单片机原理及应用课后习题参考答案16章.docx

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单片机原理及应用课后习题参考答案16章

第一章计算机基础知识

1-1微型计算机主要由哪几部分组成？

各部分有何功能？

答：

一台微型计算机由中央处理单元（CPU、存储器、I/O接口及I/O设备等组成，相互之间通过三组总线（Bus）:

即地址总线AB数据总线DB和控制总线CB来连接。

CPU由运算器和控制器组成，运算器能够完成各种算术运算和逻辑运算操作，控制器用于控制计算机进行各种操作。

存储器是计算机系统中的“记忆”装置，其功能是存放程序和数据。

按其功能可分为RAM和ROM

输入/输出（I/O、接口是CPU与外部设备进行信息交换的部件。

总线是将CPU存储器和I/O接口等相对独立的功能部件连接起来，并传送信息的公共通道。

1-3什么叫单片机？

其主要由哪几部分组成？

答：

单片机（SingleChipMicrocomputer、是指把CPURAMROM定时器/计数器以及I/O接口电路等主要部件集成在一块半导体芯片上的微型计算机。

1-4在各种系列的单片机中，片内ROM勺配置有几种形式？

用户应根据什么原则来选用？

答：

单片机片内ROM勺配置状态可分四种：

（1、片内掩膜（MaskROM^单片机（如8051）,适合于定型大批量应用产品的生产；

（2、片内EPROI型单片机（如8751），适合于研制产品样机；

（3）片内无ROMS单片机（如8031），需外接EPROM单片机扩展灵活，适用于研制新产品；

（4）EEPROM或FlashROM）型单片机（如89C51），内部程序存储器电可

擦除，使用更方便。

1-5写出下列各数的另两种数制的表达形式（二、十、十六进制）

1100010

1001110

111111

11101

101

98

20039

585

16236

29

1495

62H

4E47H

249H

3F6CH

1D

5D7

1-6写出下列各数的BCD参与:

59：

01011001，1996:

000,:

第二章MCS-51单片机的硬件结构

2-18052单片机片内包含哪些主要逻辑功能部件？

答：

8052单片机片内包括：

18位中央处理器CPU一个

2片内振荡器及时钟电路

3256B数据存储器RAM

48KB片内程序存储空间ROM

521个特殊功能寄存器SFR

64个8位并行I/O端口（32条线）

71个可编程全双工串行口

8可寻址64KB的外部程序存储空间和外部数据存储空间

93个16位的定时器/计数器

106个中断源、2个优先级嵌套中断结构

2-28052的存储器分哪几个空间？

如何区别不同空间的寻址？

答：

⑴8052的存储器分为6个编址空间：

1片内ROM勺容量为8KB其地址为OOOOH~1FFFH

2可扩展片外ROM勺容量为64KB其地址为OOOOH~FFFFH

片内RAM勺容量为256B,其地址为OOH~FFH分为二块：

③地址OOH~7FH共128B为片内RAM低区，④另128B为片内RAM高区，其地址空间为8OH'FFH其地址空间与SFR功能寄存器地址重叠；

5可扩展片外RAM勺容量为64KB其地址为OOOOH~1FFFH

6特殊功能寄存器SFR的空间为128B,其地址为8OH~FFH但实际只定义了26B单元，这26B单元分散在8OH'FOH

⑵程序存储器和数据存储器在逻辑上是完全分开的。

CPU通过指令MOV访问程序存储器。

当8O52第31脚EA接高电平时，CPU将从片内程序存储器OOOOH单元开始执行，当PC值超出片内程序存储空间，即大于1FFFH时，会自动转向片外程序存储空间。

当EA接低电平时，CPU将从片外程序存储器ROM勺OOOOH单元开始执行。

CPU!

过MOV旨令访问片内数据存储空间RAM低区128B地址空间OOH~7FH中地址为OOH~1FH这32个单元分为4个工作寄存器组，分别用RO~R7表示，通过工作寄存器指令进行访问。

片内RAM中的2OH~2FH单元除可作为一般字节寻址单元使用外，这16个单元共128位中的每一位又可单独作为软件触发器使用，具有位寻址功能，其位地址范围为OOH'7FH;对片内高区128B寻址只能用寄存器间接寻址，而对特殊功能寄存器建起必须使用直接寻址。

