单品机课后答案前三章Word格式文档下载.docx
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一般情况下,外部设备种类、数量较多,而且各种参量(如运行速度、数据格式及物理量)也不尽相同。
CPU为了实现选取目标外部设备并与其交换信息,必须借助接口电路。
一般情况下,接口电路通过地址总线、控制总线和数据总线与CPU连接;
通过数据线(D)、控制线(C)和状态线(S)与外部设备连接。
10.存储器的作用是什么只读存储器和随机存储器有什么不同
存储器具有记忆功能,用来存放数据和程序。
计算机中的存储器主要有随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)两种。
随机存储器一般用来存放程序运行过程中的中间数据,计算机掉电时数据不再保存。
只读存储器一般用来存放程序,计算机掉电时信息不会丢失。
11.某存储器的存储容量为64KB,它表示多少个存储单元
64×
1024
12.简述微型计算机硬件系统组成。
一台计算机的基本结构由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成。
13.什么是单片机单片机与微机相比有何特点
单片机(Single-Chip-Microcomputer)又称单片微控制器,其基本结构是将微型计算机的基本功能部件:
中央处理机(CPU)、存储器、输入接口、输出接口、定时器/计数器、中断系统等全部集成在一个半导体芯片上,因此,单片机其体积小、功耗低、价格低廉,且具有逻辑判断、定时计数、程序控制等多种功能。
单片机结构上的设计,在硬件、指令系统及I/O能力等方面都有独到之处,具有较强而有效的控制功能。
虽然单片机只是一个芯片,但无论从组成还是从其逻辑功能上来看,都具有微机系统的含义。
另一方面,单片机毕竟是一个芯片,只有外加所需的输入、输出设备,才可以构成实用的单片机应用系统。
14.单片机主要应用于哪些领域
(1)智能仪器。
智能仪器是含有微处理器的测量仪器。
单片机广泛应用于各种仪器仪表,使仪器仪表智能化取得了令人瞩目的进展。
(2)工业控制。
单片机广泛应用于各种工业控制系统中,如数控机床、温度控制、可编程顺序控制等。
(3)家用电器。
目前各种家用电器普遍采用单片机取代传统的控制电路,如洗衣机、电冰箱、空调、彩电、微波炉、电风扇及高级电子玩具等。
由于配上了单片机,使其功能增强而身价倍增,深受用户的欢迎。
(4)机电一体化。
机电一体化是机械工业发展的方向,机电一体化产品是指集机械技术、微电子技术、计算机技术于一体,具有智能化特征的机电产品。
单片机除以上各方面应用之外,还广泛应用于办公自动化领域(如复印机)、汽车电路、通信系统(如手机)、计算机外围设备等,成为计算机发展和应用的一个重要方向。
15.什么是嵌入式系统嵌入式系统有哪些重要特征
所谓嵌入式系统,是“以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁减、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统”。
即以嵌入式应用为目的计算机系统。
嵌入式系统的重要特征:
1、系统内核小
2、专用性强。
3、系统精简
嵌入式系统一般没有系统软件和应用软件的明显区分,其功能设计及实现上不要求过于复杂,这样一方面利于控制系统成本,同时也利于实现系统安全。
4、高实时性
。
第二章
1.举例说明MCS-51有哪些典型产品,它们有何区别
MCS-51系列单片机可分为两大系列:
51子系列和52子系列。
51子系列单片机的典型产品有8051、8751、8031、80C51、80C31等。
它们的结构基本相同,其主要差别反映在片内存储器的配置上有所不同
2.8051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
8051单片机内部由CPU、4KB的ROM、128B的RAM、4个8位的I/O并行端口、一个串行口、两个16位定时/计数器及中断系统等组成。
3.程序状态字寄存器PSW各位的定义是什么
PSW是一个8位寄存器,用于寄存当前指令执行后的某些状态,即反映指令执行结果的一些特征信息。
Cy():
即PSW的D7位,进位/借位标志。
AC():
即PSW的D6位,辅助进位标志。
F0()及F1():
即PSW的D5位、D1位,用户标志位。
RS1及RS0(及):
即PSW的D4位、D3位,寄存器组选择控制位。
OV():
即PSW的D2位,溢出标志。
