单片机部分习题答案资料.docx
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单片机部分习题答案资料
第2章:
2、CIP-51有哪些存储空间?
各个存储空间的功能及寻址范围是什么?
有程序存储器、内部数据存储器、外部数据存储器、特殊功能寄存器和位寻址区五个独立的地址空间。
●程序存储器:
存放程序和常数,容量为64KB,地址范围0000H-0FFFFH
●内部数据存储器:
用于通用寄存器和存放数据的临时存储器,容量为256B,地址范围00H-0FFH
●外部数据存储器:
用于存放数据,容量为64KB(有4KB在芯片内部),地址为0000-0FFFFH
●特殊功能寄存器(SFR):
提供对片内资源和外设的访问和控制,以及与外设的数据交换,C8051F020有122个,离散分布在地址80H-0FFH中。
●位地址空间:
存放位变量,进行布尔运算,容量为256位,有内部RAM的20H-2FH(16字节,128位)和部分SFR(字节地址可以被8整除的)组成,地址范围为00H-0FFH
3、CIP-51的内部RAM空间有多少字节?
它们在应用中有什么专门用途?
堆栈一般应设置在什么位置?
●内部RAM有256字节
●低128B中的00H-1FH用于通用寄存器,20H-2FH既可以字节寻址也可以位寻址,30H-7FH作一般存储器用;高128B因为与SFR地址重叠,故只能间接寻址,也作一般存储器用
●理论上堆栈可以设在内部数据存储器的任何位置,复位时堆栈指针SP为07H,但为了避开通用寄存器和位地址空间,一般设在30H-0FFH。
5、读写内部RAM与外部RAM的数据时,使用的指令有什么区别?
读程序存储器的数据的指令又有什么不同?
读写内部RAM用MOV指令;读写外部RAM用MOVX指令;读程序存储器用MOVC指令,写程序存储器用MOVX指令,但为与写外部RAM相区分,需要对相应SFR的相关位进行设置。
6、若(PSW)=0x10,则当前的R0~R7在内部RAM中有哪些单元?
由(PSW)=0x10可知RS1RS0=10,故通用寄存器R0-R7在内部RAM的0x10-0x17单元。
(PSW的格式P22)
第一次作业存在的问题:
第一题:
5个存储空间,有的同学写的不全,漏SFR和位寻址区;有的同学对位寻址区的寻址范围写的不对,应为0x00-0xff而非0x20-0x2f。
第三题:
内部RAM每一部分的专门作用,尤其低128B要再分类说明;片内XRAM不算片内RAM;堆栈一般在0x30-0xff,而非0x30-0x7f。
第六题:
部分同学不会做;要查询PSW的格式,RS1RS0的作用,P22表2-2
8、请叙述中断的响应过程。
一个中断请求从提出到CPU响应最短要多长时间?
如果CPU响应中断的条件全部具备,响应中断最长的时间是多少?
在什么样的情况下会出现这个响应时间?
C8051F的每个系统时钟周期对中断标志采样并对优先级译码,如果允许中断响应,则置位相应的优先级状态触发器,然后执行一条硬件长调用指令,控制转移到相应的入口,清相应中断请求标志(有些需要在中断服务程序中清除,如RI、TI),接着PC压栈(但不保护PSW),将中断服务程序的入口地址送给PC,完成中断响应。
最快需要5个系统时钟周期:
1个中断检测周期,4个对ISR的调用周期(LCALL)。
最慢发生在CPU正在执行RETI指令的时候,需要再执行一条指令才能进入中断服务程序,而最慢的指令是DIV需要8个系统时钟周期。
因此,最慢需要18个系统时钟周期:
1个中断检测周期,5个执行RETI的周期,8个执行DIV指令的周期,4个对ISR的调用周期(LCALL)。
9、C8051F020单片机的外部RAM有片内和片外之分,如何实现片外的RAM?
复用与非复用方式的外部RAM是什么意思?
数据总线和地址总线是如何连接的?
