单片机课后部分答案

11.12写出下列各十进制数在八位微型计算机中的原码、反码和补码形式。①X=+38②X=+76③X=-54④X=-115⑤X=-42解：①[X]原=[X]反=[X]补=00100110B；②[X]原=[X]反=[X]补=01001100B③[X]原=10110110B，[X]反=11001001B，[X]补=11001010B④[X]原=11110011B，[X]反=10001100B，[X]补=10001101B⑤[X]原=10101010B，[X]反=11010101B，[X]补=11010110B1.13已知原码如下，写出其反码和补码。①[X]原=01011001B②[X]原=11011001B③[X]原=00101110B④[X]原=1111100B解：①[X]原=[X]反=[X]补=01011001B；②[X]原=11011001B，[X]反=10100110B，[X]补=10100111B1.14先把下列各数转换成二进制数,然后按补码运算规则求出[X+Y]补及其真值。①X=+46，Y=+55②X=+78，Y=+15③X=-51，Y=+97④X=+112，Y=-83解：①[X]补=00101110B，[Y]补=00110111B；[X+Y]补=01100101B=+101D②[X]补=01001110B，[Y]补=00001111B；[X+Y]补=01011101B=+93D③[X]补=11001101B，[Y]补=01100001B；[X+Y]补=00101110B=+46D④[X]补=01110000B，[Y]补=10101101B；[X+Y]补=00011101B=+29D1.15已知X和Y的补码,计算[X+Y]补和[X-Y]补，并判断运算结果是否有溢出。①[X]补=10011011B②[X]补=00100110B③[X]补=10110001B[Y]补=11100011B[Y]补=00010111B[Y]补=10001110B解：①[X+Y]补=101111110B，C7⊕C6=1⊕0=1，结果溢出；[-Y]补=00011101B，[X-Y]补=010111000B，C7⊕C6=0⊕0=0，结果无溢出；②[X+Y]补=000111101B，C7⊕C6=0⊕0=0，结果无溢出；[-Y]补=11101001B，[X-Y]补=100001111B，C7⊕C6=1⊕1=0，结果无溢出；③[X+Y]补=100111111B，C7⊕C6=1⊕0=1，结果溢出；[-Y]补=01110010B，[X-Y]补=100100011B，C7⊕C6=1⊕1=0，结果无溢出；第2章2.1,8051单片机内部结构主要有哪些部件组成？它们的主要功能各是什么？答：8051单片机内部结构主要有：（1）中央处理器CPU，是单片机的核心，完成运算和控制功能；（2）内部数据存储器（256字节），前面128个单元00H~7FH存储内部数据，后面128个单元80H~FFH被专用寄存器占用，用来实现对片内各部件进行管理、控制、监视；（3）程序计数器PC，是一个16位专用寄存器，其内容为下一条执行指令的地址；（4）内部程序存储器ROM（4K），用于存储程序、原始数据、表格等；（5）4个并行I/O口（8位），实现数据的并行输入输出；（6）串行通信口，实现单片机和其他数据设备之间的串行数据传送；2（7）2个定时器/计数器（16位），实现定时或计数功能；（8）中断控制系统，共5个中断源，分高低两个优先级；（9）一个片内振荡器和时钟电路，为单片机产生时钟脉冲序列；（10）总线，用于连接各个部件和单片机系统的扩展。3.8051单片机的引脚/EA/VPP、RST/VPD、ALE/PROG和PSEN的功能分别是什么？答：：EA：片内外ROM选择端，ROM的寻址范围为64KB，而AT89C51内部只有4KBROM，当不够用时可在外扩展ROM。当/EA信号为低电平时，指访问外部ROM；当/EA为高电平时，则先访问内部ROM，当PC值超过4KB时自动转向外部ROM中执行。RST：复位信号，当此引脚上的信号出现至少两个机器周期的高电平将使单片机复位。ALE：地址锁存控制信号，当系统扩展时，ALE用于控制把P0口输出的低8位地址送入锁存器存起来，以实现低位地址和数据的分时传送。PSEN：外部ROM的读选通信号，在访问外部ROM时，每个机器周期两次PSEN有效（低电平），但在此期间内，每当访问外部数据存储器时，这两次有效的PSEN将不出现。第5章5.9已知单片机晶振频率为6MHz，要求使用T1定时50ms，工作在方式1，允许中断，试计算初值并编写初始化程序。答：①计算定时器T1的初值已知晶振频率为6MHz，则机器周期为12/fosc＝2µs使用T1定时功能，工作在方式1，定时时间为50ms，则T1的初值为：所以T1的初值为：TH1=9EH，TL1=58H。②定时/计数器方式寄存器TMOD的设置要求用T1定时、工作在方式1、软启动，所以TMOD寄存器应按如下设置：T1T0GATEM1M0GATEM1M00001××××所以TMOD=10H。③允许T1中断，中断允许寄存器IE设置如下：④T1的初始化程序如下：MOVTMOD,#10H；置定时器1工作方式1HEusmsX589405362502161EAESET1EX1ET0--01000IE=EX0=88H3MOVTH1,#9EH；送初值MOVTL1,#58HMOVIE,#88H；开中断SETBTR1；启动定时器5.12设MCS-51单片机时钟为12MHz，请利用内部定时器T1编写从P1.1引脚输出3ms矩形波的程序，要求占空比为2:1（高电平2ms，低电平1ms）。