部分单片机原理补充习题答案.docx

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部分单片机原理补充习题答案

部分单片机原理及应用补充习题答案

第一章补充习题

6、已知下列整数的补码，求其真值：

（3）[Z]补=11100000B，则真值Z=－0100000B=－32D

（4）[S]补=00110001B，则真值S=+0110001B=+49D

（5）[X]补=10101101B，则真值X=－1010011B=－83D

7、已知[X]补和[Y]补的值，用补码加减法计算[X+Y]补和[X－Y]补，并指出结果是否溢出。

（4）[X]补=1.10011[Y]补=0.11001

解：

[－Y]补=1.00111

①加法[X]补+[Y]补[X]补1.10011

+[Y]补0.11001

0.01100Cin=1Cout=1无溢出

②减法[X]补+[-Y]补[X]补1.10011

+[－Y]补1.00111

0.11010Cin=0Cout=1溢出（下溢出）

8、给出x和y的二进制值，用补码加减法计算X+Y和X－Y，并指出结果是否溢出

（3）X=+1110110Y=－1001101

解：

[X]补=01110110[Y]补=10110011[－Y]补=01001101

①加法[X]补+[Y]补[X]补01110110

+[Y]补10110011

00101001

Cin=1Cout=1无溢出，[X+Y]补=00101001，∴X+Y=+0101001B=41D

②减法[X]补+[-Y]补[X]补01110110

+[－Y]补01001101

11000011

Cin=1Cout=0溢出（上溢出），运算结果不表示[X－Y]补，不能从结果直接求取真值X－Y。

12、概念题：

（1）ASCⅡ码，47H。

（2）17H，1、0、0。

（3）-128-+127，0—255。

13、（109.125）10=1101011.001）2=（6B.2）16=000100001001.000100100101）BCD

14、[X]补=10101010。

15、真值X=（－0010110）2=（22）10

真值Y=（+1110010）2=（+114）10

16、X=（－109）10=（－6D）16=（－000100001001）BCD

17、已知X=1010101，Y=－1101110，采用补码进行加法、减法，判断结果是否有溢出，并根据运算结果求取真值X+Y和X-Y的二进制数和十进制数。

解：

X、Y和-Y的补码为:

[X]补=01010101,[Y]补=10010010，[-Y]补=01101110

（1）加法[X]补+[Y]补

[X]补01010101

+

[Y]补10010010

[X+Y]补11100111

CSCP=00，表明两数之和无溢出,其和为负数。

根据[X+Y]补=11100111，

真值X+Y=-0011001B=－25D

（2）减法[X]补－[Y]补=[X]补+[-Y]补

[X]补01010101

+

[-Y]补01101110

[X-Y]补11000011

CSCP=01，表明两数之差正溢出,结果不表示两数差的补码[X-Y]补，不能直接从结果求取真值X-Y。

第二章补充习题

1、若A=5AH，B=6BH，PSW=81H，执行A和B加法指令后PSW的值位多少？

执行A减B减法指令后PSW的值?

