单片机应用技术(c语言版第3版)[王静霞]_习题答案

习题11.1单项选择题（1）A（2）C（3）C1.2填空题（1）硬件系统、软件系统（2）时钟电路、复位电路（3）XTAL1、XTAL2、RESET、EA（4）晶振1.3问答题什么是单片机？它由哪几部分组成？什么是单片机应用系统？答：单片微型计算机（SingleChipMicrocomputer）简称单片机，是指集成在一个芯片上的微型计算机，它的各种功能部件，包括CPU（CentralProcessingUnit）、存储器（memory）、基本输入/输出(Input/Output，简称I/O)接口电路、定时/计数器和中断系统等，都制作在一块集成芯片上，构成一个完整的微型计算机。单片机应用系统是以单片机为核心，配以输入、输出、显示等外围接口电路和控制程序，能实现一种或多种功能的实用系统。1.4上机操作题（1）参考程序：#includereg51.h//包含头文件reg51.h，定义了51单片机的专用寄存器//函数名：delay//函数功能：实现软件延时//形式参数：无符号整型变量i，控制空循环的循环次数//返回值：无voiddelay(unsignedinti)//延时函数{unsignedintk;for(k=0;ki;k++);}voidmain()//主函数{while(1){P1=0x00;delay(20000);//调用延时函数，实际参数为20000P1=0xff;delay(20000);//调用延时函数，实际参数为20000}}（2）参考程序：#includereg51.h//包含头文件reg51.h，定义了51单片机的专用寄存器//函数名：delay//函数功能：实现软件延时//形式参数：无符号整型变量i，控制空循环的循环次数//返回值：无voiddelay(unsignedinti)//延时函数{unsignedintk;for(k=0;ki;k++);}voidmain()//主函数{while(1){P1=0x55;delay(20000);//调用延时函数，实际参数为20000P1=0xff;delay(20000);//调用延时函数，实际参数为20000}}习题22.1单项选择题（1）C（2）A（3）A（4）A（5）A（6）D（7）C（8）A（9）A（10）C2.2填空题（1）外部程序存储器、外部数据存储器、内部程序存储器、内部数据存储器（2）程序存储器（3）工作寄存器组、位寻址区、用户RAM（4）1us、2us（5）按键复位、上电复位（6）2、高2.3回答题（1）P3口的第二功能是什么？答：P3口各引脚的第二功能如下表。第一功能第二功能第二功能信号名称P3.0RXD串行数据接收P3.1TXD串行数据发送P3.20INT外部中断0申请P3.31INT外部中断1申请P3.4T0定时/计数器0的外部输入P3.5T1定时/计数器1的外部输入P3.6WR外部RAM或外部I/O写选通P3.7RD外部RAM或外部I/O读选通（2）画出单片机时钟电路，并指出石英晶体和电容的取值范围。答：单片机时钟电路单片机时钟电路如下图。一般地，电容C1和C2取30pF左右；晶体振荡器，简称晶振，频率范围是1.2～12MHz。晶体振荡频率越高，系统的时钟频率也越高，单片机的运行速度也就越快。在通常情况下，使用振荡频率为6MHz或12MHz的晶振。如果系统中使用了单片机的串行口通信，则一般采用振荡频率为11.0592MHz的晶振。（3）什么是机器周期？机器周期和晶振频率有何关系？当晶振频率为6MHz时，机器周期是多少？答：51单片机采用定时控制方式，有固定的机器周期。规定一个机器周期的宽度为6个状态，即12个振荡脉冲周期，因此机器周期就是振荡脉冲的十二分频。当晶振频率为6MHz时，机器周期是2us。（4）51单片机常用的复位方法有几种？画电路图并说明其工作原理。答：2种，上电复位和按键复位。单片机常见的复位电路下图所示。（a）为上电复位电路。