新编单片机原理与应用课后答案.docx
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新编单片机原理与应用课后答案
习题一参考答案
1-1假设某含有16根地址线,8根数据线,那么该的最大寻址能力为多少?
答:
的最大寻址能力为:
1-2在计算机里,一般具有哪三类总线?
请说出各自的特征(包括传输的信息类型、单向传输还是双向传输)。
答:
1、数据总线,双向,输入输出数据信息;
2、地址总线,单向,输出地址信息;
3、控制总线,具体到某一根控制线为单向,输入或者输出控制信息;
1-351系列单片机时钟周期、机器周期与指令周期这三者关系如何?
指令系统所有指令周期是否均相同?
答:
时钟周期即为振荡周期,由外接晶振频率或外部输入的时钟频率决定,机器周期由12个时钟周期(或6个)构成,指令周期由1~4个机器周期构成;指令周期因具体指令不同而不同;
1-4计算机字长的含义是什么?
51单片机的字长是多少?
答:
计算机字长是指一次能够处理的信息位长度;51单片机的字长是8位。
1-5单元的作用是什么?
一般能完成哪些运算操作?
答:
单元的作用是进行算术逻辑运算;算术运算主要是加、减、乘、除,逻辑运算主要是与、或、非、异或等。
1-6内部结构包含了哪几部分?
单片机()芯片与通用微机有什么异同?
答:
主要包括算术逻辑单元、控制单元和内部寄存器;单片机()芯片是在通用的基础上增加存储器、定时器/计数器、通信接口以及各种接口电路等构成。
1-7在单片机系统中常使用哪些存储器?
答:
包括程序存储器和数据存储器。
1-8指令由哪几部分组成?
答:
一般由操作码和操作数组成,部分指令只有操作码而无操作数。
1-9、什么是汇编语言指令?
为什么说汇编语言指令比机器语言指令更容易理解和记忆?
通过什么方式可将汇编语言程序转化为机器语言程序?
答:
【1】用助记符表示的指令
【2】因为在汇编语言指令中每条操作码、操作数都是用特定符号表示;而机器语言中的操作码和操作数均用二进制表示,没有明显特征
【3】可通过专门的软件或手工查表方式
1-10、汇编语言程序和汇编程序这两个术语的含义是否相同?
答:
两者含义不同;1.汇编语言程序指由汇编语言指令构成的程序;
2.汇编程序指将完成汇编语言指令转换为机器语言指令的程序
1-11、什么是寻址方式?
对于双操作数指令来说,为什么不需要指定操作结果存放位置?
答:
【1】确定指令中操作数所在存储单元地址的方式
【2】在现代计算机系统中,对于双操作数指令,一般将指令执行后的结果放在第一个操作数(即目标操作数),这样可以减少指令码的长度
1-12、指出下列指令中每一操作数的寻址方式?
答:
【1】目标操作数为寄存器寻址,源操作数为立即数寻址
【2】目标操作数为直接寻址,源操作数为寄存器寻址
【3】目标操作数为直接寻址,源操作数为直接寻址
【4】目标操作数为直接寻址,源操作数为寄存器间接寻址
【5】寄存器寻址
注:
在单片机中,问到指令的寻址方式,既要答目标操作数的寻址方式,也要答源操作数的寻址方式,这与微机不同,请切记!
1-13、单片机的主要用途是什么?
新一代8位单片机芯片具有哪些主要技术特征?
列举目前应用较为广泛的8位、32位单片机品种。
答:
【1】数值计算,能实时监测系统的输入量,控制系统的输出量,从而实现自动控制功能,主要面向工业控制等
【2】可参考23页
【3】可参考21~22页
习题二参考答案
2-180C54、80C32、87C54、89C54有什么不同?
在由80C32芯片组成的应用系统中引脚是如何连接的?
为什么要这样连接?
答:
略
2-285X,如89C52单片机内部含有哪几类存储器?
各自的容量分别是多少?
答:
包括程序存储器8K和数据存储器256B。
2-385X系列共有多少根引脚?