01011010

+01101011

11000101

CY=0AC=1OV=1P=0因此执行A和B加法指令后PSW=44H

同样运算可以知道，执行A减去B指令后PSW=C1H

2、概念题：

（1）将微机的各基本部件集成于一块芯片上的微机。

（2）运算器、控制器。

（3）运算器主要包括ALU、A、位处理器、B、PSW等，控制器主要包括PC、IR、ID、定时控制逻辑电路等。

（4）片机引脚EA应接高电平。

EA必须接低电平。

（5）PC为16位寄存器，用来存放下一条指令地址，64K。

（6）时钟周期是　计算机的基本事件单位，为外接时钟的周期　；机器周期是　CPU完成一个基本操作所需时间　；指令周期是　执行一条指令所需要的时间　　　。

关系是一个机器周期包括12个时钟周期。

（7）有效复位信号是 高电平 ，从0000H开始执行指令。

（8）存储器结构是由程序存储器、片外数据存储器和片内数据存储器三个独立的存储空间组成。

（9）操作码助记符为MOVX，存放实时数据、运算结果。

（10）位于片内RAM，基本原则为先进后出，SP指示的是栈顶单元地址。

（11）2个机器周期的高电平，PC的内容和SP的内容为0000H，07H，最大允许范围是120个单元。

（12）128B可分为工作寄存器区、位寻址区、通用RAM区三部分。

（13）位地址是指可进行位运算的位所分配的特定地址，地址范围为00H－7FH。

（14）存放程序和表格常数，操作码助记符为MOVC指令。

（15）设在__片内RAM__，存放在_程序存储器__存储区，设在___外部数据存储器_，存放在程序存储器存储区。

（16）时序是指　在执行指令过程中控制器发出的一系列特定控制信号和时间的关系　。

4个时序定时单位分别为时钟周期、状态周期、机器周期、指令周期。

（17）片内RAM容量128B，分布在80H-FFH区间。

（18）占用内部RAM18H-1FH单元。

（19）复位有上电复位和按键复位两种。

（20）一个机器周期由12个脉冲组成，包括6个状态，一个机器周期为2µs。

3、简述MCS—51单片机的存储器组织结构。

答：

MCS-51单片机的存储器结构的特点是在逻辑上有3个独立的存储器空间。

一是程序存储器，包括片内和片外的程序存储器（有些类型的单片机片内没有程序存储器），总容量为64KB，地址范围为0000H—FFFFH，主要存放执行的程序和固定不变的数据，通过MOVC指令可访问程序存储器单元；二是片外数据存储器，最大容量为64KB，地址范围为0000H—FFFFH，主要存放操作数、运算结果和实时数据等，外部扩展的I/O口的地址包含在片外数据存储器的地址空间中；三是片内数据存储器，最大容量为256B，地址范围为00H—FFH，包括片内数据RAM和特殊功能寄存器SFR，片内RAM一般容量为128B，分为3个区：

工作寄存器区、位寻址区和通用RAM区，特殊功能寄存器SFR是21（或26）个特殊用途的寄存器。

4、简述MCS-51单片机的程序状态字寄存器PSW的几个标志位及其含义。

答：

MCS-51单片机的程序状态字寄存器PSW包含了7个有效的标志位，其中4个标志是在指令执行过程中自动形成，这4个标志是：

①进位标志位Cy，表示加减法运算中最高位有无进位或借位，有进位或借位，则Cy=1，无进位或借位，则Cy=0；②辅助进位标志AC，表示加减法运算中低4位有无进位或借位，有进位或借位，则AC=1，无进位或借位，则AC=0；③溢出标志位OV，表示运算过程中结果是否产生溢出，有溢出则OV=1，无溢出则OV=0；④奇偶标志位P，表示累加器A中1的个数奇偶性，1个数为奇数则P=1，1个数为偶数则P=0。

3个标志是由用户根据需要采用指令设置的，①寄存器选择位RS1、RS2，设置RS1、RS2不同值可选取不同的寄存器区，RS1、RS2为00、01、10、11分别对应0区、1区、2区、3区的8个寄存器组；②用户标志位F0，由用户定义。

第三、四章补充习题

3、写出能完成下列操作的指令或指令序列：

（1）使20H单元中数的高2位变为0，其余位不变；ANL20H,#3FH

（2）使20H单元中数的高2位变反，其余位不变；XRL20H,#C0H

4、设片内RAM中（59H）=50H,执行下列程序段.

MOVA,59H

MOVR0,A

MOVA,#0

MOV@R0,A

MOVA,#25H

MOV51H,A

MOV52H,#70H

执行后A=25H,（50H）=00H,（51H）=25H,（52H）=70H。

5、设（R0）=7EH,DPTR=10FEH,片内RAM7EH和7FH两单元的内容分别是FFH和38H,请写出下列程序段的每条指令的执行结果.

