微型计算机及接口答案

单片微型计算机及接口技术专业：计算机科学与技术计算机科学与技术20122013年3月-1-第1章概述1、什么是单片机？将CPU和计算机的外围功能单元（如：存储器、I/O口、定时计数器、中断系统等）集成在一起的芯片。单片机主要是针对工业控制以及与控制有关的数据处理而设计的。2、单片机的硬件系统分为哪几个层次？单片机的硬件系统分为单片机、单片机系统和单片机应用系统三个层次。补充：单片机：将CPU和计算机的外围功能单元（如：存储器、I/O接口、定时计数器、中断系统等）集成在一起的芯片。单片机系统：当单片机内部的计算机外围功能单元不能满足对象要求时，通过系统扩展，在外部并行总线上扩展相应的计算机外围功能单元所构成的系统。构成单片机系统的手段是系统扩展。单片机应用系统：通过系统配置，给单片机系统按控制对象的环境要求配置相应的外部接口电路（如：数据采集系统的传感器接口、控制系统的伺服驱动接口单元以及人机对话窗口等），以构成满足对象全部要求的单片机硬件环境。构成单片机应用系统的手段是系统配置。3、单片机的软件件系统分为哪几个层次？单片机的软件一般可以分层为系统软件和应用软件。4、什么是接口？什么是端口？所谓接口就是主机与外部设备连接的桥梁，由它来完成CPU与外部设备之间信息的传递。端口，是指接口电路内可由程序员通过选择进行读/写的那些寄存器的地址。（接口电路中能被CPU直接访问的寄存器的地址。）5、CPU与接口之间有哪几种传送数据的方式？它们各应用在什么场合？CPU与I/O接口的数据传送方式通常称为输入/输出的控制方式。采用何种方式和接口与外设之间的数据传送方式有很大关系。常见的方式有以下几种：⑴、无条件传送方式；⑵、查询传送方式；⑵、中断方式；⑷、直接存储器存取（DMA）方式。应用的场合：无条件传送方式适用于：外设的状态是已知的，确定已准备好的场合。程序查询方式适用于：外设的状态并非是已知的，需要查询确定的场合。程序中断方式适用于：低速的外部设备按字或字符传递数据的场合。DMA方式适用于：高速的外部设备成批传递数据的场合。-2-6、I/O接口与外设之间有哪几种传送数据的方式？I/O接口与外部设备的数据传送方式是由所用外部设备决定的。根据外部设备的特点，有以下三种数据传送方式：⑴、无条件传送方式；⑵、同步传送方式；⑶、应答方式。补充：微机接口技术是采用硬件与软件相结合的方法，研究微处理器如何与“外部世界”进行最佳连接，以实现CPU与“外部世界”进行高效可靠的信息交换的一门技术。第2章51内核的单片机1、8031、8051和8751的主要区别在哪里？8031没有4K字节的ROM程序存储器；将8051中4K字节的ROM程序存储器部分用EPROM替换就成了8751。2、51单片机在一块芯片上集成了一个8位的CPU，一个片内振荡器及时钟电路，4K字节ROM的程序存储器，128字节RAM的数据存储器，两个16位的定时计数器，可寻址外存(64K字节RAM、64K字节ROM)的控制电路，32条可编程的I/O口线，一个可编程全双工串行口，五个中断源，两个优先级嵌套中断结构。3、nEA引脚的作用是什么？在下列情况下，nEA引脚应接何种电平？nEA为内部程序存储器和外部程序存储器选择端。当nEA为高电平时，CPU从片内程序存储器开始执行指令，当PC的内容超过片内程序存储器地址的最大值时（4K），将自动转去执行片外程序存储器的指令。当nEA为低电平时，则从片外程序存储器开始执行指令。对于EPROM型单片机，在EPROM编程期间，此引脚上加21VEPROM编程电源（Vpp）。①只有片内ROM；高电平②只有片外ROM；低电平③有片内ROM和片外ROM；高电平④有片内ROM和片外ROM，片外ROM所存为调试程序。先接低电平，后接高电平第3章单片机的软件开发环境1.在KeiluVision4环境下开发一个应用项目，需要哪几个过程？