它利用电容充电来实现复位，在接电瞬间，RST端的电位与VCC相同，随着充电电流的减少，RST的电位逐渐下降。只要保证RST为高电平的时间大于两个机器周期，便能正常复位。（b）为按键复位电路。该电路除具有上电复位功能外，还可以按图2.5（b）中的RESET键实现复位，此时电源VCC经两个电阻分压，在RST端产生一个复位高电平。图1.23中的信号灯控制电路就采用按键复位电路。（5）51单片机片内RAM的组成是如何划分的？各有什么功能？答：8051的内部RAM共有256个单元，通常把这256个单元按其功能划分为两部分：低128单元（单元地址0x00～0x7F）和高128单元（单元地址0x80～0xFF）。片内RAM的低128个单元用于存放程序执行过程中的各种变量和临时数据，称为DATA区。内部RAM的高128单元地址为0x80～0xFF，是供给专用寄存器SFR（SpecialFunctionRegister，也称为特殊功能寄存器）使用的。（6）51单片机有多少个特殊功能寄存器？它们分布在什么地址范围？答：51单片机有21个可寻址的专用寄存器，它们不连续地分布在片内RAM的高128单元中，尽管其中还有许多空闲地址，但用户不能使用。另外还有一个不可寻址的专用寄存器，即程序计数器PC，它不占据RAM单元，在物理上是独立的。（7）简述程序状态寄存器PSW各位的含义，单片机如何确定和改变当前的工作寄存器组。答：程序状态字PSW是一个8位寄存器，用于存放程序运行中的各种状态信息。PSW的各位定义如下表所示。位地址0xD70xD60xD50xD40xD30xD20xD10xD0位名称CYACF0RS1RS0OVF1PCY（PSW.7）：进位标志位。存放算术运算的进位标志。AC（PSW.6）：辅助进位标志位。存放算术运算中低4位向高4位进位或借位。F0（PSW.5）：用户标志位。供用户定义的标志位，需要利用软件方法置位或复位。RS1和RS0（PSW.4，PSW.3）：工作寄存器组选择位。上电或复位后，RS1RS0=00。OV（PSW.2）：溢出标志位。存放带符号数加减运算的溢出位。F1（PSW.1）：保留未使用。P（PSW.0）：奇偶标志位。存放累加器ACC数据的二进制形式中1的个数的奇偶性。一般用于异步串行通信中的奇偶校验。（8）C51编译器支持的存储器类型有哪些？答：单片机的存储器结构包括4个物理存储空间，C51编译器对这4个物理存储空间都能支持。常见的C51编译器支持的存储器类型如下表所示。存储器类型描述data直接访问内部数据存储器，允许最快访问（128B）bdata可位寻址内部数据存储器，允许位与字节混合访问（16B）idata间接访问内部数据存储器，允许访问整个内部地址空间（256B）pdata“分页”外部数据存储器（256B）xdata外部数据存储器（64KB）code程序存储器（64KB）（9）当单片机外部扩展RAM和ROM时，P0口和P2口各起什么作用？答：P0口可以分时复用作为8位数据总线和低8位地址线，P2口作为高8位地址线。（10）在单片机的C语言程序设计中，如何使用SFR和可寻址位？答：采用sfr和sbit来定义专用寄存器和位。2.4上机操作题（1）修改程序ex2_1.c，使得蜂鸣器发出有变化的报警声。提示：修改延时参数，声音就会有改变。（2）利用单片机控制蜂鸣器和发光二极管，设计一个声光报警系统。提示：增加一个LED发光二极管，采用一个I/O口来控制，当报警时，发出声音的同时，灯也闪动。（3）利用单片机控制按键和发光二极管，设计一个单键控制单灯亮灭的系统。