通过外部数据存储器接口EMIF实现片外数据存储器,用并行口P0-P3或P4-P7实现数据总线和地址总线,数据线和地址线可以复用也可以非复用,由EMIOCF控制。
复用是指数据总线和地址总线的低8位共用一组端口信号线。
非复用是指数据总线和地址总线的低8位各用单独的一组端口信号线。
若用低端端口实现,复用时用P2口提供地址高8位,P3口提供地址低8位和数据线;非复用时用P1口提供高8位地址线,P2口提供地址线低8位,P3口提供数据线。
若用高端端口实现,非复用则用P5、P6提供地址高、低8位,P7做数据线,复用则用P6提供地址线高8位,P7提供地址低8位和数据线。
10.什么是优先权交叉开关译码器?
C8051F020单片机有多少数字I/O口?
C8051F单片机的引脚与片内资源是如何对应的?
C8051F单片机没有为定时器、串行口、A/D、D/A等提供单独的引脚信号线,而是用并行口P0-P3提供,C8051F单片机允许使用部分数字和模拟外设,没有用到的就不用分配引脚信号,因此内部提供了一个优先交叉开关译码电路,实现P0-P3和这些资源的可编程连接,这就是优先交叉开关译码器。
C8051F单片机有64位数字I/O端口。
其中P0-P3可以按照优先交叉开关译码的方式为片内资源分配引脚,用端口I/O交叉开关寄存器XBR0-XBR2实现。
11、假如一个单片机应用系统中要用到的资源位UART0、SMBus、SPI、和CP0分配端引口(共9个引脚)。
另外将外部存储器解耦配置为复用方式并使用低端口。
同时还将P1.2、P1.3、P1.4配置为模拟输入,以便用ADC1测量加在这些引脚上的电压。
试用Config软件进行优先权交叉开关译码器的配置,写出配置步骤,配置XBR0~XBR2等相关SFR的值。
(1)按UART0EN=1(XBR0.2)、SMB0EN=1(XBR0.0)、SPI0EN=1(XBR0.1)、CP0E=1(XBR0.7)、EMIFLE=1(XBR2.1)设置XBR0、XBR1、XBR2得XBR0=0x87、XBR1=0x00、XBR2=0x02;
(2)存储器接口配置为复用方式并使用低端口,有PTRSEL=0(EMIOCF.5)、EMD2=0(EMIOCF.4);
(3)P1.2~P1.4配置为模拟输入方式有:
P1MDIN=0xe3;
(4)设置XBARE=1使能交叉开关,则XBR2=0x42。
UART0优先级最高,P0.0、P0.1分配给TX0、RX0;SPI优先权次之,P0.2~P0.4分配给SCK、MISO、MOSI、P0.5~P0.7分配给ALE、/RD、/WR、P1.0分配给NSS;下一个优先的是SMBUS,P1.1分配给SDA、P1.2~P1.4做模拟量输入,跳过,P1.5分配给SCL;再下面的优先权是CP0,P1.6分配给CP0;
(5)UART0的TX0(P0.0)、ALE(P0.5)、/RD(P0.6)、/WR(P0.7)的输出设置为推挽方式,P0MDOUT=0xe1;(6)P2、P3设置为推挽方式P2MDOUT=0xff、P3MDOUT=0xff;
(7)P1设置为漏极开路方式,并禁止3个模拟输入的输出驱动:
P1MDOUT=0x00、P1=0xff。
13、8051F单片机进入空闲方式时,单片机的振荡器是否工作?
采用何种方法能使单片机退出空闲方式?
工作。
复位或中断。
14、C8051F020有几个复位源,分别是什么?
自己的项目中最常使用的是什么复位源?
7个:
上/电复位、外部/RST引脚复位、外部CNVSTR信号复位、软件命令复位、比较器0复位、时钟丢失检测器复位、WatchDog超时复位。
15、再简单的试验程序中,如果看门狗定时器复位不使用,该如何禁用?