CPU通过指令MOVX访问片外数据存储器。

2-3DPTR的作用是什么？

它由哪几个寄存器组成？

答：

相对于地址指针，DPTR被称为数据指针，但实际上DPTF中存放的是一个16位的地址，作为访问程序存储器和外部数据存储器的地址指针。

当对64KB

外部数据存储器空间寻址时，作为间址寄存器使用，而在访问程序存储器时，作为基址寄存器使用。

DPTR1一个16位的特殊功能寄存器，由两个8位寄存器DPHDPL组成，使用SFR中的82H和83H单元。

2-4简述布尔处理存储器的空间分配。

答：

在单片机中位处理又称布尔处理，允许按位处理的存储器称为布尔处理存储器。

其地址空间由二部分构成：

一部分是片内RAM中字节地址为20H~2FH

的16字节的128个位，这些位编址为00H'7FH另一部分在特殊寄存器中，其地址码能被8整除的12个特殊功能寄存器可以按位寻址，但其中4个未定义，一共有92位可按位寻址。

这二部分结合起来形成一个具有220位的位寻址空间。

2-58052单片机设置4组工作寄存器，如何选择确定和改变当前工作寄存器？

答:

8052片内数据存储器的00H~仆H这32个单元分为4级作为4个工作寄存器第0组地址00H'07H,第一组08H~0FH第二组10H~17H第3组18H~1FH每个工作寄存器都有8个单元，分别用R0~R7表示。

4组寄存器中每一组都可能被选为CPU勺工作寄存器，这是通过程序状态字PSW勺（RS0）和（RS1）两位的状态来选择决定的。

见下表：

（RS1）

（RS0）

当前使用的工作寄存器组R0'R7

0

0

0组（00H'07H）

0

1

1组（08H'0FH

1

0

2组（10H'17H）

1

1

3组（18H'1FH

通过程序改变RS1和RS0的状态，就可方便地更换工作寄存器组。

2-6程序状态字寄存器PSW勺作用是什么？

常用的状态标志位有哪些位?

作用分别是什么？

答：

PSWI一个8位的特殊功能寄存器，由一些标志位组成，用于存放程序运行中的各种状态信息。

它可以进行位寻址。

各位的作用如下：

Cy:

进位标志位。

在进行加（或减）法运算时，若操作结果的最高位（D7位）有进位（或借位）时，Cy由硬件置1，否则Cy清0。

在进行位操作时，Cy又是位累加器，指令助记符用C表示。

AC辅助进位标志位。

在进行加（或减）运算时，若操作结果的低半字节（D3

位）向高半字节产生进位（或借位）时，AC位将由硬件自动置1,否则AC位清

0。

F0:

用户标志位。

用户根据需要对F0置位或复位，作为软件标志。

RS1和RS0工作寄存器组选择控制位。

由用户用软件改变RS1和RS0的状

态，以选择内RAM中的哪组工作寄存器为当前工作寄存器组。

OV溢出标志位。

当进行补码运算时，运算结果超出—128〜+127范围时，产生溢出，则ov自动置1,否则ov青0。

:

保留位。

8051中未定义。

P:

奇偶校验标志位。

每条指令执行完后，该位始终跟踪累加器A中1的数

目的奇偶性。

如果A中有奇数个1,则P=1;否则P=0。

2-78052单片机的EA引脚有何功能？

在使用8032时，EA引脚就如何处理？

答:

