单片机技术及C 程序设计 第 版 答案 唐颖 阮越.docx

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单片机技术及C程序设计第版答案唐颖阮越

《单片机技术及C51程序设计》（第2版）习题解

（注：

问答题略）

习题1部分习题解

1-1给出下列有符号数的原码、反码和补码（设计算机字长为8位）。

+37-86-105+112-79

解：

+37：

原码=00100101B；反码=00100101B；补码=00100101B

+112：

原码=01110000B；反码=01110000B；补码=01110000B

1-28位补码表示的定点整数的范围是多少？

解：

-128~+127

1-3已知X、Y是两个有符号数的定点整数，它们的补码为：

[X]补=00010011B，[y]补求[X+Y]补等于多少？

解：

[X+Y]补=[X]补+[y]补=00001100B

1-4请选择正确答案填在括号中：

将-33以补码形式存入8位寄存器中，寄存器中的内容为（　A　）

A．DFHB．A1HC．5FHD．DEH

1-5请选择正确答案填在括号中：

如果X为负数，由[X]补求[-X]补是将（D）

A．[X]补各值保持不变

B．[X]补符号位变反，其他各位不变

C．[X]补除了符号位外，各位变反，末位加1

D．[X]补连同符号位一起各位变反，末位加1

1-6请选择正确答案填在括号中：

设有二进制数X=-1101110，若采用8位二进制数表示，则[X]补的结果是（D）。

A．B．C．00010011D．

1-78051与8751的区别是（　C　）

A．内部数据存储数目的不同B．内部数据存储器的类型不同

C．内部程序存储器的类型不同D．内部寄存器的数目不同

1-8单片机与普通计算机的不同之处在于其将（CPU）（存储器）和（I/O接口）三部分集成于一块芯片上（的单片微机）

1-9MCS-51单片机内部提供了哪些资源？

略

1-10单片机有哪些应用特点？

主要应用在哪些领域？

略

1-11MCS-51单片机如何进行分类？

各类有哪些主要特性？

略

习题2部分习题解

2-1填空题

1．MCS-51单片机中P3端口的第5位（P3.5）的位地址是（B5H）。

2．堆栈指针SP的字节地址是（81H），MCS-51单片机复位后，堆栈指针SP的值为（07H）。

3．MCS-51系列单片机的一个机器周期包含（6）个时钟周期。

4．MCS-51单片机复位后，PC的内容是（0000H），CPU使用的当前工作寄存器是第（0）组，此时R0～R7对应的地址范围是（00H）～（07H）。

5．设（PSW）=88，则Cy=（　1　），P=（　0　）。

选择的是第

（1）组通用寄存器，该组寄存器在片内RAM中的地址为（08H~0FH）。

6．单片机的特殊功能寄存器只能采用（直接）寻址方式。

7．如果8051单片机采用6MHz的晶振，那么该系统一个机器周期为（　2　）微秒（μs），一个状态周期（或称时钟周期）为（2/6）微秒（μs）。

8．8051单片机采用12MHz的晶振频率，设无外扩存储器，单片机运行时ALE引脚输出的正脉冲的频率是（　2　）MHz。

2-2选择题

1．若RS0=0，RS1=0，则当前使用的工作寄存器组为（A　）。

A．第0组B．第1组C．第2组D．第3组

2．若Fosc=12MHz，则8051的机器周期为（B）。

A．0.5?

sB．1?

sC．2?

sD．4?

