单片机原理与应用答案第二版李建忠Word文档格式.docx
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②位寻址区(20H~2FH),这16个单元的每一位都赋予了一个位地址,位地址范围为00H~7FH,位寻址区的每一位都可能当作软件触发器,由程序直接进行位处理。
③由于工作寄存器区,位寻址区,数据缓冲区统一编址,使用同样的指令访问,因此这三个区的单眼既有自己独特的功能,又可统一调度使用,前两个已未使用的单元也可作为一般的用户RAM单元。
2-1051系列单片机的堆栈与通用微机中的堆栈有何异同?
在程序设计时,为什么要对堆栈指针sp重新赋值?
●堆栈是按先进后出或后进先出的远侧进行读/写的特殊RAM区域
51单片机的堆栈区时不固定的,可设置在内部RAM的任意区域内
●当数据压入堆栈时,sp的内容自动加1,作为本次进栈的指针,然后再存取数据sp的值随着数据的存入而增加,当数据从堆栈弹出之后,sp的值随之减少,复位时,sp的初值为07H,堆栈实际上从08H开始堆放信息,即堆栈初始位置位于工作寄存器区域内,所以要重新赋值
2-13什么是时钟周期,机器中期和指令周期?
当晶振荡频率为6MHZ时,一条双周期指令的执行时间是多少?
●时钟周期:
cpu始终脉冲的重复周期(2个振荡周期)
机器周期:
一个机器周期包含6个状态周期
指令周期:
执行一条指令所占用的全部时间
12MHZ时,一条双周期指令周期时间为2us
6MHZ时,一条双周期指令周期时间为1us
2-14定时器/计数器定时与计数的内部工作有何异同?
●定时工作模式和技术工作模式的工作原理相同,只是计数脉冲来源有所不同:
处于计数器工作模式时,加法计数器对芯片端子T0(P3.4)或T1(P3.5)上的输入脉冲计数;
处于定时器工作模式时,加法计数器对内部机器周期脉冲计数。
2-15定时器/计数器有四种工作方式,它们的定时与计数范围各是多少?
使用中怎样选择工作方式?
●工作方式0:
定时范围:
1~8192us;
计数值范围:
1~8192
工作方式1:
1~65536us;
1~65536
工作方式2:
1~256us;
1~256
工作方式3:
●通过TMOD来选择,低4位用于定时器/计数器0,高4位用于定时器/计数器1
M1,M0:
定时器计数器工作方式选择位
@2-16定时器/计数器的门控方式与非门控方式有何不同?
使用中怎么样选择哪种工作方式?
初值应设置为多少(十六进制)?
●GATE:
门控位,用于控制定时器/计数器的启动是否受外部中断请求信号的影响。
GATE=1,则定时器/计数器0的启动受芯片引脚INT0(P3.2)控制,定时器/计数器1的启动受芯片引脚INT1(P3.3)控制
GATE=0,则定时器/计数器的启动与引脚INT0、INT1无关,一般情况下GATE=0
@2-1851单片机的五个中断源中哪几个中断源在CPU响应中断后可自动撤除中断请求,哪几个不能撤除中断请求?
CPU不能能撤除中断请求的中断源时,用户应采取什么措施?
●可撤除:
计数器T0`T1的溢出中断
不可撤除:
触发的外部中断;
发送接收中断
●1)触发的外部中断:
由于CPU对INYx引脚没有控制作用,也没有相应的中断请求标志位,因此需要外接电路来撤除中断请求信号。
2)串行口的发送/接收中断:
当串行口发送完或接收完一帧信息时,SCON的TI,RT向CPU申请中断,响应中断后,接口应计算呢不能自动将TI或RT清0,用户需采用软件方法将TI或RT清0,来撤除中断请求信号
2-21使单片机复位有几种方式?
复位后单片机的初始状态如何?
●上电复位,按钮复位
●(PC)=0000H:
程序的厨师入口地址为0000H
(PSW)=00H:
由于RS1(PSW.4)=0,RS0(PSW.3)=0,复位后单片机选择工作寄存器0组
(SP)=07H:
复位后堆栈早起片内RAM的08H单元处建立
TH1、TL0、TH0、TL0:
他们的内容为00H,定时器/计数器的初值为0
(TMOD)=00H:
复位后定时器/计数器T0、T1定时器方式0,非门控方式
(TCON)=00H:
复位后定时器/计数器T0、T1停止工作,外部中断0、1为电平触发方式
(T2CON)=00H:
复位后定时器/计数器T2停止工作
(SCON)=00H:
复位后串行口工作在移位寄存器方式,且禁止串行口接收
(IE)=00H:
复位后屏蔽所有中断
(IP)=00H:
复位后所有中断源都直指为低优先级
P0~P3:
锁存器都是全1状态,说明复位后4个并行接口设置为输入口
2-22画出一种实用的复位电路
2-2351单片机串行口有几种工作方式?