8052单片机的31脚为EA,EA为访问外部或内部程序存储器控制信号。

当EA引脚接高电平且PC值小于仆FFH时，CPU访问内部程序存储器读取指令，当EA引脚接低电平时，CPU只访问外部等量齐观存储器读取指令。

在8032芯片中没有内部程序存储器，因此，8032芯片的31脚EA只能接地。

2-88052内部RAM中低128B单元划分为哪几个主要部分？

各部分主要功能是什么？

答：

8052内部数据存储器RAM中低128B单元地址空间00H~7FH被划分为三个部分。

第一部分地址为00H~1FH这32个单元分为4个工作寄存器组，分别用R0~R7表示，通过工作寄存器指令进行访问。

片内RAM中的第二部分20H~2FH单元除可作为一般字节寻址单元使用外，这16个单元共128位中的每一位又可单

独作为软件触发器使用，具有位寻址功能，其位地址范围为00H'7FH;第三部分

地址30H~7FH这部分存储区域可作为8位数据缓冲区使用，一般地，用户把堆栈就设置在这部分区域。

2-98052内部RAM中高128B单元与特殊功能寄存器区地址空间重叠，使用中是如何区分这两个空间的？

答：

对8052片内高区（80H'0FFH128B只能采用寄存器间接寻址，而对特殊功能寄存器SFR建起必须采用直接寻址。

2-10什么叫堆栈？

堆栈指针SP的作用是什么？

答：

堆栈是按照“先进后出，后进先出”的原则来存取数据的一个内部RAM

区域，这个存储器区域的一端是固定的（栈底），另一端是活动的（栈顶），每个存储单元是不能按字节任意访问的。

堆栈指针SP始终指向栈顶单元，栈顶随着数据入栈和出栈上下浮动

2-12什么是时钟周期、机器周期和指令周期？

答：

（1）时钟周期（又称为振荡周期）是指振荡器产生一个振荡脉冲信号所用的时间，是振荡频率的倒数，称为拍节。

（2）机器周期是指CPU完成某一个规定操作所需的时间，8051单片机的一个机器周期包含6个状态，并依次表示为S1〜S6,每个状态分为2个节拍。

因此一个机器周期包含12个时钟周期（振荡周期），依次表示为：

S1P1、S1P2、S2P1•…、S6P1、S6P2

（3）指令周期是指CPU执行一条指令所需要的时间称为指令周期。

MCS-51单片机指令周期根据指令的不同，可包含有1或2或4个机器周期。

3-1指出下列每一条指令的寻址方式及其完成的操作。

MOV2FH,#40H

MOVA,2FH

第三章MCS-51单片机指令系统

；立即寻址，将40H移入片内2FH单元

；直接寻址，将片内2FH单元的数移入累加器A

MOVR1,#2FH

MOVA,@R1

累加器A

；立即寻址，将2FH移入当前寄存器组的R1单元

;寄存器间接寻址，将寄存器R1中所存地址中的值移入

；隐含寻址，将累加器A中的值移入片内2FH单元

MOV2FH,A

3-2内部RAM勺4FH单元，可用哪几种寻址方式？

分别举例说明。

答：

直接寻址：

MOVR14FH

间接寻址：

MOVR，1#4FH

寄存器间接寻址：

MOVA，@R1

3-3指出下列各条指令中，45H代表什么？

MOVA,#45H

MOVA,45H

答：

PSW的各位为，即Cy=1,AC=1,F0=1,RS1=1,RS0=0,0V=0,P=0

（1）SUBBA,30H

结果：

（A）=D4H，CY=1，AC=0，0V=1，P=0

（2）SUBBA,#30H

结果：

（A）=49H，CY=0，AC=0，0V=0，P=1

（3）ADDA，R0

结果：

（A）=AAHCY=QAC=0OV=1,P=0

（4）ADDA30H

结果：

（A）=1FHCY=1,AC=0OV=0,P=1

（5）ADDA,#30H

结果：

（A）=AAHCY=0AC=0OV=1,P=0

（6）ADDCA30H

结果：

（A）=20H,CY=1,AC=1,OV=0,P=1

（7）SWAPA

结果：

（A）=A7H对标志位无影响

（8）XCHDA,@R0

结果：

（A）=75H（30H）=AAH（R0）=AAHP=1

（9）XCHA30H

结果：

（A）=0A5H（30H）=7AHP=0

（10）XCHA,R0

结果：

（A）=30H（R0）=7AHP=0

（11）MOVA,@R0

结果：

（A）=0A5HP=0

（12）XCHA,@R0

结果：

（A）=0A5H（30H）=7AHP=0

3-5试分析以下程序段的执行结果：

MOVSP,#3AH

MOVA,#20H

MOVB,#30H

PUSHACC

PUSHB

POPACC

POPB

结果：

（SP）=3AH（A）=30H（B）=20H（3BH）=20H（3CH）=30H

3-6指出下列指令的执行结果并写出每条指令的机器码。

MOV30H,#52H

;（30H）=52H

01110101（753052H）

MOVA,#70H

;（A）=70H

01110100（7470H）

MOVA,30H

;（A）=52H

（E530H）

MOVR0,#30H

;（R0）=30H

（7830H）

MOVA,@R0;A=52H（E6H）

