单片机原理与应用作业答案

1作业答案0-1绪论1．单片机是把组成微型计算机的各功能部件即（微处理器（CPU））、（存储器（ROM与RAM））、（总线）、（定时器/计数器）、（输入/输出接口（I/O口））及（中断系统）等部件集成在一块芯片上的微型计算机。2．什么叫单片机？其主要特点有哪些？解：将微处理器（CPU）、存储器（存放程序或数据的ROM与RAM）、总线、定时器/计数器、输入/输出接口（I/O口）、中断系统与其他多种功能器件集成在一块芯片上的微型计机，称为单片微型计算机，简称单片机。单片机的特点：可靠性高、便于扩展、控制功能强、具有丰富的控制指令、低电压、低功耗、片内存储容量较小、集成度高、体积小、性价比高、应用广泛、易于产品化等。第1章MCS-51单片机的结构与原理15.MCS-51系列单片机的引脚中有多少根I/O线？它们与单片机对外的地址总线与数据总线之间有什么关系？其地址总线与数据总线各有多少位？对外可寻址的地址空间有多大？解：MCS-51系列单片机有4个I/O端口，每个端口都是8位双向口，共占32根引脚。每个端口都包括一个锁存器（即专用寄存器P0～P3）、一个输入驱动器与输入缓冲器。通常把4个端口称为P0～P3。在无片外扩展的存储器的系统中，这4个端口的每一位都可以作为双向通用I/O端口使用。在具有片外扩展存储器的系统中，P2口作为高8位地址线，P0口分时作为低8位地址线与双向数据总线。MCS-51系列单片机数据总线为8位，地址总线为18位，对外可寻址空间为64KB。25.开机复位后，CPU使用的是哪组工作寄存器（R0-Rn）？它们的地址是什么？CPU如何确定与改变当前工作寄存器组（R0-Rn）？解：开机复位后，CPU使用的是第０组工作寄存器。它们的地址是00H－07H。CPU通过对程序状态字PSW中RS1与RS0的设置来确定与改变当前工作寄存器组。27.MCS-51单片机的时钟周期、机器周期、指令周期是如何定义的？当主频为12MHz的时候，一个机器周期是多长时间？执行一条最长的指令需要多长时间？解：时钟周期又称为振荡周期，由单片机内部振荡电路OSC产生，定义为OSC时钟频率的倒数。时钟周期又称为节拍（用P表示）。时钟周期是时序中的最小单位。一个状态有两个节拍，机器周期定义为实现特定功能所需的时间。MCS-51的机器周期由12个时钟周期构成。执行一条指令所需要的时间称为指令周期，指令周期是时序中的最大单位。由于机器执行不同指令所需的时间不同，因此不同指令所包含的机器周期数也不尽相同。MCS-51的指令可能包括1～4个不等的机器周期。当MCS-51的主频为12MHz时，一个机器周期为1s。执行一条指令需要的最长时间为4s。第2章MCS-51单片机指令系统与汇编语言程序设计4.假定累加器A中的内容为30H，执行指令1000H：MOVCA,@A+PC后，把程序存储器（1031H）单元的内容送入累加器A中。7.指出下列各指令在程序存储器中所占的字节数（1）MOVDPTR，#1234H3字节（2）MOVXA，@DPTR1字节（3）LJMPLOOP3字节（4）MOVR0，A1字节（5）AJMPLOOP2字节2（6）MOVA，30H2字节（7）SJMPLOOP2字节（8）MOVB，#30H2字节15．设堆栈指针（SP）=60H，片内RAM中的（30H）=24H，（31H）=10H。执行下列程序段后，61H,62H,30H,31H,DPTR及SP中的内容将有何变化？PUSH30HPUSH31HPOPDPLPOPDPHMOV30H,#00HMOV31H,#0FFH解：结果为：61H、62H单元为堆栈单元，其内容已被弹出栈。(30H)=00H(31H)=0FFH(DPTR)=2410H(SP)=60H17．完成以下的数据传送过程（1）R1的内容传送到R0。（2）片外RAM20H单元的内容送R0。（3）片外RAM20H单元的内容送片内RAM20H单元。（4）片外RAM1000H单元的内容送片内RAM20H单元。（5）ROM2000H单元的内容送R0。（6）ROM2000H单元的内容送片内RAM20H单元。（7）ROM2000H单元的内容送片外RAM20H单元。