答：要求矩形波周期3ms，占空比2:1，就是在一个周期中，高电平2ms，低电平1ms①定时器T1工作在方式1，其方式寄存器TMOD为：GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0T1T0TMOD0001××××＝10H②计算初值：机器周期＝12/fosc＝1µs对1ms定时，初值X1为：X1＝65536—1000/1＝64536＝FC18H对2ms定时，初值X2为：X2＝65536—2000/1＝63536＝F830H③中断允许寄存器IE为：EA--ESET1EX1ET0EX0IE10001000＝88H④程序如下：ORG0000HLJMPSTARTORG001BHLJMPBRT1ORG0030HSTART:MOVTMOD,#10HMOVTH1,#0F8HMOVTL1,#30HMOVIE,#88HSETBTR1SETBP1.1LOOP:SJMPLOOPORG0100H4BRT0:MOVC,P1.1JCNEXTMOVTH1,#0F8HMOVTL1,#30HSJMPCOMNEXT:MOVTH1,#0FCHMOVTL1,#18HCOM:CPLP1.1RETIEND5.13已知晶振频率为6MHz，设计程序使P1.4和P1.5外接灯自动轮流点亮，间隔时间为0.5s。答：要求间隔0.5s轮流点亮两个灯，则定时器需要定时0.5s，这个值已经超过了定时器的最大定时时间。为此，可采用定时器定时与软件计数相结合的方法来解决问题。本题用定时器T0，每隔0.1s中断1次，向CPU申请中断，用R0计中断的次数。当R0计到5次中断时，则0.5秒时间到，轮流点亮两个只发光二极管。①定时/计数器方式寄存器TMOD的设置要求用T0定时、工作在方式1、软启动，所以TMOD寄存器应按如下设置：T1T0GATEM1M0GATEM1M0××××0001所以TMOD=01H。②计算定时器T0的初值已知晶振频率为6MHz，则机器周期为12/fosc＝2µs采用定时功能工作方式1，定时时间为100ms，则T0的初值为：所以T0的初值为：TH0=3CH，TL0=B0H。③当T0定时到向CPU申请中断，所以T0应开中断，中断允许寄存器IE设置如下：④程序如下：ORG0000HLJMPSTARTORG000BH；T0中断入口LJMPBKT0ORG0100HHCBusmsX031553621002161EAESET1EX1ET0--00010IE=EX0=82H5START:SETBP1.4；点亮1个LED灯CLRP1.5MOVR0,#05H；设置中断次数5次MOVTMOD,#01H；置定时器0工作方式1MOVTH0,#3CH；送初值MOVTL0,#0B0HMOVIE,#82H；开中断SETBTR0；启动定时器LOOP:CJNER0,#00H,NEXT；R0≠0则转NEXTMOVR0,#05H；否则1s延时到，重置R0CPLP1.4CPLP1.5NEXT:SJMPLOOPORG0300HBKT0:DECR0MOVTH0,#3CH；重置初值MOVTL0,#0B0HRETIEND第6章6.5试用线选法画出8031对二片2764的连线图，并详细列出基本地址范围和重叠地址范围。答：8031通过P2.7和P2.6两根口线分别选通二片2764的接线图如图所示：P2.7P2.6P2.5P2.4～P2.0ALEGD7︰D0Q7︰Q074LS3738031A0～A7A8～A12D0～D7OECE1#2764A0～A7A8～A12D0～D7OECE2#2764P0.7～P0.0PSENEA55588888上图程序存储器扩展系统中各片2764的地址范围见下表，其中P2.5脚悬空，取不同值时可得重叠地址范围如表所列。2764编号A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0重叠地址范围1#2764（P2.7=0）01×0000000000000………………………………………01×11111111111114000H～5FFFH6000H～7FFFH62#2764（P2.6=0）10×0000000000000………………………………………10×11111111111118000H～9FFFHA000H～BFFFH当悬空脚P2.5取0时的地址范围即为基本地址范围，即1#2764的基本地址范围为4000H～5FFFH，2#2764的基本地址范围为8000H～9FFFH。6.9MCS-51单片机P1口的P1.0～P1.7分别通过反相器接8个发光二极管。要求编写程序，每当外中断1有中断请求信号输入时，点亮的发光二极管向右移一位，试编写程序。答：依题意，51单片机I/O接口电路如下图所示：+5VP1.089C51R×8P1.1VL0VL1INT1P1.2P1.3VL2VL3P1.4P1.5VL4VL5P1.6P1.7VL6VL7程序如下：ORG0000HLJMPMAINORG0013H;INT1中断入口LJMPBREAK1ORG0030HMAIN:SETBIT1;置下降沿触发方式SETBEASETBEX1MOVP1,#80H；先点亮VL7WAIT:NOPSJMPWAITORG0100H;中断服务程序BREAK1:RRA;每中断1次，灯右移1位MOVP1,ARETI7END6.12用8255A扩展MCS-51单片机的I/O接口，若8255A的A口用作输入，每一位外接一个开关；C口用作输出，每一位通过反相器接一个发光二极管。要求当A口开关闭合（低电平）时C口对应位发光二极管点亮，画出接口电路，列出8255A各I/O口地址并编写程序。答：①51单片机与8255A接口电路如下图所示：+5V11+5VL0L7S0S7PA0PA7PC0PC78255ARREA8031P0RDWRRSTALEG74LS373P2.7D7～D0A0A1CSRDWRRSTD7D0Q0Q1Q7②依题意，8255A的A口和C口都工作于方式0，且A口用作输入，C口用作输出，则方式控制字设置如下：1A口I/OC高B口方式B口I/OC低0：输出1：输入方式0方式010010000＝90HA口方式A口方式③根据硬件连接，8255A各I/O口地址如下表所列，其中A15（P2.7）必须取0，才能选中8255A，而A14～A8可任意取，此处均取“1”。