在什么情况下,不能将P0口作为通常意义上的输入/输出引脚使用?
答:
共有引脚32根;在P0作为地址数据总线端口使用时就不能作为普通口使用。
2-4简述P1口的内部结构。
为什么将P1口引脚作为输入引脚使用前,一定要向P1口锁存器相应位写入“1”?
答:
主要由两个三态门、一个D型锁存器、一个管和一个上拉电阻构成;P1作为输入引脚使用时一定要先写入“1”,其目的是使内部管处于截止状态,避免管对输入信号构成影响。
2-5根据85X系列P1~P3口结构,如果用P1引脚驱动三极管,则最大集电极电流为多少?
(假设β取100)。
答:
假设内部上拉电阻的阻值为
,三极管发射结正向导通电压为
,则:
基极电流:
集电极电流:
2-6地址/数据分时复用的含义是什么?
85XP0口与存储器,如62256相连时,两者之间需要接什么功能的芯片,才能锁存低8位地址信息?
试画出85X与62256芯片(作数据存储器使用)之间的连接图。
答:
地址/数据分时复用是指总线既可作为数据线,也可作为地址线,但是具体到某一时刻只能作为数据线或者地址线;与62256相连时,在存储芯片和单片机芯片之间必须加锁存芯片,如74373等,用来锁存低8位地址信息;
连接电路图(见课本,略)
2-785X单片机复位后,使用了哪一工作寄存器区?
其中R1对应的物理存储单元地址是什么?
答:
85X单片机复位后,使用了工作寄存器区0;此时R1对应的物理存储单元的地址为01H。
2-8如果希望工作寄存器组中R0对应的物理存储单元为10H,请写出系统复位后,实现这一要求的指令。
答:
1
0
2-9说出访问下列寄存器或存储空间可以使用的寻址方式,并举例:
(1) 85X系列内部前128字节。
答:
直接和寄存器间接寻址。
(2) 852/54/58系列内部后128字节。
答:
寄存器间接寻址
(3)特殊功能寄存器。
答:
直接寻址。
(4)外部数据存储器。
答:
寄存器间接寻址
2-1085X的机器周期与时钟周期是什么关系?
如果晶振频率为12 ,则一个机器周期是多少微秒?
答:
1)、12个时钟周期构成1个机器周期。
2)、1
2-11852的机器周期与时钟周期是什么关系?
为什么说当寄存器为01H时,时钟频率为6 的852系统运行速度与时钟频率为12 的85X系统的运行速度相同?
答:
可以选择“机器周期/12时钟”或“机器周期/6时钟”。
当寄存器为01H时,时钟频率为6 的的852机器周期为:
。
而时钟频率为12 的85X系统的机器周期为:
。
2-12在晶振输出端X2引脚应观察到什么样的波形?
当晶振频率较低时,如何使X2引脚输出为理想状态下的波形?
答:
方波。
2-13分析51写外部数据存储器写时序,说明为什么可使用74573或74373芯片扩展51的输入口,而不能扩展输出口。
请画出使用两片74373芯片扩展51的输入口、使用两片74237扩展输出口的电路图(假设系统中无需扩展外部存储器)。
答:
使用边沿触发器作为输出锁存器时可以可靠的锁存输出数据。
2-1485X复位后内部各单元的内容是否改变?
程序计数器的值是什么?
答:
否。
此时0000H.
2-1551单片机通过什么指令读/写外部数据存储器?
通过什么引脚选通外部数据存储器?
答:
使用读写外部数据存储器。
通过
或者
.
2-16画出由一片80C32、一片27128 和一片6264组成的单片机应用系统,要求给出有关信号的连接以及各自存储空间的地址范围。
答:
略
2-17在图2-7所示的电路中,假设驱动引脚为P1.0,则执行了如下程序段后,累加器的内容为什么?
这又说明了什么?
