微控制器期末试卷2015A卷答案

2014-2015学年第一学期《微控制器原理及应用》期末考试试卷（A卷）--1同济大学中德学院课程考核试卷（A卷）2014——2015学年第一学期命题教师签名：审核教师签名：课名：微控制器原理及应用考试考查：考查闭卷此卷选为：期中考试（）期终考试（√）补考（）重修（）年级专业学号________姓名___________任课教师得分（注意：本试卷共十大题，5页，满分100分．考试时间为120分钟。）一、基本概念及其系统分析题1、(10)试画出计算机的五大部分，并比较说明MCU与CPU的区别与联系，嵌入式系统的基本含义是什么？计算机五大部分：CPU(运算器、控制器)、存储器(RAM、ROM)、I/O(输入设备、输出设备)微控制器（MCU）定义：在一块芯片上集成了中央处理单元（CPU）、存储器（RAM/ROM等）及输入输出（I/O）接口的比较完整的计算机系统。嵌入式系统定义：面向测控对象，嵌入到实际应用系统中，实现嵌入式应用的计算机称之为嵌入式计算机系统。2、(10)试说明一般CPU（微处理器）的基本组成？画出AW60的内部寄存器结构图，并简述AW60完成3+2的程序执行过程?CPU--运算器和控制器，控制器包含：指令寄存器、指令译码器、电子可编程逻辑阵列。3+2简述：取数\运算\送数LDA$81(LDA#$03)ADD$82(ADD#$02)STA$833、(10)嵌入式系统一般都有通用I/O口,飞思卡尔CPU对其I/O口的编址管理方式?采用何种技术?画出3F4---3F7的口地址的译码电路图?并说明AW60芯片的所谓I/O映像寄存器的概念与使用方法?(1)存储器和I/O口统一管理模式(2)I/O口地址的译码技术(3)图略(4)是I/O端口的地址空间,访问它,必须先命名(初始化:通过口地址的命名)来使用.4、（10）试AW60的操作模式有几种及其作用?并说明AW60复位的作用?例举三种AW60的复位源?(1)RUN(2)BDM(3)WAIT(4)STOP；复位与启动；（1）上电复位/引脚RESET复位(2)低电压检测复位(3)看门狗复位等5、（10）解释以下有关术语并简述其作用？(1)BDM:调试接口,程序下载与调试(2)实时操作系统:运行嵌入式系统上的操作环境,提供软件的运行环境。(3)闪速存储器-----快速EEPROM。二、软件程序及其环境6、（10）试说明HC08/S08集成开发环境有那几部分组成?AW60的最小系统有那几部分组成?CW的调试窗口有那几个?（1）计算机（CW软件）、BDM、最小系统。（2）AW60芯片的硬件最小系统包括电源及其滤波电路、复位电路、晶振电路及PLL滤波电路、写入器接口电路。（3）source、procedure、data1\2、assembly、register、memory、command。7、（10）以下是GP32的基本按键输入程序,请根据AW60存储器映像,修改程序。PTA口为输2014-2015学年第一学期《微控制器原理及应用》期末考试试卷（A卷）--2入口。PTADEQU$0000PTADDEQU$0001N1EQU$0070ORG$0070DB1，2，3，‘4’，‘5’…ORG$8700（1860）Main：LDA＃$00；A口设置为输入口STAPTADDLDAPTAD；读A口状态STAN1；送到N1…ORG$FFFE；复位矢量DWMain8、以下是控制小灯闪烁的例程，也是程序的框架结构，试说明各程序段的功能，程序中程序的后面没有注释的，请标上注释？*-----------------------------------------------—----------------**文件名:PrgFrame.ASM**硬件连接:PTA.1接指示灯**程序描述:指示灯PTA.1闪烁**目的:第一个MotorolaMCU程序框架**说明:提供MotorolaMCU的编程框架，供教学入门使用(aw60)**-------------------------------------------------—--------------**映像寄存器地址定义————————————————————------—PTBDDequ$0003;B口数据方向寄存器PTBDequ$0002;B口数据寄存器*RAMstartAddrequ$0070;RAM的起始地址（因芯片不同可以更改）FlashStartAddrequ$1860;程序开始地址（因芯片不同可以更改）*数据区定义（变量名定义）————————————------------———orgRAMstartAddr;RAM的起始地址*==================================================================*主程序——————————————————————————————orgFlashStartAddr;程序起始地址MainInit:;复位后程序从此开始执行;系统初始化SEI;禁止所有中断LDHX#$086F;堆栈初始化，放入GP32的RAM最高端TXSJSRMCUInit;调系统初始化子程序Init0，初始学习时跳过此处;I/O初始化BCLR0,PTBDD;设置PTB.0为输入BSET1,PTBDD;设置PTA.1为输出BSET1,PTBD;初始时，PTA.1指示灯暗MainLoop:;程序总循环入口LDAPTBDBITBCLR1,PTBD;PTA.1指示灯“亮”LDA#$5;延时子程序DelaySub的时间长度入口JSRDelaySub;调用延时子程序BSET1,PTBD;初始时，PTA.1指示灯暗LDA#$5;延时子程序DelaySub的时间长度入口JSRDelaySub;调用延时子程序;-------------------------------------------------------JMPMainLoop;转总循环入口处*------以下为子程序存放处—---------------------------------------*----程序延时子程序(DelaySub)---------------------------------**功能：程序方法延时，延时长短由入口A中的数值决定**入口：A=延时长度**注：最小延时0.1秒，最大延时A=$FF,255*0.1=25.5秒**占用CPU内寄存器：HX,A**-------------------------------------------------------------*DelaySub:;延时0.1秒PSHH;保据寄存器HXPSHXDelaySub1:LDHX#$FFFFDelaySub2:PSHA;保护寄存器A2014-2015学年第一学期《微控制器原理及应用》期末考试试卷（A卷）--3LDA#$FFDelaySub3:DBNZADelaySub3PULADBNZXDelaySub2DBNZADelaySub1PULXPULHRTS;[MCUInit.asm]AW60芯片初始化子程序---------------------*;功能:*;系统初始化设置,设置ICGC1和ICGC2寄存器,SOPT的寄存器*;设置,由外部晶振f=4MHz,产生内部总线时钟f=20MHz*;入口:无*;出口:无*;------------------------------------------------------*;INCLUDE'MC9S08AW60.inc';MCU初始化的寄存器直接给出地址；XDEFMCUInit;芯片初始化MCUInit:PSHA;A进栈(保护寄存器A)LDA#%01100000;|||;|||;|||;||+------STOPE---允许STOP;|+-------COPT----longtimeout2^18;+--------COPE----关看门狗STA$1802;系统选项寄存器(只写一次)MOV#%00110000,$0049;||||||||应该在设置ICGC1之前写MFDx;|||||||+-RFD0\;||||||+--RFD1---分频因子R=1;|||||+---RFD2/;||||+----LOCRE---丢失时钟信号后产生一个中断信号;|||+-----MFD0\;||+------MFD1---锁频环倍乘因子N=10;|+-------MFD2/;+--------LOLRE---锁频环失锁后产生一个中断信号(不复位)MOV#%01111000,$0048;|||||||x;||||||+--LOCD----允许检测时钟信号丢失LostofClock;|||||+---OSCSTEN-在OFF模式下允许晶振电路;||||+----CLKS0\-选择FLLengagedexternalreference(FEE);|||+-----CLKS1/使用锁频环的外时钟模式;||+------REFS----使用晶振(0表示使用外时钟信号);|+-------RANGE---使用高频晶振(4MHzp=1)(1-1;0-64);+--------HGO-----低功耗;等待FLL稳定PULA;A出栈(恢复寄存器A)RTS*以下为中断矢量-—----------------------------------------------ORG$FFFE;复位矢量DC.WMainInit三、基本输入、输出硬件及程序框架及应用9、（10）AW60的输入\输出连接如下图所示,键盘用扫描方式查询键盘，按键查询输入，数码管输出显示，写出2X2键盘的键值；写出8段共阴数码管的段码。键盘编码m1xn1点按下显示：“1”；m1xn2点按下显示：“2”；m2xn1点按下显示：“3”；m2xn1按下显示：“4”；没有键按下，显示“0”程序功能：开始运行时，循环方式，等待键盘按键。按下“1----4”键进入运行状态，数码管显示其以上要求的对应数值。等待下次按键及其对应显示。写出按键按下数码管显示程序框图？（健值写低4位）键值：m1xn1=$Am1xn2=$6m2xn1=$9m2xn2=$5程序的框图：要点:输出\检测\跳转;循环.数码管的段码2014-2015学年第一学期《微控制器原理及应用》期末考试试卷（A卷）--4“1”_____$06_____“2”____$5B_______“3”____$4F______“4”___$66_______“0”__$3F______PTB0123456PTB7GND10、（10）如果在无操作系统的嵌入式系统软件中编制按键输入，小灯闪烁的程序，主程序中应使用怎样的结构？参照程序7、8，如何编制程序，给出程序框图，并说明需要增加的程序段？（1）由于程序都是顺序执行的。如果不使用无限循环，程序执行一遍代码，就不能在接受其他的任务操作了。在嵌入式系统中，这是致命的，如果一个嵌入式产品每次只能使用一次或只接受一次任务，那是无法想象的。但是使用了无限循环，就可以不停地监听任务，并执行。(2)LDAPTADBSCLR1,PTAD,AN(3)框图：初始化;输入;判断;输出(闪烁、延迟);循环等.abcdefghbacdefgh