s

3．堆栈遵循的原则是（B　）。

A．先进先出，后进先出B．先进后出，后进先出

C．先进先出，后进后出D．先进后出，后进后出

4．8051有（　B　）个可编程的16位定时/计数器。

A．1B．2C．3D．4

5．MCS-5l单片机中不是准双向I/O接口的是（　A　）。

A．P0B．P1C．P2D．P3

6．在MCS-51系统中扩展一片2732（EPROM存储芯片，容量4K×8）需要（C　）根地址线。

A．10B．11C．12D．13

7．8051单片机有（　C　）个中断源。

A．3B．4C．5D．6

8．片内RAM的20H～2FH为位寻址区，所包含的位地址是（B　）。

A．00H～20HB．00H～7FHC．20H～2FHD．00H～FFH

10．8051单片机复位后的P0～P3的值为（D）。

A．00HB．0FHC．F0HD．FFH

2-3简答题（略）

1．简述在MCS-51系列单片机中哪些地址单元具有位地址？

2．MCS-51系列单片机的P0～P3口有何使用特点？

各自的第二功能是哪些？

3．决定程序执行顺序的寄存器是哪个？

它是多少位的寄存器？

是不是特殊功能寄存器？

4．MCS-51系列单片机的PSW寄存器各位标志的意义是什么？

若PSW=91H，请问其包含的信息是什么？

5．MCS-51系列单片机由哪几个功能部件组成？

6．MCS-51系列单片机的存储器结构有何特点？

存储器的空间如何划分？

各地址空间的寻址范围是多少？

7．MCS-51系列单片机的控制总线主要信号有哪些？

各信号的作用如何？

8．MCS-51系列单片机有哪几种低功耗工作模式？

简述这几种低功耗工作模式特点及退出该低功耗模式的方法。

9．MCS-51系列单片机在存储器组织上分为四个物理上相互独立的空间，单片机是如何实现对这四个空间进行访问的？

习题4部分习题解

4-1C语言有哪些特点？

略

4-2有哪些数据类型是MCS-51单片机直接支持的？

略

4-3C51特有的数据结构类型有哪些？

略

4-4C51中存储类型有几种，它们分别表示的存储器区域是什么？

略

4-5C51中，bit位与sbit位有什么区别？

略

4-6在C51中，通过绝对地址来访问存储器的有几种？

略

4-7在C51中，中断函数与一般函数有什么不同？

略

4-8按给定存储器类型和数据类型，写出下列变量的说明形式。

（1）在data区定义字符变量va11。

解：

chardataval1；

（2）在idata区定义整型变量va12。

解：

intidataval2；

（3）在xdata区定义无符号字符数组va13[4]。

解：

externcharxdatava13[4]；

（4）在xdata区定义一个指向类型的指针px。

解：

uintxdata*px；

（5）定义可寻址位变量flag。

解：

bitbdataflag；

（6）定义特殊功能寄存器变量p3。

解：

sfrP3=0xB0；

（7）定义特殊功能寄存器变量SCON。

解：

sfrSCON=0xB8；

（8）定义16位的特殊功能寄存器T0。

解：

sfr16T0=0x8C8A；

4-9写出下列关系表达式或逻辑表达式的结果，设a=3，b=4，c=5。

（1）a+b>c&&b==c

解：

a+b>c&&b==c不成立，结果为假（0）

（2）a‖b+c&&b-c

解：

a‖b+c&&b-c表达式为非零，逻辑结果为1

（3）!

（a>b）&&!

c‖1

解：

!

（a>b）&&!

c‖1表达式为非零，逻辑结果为1

（4）!

（a+b）+c?

1&&b+c/2

解：

!

（a+b）+c?

1&&b+c/2表达式为非零，逻辑结果为1

4-10在C51语言中，设变量a，b都为unsignedchar类型，a=78（十进制），b=209（十进制），用十六进制表示以下表达式的计算结果：

a&b=ox40；a^b=0xdf；b>>2=0x34；～a=0xb1；（a>b）？

a：

b=0xd1。

4-11C51程序是基于MCS-51系列单片机的C程序，在C51程序中，int型数据所能表示的数值范围是多少？

。

解：

-32768~+32767

4-13用分支结构编程实现，当输入“1”显示“A”，输入“2”显示“B”，输入“3”显示“C”，输入“4”显示“D”，输入“5”结束。

解：

…

switch（grade）

case'1':

printf（"A\n"）;break;

case'2':

printf（"B\n"）;break;

case'3':

printf（"C\n"）;break;

case'4':

printf（"D\n"）;break;

case'5':

printf（"END\n"）;break;

default:

printf（"error"\n）

}

4-14输入三个无符号字符数据，要求按由大到小的顺序输出。

解：

#include//包含特殊功能寄存器库

#include//包含I/O函数库

voidmain（void）//主函数

{

inta,b,c,t;//定义整型变量a,b,c,t

SCON=0x52;//串口初始化

TMOD=0x20;

TH1=0XF3;

TR1=1;

printf（"inputa,b,c:

\n"）;//输出提示信息

scanf（"%d,%d,%d",&a,&b,&c）;//输入a,b和c的值,无符号数据。

printf（"\n"）;//输出换行

if（a>b）

{t=a;a=b;b=t;}

if（a>c）

{t=a;a=c;c=t;}

if（b>c）

{t=b;b=c;c=t;}

printf（"%d,%d,%d",c,b,a）;

while

（1）;//结束

}

4-15用三种循环结构编写程序实现输出1到10的平方之和。

解：

1、通过while语句实现计算并输出1到10的平方之和。

#include//包含特殊功能寄存器库

#include//包含I/O函数库

voidmain（void）//主函数

{

inti,s=0;//定义整型变量i和s

i=1;

SCON=0x52;//串口初始化

TMOD=0x20;