P1.0
P1.0,1
A,#0
1:
A,#55H
:
答:
的内容为。
因为P1.0,1是根据P1.0的电平进行判断转移,如果P1.0引脚的电平为高则转移。
因为三极管导通时P1.0引脚被钳位到低电平。
习题三参考答案
3-151内部低128字节支持哪些寻址方式?
请写出用不同寻址方式将内部30H单元信息传送到累加器A的指令或程序片段;内部高128字节支持哪些寻址方式?
请写出将内部80H单元内容传送到累加器A的指令或程序片段。
答:
略:
3-2简述“”与“”指令的区别。
答:
1)是子程序返回指令,是中断服务程序返回指令;
2)在返回时会清除有关中断标志位,而不具有此功能。
3-3指出下列指令中每一操作数的寻址方式。
(1) 40H,A
(2) A,0
(3) ,A
(4) A,+
(5) A,#23H
(6)
(7) P1,32H
(8) C,P1.0
(9) P0
(10) R2
(11)
答:
略
3-4执行“A,#60,”指令后,寄存器A中的内容是否被改变?
请验证。
答:
否。
3-5写出实现下列要求的指令或程序片段,并在仿真机上验证。
(1)将内部20H单元内容与累加器A相加,结果存放在20H单元中。
答:
A,20H
20H,A
(2)将内部80H单元内容与内部31H单元内容相加,结果存放到内部的31H单元中。
答:
R0,#80H
A,0
A,31H
31H,A
(3)将内部20H单元内容传送到外部20H单元中。
答:
A,20H
#0020H
A
(4)将程序状态字寄存器内容传送到外部的0D0H单元中。
答:
A,
#00D0H
A
(5)将内部08H~7单元,共120字节传送到以8000H为首地址的外部中。
答:
#8000H
R0,#08H
R2,#120
:
A,0
A
R0
R2,
(6)将外部8000H~0803单元,共64字节传送到以40H为首地址的内部中。
答:
#8000H
R0,#40H
R2,#64
:
A,
0,A
R0
R2,
(7)将外部8000H~0807单元,共128字节传送到以0000H为首地址的外部中。
答:
10A2H;注意要自己定义
#8000H
1
#0000H
1
R0,#128
:
A,
1
A
1
R0,
(8)将存放在内部的40H、41H和外部的8000H、8001H的16位二进制数相加,结果存放在内部的40H和41H单元中(假设低位字节存放在低地址中)。
答:
#8000H
A,;注意使用指令,下同
A,40H
40H,A
A,
A,41H
41H,A
(9)如果0~9七段数码显示器对应的字模码3,06H,5,4,66H,6,7,07H,7,6存放在1000H为首地址的程序存储器中,写出将数字4对应的字模码输出到外部3003H单元(即扩展端口地址)的程序段。
答:
#1000H
A,#4
A,;注意使用指令
#3003H
A;注意使用指令
1000H
03,06H,5,4,55H,66H,6,6,07H,7,6
(10)将内部01H~0单元内容清零。
答:
R0,#01H
:
0,#0
R0
R0,#0,
(11)我国来电显示采用单数据消息格式,其中第0字节为消息类型(固定为04,即单数据消息格式标志),随后的一个字节为消息体长度,消息体内的消息字包括了来电日期(月、日)与时间(时、分)(8个字节)及主叫号码,最后一个字节为校验信息(校验算法可概括为:
从消息类型字节到主叫号码最后一个字节按256模式累加和,再求补码)。
试写出相应的校验程序片段(假设来电信息从内部30H单元开始存放)。
答:
(12)使内部20H单元的b7、b3位清零,b6、b2位置1,b4、b0位取反,其他位不变。
答:
20H.6;如果给定的地址不在202之间,则不能用位寻址
20H.2
20H.7
20H.3
20H.4
20H.0
(13)将寄存器的b7、b5位清零,b2、b0位置1,其他位不变。
答:
0B7H
A,
A,#01011111B
A,#00000101B
A