INC@R0；（7EH）=00H

INCR0；（R0）=7FH

INC@R0；（7FH）=39H

INCDPTR；（DPTR）=10FFH

INCDPTR；（DPTR）=1100H

INCDPTR；（DPTR）=1101H

6、程序存储器空间表格如下：

已知：

片内RAM的20H中为01H，执行下列程序后（30H）为多少？

MOVA，20H

INCA；（A）=02H

MOVDPTR，#2000H

MOVCA，@A+DPTR；（A）=（2002H）

CPLA；（A）=5BH=A4H

MOV30H,A

END:

SJMPEND

因此执行程序后（30H）为A4H

7、（R0）=4BH,（A）=84H,片内RAM（4BH）=7FH,（40H）=20H

MOVA,@R0;7FH→A

MOV@R0,#20H;20H→4BH

MOV40H,A;7FH→40H

MOVR0,#35H;（R0）=35H

执行程序后,（R0）=35H;（A）=7FH;（4B）=20H

8、执行下列程序段后

（A）=25H；（R0）=50H；（50H）=00H；（51H）=25H

9、执行完下列程序段后

（A）=C8H

10、下列程序执行后,

（20H）=20H,（21H）=00H,（22H）=17H,（23H）=01H,

CY=1,A=17H,R0=23H,R1=28H.

11、

（1）程序实现的功能是求BUFFER区域中8个正数的最大值存放于MAX单元。

（2）程序执行后，

程序存储单元：

（0201H）=09H，（0203H）=A4H，

（0206H）=9DH，（0207H）=DCH

寄存器：

（DPTR）=0208H,（R7）=0，

（A）=DCH，（SP）=70H，

内部数据存储单元：

（20H）=DCH。

12、程序设计

（1）编写将外部RAM以BLOCK为首址的100个单元置1的程序。

程序段：

MOVDPTR,#BLOCK

MOVA,#01H

MOVR7，#100

LOOP：

MOVX@DPTR,A

INCDPTR

DJNZR7，LOOP

SJMP$

（2）片内RAM50H单元存放了一个带符号数，请编写程序段实现：

若该数为零则置31H单元为“Z”，若该数为正数则置31H单元为”P”，若该数为负数则置31H单元为”N”。

MOVA,50H

JNZNEXT

MOV31H,#‘Z’

SJMPEXIT

NEXT:

JNBACC.7,POS

MOV31H,#‘N’

SJMPEXIT

POS:

MOV31H,#‘P’

EXIT:

SJMP$

（3）片内RAM的从BLOCK单元开始有一个区域，存放了16个数据。

试编一个程序统计其中正数、负数的个数存放于片内M1、M2单元，并分别将正数和负数分别存于片内以BUF1和BUF2为起始地址的存储单元内。

MOVR0，#BLOCK

MOVR7，#16

MOVBUF3，#BUF1

MOVBUF4，#BUF2

MOVM1,#00H

MOVM2,#00H

AGAIN:

MOVA,@R0

JNBACC.7POS

INCM2

MOVR1，BUF4

MOV@R1，A

INCBUF4

SJMPNEXT

EVEN:

INCM1

MOVR1，BUF3

MOV@R1，A

INCBUF3

NEXT:

INCR0

DJNZR7，AGAIN

SJMP$

（4）片内RAM的从BLOCK单元开始存放了20个字符。

试编一个程序统计其中字符“0”和“D”的个数并将其存放于片内BUF1、BUF2单元。

MOVR0,#BLOCK

MOVR7,#20

MOVBUF1,#00H

MOVBUF2,#00H

AGAIN:

MOVA,@R0

CJNEA,#30H,NEXT1

INCBUF1

SJMPNEXT2

NEXT1:

INCR0

DJNZR7,LOOP

SJMP$

NEXT2：

CJNEA,#44H,NEXT2

INCBUF2

NEXT2：

INCR0

DJNZR7，AGAIN

SJMP$

第五章补充习题

1、8031系统中采用P1口作开关、指示灯接口的电路图如下所示，

（1）判断K1、K2闭合的程序段：

LOOP：

MOVP1,#0FFH

MOVA,P1

JBACC.0，NEXT

SJMPK1PROC

NEXT:

JBACC.1，LOOP

SJMPK2PROC

K1PROC:

┇

K2PROC:

┇

（2）若K1闭合则LED1-LED4全亮；K2闭合则LED2和LED3亮，请编写程序。

程序段：

K1PROC:

MOVA,#OFH

MOVP1，A

SJMPSJMPEXIT

K2PROC:

MOVA,#9FH

MOVP1，A

EXIT:

SJMPLOOP

2、8031系统中采用P1口作键盘接口的电路图如下所示，

（1）叙述行扫描法判断闭合键的过程。

（2）写出扫描L0行读列值，判键K1、K2、K3、K4闭合的程序。

（1）过程如下:

P1.0-P1.3输出全为0,读P1.4-P1.7,若读入的信息全为1,则表明无键闭合。

若P1.4—P1.7输入至少有一个为0,则表明有键闭合，进行行扫描，置P1.0（L0行）为0，再读P1.4—P1.7,如有一位P1.i为0，表明L0行P1.i列对应的键闭合，转判读键值的程序段；如果读入全为1,则L0行上无键闭合；则扫描下一行L1行，置P1.1（L1行）为0，和以上方法一样进行判别。

（2）指令程序：

MOVP1，#11111110B

MOVA，P1

JNBACC.7,K4;转K4闭合

JNBACC.6,K3;转K3闭合

JNBACC.5,K2;转K2闭合

JNBACC.4,K1;转K1闭合

第六章补充习题

1、概念题：

（1）2μs，FFH和FFH；131.072ms，00H和00H，16.384ms

（2由内部和外部两类中断、两级优先级共5个中断源，处理过程是关中断，保护现场，开中断，中断服务，关中断，恢复现场，开中断，中断返回。

（3）撤除方法：

硬件自动撤除和软件撤除。

中断请求应由硬件和软件共同撤除，T1的中断请求由硬件自动撤除撤除。

（4）提供了5个，响应中断的过程是执行长调用指令,断点保护，中断源入口地址装入PC，转向中断服务程序入口地址。

（5）中断系统是指单片机中实现中断处理功能的部件，通过软件设置IE控制

（6）有电平触发方式和_边沿转到__0003H______单元开始执行程序。

（7）时钟周期为1/12μs，周期为1μs。

（8）定时为62.344ms。

（9的条件是有中断源发出中断请求、CPU开放中断且该中断源开放中断、无高级或同级中断正被服务、执行现行指令结束，自动完成保护断点地址且获得中断服务程序入口地址

2、

解：

T0采用方式0时，计数初值X=213－T×12/fosc=213－10000μｓ/2μｓ=8192-5000=3192D=C78H=110001111000B,因此存放于TL0的初值为18H,，存放于TL0的初值为63H。

T1工作于计数方式的方式1，最大的计数值为216=65536D，计数脉冲周期TCLK=0.1mｓ，因此最长可计的时间为T=65536×0.1ms=6553.6ms=6.5536s

3、简述MCS—51中断系统。

答：

MCS—51单片机有5个中断源：

外部中断0、外部中断1、定时/计数器T0中断、定时/计数器T1中断和串行口中断。

当单片机INT0或INT1引脚上出现低电平或下降沿会产生中断请求；单片机的定时器T0、T1中断是T0、T1计数溢出而产生的；串行口中断是单片机发送或接受一帧数据后产生的。

MCS—51单片机中有4个SFR：

TCON、IE、IP、SCON用来控制中断标志、中断触发方式、中断开放/禁止及中断优先权等，整个中断系统有两个优先权。

当中断源处在同一优先级时，内部有优先级查询顺序：

外部中断0→T0中断→外部中断1→T1中断→串行口中断。

MCS—51单片机采用的是固定的中断矢量方式，每个中断源有固定不变的中断服务入口地址。

第七章补充习题

1、概念题：

（1）分为ROM（只读存储器）和RAM（随机存取存储器）两大类。

（2特点是能读能写入，掉电后内容丢失，可用作外部数据存储器扩展；特点是只能读取，掉电内容不丢失，可用作程序存储器扩展。

（3）有4个8位，有4个A口有3种工作方式，B口有2种工作方式。

（4）提供了4个8位并行口，是P0口，是P2口。

（5）方式有全译码、部分译码和__线译码____，目的是为芯片提供___片选______信号。

（6）接口是连接主机和输入输出设备的硬件电路，采用的是和外部数据存储器统一编址的编址方式。

2、若MCS-51单片机应用系统要配置16KB的片外程序存储器和16KB外部数据存储器，如采用2732（4K×8）和6116（2K×8）存储器芯片，请确定需要各类芯片多少片？