TH1=0Xf3;

TR1=1;

while（i＜=10）//累加1～10的平方之和在s中

{

s=s+i*i;

i++;

}

printf（"%d\n",s）;

while

（1）;

}

2、通过do...while语句实现计算并输出1到10的平方之和。

#include//包含特殊功能寄存器库

#include//包含I/O函数库

voidmain（void）//主函数

{

inti,s=0;//定义整型变量i和s

i=1;

SCON=0x52;//串口初始化

TMOD=0x20;

TH1=0Xf3;

TR1=1;

do

{

s=s+i*i;//累加1～10的平方之和在s中

i++;

}while（i＜＝10）;

printf（"%d\n",s）;

while

（1）;

}

3、用for语句实现计算，并输出1到10的平方之和。

#include//包含特殊功能寄存器库

#include//包含I/O函数库

voidmain（void）//主函数

{

inti,s=0;//定义整型变量i和s

i=1;

SCON=0x52;//串口初始化

TMOD=0x20;

TH1=0Xf3;

TR1=1;

for（i=1;i＜＝10;i++）

s=s+i*i;//累加1～10的平方之和在s中

printf（"d\n",s）;

while

（1）;

}

4-16对一个5个元素的无符号字符数组按由小到大顺序排序。

解：

#include//包含特殊功能寄存器库

#include//包含I/O函数库

voidmain（void）//主函数

{

inti,j,min,temp,a[5];//定义整型变量x和y

SCON=0x52;//串口初始化

TMOD=0x20;

TH1=0XF3;

TR1=1;

printf（"input:

\n"）;//输出提示信息

for（i=0;i<5;i++）

{printf（"a[%d]=",i）;

scanf（"%d",&a[i]）;

}

for（i=0;i<5-1;i++）//排序

{min=i;

for（j=i;j<5;j++）

if（a[min]>a[j]）

min=j;

temp=a[j];

a[j]=a[min];

a[min]=temp;

}

for（i=0;i<5;i++）//输出

printf（"%5d",a[i]）;

}

4-17用指针实现，输入3个无符号字符数据，按由大到小的顺序输出。

解：

#include//包含特殊功能寄存器库

#include//包含I/O函数库

voidmain（void）//主函数

{

inta,b,c,t;//定义整型变量a,b,c,t

int*p,*p1,*p2,*p3;//定义指针变量

SCON=0x52;//串口初始化

TMOD=0x20;

TH1=0XF3;

TR1=1;

printf（"inputa,b,c:

\n"）;//输出提示信息

scanf（"%d,%d,%d",&a,&b,&c）;//输入a,b和c的值,无符号数据。

printf（"\n"）;//输出换行

p1=&a;p2=&b;p3=&c;

if（a>b）

{p=p1;p1=p2;p2=p;}

if（a>c）

{p=p1;p1=p3;p3=p;}

if（b>c）

{p=p2;p2=p3;p3=p;}

printf（"%d,%d,%d",*p3,*p2,*p1）;

while

（1）;//结束

}

4-18有3个学生，每个学生包括学号、姓名、成绩，要求找出成绩最高的学生的姓名和成绩。

解：

#include//包含特殊功能寄存器库

#include//包含I/O函数库

Structstudent

{charnum[6];

charname[8];

intscore[4];

}stu[3];

voidmain（void）//主函数

{

inti,tem,max,maxi;

printf（"input3studentinformation:

\n"）;//提示输入信息

for（i=0;i<3;i++）

{

printf（"name:

"）;//提示输入姓名

scanf（"%s,stu[i].name）;

printf（"studentid:

"）;//提示输入学号

scanf（"%s,stu[i].num）;

printf（"score:

"）;//提示输入分数

scanf（"%d,stu[i].score）;

}

max=0;maxi=0;

for（i=0;i<3;i++）

{tem=0;

tem=stu[i].score;

if（tem>max）

{max=tem;

maxi=i;

}

printf（"student%s,maxscore:

%d.",stu[maxi].name.num,max）;//打印

}

习题5部分习题解

5-15单片机用内部定时方法产生频率为10kHz方波，设单片机晶振频率fosc为12MHz，请编程实现。

解：

频率10kHz的方波，其周期为：

T=1/10k=100us,定时时间为50us。

设选用定时器0，方式2，10kHz方波从P1.0口输出。

C51参考程序：

#include//包含特殊功能寄存器库

sbitP1_0=P1^0;

voidmain（）

{

TMOD=0x02;//使用定时器T0的模式2

TH0=256-50;//定时器T0的高8位赋初值

TL0=256-50;//定时器T0的低8位赋初值

EA=1;//开总中断

ET0=1;//定时器T0中断允许

TR0=1;//启动定时器T0

while

（1）;

}

voidtime0_int（void）interrupt1//中断服务程序

{

P1_0=!