这几种工作方式有何不同?
各用于什么场合?
●有4种工作方式:
方式0、方式1、方式2、方式3
工作方式:
方式0移位寄存器方式;
方式1、方式2、方式3都是异步通信方式
场合:
方式0不用于通信,而是通过外接移位寄存器芯片实现扩展I/O口的功能;
方式1用于双机通信;
方式2、3主要用于多机通信,也可用于双机通信
3-1何谓寻址方式?
51单片机有哪几种寻址方式?
这几种方式是如何寻址的?
●所谓寻址方式,就是CPU执行那个一条指令时怎样找到该指令所要求的操作数的方式。
●1)立即寻址:
操作数直接出现在指令中,紧跟在操作码的后面,作为指令的一部分与操作码一起存放在程序存储器中,可以立即得到并执行,例如:
MOV A,#30H指令中30H就是立即数。
这一条指令的功能是执行将立即数30H传送到累加器A中的操作。
2)寄存器寻址:
操作数放在寄存器中,在指令中直接以寄存器的名字来表示操作数的地址。
例如MOVA,R0,即将R0寄存器的内容送到累加器A中。
3)寄存器间接寻址方式:
由指令指出某一寄存器的内容作为操作数地址的寻址方法,例如:
MOVA,@R1,将以工作寄存器R1中的内容为地址的片内RAM单元的数据传送到A中去。
4)直接寻址:
指令中直接给出操作数所在的存储器地址,以供取数或存数的寻址方式称为直接寻址。
例如:
MOVA,40H指令中的源操作数就是直接寻址,40H为操作数的地址。
该指令的功能是把片内RAM地址为40H单元的内容送到A中
5)变址寻址:
基地址寄存器加变址寄存器间接寻址
6)相对寻址:
相对寻址是以当前程序计数器PC值加上指令中给出的偏移量rel,而构成实际操作数地址的寻址方法。
它用于访问程序存储器,常出现在相对转移指令中。
7)位寻址:
位寻址是在位操作指令中直接给出位操作数的地址,可以对片内RAM中的128位和特殊功能寄存器SFR中的93位进行寻址。
3-2访问片内、片外程序存储器有哪几种寻址方式?
●采用基址寄存器加变址寄存器间接寻址方式
MOVCA,@A+DPTRMOVCA,@A+PC
3-3访问片内RAM单元和特殊功能寄存器各有哪几种寻址方式?
●访问片内RAM有:
立即寻址,寄存器寻址,寄存器间接寻址,直接寻址
●特殊功能有:
直接寻址
3-6试比较下列每组两条指令的区别
1)MOVA,#24与MOVA,24H
2)MOVA,R0与MOVA,@R0
3)MOVA,@R0与MOVXA,@R0
4)MOVA,@R1与MOVXA,@DPTR
●1)前者为立即寻址,将立即数24H单元的内容送到A中;
后者为直接寻址,将24H单元的片内RAM内容送到A中
2)前者为直接寻址,将R0单元的内容送到A中,后者为寄存器间接寻址,将R0中的内容为地址的拍年内RAM单元的饿数据送到A中
3)前者为寄存器间接寻址,将R0中的内容为地址的地址的片内RAM单元的数据送到A;
后者为寄存器间接寻址,将R0中的内容为地址的地址的片外RAM单元的数据送到A中
4)用R1做地址指针可寻址片内RAM的256个单元,但能访问SFR块,也可8位地址访问片外RAM的低256个地址单元(00~ffH);
用DPTR做地址指针,用于访问片外RAM的64KB范围(0000~ffffH)(16位)
3-8已知(A)=02H,(R1)=7FH,(DPTR)=2FFCH,(SP)=30H,
片内RAM(7FH)=70H,片外RAM(2FFEH)=11H,ROM(2FFEH)=64H,试分别写出以下指令执行后目标单元的结果。
1)MOVX@DPTR,A
2)MOVXA,@R1
3)MOVCA,@A+DPTR
4)PUSHACC
●1)(2FFEH)=02H
2)(A)=70H
3)(A)=(02H+2FFCH)=(2FFEH)=64H
4)(31H)=02H
3-10设(A)=83H,(R0)=17H,(17H)=34H,分析当执行下面的每条指令后目标单元的内容,及4条指令组成的程序段执行后A的内容是什么?