创建一个应用，一般需要下列几个步骤：1)新建一个项目；2)在项目中，创建、编辑源程序文件；-3-3)为此项目指定编译和调试环境；4)编译项目；5)调试。2.请在KeiluVision4环境下创建一个工程项目，然后编写一个源程序，进行编译，使用Simulator进行调试，写出详细操作步骤。第4章51汇编语言程序设计1、MCS51指令系统按功能可分为哪几类？具有哪几种寻址方式？⑴．传送类指令；⑵．算术运算指令；⑶．逻辑运界指令；⑷．控制程序转移指令；⑸．位处理指令。寻址方式：MCS51的寻址方式共有7种(1)．寄存器寻址；(2)．寄存器间接寻址；(3)．直接寻址(4)．立即寻址；(5)．位寻址；(6)．变址间接寻址；(7)．相对寻址。2、请指明下列指令划线部分的寻址方式？①ADDA，#40H立即寻址②ADDA，40H直接寻址③MOVXA，@DPTR寄存器间接寻址④MOVCA，@A+PC变址间接寻址⑤ORLA，@R0寄存器间接寻址⑥SUBBA，R6寄存器寻址4、设内部RAM中59H单元的内容为50H，写出执行下列程序段后寄存器A，R0和内部RAM中50H，51H单元的内容为何值?MOVA，59HMOVR0，AMOVA，#00HMOV@R0，AMOVA，#25HMOV51H，AMOV52H，#70HA中的内容为25H，R0中的内容为50H，内部RAM中50H单元内容为00H，51H中内容为25H。-4-5、指令MOVCA，@A+DPTR和MOVXA，@DPTR有何不同？(1)、功能不同MOVCA，@A+DPTR从程序ROM中读取数据MOVXA，@DPTR从片外RAM中读取数据(2)、寻址方式不同MOVCA，@A+DPTR变址间址，地址为A和DPTR中的内容之和。MOVXA，@DPTR寄存器间接寻址，地址为DPTR中的内容。6、指令AJMP、LJMP和SJMP功能上有何不同？指令的转移范围不同：AJMP转移范围当前2KB内（高5位地址不变）LJMP转移范围64KB（整个程序空间）SJMP转移范围256B（-128~+127之间）7、设堆栈指针SP中的内容为60H，内部RAM中30H和31H单元的内容分别为24H和10H，写出执行下列程序段后，61H，62H，30H，31H，DPTR及SP中的内容为何值?PUSH30HPUSH31HPOPDPLPOPDPHMOV30H，#00HMOV31H，#0FFH(61H)=24H，(62H)=10H，(30H)=00H，(31H)=0FFH，DPTR=2410H，SP=60H8、要完成下列数据传送，应采用什么指令？①R1的内容传送给R0。片内RAM中传送，用MOV型指令MOVR0,R1×非法指令MOVA,R1MOVR0,A②片外RAM0020H单元的内容传送给R0。片外RAM中传送，用MOVX型指令-5-MOVP2,#00HMOVDPTR,#0020HMOVR1,#20HMOVXA,@DPTR或MOVXA,@R1MOVR0,AMOVR0,A③片外RAM0020H单元的内容传送给片内RAM20H单元。MOVP2,#00HMOVDPTR,#0020HMOVR1,#20HMOVXA,@DPTR或MOVXA,@R1MOV20H,AMOV20H,A④程序存储器ROM2000H单元的内容传送给R0。从程序ROM中读取数据，用MOVC型指令注：程序ROM中的内容传送到A中（所以A先要清空）MOVDPTR,#2000HCLRA或MOVA,#00HMOVCA，@A+DPTR地址为A和DPTR中的内容之和MOVR0,A⑤程序存储器ROM2000H单元的内容传送给片内RAM20H单元。MOVDPTR,#2000HCLRA或MOVA,#00HMOVCA，@A+DPTRMOV20H,A⑥程序存储器ROM2000H单元的内容传送给片外RAM0020H单元。从程序ROM中读取数据，用MOVC型指令MOVDPTR,#2000HCLRA或MOVA,#00HMOVCA，@A+DPTR地址为A和DPTR中的内容之和传送到片外RAM，用MOVX型指令MOVP2,#00HMOVDPTR,#0020HMOVR1,#20HMOVX@DPTR,A或MOVX@R1,A11、请采用逻辑运算指令，求解逻辑方程。