向WDTCN写入0xDE后,4个系统时钟周期内再写入0xAD。
该过程不应被中断。
C51代码:
EA=0;//禁止中断
WDTCN=0xDE;WDTCN=0xAD;EA=1;//允许中断
第三章:
1、片外RAM从1000H~10FFH单元有一数据块,用汇编语言编写程序将其传送到片外RAM的2500H单元开始的区域中。
ORG0000H
SJMPMAIN
ORG0100H
MAIN:
MOVR4,#0
MOVDPL,#0
NEXT:
MOVDPH,#10H
MOVXA,@DPTR
MOVDPH,#25
MOVX@DPTR,A
INCDPL
DJNZR4,NEXT(CJNEDPL,#0,NEXT)
SJMP$
END;若两个区域的低8位地址不同,该方法不可以
$INCLUDE(C8051F020.INC)
org0000h
movdptr,#1000h
movEMIOCN,#25H
movr2,#0H
movr0,#00H
loop:
movxa,@dptr
movx@r0,a
incdptr
incr0
djnzr2,loop
sjmp$
end
$INCLUDE(C8051F020.INC)
org0000h
movdptr,#1000h
movr2,#256(movr2,#0)
movr3,#25h
movr4,#00h
loop:
movxa,@dptr
pushdph
pushdpl或者
movdph,r3
movdpl,r4
movx@dptr,A
popdpl
popdph
incdptr
incr4
djnzr2,loop
sjmp$
end
3、用汇编语言编写将累加器A的一位十六进制数(A的高4位为0)转换为ASC
码的程序,转换结果仍存放在累加器A中,要求用查表和非查表两种方式实现。
ADDA,#30H
CJNEA,#3AH,CONT
CONT:
JNCADD7
JMPEXIT
ADD7:
ADDA,#7
EXIT:
SJMP$
END
4、用汇编语言编程实现函数,设x的值存放在片内RAM的35H单元,y的值存放在片内RAM的36H单元。
y=x+1,x>10;0,5<=x<=10;-1,x<5
MOVA,35H;取x
CJNEA,#11,NEXT1;与11比较,不等于11,转NEXT1
NEXT1:
JNCNEXT2;大于等于11,转NEXT2
CJNEA,#5,NEXT3;小于11,再与5比较,不等于5转NEXT3
NEXT3:
JNCNEXT4;无借位(大于等于5),转NEXT4
MOVA,#-1;小于5
AJMPNEXT5
补充:
符号函数
MOVA,35H
JZDONE
JNBACC.7,POSI
MOVA,#-1(0FFH)
SJMPDONE
POSI:
MOVA,#1
DONE:
MOV36H,A
SJMP$
END
或
MOVA,35H
JZDONE
MOVR0,#0FFH
JBACC.7,NEG
MOVR0,#01H
NEG:
MOVA,R0
DONE:
MOV36H,A
SJMP$
END
NEXT4:
MOVA,#0;5到10之间
AJMPNEXT5
NEXT2:
ADDA,#1;大于10
NEXT5:
MOV36H,A
SJMP$
END
或(同学作业):
XEQU35H
YEQU36H
ORG0000H
AJMPSTART
ORG0100H
START:
MOVA,X
CLRC
SUBBA,#05H
JNCNEXT
MOVY,#0FFH
AJMPDONE
NEXT:
MOVA,X
CLRC
SUBBA,#0BH
JNCNEXT1
MOVY,#00H
AJMPDONE
NEXT1:
MOVA,X
INCA
MOVY,A
DONE:
SJMPDONE
END
$INCLUDE(C8051F020.INC)
XDATA30H
YEQU20H
ORG0000H
AJMPSTART
ORG0100H
START:
MOVDPTR,#TAB
MOVSP,#3FH
MOVR1,#X
MOVY,#00H
MOVA,R0
LOOP:
MOVB,02H
DIVAB
PUSHACC
MOVA,B
MOVCA,@A+DPTR
MOV@R1,A
POPACC
INCR1
INCY
JNBY.3,LOOP
SJMP$
TAB :
DB‘0’,’1’
END
6、用汇编语言编写程序,将R0中的8位二进制数的各位用其ASC
码表示,结果保存到片内RAM的30H开始的单元中。
MOVR1,#30H
MOVR7,#8
MOVA,R0
NEXT:
RLCA
JC0NE
MOV@R1,#30H
JMPEXIT或者
ONE:
MOV@R1,#31H
EXIT:
INCR1
DJNZR7,NEXT
SJMP$
END
11、用汇编语言编程求两个无符号数据块中最大值的乘积。
数据块的首地址分别为片内RAM的60H和70H,每个数据块的第一字节用来存放数据块的长度。
结果存入片内
MOVR0,#60H