4.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
MCS-51单片机的存储器结构与一般微机存储器的配置方法不同,一般微机把程序和数据共存同一存储空间,各存储单元对应惟一的地址。
而MCS-51的存储器把程序和数据的存储空间严格区分开。
数据存储器用于存放程序运算的中间结果、状态标志位等。
程序存储器用于存放已编制好的程序及程序中用到的常数。
5.MCS-51单片机内部RAM可分为几个区各区的主要作用是什么
内部数据存储器分为高、低128B两大部分。
低128B为RAM区,地址空间为00H~7FH,可分为:
寄存器区、位寻址区、堆栈及数据存储区。
存放程序运算的中间结果、状态标志位等。
高128B为特殊功能寄存器(SFR)区,地址空间为80H~FFH,其中仅有21个字节单元是有定义的。
6.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
P0口是一个8位漏极开路型双向I/O端口。
P1口是一个内部带上拉电阻的8位准双向I/O端口。
P2口也是一个内部带上拉电阻的8位准双向I/O端口
P3口是一个内部带上拉电阻的8位多功能双向I/O端口。
在使用时应注意以下方面:
①P0~P3都是准双向I/O口,即CPU在读取数据时,必须先向相应端口的锁存器写入“1”。
各端口名称与锁存器名称在编程时相同,均可用P0~P3表示。
当系统复位时,P0~P3端口锁存器全为“1”,故可直接对其进行读取数据。
②P0口每一输出位可驱动8个LS型TTL负载,P0口可作通用输入、输出端口使用,此时,若要驱动NMOS或其他拉电流负载时,需外接上拉电阻,才能使该位高电平输出有效。
在单片机进行外部存储器扩展时,P0口必须作为地址/数据复用线使用,此时,不必外接上拉电阻,P0也不能作通用I/O口使用。
③P1、P2、P3口输出均接有内部上拉电阻,输入端无需外接上拉电阻,每一位输出可以驱动4个LS型TTL电路。
④P0、P2口除可以作通用I/O端口、以实现与外部进行数据交换外,更主要的是,当CPU访问外部存储器时,CPU将自动地把外部存储器的地址线信号(16位)送P0、P2口,作为地址总线(P0口输出低8位地址,P2口输出高8位地址),向外部存储器输出16位存储单元地址。
在控制信号作用下,该地址低8位被锁存后,P0口自动切换为数据总线,这时经P0口可向外部存储器进行读、写数据操作。
此时,P2口不再作通用I/O端口,P0口为地址/数据复用口。
7.在什么情况下,P3口作为第二功能使用
P3口的第二功能是作为控制端口使用的。
由于单片机没有专设的控制信号引脚,单片机在进行外部存储器和I/O端口扩展时所需要的控制信号必须由P3口提供,P3口第二功能相当于PC机中CPU的控制线引脚。
8.为什么说单片机具有较强的位处理能力
对于许多控制系统,开关量控制是控制系统的主要对象之一。
作为传统的CPU,对于简单的个别开关量进行控制却显得不那么方便,而让MCS-51值得骄傲的正是它有效地解决了单一位的控制。
MCS-51片内CPU还是一个性能优异的位处理器,也就是说MCS-51实际上又是一个完整而独立的1位单片机(也称布尔处理机)。
该布尔处理机除了有自己的CPU、位寄存器、位累加器(即进位标志Cy)、I/O口和位寻址空间外,还有专供位操作的指令系统,可以直接寻址对位存储单元和SFR的某一位进行操作。
MCS-51单片机对于位操作(布尔处理)有置位、复位、取反、测试转移、传送、逻辑与和逻辑或运算等功能。
所以,单片机具有较强的位处理能力。
9.指出8051可进行位寻址的存储空间。
00~7FH(即~及SFR地址能被8整除的寄存器中的各位。
10.位地址90H和字节地址90H及有何异同如何区别
位地址90H表示位
字节地址90H表示P1口
11.在访问外部ROM或RAM时,P0和P2口各用来传送什么信号P0口为什么要采用片外地址锁存器
P0口传送地址低八位后可复用数据线,所以,P0口要采用片外地址锁存器。
P2口传送地址高八位。
12.什么是时钟周期什么是机器周期什么是指令周期当振荡频率为12MHz时,一个机器周期为多少微秒
时钟周期:
也称振荡周期,即振荡器的振荡频率fosc的倒数,是时序中最小的时间单位。
机器周期:
执行一条指令的过程可分为若干个阶段,每一阶段完成一规定的操作,完成一个规定操作所需要的时间称为一个机器周期,一个机器周期包含12个时钟周期。
当振荡频率为12MHz时,一个机器周期为12/(12×
1000000)秒=1微秒
指令周期:
定义为执行一条指令所用的时间。