若这两个地址空间都从0000H开始，计算每片芯片的地址范围。

2732芯片容量为4KB，配置16KB的片外程序存储器需要2732的芯片数为16KB/4KB=4片

6116芯片容量为2KB，配置16KB的外部数据存储器需要6116的芯片数为16KB/2KB=8片

#1芯片2732的地址范围为0000H-0FFFH

#2芯片2732的地址范围为1000H-1FFFH

#3芯片2732的地址范围为2000H-2FFFH

#4芯片2732的地址范围为3000H-3FFFH

#1芯片6116的地址范围为0000H-07FFH

#2芯片6116的地址范围为0800H-0FFFH

#3芯片6116的地址范围为1000H-17FFH

#4芯片6116的地址范围为1800H-1FFFH

#5芯片6116的地址范围为2000H-27FFH

#6芯片6116的地址范围为2800H-2FFFH

#7芯片6116的地址范围为3000H-37FFH

#8芯片6116的地址范围为3800H-3FFFH

4、试述MCS-51单片机扩展外部存储器或接口时可采用的几种地址编码方式及其特点。

答：

MCS-51单片机扩展外部存储器或接口时可采用的地址编码方式有全地址译码法、部分地址译码法和片选法。

全地址译码法是将单片机中的除去作存储器芯片的片内地址线外的所有剩余的高位地址线进行译码而产生的信号作为存储芯片的片选信号，采用该方式译码的存储器没有地址重叠现象，每个单元的地址是唯一的，但需要硬件译码电路较多。

部分地址译码法是将单片机中的除去作存储器芯片的片内地址线外的部分剩余的高位地址线进行译码而产生的信号作为存储芯片的片选信号，采用该方式译码的存储器有地址重叠现象，每个单元的地址不是唯一的，但需要的硬件译码电路和接线可较简单。

片选法是将单片机中的除去作存储器芯片的片内地址线外的所有剩余的高位地址线中某一条作为存储芯片的片选信号，采用该方式译码的存储器有地址重叠现象，每个单元的地址不是唯一的，可能芯片之间的地址也不连续，但不需要硬件译码电路，硬件结构简单。

5、8031单片机系统扩展8255芯片作键盘和LED显示器接口的硬件原理图如下所示。

（1）写出系统中8255A接口芯片的4个口地址。

8255A接口的4个口地址可为8000H、8001H、8002H、8003H

（2）写出8255A的初始化设置程序。

方式控制字应为1001*00*B，初始化设置程序为：

MOVA，#90H

MOVDPTR，#8003H

MOVX@DPTR，A

（3）请介绍系统中设计的键盘采用结构形式和判别键闭合的方法。

答：

系统中设计的键盘采用的是独立结构的键盘，8255A的PA0—PA7对应8个键的状态。

当要判别键是否闭合时，则读取8255A的A口，判别读入的8位数据是否为全1，若为全1，表明无键闭合；若不为全1，某一位Dj位为0，则表示该位对应的键Kj+1闭合

（4）若要LED1、LED3、LED5、LED7亮，LED2、LED4、LED6、LED8灭，请编写程序段。

程序为：

MOVDPTR,#8001H

MOVA,#0AAH

MOVX@DPTR,A

（5）以下是一段根据K1键、K2键和其它键闭合的状态点亮不同指示灯的程序段，请在划线处填入内容。

MOVA，#90H；8255A初始化设置

MOVDPTR，#8003H

MOVX@DPTR，A

LOOP:

MOVDPTR,#8000H；查询按键闭合状态

MOVXA,@DPTR

JNBACC.0，KIPR