ACALLMAX
MOVB,A;第一个数据块最大值
MOVR0,#70H
ACALLMAX
MULAB;两个数据块最大值相乘
MOV5FH,B
MOV5EH,A
SJMP$
MAX:
MOVA,@R0;数据块长度
DECA
MOVR7,A
INCR0
MOVA,@R0;第一个数据
LOOP:
CLRC
MOVB,A
INCR0
MOVA,@R0
SUBBA,B;两个比较,也可以用CJNE实现
JNCNEXT
MOVA,B
SJMPNEXT1
NEXT:
ADDA,B
NEXT1:
DJNZR7,LOOP(下一行)RET
第4章:
5.利用C8051F020单片机的T0计数,每计10个脉冲,P1.0取反一次,试用查询和中断两种方式编程。
确定工作方式,计算初值:
选方式2计数方式,初值=256-10=246=0xf6;
查询方式程序:
sbitP1_0=P1^0;
voidmain(void)
{
//关看门狗
WDTCN=0xde;
WDTCN=0xad;
//配置交叉开关
XBR1=0x02;//允许T0外部输入
XBR2=0x40;//使能交叉开关
//初始化定时器0
TMOD=0x06;//方式2计数
TL0=OxF6;
TH0=OxF6;
TR0=1;//启动T0
While
(1)
{
While(!
TF0);//等待计数溢出
TF0=0;
P1_0=!
P1_0;
}
}
IE|=0x82;//允许T0中断
While
(1);//等待中断
}
voidT0_ISR(void)interrupt1
{
P1_0=!
P1_0;
}
中断方式程序:
sbitP1_0=P1^0;
voidmain(void)
{
//关看门狗
WDTCN=0xde;
WDTCN=0xad;
//配置交叉开关
XBR1=0x02;//允许T0外部输入
XBR2=0X40;
//初始化定时器0
TMOD=0x06;//方式2计数
TL0=OxF6;
TH0=OxF6;
TR0=1;//启动T0
8.在C8051F020单片机中,已知系统时钟频率为12MHz,编写程序使P1.0和P1.1分别输出周期为2ms和50μs的方波。
解:
P1.0和P1.1分别每1ms和25μs取反一次即可。
选T0方式1定时25μs,每溢出40次P1.0取反一次。
初值计算:
由P157公式:
,选T0M=0得:
a=216-25=65511=0xffe7;
程序:
sbitP1_0=P1^0;
sbitP1_1=P1^1;
intcount=40;
voidmain(void)
{
//关看门狗
WDTCN=0xde;
WDTCN=0xad;
//使能交叉开关
XBR2=0x40;
//初始化定时器0
TMOD=0x01;//方式1定时
TL0=0xe7;
TH0=0xff;
IE|=0x82;//允许T0中断
TR0=1;//启动T0
While
(1);//等待中断
}
voidT0_ISR(void)interrupt1
{
TL0|=0xe7;
TH0=0xff;
P1_0=!
P1_0;
Count--;
If(Count==0){P1_1=!
P1_1;Count=40;}
}
15.当C8051F020的串行口工作在方式2、3时,它的第9数据位可用作“奇偶校验位”进行传送,接收端用它来核对接收到的数据正确与否。
试编写串行口方式2带奇偶校验的发送和接收程序。
解:
发送程序:
voidsend(charch)
{
ACC=ch;
TB80=P;
SBUF0=ch;
While(!
TI0);
TI0=0;
}
接收程序:
charreceive(void)
{
While(!
RI0);
RI0=0;
ACC=SBUF0;
If(RB80==P)returnch;
}
16.设甲乙两机采用UART0方式1通信,波特率为4800,甲机发送0、1、2…、1FH,乙机接受并存放在内部RAM以20H为首地址的单元,试用查询和中断两种方式编写甲、乙两机的程序(系统时钟为12MHz)
设利用T1工作在定时方式2(自动重装初值)提供波特率,T1M=0(按振荡器12分频)计数,SMOD0=0,T1初值计算如下:
X=256-
=256-
=250=FAH
#include
unsignedcharxdatatbuf[]={0x0,0x1,…,0x1f};
voidmain(void)
{
unsignedchari;
unsignedcharxdata*p=tbuf;
XBR0=0x04;//配置交叉开关
XBR2=0x40;
P0MDOUT|=0x01;//TX0(P0.0)为推挽输出方式
TMOD=0x20;//初始化并启动T1
TH1=0xfa;
TL1=0xfa;
TR1=1;
SCON0=0x40;//UART0初始化
for(i=0;i<32;i++)
{
SBUF0=*p;//一字节送发送SBUF0
p++;
while(!