13.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
MCS-51的复位电路包括上电复位电路和按键(外部)复位电路
0000H
14.8051系统掉电时如何保存内部RAM中的数据
单片机在运行过程中,如果发生掉电,片内RAM和SFR中的信息将会丢失。
为防止信息丢失,可以把一组备用电源加到RST/VPD端,当VCC上的电压低于VPD上的电压时,备用电源通过VPD端,以低功耗保持内部RAM和SFR中的数据。
15.8051单片机引脚ALE的作用是什么当8051不外接RAM和ROM时,ALE上输出的脉冲频率是多少其作用是什么
地址锁存使能输出ALE:
当单片机访问外部存储器时,外部存储器的16位地址信号由P0口输出低8位,P2口输出高8位,ALE可用作低8位地址锁存控制信号;
当不用作外部存储器地址锁存控制信号时,该引脚仍以时钟振荡频率的1/6固定地输出正脉冲,可以驱动8个LS型TTL负载。
第三章
1.MCS-51有哪几种寻址方式举例说明它们是怎样寻址的
MCS-51指令系统的寻址方式有以下7种:
立即寻址方式:
操作数直接出现在指令中。
直接寻址方式中:
操作数的单元地址直接出现在指令中。
寄存器寻址方式中:
寄存器中的内容就是操作数。
寄存器间接寻址方式中,指定寄存器中的内容是操作数的地址,该地址对应存储单元的内容才是操作数。
变址寻址方式是以程序指针PC或数据指针DPTR为基址寄存器,以累加器A作为变址寄存器,两者内容相加(即基地址+偏移量)形成16位的操作数地址,
相对寻址是以程序计数器PC的当前值作为基地址,与指令中的第二字节给出的相对偏移量rel进行相加,所得和为程序的转移地址。
位地址:
内部RAM地址空间的可进行位寻址的128位和SFR地址空间的可位寻址的11个8位寄存器的88位。
位寻址给出的是直接地址。
2.位寻址和字节寻址如何区分在使用时有何不同
由寻址方式可以看出,不同的寻址方式所寻址的存储空间是不同的。
正确地使用寻址方式不仅取决于寻址方式的形式,而且取决于寻址方式所对应的存储空间。
字节寻址必须是对8位存储单元,位寻址的存储空间只能是片内RAM的20H~2FH字节地址中的所有位(位地址为00H~7FH)和部分SFR的位,决不能是该范围之外的任何单元的任何位。
3.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。
访问专用寄存器:
可采用直接寻址或寄存器寻址。
访问片外数据寄存器:
寄存器间接寻址
4.什么是堆栈其主要作用是什么
堆栈是后进先出的数据存储区
一般用于中断处理过程中,若需要保护现场数据(如内部RAM单元的内容),可使用入栈指令,将数据压入堆栈,中断处理过程执行完后,再使用出栈指令恢复现场数据。
5.编程将内部RAM的20H单元的内容传送给外部RAM的2000H单元。
MOVA,20H
MOVDPTR,#2000H
MOVX@DPTR,A
6.编程将内部数据存储器20H~30H单元内容清零。
MOVR0,#20H
MOVA,#0
MOVR3,#17
LOP:
MOV@R0,A
INCR0
DJNZR3,LOP
7.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50H单元置为0FFH,否则清50H单元为0。
MOVR3,#10H
MOVA,#0AAH
MOVR0,#31H
SUBBA,@R0
JZLOP1
DJNZR3,LOP
MOV50H,#0H
AJMPLOP3
LOP1:
MOV50H,#0FFH
LOP3:
AJMP1OP3
8.查找20H~4FH单元中出现00H的次数,并将查找结果存入50H单元。
MOVR3,#30H
MOVA,#0
LOP:
MOVA,@R0
JZLOP1
LOP3:
INCR0
AJMPLOP2
LOP1:
INC50H
AJMPLOP3
LOP2:
AJMPLOP2
9.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。
ANLA,#17H
ORL17H,A
XRLA,@R0
CPLA
(A)=B=0CBH
10.已知单片机的fosc=12MHz,分别设计延时、1s、1min的子程序。
设晶振频率为12MHz,一个机器周期为1μs,
延时1ms的子程序:
执行时间(机器周期)
DELAY:
MOVR7,#0FFH1
LOOP:
NOP1
NOP1
DJNZR7,LOOP2
RET2
该程序段的总的执行时间为:
(1+4×
255+2)?