(14)将内部30H单元乘4(假设30H单元内容不超过63)。
答:
30H,#4
A,30H
A
A
30H,A
(15)将存放在内部40H、41H和外部8000H、8001H的四位码相加,结果存放在内部40H、41H、42H单元中(假设低位字节存放在低地址中,高位字节存放在高地址中)。
答:
#8000H
A,
C
A,40H
A
40H,A
A,
A,41H
A
41H,A
42H,C
(16)将立即数32H传送到内部30H单元中。
答:
30H,#32H
(17)将立即数32H传送到内部88H单元中。
答:
R0,#88H
0,32H
(18)将.3位送.0位。
答:
C,.3
.0,C
(19)用51位指令,实现
的逻辑运算。
答:
C,P1.3
C,1.2
20H.0,C;暂存
C,P1.1
C,P1.0
C
C,20H.0
3-6假设4位码压缩存放在R3、R2中,试编写减1的程序段,并在仿真机上验证。
答:
;相当于10000-19999
C;
A,R2
A,#99
A
R2,A
A,R3
A,#99
A
R3,A
3-7利用双功能,将存放在程序存储区内的数表(共计16字节,首地址为)传送到以4000H为首地址的外部中。
答:
10A2H
1
#4000H
R7,#16;16个字节
A,#0;最开始的位置
:
R6,A;暂存A的值
A,;注意用,同时职能用A做变址寄存器
A;注意使用指令
A,R6
IA的值增1,指向下一个字节
R7,
:
01H,02H,03H,04H,01H,02H,03H,04H
3-8将存放在R3、R2中的三位压缩码转换为二进制形式。
答:
三位码<999
:
A,R2
A,#0F0H
A
B,#10
B,A存放十位
A,R2
A,#0
A,B加个位
R2,A暂存
A,R3
A,#0
B,#100
A,R2
R2,A
A,B
A,#0
R3,A
3-9将存放在R2中不超过十进制99的二进制数转换为压缩码,结果存放在R2中。
答:
A,R2
B,#10
A
R2
3-10在32位除16位的多位除法运算中,如果已知除数在8000H~之间,为缩短运算时间,是否需要扩展被除数?
请写出相应的程序段。
答:
不需要,因为32位二进制()表示的最大十进制数为4294967295,除以80000之间的数,其结果<=1(注:
“1”存放在进位位),所以用32位已经足够存放商和余数。
程序如下:
0000H
0030H
:
42H,#0
43H,#0
44H,#0
45H,#0
;
46H,#80H
47H,#00H
40H,#0
41H,#0
R7,#16
1:
;整体左移1位
C
R1,#4;移动4个字节
R0,#45H;从最低位开始移
2:
A,0
A
0,A
R0
R1,2
F0,C;暂存移出的最高位
C
A,43H
A,47H
R3,A
A,42H
A,46H
R2,A
C,0
;进位标志为0及F0为1均属于没有借位的情况
;没有借位,商置1,用差替换
43H,R3
42H,R2
45H,#01H
:
;有借位,在保留被减数,商的最后一位清零(移位时已将0移入商的最后一位)
R7,1
3-11假设程序头中含有如下变量定义伪指令
#40H(注意:
原题错误,应该去掉“#”号,下同)
#28H
(1)请指出“R0,”指令和“R0,”指令源操作数的寻址方式。
答:
“R0,”指令(立即寻址);“R0,”指令(直接寻址)
(2)执行如下程序段后,内部40H~4单元的内容是什么?
28H单元的内容又是什么?
,#10H
R0,
A
:
0,A
A
R0
,
答:
内部40H~4单元的内容是:
0,28H单元的内容是0
3-12指出复位后工作寄存器组R7~R0的物理地址。
如果希望快速保护工作寄存器组,请写出将2区作为当前工作寄存器区的程序段。
答:
(1)0700H.
(2)1
0
3-13简述顺序程序结构与分时操作程序结构的异同,以及这两种程序设计的注意事项。
答:
略
习题四参考答案
4-1增强型51有几个中断优先级?