3-

7分析下列指令的执行结果，并写出每条指令的机器码。

M0VA,#70H;（A）=70H

M0VDPTR,#2030H;（DPTR）=2030H

01110100（74H）

（90H）

3-8设RO的内容为32H,A的内容为48H,内部RAM勺32H单元内容为80H,40单元内容为08H,指出在执行下列程序段后上述各单元内容的变化

MOVA,@R0

MOV@R0,40H

MOV40H,A

MOVR0,#35H

结果：

（R0）=35H,（A）=80,（32H）=08H,（40H）=80H

3-9已知：

（A）=81H,（R0）=20H,（20H）=35H，指出执行完下列程序段后A的内容。

3-10用指令实现下述数据传送

（1）内部RAM20I单元送内部RAM40I单元。

答：

MOV40H,20H

⑵外部RAM20I单元送R0寄存器。

答：

MOVR1,#20HMOVXA,@R1MOVR0,A

⑶外部RAM20I单元送内部RAM20I单元

答：

MOVR1,#20HMOVXA,@R1MOV20H,A

⑷外部RAM1000I单元送内部RAM20!

单元

答：

MOVDPTR,#1000HMOVXA,@DPTRMOV20H,A

⑸外部R0M1000单元送内部RAM20!

单元。

答：

MOVDPTR,#1000HMOVA,#00HMOVCA,@A+DPTRMOV20H,A

（6）外部R0M1000单元送外部RAM20I单元。

答：

MOVDPTR,#1000HMOVA,#00HMOVCA,@A+DPTRMOVR1,#20HMOVX@R1,A

3-11已知16位二进制数的高8位和低8位分别存放在20H和21H单元，请编写将其右移一们的程序。

CLRC

MOVA,20H

RRCA

MOV20H,A

MOVA,21H

RRCA

MOV21H,A

3-12编程实现内部RAMR0~R7勺内容传递到20H~27H单元。

3-13试编程进行两个16位数的减法，6F5DH-13B4H结果存入内部RAM的30H和31H单元，30H存放差的低8位。

CLRC

MOVA,#5DH

SUBBA,#B4H

MOV30H,A

MOVA,#6FH

SUBBA,13H

MOV31H,A

3-14编写程序，若累加器A的内容分别满足下列条件时，程序则至LABEL

存储单元，设A中存放的是无符号数。

①A>=10②A>0

CJNEA,#10H,LABJNZLABEL

LAB:

JNCLABEL

LABEL:

3-15已知（SP=25H,（PC）=2345H,（24H）=12H,（25H）=34H,（26H）=56H.问此时执行“RET指令后，（SP）=?

（PC）=?

答：

（SP）=23H,（PC）=3412H

执行RET时，PCH-（SP）,SPJSP-1,PCL^（SP）,SPJSP-1

3-16若（sp）=25H,（PC）=2345H,标号LABEL所在的地址为3456H,问执行调用指令“LCALLLABEL后，堆栈指针和堆栈内容发生什么变化？

（PC）的值等于什么？

答：

最后堆栈指针SP=27H堆栈指针SP=26H处SP内容为45H,指针SP=27H处内容为23Ho最后程序计数器指针PC=3456H

执行LCALL后,PC-PC+3SP^SP+1,（SP）—PCL,SP-SP+1,（SF）—PCH,PCJaddr16。

3-17试编写程序，查找在内部RAM的20H~50H单元中是否有OAAH这一数据。

若有，则将51H单元置01H,若未找到，则将51H单元置00H

MOV51H,#00H

MOVR0,#20H

LOOP:

MOVA,@R0

CJNEA,#0AAH,NEXT

INC51H

SJMPEEE

NEXT:

INCR0

CJNER0,#51H,LOOP

EEE:

SJMP$

;先设没找到

;起始地址

;取出数字

;不相等就跳转

;相等将51单元置1

;找到转去结束

;下一个地址

;地址没找完就继续

;暂停

3-18试编写程序，统计在外部

并将统计结果丰收入内部RAM50H单元

MOVR0,#00H

MOVDPTR,#2000HMOVR1,#60H

LOOP:

MOVXA,@DPTR

JNZNEXT

INCR0

NEXT:

INCDPTR

DJNZR1,LOOP

MOV50H,R0

SJMP$

RAM2000H~205F单元中出现00H的次数,

;RO设为计数器，初始为0

;置片外RAM起始地址

;置传送数据个数

;外部RAM单元内容送A

;传送数据不为0跳转

;传送数据为0，计数器加1

;下一个地址

;地址没找完就继续

;统计结果存入50H单元

;暂停

3-19已知R3和R4中存有一个16位的二进制数，高位在R3中代位在R4

中。

请编程将其求补，并存回原处。

答：

首先假设R3R4中是原码，根据原码求补的方法当最高位（R3的D7位）为0时表示为正数，那么补码与原码相同，当最高位为1时，表明是负数，

负数的补码是最高位不变，其余位取反加1.