s=1023μs≈1ms
延时时间为100ms的子程序:
MOVR5,#64H对延时1ms的子程序循环100次。
MOVR7,#0FFH
NOP
NOP
DJNZR7,LOOP
DJNZR5,LOP1
RET
延时时间为1s的子程序:
DELAY1:
MOVR3,#0AH对延时100ms的子程序循环10次
MOVR5,#64H。
DJNZR3,DELAY
RET
延时时间为60s的子程序:
对延时1s的子程序循环60次
11.MCS-51汇编语言中有哪些常用的伪指令各起什么作用
BIT(地址符号命令)
END(结束汇编)
EQU(等值)
DB(定义字节)
DW(定义字)
DS(定义存储单元)
ORG(汇编起始地址)
12.比较下列各题中的两条指令有什么异同
①MOVA,R1;
MOV0E0H,R1指令功能相同,寻址方式表示不同
②MOVA,P0;
MOVA,80H指令功能相同,寻址方式表示不同
③LOOP:
SJMPLOOP;
SJMP$指令功能相同
13.下列程序段汇编后,从3000H开始各有关存储单元的内容是什么
ORG3000H
TAB1:
EQU1234H
TAB2:
EQU5678H
DB65,13,"
abcABC"
DWTAB1,TAB2,9ABCH
3000H:
65
3001H:
13
3002H:
‘a’
3003H:
‘b’
3004H:
‘c’
3005H:
‘A’
3006H:
’B’
3007H:
‘C’
3008H:
34H
3009H:
12H
300AH:
78H
300BH:
56H
300CH:
0BCH
300DH:
9AH
14.为了提高汇编语言程序的效率,在编写时应注意哪些问题
(1)把要解决的问题化成一个个具有一定独立性的功能模块,各模块尽量采用子程序完成其功能。
(2)力求少用无条件转移指令,尽量采用循环结构。
(3)对主要的程序段要下功夫精心设计,这样会收到事半功倍的效果。
(4)能用8位数据解决问题的就不要使用16位数据。
(5)累加器是信息传递的枢纽,在调用子程序时应通过累加器传送子程序的参数,通过累加器向主程序传送返回参数。
所以,在子程序中一般不把累加器推入堆栈。
若需保护累加器的内容时,应先把累加器的内容存入其他寄存器单元,然后再调用子程序。
(6)为了保证程序运行的安全可靠,应考虑使用软件抗干扰技术,如数字滤波技术、指令冗余技术、软件陷井技术,用汇编语言程序实现这些技术,不需要增加硬件成本,可靠性高,稳定性好,方便灵活。
15.试编写8字节外部数据存储器到内部数据存储器的数据块传送程序,外部数据存储器地址范围为40H~47H,内部数据存储器地址范围为30H~37H。
MOVR3,#8
MOVR0,#40H
MOVR1,#30H
MOVXA,@R0
MOV@R1,A
INCR1
DJNZR3,LOP1
16.试编写8字节外部程序存储器到内部数据RAM的传送程序,外部程序存储器地址为2040H~2047H,内部RAM地址为30H~37H。
参看15题答案(提示:
外部程序存储器地址为16位地址:
2040H~2047H,间接寻址采用DPTR)
17.试编程使内部RAM的20H~4FH单元的数据块按降序排列。
参看23题答案(提示:
本题对20H~4FH单元(48个)数据降序排列)。
18.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。
MOVR0,#20H
MOVDPTR,#7E01H
MOVA,@R0
MOV60H,A
SUBBA,#0DH
MOVA,60H
MOVX@DPTR,A
INCR3
INCDPTR
AJMPLOP
MOVDPTR,#7E00H
MOVA,R3
END
19.试编写一个用查表法查0~9字形7段码(假设表的首地址为TABLE)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。
SQR1:
MOVDPTR,#TABLE
MOVCA,@A+DPTR
RET
TABLE:
DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H;
0~9的字形显示段码(LED共阳极。
DB92H,82H,F8H,80H,90H
20.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。
MOVR0,#DATA
MOVR3,#0AH
ADDA,@R0
MOVR4,A
ADDCA,#0
MOVR5,A
DJNZR3,LOP
MOVSUM,R4
MOVSUM+1,R5
21.内部RAM的DATA1和DATA2单元开始存放着两个等长的数据块,数据块的长度在LEN单元中。
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。
MOVR0,#DATA1
MOVR3,LEN
LOP:
MOVA,@R0
CJNZA,DATA2,LOP1
INCDATA2
MOVA,#0FFH
MOVRESULT,A
MOVRESULT,A
LOP2:
22.有一输入设备,其端口地址为20H,要求在1秒钟时间内连续采样10次读取该端口数据,求其算术平均值,结果存放在内部RAM区20H单元。
MOVR0,#20H
MOVR2,#0
MOVR4,#0
IN:
ACALLDELAY
MOVXA,@R0
MOVR2,A
MOVA,R4
ADDA,R2
MOVR4,A
DJNZR3,IN
MOVB,#0AH
DIVAB
MOV20H,A
AJMPLOP
MOVR5,#64H延时时间为的子程序:
LOOP:
DJNZR
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