试通过修改、寄存器内容,使串行口的中断优先级最高,定时器T1的中断优先级最低。
答:
(1)4;
(2)00010000B,00010000B
4-251外中断有几种触发方式?
一般情况下,采用哪种触发方式较好?
答:
两种,边沿触发
4-3响应中断请求后,不能自动清除哪些中断请求标志?
答:
串行发送结束中断标志;串行接收有效中断标志;定时\计数器T2溢出中断标志2;定时\计数器T2外触发标志2;电平触发方式下的外部中断标志0和1
4-451在什么时候查询中断请求标志?
满足什么条件才响应?
答:
(1)每个机器周期S5P2相锁存引脚的电平状态,设置中断请求标志,并在下一周的S6状态按优先级的顺序查询没有被禁止的中断请求标志,如果满足中断响应条件,则在下一个机械周期的S1状态响应优先级别最高的中断请求,并执行相应的终端服务程序,否则继续执行当前的程序。
(2)a此中断源的允许位为1;
b已经开中断(即1);
c当前的中断请求比现在服务的中断优先级比高;
d必须在当前的指令执行完才响应中断;
e在或读写或或之后,不会马上响应中断请求,而至少执行一条其它指令之后才会响应)。
4-5子程序和中断服务程序有何异同?
为什么子程序返回指令和中断返回指令不能相互替代?
为什么同优先级中断服务可以使用同一工作寄存器区?
答:
(1)子程序由程序员调用,中断服务程序在满足条件的时候被调用;中断服务程序入口地址固定,子程序入口地址由用户决定;中断服务程序存在优先级的问题,子程序不存在优先级;
(2)不能;(3)可以,因为同级的中断服务程序不能嵌套中断,必须等正在运行的中断服务程序返回后才能响应其它同级中断,此时资源已经释放。
4-7如果某一中断服务程序中没有改写工作寄存器R0~R7指令,则进入中断服务程序后是否需要切换工作寄存器区?
简要说明原因。
答:
不需要,因为不存在共用工作寄存器资源而产生的矛盾的问题。
4-8如果
引脚出现100~200 低电平信号时,在P1.0引脚输出低电平,但引脚存在尖脉冲干扰。
请问应选择哪种触发方式?
请写出中断服务程序。
答:
由于有尖峰脉冲干扰,宜采用电平触发,但由于
的低电平持续时间长,考虑增加在
变高后清除中断标志的指令,避免程序重复响应,程序如下:
0:
P1.0
P3.2,$等待0变为高电平
0清除外中断0标志
4-951子系列具有几个定时/计数器?
简述定时/计数器T1的主要用途。
答:
3个;T1作为定时器和串口波特率发生器;
4-10如果系统的晶振频率为12 ,分别指出定时/计数器方式1和方式2的最长定时时间。
答:
定时/计数器方式1:
65536;方式2:
256。
4-11如果系统的晶振频率为12 ,试利用定时/计数器T0在P1.0引脚输出周期为100 的方波。
答:
0000H
000
0
0030H
:
#5
;
#0F0H
#01H方式1
#(65536-5000)/256定时50
#(65536-5000)256
0
0
$
0:
#(65536-5000)/256定时50
#(65536-5000)256
P1.0
4-12试利用定时/计数器T2的时钟输出功能,在P1.1引脚上输出周期为10 的方波。
20
20
2L0
2H0
T20C9H
T20C8H
0000H
0030H
:
#60H
2,#(35536/256)
2,#(35536256)
2L,#(35536256)
2H,#(35536/256)
T2,#02H设置为时钟输出
T2,#04H启动2
:
4-13试利用定时/计数器T2的时钟输出功能,在P1.1引脚上不断重复输出频率为450 ,持续和停止时间均为4s的方波信号。
答:
T2工作在时钟输出模式,从P1.0输出450方波;T1定时时间为2S(定时50,计数40次),控制T2寄存器的T2位,程序如下:
20
20
2L0
2H0
T20C9H
T20C8H
40H
0000H
001
1
0030H
:
#60H
#40溢出计数40次
设置T2
2,#(
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