MOVA,R3MOVR4,A

JB,NEGMOVA,R3

SJMP$CPLA

ADDCA,#00H

SETB

NEG:

MOVA,R4

CLRC

CPLA

MOVR3,A

ADDA,#01HSJMP$

3-20编写一个程序，把片外RAM从2000H开始存放的10个数传送到片内

RAM301■开始单元。

START:

MOVR0,#30HINCR0

MOVR1,#10HINCDPTR

MOVDPTR,#2000HDJNZR1,LOOP

LOOP:

MOVXA,@DPTRSJMP$

MOV@R0,A

3-21试编程将内部RAM的30H至4FH单元的内容分别传送到外部RAM的

2040H~205FH单元。

INCDPTR

INCR0

DJNZR1,LOOP

START:

MOVR0,#30H

MOVR1,#20H

MOVDPTR,#2040H

LOOP:

MOVA,@R0SJMP$

MOVX@DPTR,A

3-22若外部RAM的（2000H）=X,（2001H=丫,编程实现Z=3X+2丫结果存入内部RAM的20H单元，设Z<=255o

ADDA,R0

MOVR0,AMOV20H,A

3-23试对内部RAM20H单元的内容进行判断，若为正数，转向2100H若为

负数,转向2200H;若为0,转向2300H

START:

MOVA,20H

JB,NEG;为负数

;为0

JNB,POSI

LJMP#2100H

SJMPEEE

NEG:

LJMP#2200H

SJMPEEE

POSI:

LJMP#2300H

SJMPEEE

EEE:

SJMP$

3-24已知30H31H中存有一个16位二进制数，高位在前低位在后。

试编程将它们乘2，再存回原单位中。

START:

MOVA,31H

ADDA,31H

MOV31H,A

MOVA,30H

3-25已知从外部RAM2000H开始的单元中有20个带符号的补码数，试编

程把正数和0取出来存放到内部RAM20开始的存储单元中（负数为作处理）

;需处理的数的个数

;需处理数的起始地址

;用于存储的目标地址

START:

MOVR0,#20HMOVDPTR,#2000HMOVR1,#20H

LOOP:

MOVXA,@DPTR

JB,NEG;负数不需处理

MOV@R1,A

INCR1

NEG:

INCDPTR

DJNZR0,LOOP

SJMP$

第四章汇编语言程序设计

4-1什么叫伪指令？

伪指令与指令有什么区别？

答：

伪指令不属于单片机指令集中的指令，在汇编时不产生目标代码，不影响程序的执行，仅指明在汇编时执行一些特定的操作。

如为程序指定一个存储区、将一些数据、表格常数存放在指定的存储单元、对地址赋用户名等。

指令是计算机所能执行的一种基本操作的描述，是计算机软件的基本单元。

51单片机单片机的指令有二种表达方式：

机器码指令和汇编语言指令。

4-2循环程序由哪几部分组成？

答：

由初始化部分、循环处理部分、循环控制部分、循环结束部分这四部分

组成

4-3什么是子程序？

对于子程序设计有什么要求？

答：

一段具有某一特定功能，能被其它程序所调用，调用结束后能自动返回到调用处的程序块就称为子程序。

对子程序设计的要求：

4-4试对下列程序进行人工汇编，并说明此程序的功能。

地址

指令码

ORG1000H

J

ACDL:

MOVR0,#25H

;1000H

78

25

MOVR1,#2BH

;1002H

79

2b

MOVR2,#06H

;1004H

7A

06

CLRC

;1006H

C3

CLRA

;1007H

E4

LOOP:

MOVA,@R0

;1008H

E6

ADDCA,@R1

;1009H

37

DECR0

;100AH

18

DECR1

;100BH

19

DJNZR2,LOOP

;100CH

DA

FA

SJMP$

;100EH

80

FE

END

J

1008H-100EH=-06H其补码为（）

2—0FAH

功能：

将25H单及前5个数与2BH单元及前5个数分6组相加，结果丢弃

4-5从内部RAM勺20H单元开始，有15个数据。

试编一程序，把其中的正数、负数分别送到41H和61H开始的存储单元，并分别将正数、负