-6-①PSW.5=P1.3*Acc.2+B.5*P1.1MOVC,P1.3ANLC,Acc.2ANLC,/Acc.2×MOVF0,CMOVPSW.5,C×MOVC,B.5ANLC,P1.1ANLC,/P1.1×ORLC,F0MOVPSW.5,C②PSW.5=P1.5*B.4+Acc.7*P1.0MOVC,P1.5ANLC,B.4MOVF0,CMOVC,Acc.7ANLC,P1.0ORLC,F0MOVPSW.5,C第6章51内核单片机的基本应用接口设计1、选用处理器芯片时，要考虑的主要因素有哪些？在选用处理器芯片时，应该从所设计的产品的应用角度，综合考虑性能、成本、技术支持等因素，选取满足系统要求的芯片。通常从以下几个方面的指标来选择：在片资源、系统时钟、电源管理、芯片的封装方式、片内存储器的容量等。2、51单片机的时钟频率范围是多少？若采用内部时钟，外接的电容起什么作用？传统的51单片机的时钟频率范围在1.2MHZ到12MHZ之间，一些新型的51内核的单片机时钟频率可以更高。若采用内部时钟，外接的电容起两个作用：稳频和频率微调。5、51单片机的程序存储器与数据存储器在物理上和逻辑上都是相互独立的，各有自己的寻址系统、控制信号和功能。程序存储器用来存放程序和始终要保持的常数；数据存储器用来存放程序运行中所需要的常数或变量。7、51单片机内部RAM区中，有4个工作寄存器区，它们的字节地址范围分别是00H-07H、08H-0FH、10H-17H、18H-1FH，要选择当前的工作寄存器区，应对PSW寄存器的RS1-7-和RS0位进行设置（D3和D4位进行设置）。8、51单片机的程序存储器是统一编址的，要使程序从内部ROM开始执行，应将/EA接高电平，要使程序从外部ROM开始执行，应将/EA接低电平。19、51单片机的定时计数器设置为计数器方式时，最大计数频率为多少？当它用作对外部事件计数时，接相应的外部输入引脚T0（P3.4）或（P3.5）。在这种情况下，当检测到输入引脚上的电平由高跳变到低时，计数器就1（它在每个机器周期的S5P2时采样外部输入，当采样值在这个机器周期为高，在下一个机器周期为低时，则计数器加l）。加1操作发生在检测到这种跳变后的一个机器周期中的S3P1，因此需要两个机器周期未识别一个从“1”到“0”的跳变，故最高计数频率为晶振频率的1/24。这就要求输入信号的电平要在跳变后至少应在一个机器周期内保持不变；以保证在给定的电平再次变化前至少被采样一次。20、利用P1口控制8个发光管，编一程序让8个发光管周而复始地轮流发亮，设电路要求发光管点亮时，P1口为高电平。每次点亮时间持续为0.5s。在P1口亮灯实验的基础上修改2点即可实验内容：P1口输出口,接八只发光二极管,编写程序,使发光二极管循环点亮。ORG0000HLJMPSTARORG0030HSTAR:MOVP1,#0FFH;送P1口MOVA,#0FEH;L1发光二极管点亮改为：MOVA,#01HLOOP:MOVP1,ALCALLDEL;延时RLA;左移位SJMPLOOP;循环DEL:MOVR6,#0A0H;延时子程序DEL1:-8-MOVR7,#0FFHDEL2:DJNZR7,DEL2DJNZR6,DEL1RETEND延时时间=机器周期*指令所需机器周期数题目要求延时0.5s，设：时钟频率为6MHz，机器周期=12/时钟频率=2us，子程序所需机器周期数为0.5s/2us=250000修改延时子程序如下：DEL:MOVR6,#250DEL1:MOVR7,#249DEL2:NOPNOPDJNZR7,DEL2DJNZR6,DEL1RET所需机器周期数=(4*R7+4)*R6+4=250004延时时间=机器周期*指令所需机器周期数该子程序所需机器周期数=(2*R7+2)*R6+4=(2*25