TI0);//等待发送完成
TI0=0;
}
}
查询方式接收程序:
#include
voidmain(void)
{
unsignedchari;
chardata*p;//发送数据块地址指针
XBR0=0x04;//配置交叉开关
XBR2=0x40;
P0MDOUT|=0x01;//TX0(P0.0)为推挽输出方式
TMOD=0x20;//初始化并启动T1
TH1=0xfa;
TL1=0xfa;
TR1=1;
SCON0=0x50;//UART0初始化,允许接收
p=0x20;//地址指针初始化
for(i=0;i<32;i++)
{
while(!
RI0);//等待UART0接收一个字符
RI0=0;
*p=SBUF0;//放入接收缓冲区
p++;
}
}
……参考P195例4.7
正弦波发生器程序:
DAC0输出更新发生在写DAC0H时:
#include
#include
sfr16DAC0=0xd2
voiddac0_init(void);
voidmain(void)
{
uninsignedinti;
floatx,y;
WDTCN=0xde;//关看门狗
WDTCN=0xad;
dac0_init();//DAC0初始化
while
(1)
{
for(x=0;x<(2*3.14159);x+=0.1)
{
//12位DAC的数字容量为4K(0-0FFFH),y的值最大为4096
y=2048*(sin(x)+1);
DAC0=y;//设置待转换的值并启动DA转换
for(i=0;i<=200;i++);//延时可改变正弦波的周期
}
}
}
voiddac0_int(void)
{
REF0CN=0x03;
DAC0CN|=0x08;
}
方波输出:
定时器T3溢出时DAC更新。
#include
sfr16TMR3RL=0x92;
srf16DAC0=0xd2;
#defineSYSCLK2000000
voidTimer3_Init(intcounts);
voidTimer3_ISR(void);
voidDAC_Init(void);
voidmain(void)
{
unsignedinti;
WDTCN=0xde;//关看门狗
WDTCN=0xad;
Timer3_Init(SYSCLK/12/5);
DAC_Init();
EA=1;
while
(1)
{
DAC0L=0xf0;//设置待转换的值0FF0H
DAC0H=0x0f;
for(i=0;i<100;i++);
DAC0L=0x0;//设置待转换的值0000H
DAC0H=0x0;
for(i=0;i<100;i++);
}
}
voidDAC_init(void)
{
REF0CN=0x03;//内部偏压发生器和电压基准缓冲器工作
DAC0CN|=0x88;//使能DAC0,T3溢出时更新
}
voidTimer3_Init(intcounts)
{
TMR3CN=0x00;//SYSCLK/12作为时基
TMR3RL=-counts;//重载值
TMR3=0xffff;//立即重载
EIE2|=0x01;//允许T3中断
TMR3CN=0x04;//启动T3
}
voidTimer3_ISR(void)
{
TMR3CN&=~(0x80);//清TF3
}
实验2:
查表实验
$INCLUDE(C8051F020.INC)
org0000h
movdptr,#table
mova,#3
rla
movr1,a
movca,@a+dptr
pushdph
pushdpl
movdptr,#2000h
movx@dptr,a
popdpl
popdph
incdptr
mova,r1
movca,@a+dptr
movdptr,#2001h
movx@dptr,a
l1:
sjmpl1
table:
dw8000h,8001h,8002h,8003h
end
或:
MOVA,#3
CALLSEARCH
MOVDPTR,#2000H
MOVA,R2
MOVX@DPTR,A
MOVA,R3
INCDPTR
MOVX@DPTR,A
SJMP$
SEARCH:
MOVDPTR,#table
RLA
RET
table:
dw8000h,8001h,8002h,8003h
END
MOVB,A
MOVXA,@A
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