ANLA,#17H;
与
ORL17H,A;
或
XRLA,@R0;
异或
CPLA;
取反
3-11请写出达到下列要求的逻辑操作的指令,要企鹅不得改变为涉及位的内容
1)使累加器A的低位置‘1’
2)清累加器A的高4位
3)使A.2和A.3置‘1’
4)清除A.3、A.4、A.5、A.6
3-14下面执行后(SP)=42H,(A)=40H,(B)=40H,并解释每条指令的作用。
ORG2000H;
起始地址为2000H
MOVSP,#40H;
(SP)=40H
MOVA,#30H;
(A)=30H
LCALL2500H;
调用2500H子程序
ADDAD,#10H;
(A)<
—(A)+10,(A)=40H
MOVB,A;
(B)=40H
HERE:
SJMPHERE
ORG2500H;
起始地址为2500H
MOVDPTR,#2009H;
(DPTR)=2009H
PUSHDPL;
(SP)=40H+1=41H
PUSHDPH;
(SP)=41H+1=42H
RET;
返回
3-18设fosc=12MHZ,定时器/计数器0的初始化程序和中断服务程序如下:
MOVTH0,#0DH
MOVTL0,#0D0H
MOVTMOD,#01H
SETBTR0
:
;
中断服务程序
ORG000BH
RETI
问:
1)该定时器/计数器工作于什么方式?
2)相应的定时时间或计数值是多少?
3)为什么在中断服务程序中药重置定时器/计数器的初值?
●1)方式1
2)定时时间为:
fosc=12MHZTcy=1us
T=N*Tcy
=(65536-x)*Tcy
定时范围:
计数值为:
N=216-x=65536-x
计数范围为:
3)定时器T0的溢出对外无脉冲信号,重置定时器/计数器的初值可以再形成计数脉冲
3-23编写一个延时1ms的子程序
4-1)何谓单片机的最小系统?
★所谓最小系统,是指一个真正可用的单片机最小配置系统。
对于片内带有程序存储器的单片机,只要在芯片上对外接时钟电路和复位电路就能达到真正可用,就是最小系统。
对于片外不带有程序存储器的单片机,除了在芯片上外接时钟电路和复位电路外,还需外接程序存储器,才能构成一个最小系统。
4-5)什么是完全译码?
什么是部分译码?
各有什么特点?
★所谓部分译码,就是存储器芯片的地址线与单片机系统的地址线顺序相接后,剩余的高位地址线仅用一部分参加译码。
特点:
部分译码使存储器芯片的地址空间有重叠,造成系统存储器空间的浪费。
★所谓全译码,就是存储器芯片的地址线与单片机系统的地址线顺序相接后,剩余的高位地址线全部参加译码。
★特点:
存储器芯片的地址空间是唯一确定的,但译码电路相对复杂。
4-7)存储器芯片地址引脚数与容量有什么关系?
★地址线的数目由芯片的容量决定,容量(Q)与地址线数目(N)满足关系式:
Q=2N
4-10)采用2764(8K*8)芯片扩展程序存储器,分配的地址范围为4000H~7FFFH。
采用完全译码方式,试确定所用芯片数目,分配地址范围,画出地址译码关系图,设计译码电路,画出与单片机的连接图。
★7FFFH-4000H+1=4000H=16KB
因为2764为8K*8所以需要2片芯片
第一片地址为范围为:
4000H~5FFFH
第二片地址为范围为:
6000H~7FFFH
译码关系图:
p2.7
P2.6
P2.5
P2.4
p2.3
P2.2
P2.1
P2.0
P0.7
P0.6
P0.5
P0.4
P0.3
P0.2
P0.1
P0.0
A15
A14
A13
A12
A11
A10
A9
A8
A7
A6
A5
A4
A3
A2
A1
A0
*
1
连接图
4-12)某单片机系统用8255A扩展I/O口,设其A口为方式一输入,B口为方式一输出,C口余下的口线用于输出。
是确定其方式控制字;
设A口为允中,B口禁中,试确定相应的置位/复位字。
★书P114,方式选择控制字C口置位/复位控制字
A口允中,即置位:
0000×
×
B口禁中,即复位:
4-13)试设计用两片74LS377和74LS244扩展8051的两个输出口和两个输入口的扩展连接电路图。
4-15)试设计用两片74LS164在8051串行口扩展两个并行输入口的扩展连接电路图,并编写把片内RAM的30H,31H单元的数从扩展的两个口输出的程序。
5-1)什么是单片机的扩展总线?
串行扩展总线与并行扩展总线相比有哪些特点?
目前单片机应用系统中较为流行的串行扩展总线有哪些?