参考电路如下图：参考程序如下：//功能：单键控制单灯程序#includereg51.hsbitP1_0=P1^0;//定义P1.0引脚名称为P1_0sbitP3_0=P3^0;//定义P3.0引脚名称为P3_0voidmain()//主函数{bitled;//定义位变量ledP3_0=1;//P3.0作为输入口，置1led=P3_0;//读P3.0if(led==1)P1_0=1;//判断按键是否按下,没有按下，灯熄灭if()led==0P1_0=0;//按键按下，灯点亮}（4）利用单片机控制4个按键和4个发光二极管，设计一个4人抢答器，要求当有某一参赛者首先按下抢答开关时，相应的LED灯亮，此时抢答器不再接受其他输入信号，需按复位按键才能重新开始抢答。参考电路如下图。参考程序如下。//功能：实用4路抢答器程序#includereg51.hsbitP3_0=P3^0;//定义P3.0引脚名称为P3_0sbitP3_1=P3^1;//定义P3.1引脚名称为P3_1sbitP3_2=P3^2;//定义P3.2引脚名称为P3_2sbitP3_3=P3^3;//定义P3.3引脚名称为P3_3voidmain()//主函数{bitflag;//定义位变量flagwhile(!flag){if(!P3_0){P1=0xfe;flag=1;}elseif(!P3_1){P1=0xfd;flag=1;}elseif(!P3_2){P1=0xfb;flag=1;}elseif(!P3_3){P1=0xf7;flag=1;}while(flag);}}习题33.1单项选择题（1）C（2）A（3）A（4）D（5）D（6）D（7）A（8）B（9）C（10）A（11）voiddelay(unsignedinti)、delay、delay3.2填空题（1）main（2）sbitFLAG=P3^1;（3）sfr（4）顺序、选择和循环（5）表达式和分号（6）if、switch（7）do-while语句、while语句（8）无限次（9）10000（10）unsignedchar（11）指定该变量在51单片机硬件系统中所使用的存储区域，并在编译时准确的定位。（12）’\0’3.3上机操作题（1）感应灯控制系统设计。实现当照明灯感应到有人接近时自动开灯，当人离开后自动关灯的功能。提示：采用热释电红外传感器模块和发光二极管模拟电灯（2）自动滑动门开关控制系统设计。实现当滑动玻璃门感应到有人接近时自动开门，当人离开后自动关门的功能。提示：采用热释电红外传感器模块和电机模拟自动开关门习题44.1单项选择题（1）C（2）A（3）C（4）B（5）B（6）D（7）B（8）C（9）D（10）D（11）C4.2填空题（1）led[k]delay();（2）’\0’（3）程序存储器4.3在任务10的图4.1中，如果直接将共阳极数码管换成共阴极数码管，能否正常显示？为什么？应采取什么措施？答：不能正常显示。因为共阳极数码管和共阴极数码管的显示码不同，二者是反相关系。修改程序，或者将显示码数组disp中的显示码换成共阴极显示码，或者在程序中增加取反操作即可。4.4七段LED静态显示和动态显示在硬件连接上分别具有什么特点，实际设计时应如何选择使用？答：静态显示是指使用数码管显示字符时，数码管的公共端恒定接地（共阴极）或＋5V电源（共阳极）。将每个数码管的8个段控制引脚分别与单片机的一个8位I/O端口相连。只要I/O端口有显示字型码输出，数码管就显示给定字符，并保持不变，直到I/O端口输出新的段码。数码管动态显示电路通常是将所有数码管的8个显示段分别并联起来，仅用一个并行I/O端口控制，称为“段选端”。各位数码管的公共端，称为“位选端”，由另一个I/O端口控制。实际应用时，当显示位数少于2位时，可以采用静态显示方式；当显示位数较多时，建议采用动态显示方式。4.5LED大屏幕显示一次能点亮多少行？显示的原理是怎样的？答：LED大屏幕显示一次能点亮1行，采用逐行点亮的方式。显示原理：先给第1行送高电平（行高电平有效），同时给8列送该行显示码（列低电平有效）；然后给第2行送高电平，同时给8列送显示码，……最后给第8行送高电平，同时给8列显示码。每行点亮延时时间为约1ms，第8行结束后再从第1行开始循环显示。利用视觉驻留现象，人们看到的就是一个稳定的字符。4.6机械