNZ R7,CONT SJMP DOWN ;未完,继续 ;相等,准备写入FFH ;不相等,准备写入00H ;转写入结果处 A,#0FFH A,#0 NOEQ: DOWN: MOV SJMP $ END RESULT,A ;保存比较结果标志 ;暂停 11编制程序,将内部RAM中M1、M2、M3和M4单元中的无符号数xl、x2、x3和x4相加,并把和存入RO和R1(R0中为高8位)中。 解: M1 M2 M3 M4 第4章 单片机的C51语言
21、 习题 2C51语言的变量定义包含哪些关键因素?为何这样考虑? 答:C语言的变量定义格式如下: 存储种类 数据类型 存储类型 变量名 其中: 存储种类与标准C语言相同,包括:自动型(auto)、外部型(extern)、静态型(static)、寄存器型(register)。 数据类型除了包含标准C语言类型的字符型(char),整型(int),长整型(long),浮点型(float),双精度型(double)外,还有二进制位型(bit),特殊功能寄存器型(sfr),SFR可位寻址的位类型(sbit)。 存储类型包括:片内RAM区(data)、片内可位寻址区(bdata),片内RAM间接寻址区(id
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