★扩展总线:
由于数据线与低8位地址线复用P0口,为了把它们分离与片外芯片相连,通常要加锁存器才能构成总线结构。
★
★主要有I2C、SPI、单总线(1-wire)、Microwire
5-4)PC机通过RS-232接口与51单片机通信时,通过什么方式完成RS-232C到TTL电平转换?
★使用时必须加上适当的电平转换电路芯片
6-4)简述单片机对行列式键盘的扫描过程或画出流程图。
书P168
6-9)何谓静态显示?
何谓动态显示?
两种显示方式各有什么优缺点?
★静态显示:
LED工作在静态显示方式下,共阴极接地或共阳极接+5V;
每一位的段选线(a~g,dp)与一个8位并行I/O口相连。
优点:
显示器每一位可以独立显示,每一位由一个8位输出口控制段选码,故在同一个时刻各位可以独立显示不同的字符。
缺点:
N位静态显示器要求有N×
8根I/o口线,占用I/o口线较多,故在位数较多时往往采用动态显示。
★动态显示:
LED动态显示是将所有位的段选线并接在一个I/o口上,共阴极端或共阳极端分别由相应的I/o口线控制。
节约用线
每一位段选线都接在一个I/o口上,因此每送一个段选码,8位就显示同一个字符,这种显示器是不能用的。
解决这个问题利用人眼的视觉停留,从段选线I/o口上按位分别送显示字符的段选码,在位控制口也按相应的次序分别选通相应的显示位(共阴极送低电平,共阳极送高电平),选通位就显示相应字符,并保持几毫秒的延时,未选通位不显示字符(保持熄灭)。
6-14)设计一个内置HD44780驱动控制器的字符型LCM与51单片机的接口电路,并编写在字符型液晶显示模块显示“HELLO”字符的程序。
★P187图
6-16)ADC0809的8路输入通道是如何选择的?
试举例说明。
ADDC
ADDB
ADDA
选通的通道
IN0
IN1
IN2
IN3
IN4
0
IN5
IN6
IN7
6-17)设有一个8路模拟量输入的巡回检测系统,使用中断方式采样数据,并依次存放在片内RAM区从30H开始的8个单元内。
试编写采集一遍数据的主程序和中断服务程序。
6-24)单片机控制大功率对象时,为什么要采用隔离器进行接口?
试编写一些常用的光耦器件的型号。
★由于继电器由吸合到断开的瞬间会产生一定的干扰,当吸合电流较大时,在单片机与继电器之间需要增加隔离电路。
4N25,4N26~4N28,TLP528,TLP124,TLP126,4N33,H11G1,H11GZ,H11G3
6-25)单片机与继电器线圈接口时,应注意什么问题?
采取什么措施解决这些问题?
★继电器由吸合到断开的瞬间会产生一定的干扰,因而使用于吸合电流很小的微型继电器
★当吸合电流比较大时,在单片机与继电器之间需要增加隔离电路。
8-2)51单片机能直接进行处理的C51的数据处理类型有哪几种?
★在51单片机中,只有bit和unsignedchar两种直接支持机器指令。
8-5)简述C51存储类型与51单片机存储空间的对应关系?
存储类型
与存储空间的对应关系
Code
程序存储器区,64kb,通过movc@A+DPTR访问
Data
直接寻址的片内数据存储区,128B,可在一个周期内直接寻址
Bdata
可位寻址的片内数据存储区,允许位和字节的混合寻址,16B
Idata
间接寻址的片内数据存储区,256B,可以访问整个内部地址空间256B
Pdata
分页寻址片外数据存储区,256B,通过MOVX@Ri访问(i=0,1)
Xdata
片外数据存储区,64KB,通过MOVX@DPTR访问
8-6)C51中51单片机的特殊功能寄存器如何定义?
★Sfrsfr_name=int_constant
↓↓↓
关键字特殊功能寄存器名整型常数,是sfr_name的字节地址
例:
sfrP0=0x80;
/*P0,地址为80H*/
8-8)C51中使用51单片机的位单元的变量如何定义?
★Bitmy_bit;
/*把my_bit定义为位变量*/
Bitdone_flag=0;
/*把done_flag定义为位变量*/
8-14)设fose=6MHz,利用定时器0的方式1在P1.6口产生一串50HZ的方波。
定时器溢出时采用中断方式处理。
#include<
reg51.h>
SbitP1_6=P1^6;
Voidtime(void)interrupt1using1
{P1_0=!
P1_0;
TH0=15H;
TL0=96H;
}
Voidmain(void)
{TMOD=0x01;
P1_6=0;
EA=1;
ET0=1;
TR0=1;
Do{}while
(1);
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