P1_0;//取反

}

5-16使用定时器0以定时方法在P1.0输出周期为400?

s，占空比为20%的矩形脉冲，设单片机晶振频率fosc为12MHz，编程实现。

解：

其周期为400μs，占空比为20%的矩形脉冲，即定时时间分别为输出高电平80μs，输出低电平320μs（是输出高电平的4倍）。

根据题意，选用定时器0，方式1，从P1.0口输出。

C51参考程序：

#include//包含特殊功能寄存器库

sbitP1_0=P1^0;

sbitf;

sbiti;

voidmain（）

{

TMOD=0x02;//使用定时器T0的模式1

TH0=256-80;//定时器T0的高8位赋初值

TL0=256-80;//定时器T0的低8位赋初值

EA=1;//开总中断

ET0=1;//定时器T0中断允许

TR0=1;//启动定时器T0

f=1;

while

（1）;

}

voidtime0_int（void）interrupt1//中断服务程序

{

if（f==1）

（

P1_0=0;

F=0;

）

else

（i++;

if（i==4）

（

P1_0=1;

f-1;

）

）

}

5-23参照图5-2电路图，编程实现灯亮移位程序，要求8只发光二极管每次点亮一个，点亮时间为250ms，顺序是从下到上一个一个地循环点亮。

设fosc=6MHz。

解：

fosc=6MHz，每个机器周期=2us。

C51参考程序：

#include

unsignedcharcodetable[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,

0xef,0xdf,0xbf,0x7f};

unsignedchari,j;

voidmain（void）

{TMOD=0x01;

TH0=（65536-25000）/256;

TL0=（65536-25000）%256;

EA=1;ET0=1;

i=0;j=0;

TR0=1;

while

（1）;

}

voidtime0_int（void）interrupt1

TH0=（65536-25000）/256;

TL0=（65536-25000）%256;

j++;

if（j==5）

{j=0;

if（i!

=7）

{

P1=table[i];

i++;

}

else

{P1=table[i];

i=0;

}

}

5-24利用单片机的串行口扩展并行I/O接口，控制16个发光二极管依次发光，请画出电路图且编程实现。

解：

电路图如下所示：

C51参考程序：

#include//包含特殊功能寄存器库

#include//包含函数_nop_（）定义的头文件

sbitP1_7=P1^7;

unsignedcharcodetable[]={0x01,0x00,0x02,0x00,0x04,0x00,0x08,0x00,

0x00,0x10,0x00,0x20,0x00,0x40,0x00,0x80};

voidmain（）

{

unsignedcharj，i;

SCON=0x00;

j=0;

for（;;）

{

P1_7=0;

_nop_（）;//延时一个机器周期

_nop_（）;//延时一个机器周期，保证清0完成

P1_7=1;

SBUF=table[j];

j++;

while（!

TI）{;}

TI=0;

SBUF=table[j];

j++;

while（!

TI）{;}

TI=0;

for（i=0;i<=3000;i++）{;}//延时

if（j==16）j=0;

}

}

习题7部分习题解

7-5修改本章例7-8的程序，用数组表的方式编程实现在图7-18所示电路上动态显示“1234”。

解：

C51参考程序：

#include

#defineucharunsignedchar

#defineuintunsignedint

ucharcode[4]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7};//位选码表

uchartel[4]={0x06,0x5b,0x4f,0x66};//共阴极1，2，3，4字段吗

voiddelay（void）//延时函数,延时一段时间

{

uchari,j;

for（i=0;i<250;i++）

for（j=0;j<250;j++）;

}

voidmain（void）

{uchark,d;

while

（1）//无限循环

{

for（k=0;k<4;k++）

{

P2=code[k];//送出位选码

P0=tel[k];

delay（）;//延时

}

}

}

7-6参照图7-18动态显示接口电路，试编写一段程序，在6个数码管上从右到左依次显示一个“3”字，直至出现6个“3”字为止。

解：

设数码管增至6个，为共阴极。

C51参考程序：

#include

#defineucharunsignedchar

#defineuintunsignedint

ucharcode[6]={0xfe,0xfc,0xf8,0xf0,0xe0,0xc0};//位选码表

voiddelay（uinti）//延时函数

{uintj;

for（j=0;j

}

voidmain（void）

{uchark,d；

P0=0x4f;//3的字段码

for（k=0;k<6;k++）

{

P2=code[k];//送出位选码

del