解:（1）R1的内容传送到R0；MOVA,R1MOVR0,A（2）片外RAM20H单元内容送R0；MOVR1,#20HMOVXA,@R1MOVR0,A（3）片外RAM20H单元的内容送片内RAM20H单元；MOVR0,#20HMOVXA,@R0MOV20H,A（4）片外RAM1000H单元的内容送片内RAM20H单元；MOVDPTR,#1000HMOVXA,@DPTRMOV20H,A（5）ROM2000H单元的内容送R0单元；CLRAMOVDPTR,#2000HMOVCA,@A+DPTRMOVR0,A（6）ROM2000H单元的内容送片内RAM20H单元；CLRAMOVDPTR,#2000HMOVCA,@A+DPTRMOV20H,A（7）ROM2000H单元的内容送片外RAM20H单元。CLRAMOVDPTR,#2000HMOVCA,@A+DPTRMOVR0,#20HMOVX@R0,A319．编程将片内RAM的40H～60H单元中内容送到片外RAM以3000H开始的单元中。并将原片内RAM数据块区域全部清0。解:ORG0000HLJMPMAINORG0030HMAIN：MOVSP,#60HMOVR7，#21HMOVR1，#40HMOVDPTR，#3000HLOOP：MOVA，@R1MOVX@DPTR，AMOV@R1,#00HINCR1INCDPTRDJNZR7，LOOPSJMP$END23．设有100个有符号数，连续存放在片外RAM以2000H为首地址的存储区中，试编程统计其中正数、负数、零的个数。解:ORG0000HLJMPMAINORG0030HMAIN：MOVR2，#100MOVR3，#00HMOVR4，#00HMOVR5，#00HMOVDPTR，#2000HLOOP：MOVXA，@DPTRCJNEA，#00H，NET1INCR3SJMPNET3NET1：JBACC.7NET2INCR4SJMPNET3NET2：INCR5NET3：INCDPTRDJNZR2，LOOPSJMP$END24．试编一查找程序，从外部RAM首地址为2000H、长度为9FH的数据块中找出第一个ASCII码A，将其地址送到20A0H与20A1H单元中。解:ORG0000HLJMPMAINORG0030HMAIN:MOVSP,#60HMOVDPTR,#2000HMOVR7,#9FHLP0:MOVXA,@DPTRCJNEA,#41H,LP1MOVR2,DPLMOVR3,DPHMOVDPTR,#20A0HMOVA,R2MOVX@DPTR,A4INCDPTRMOVA,R3MOVX@DPTR,ASJMPLP2LP1:INCDPTRDJNZR7,LP0LP2:RETEND27．编程实现将片外RAM中2400H～2450H单元中的数传送到2500H～2550H单元中。解：ORG0000HLJMPMAINORG0030HMAIN:MOVR7,#51HMOVDPTR,#2400HLOOP:MOVXA,@DPTRMOVDPH,#25HMOVX@DPTR,AMOVDPH,#24HINCDPTRDJNZR7,LOOPSJMP$END另一种方法：ORG0000HLJMPMAINORG0030HMAIN:MOV30H,#24HMOV31H,#00HMOV32H,#25HMOV33H,#00HMOVR2,#51HLOOP:MOVDPH,30HMOVDPL,31HMOVXA,@DPTRMOVDPH,32HMOVDPL,33HMOVX@DPTR,AINC31HINC33HDJNZR2,LOOPSJMP$END第三章作业答案6.设（TMOD）=0A5H，则定时器T0的状态是(方式1计数)，定时器T1的状态是(方式2定时)。27．请写出1INT为低电平触发的中断系统初始化程序。解：1INT为低电平触发的中断系统初始化程序如下：ORG0000HLJMPMAINORG0013HLJMPINTN1ORG0100HMAIN：MOVSP，#60HSETBEASETBEX1；开1INT中断CLRPX1；令1INT为低优先级CLRIT1；令1INT为电平触发SJMP$END28．说明MCS-51单片机响应中断后，中断服务的入口地址。解:中断服务程序的入口地址如下表：中断源中断矢量外部中断0（0INT）0003H定时器T0中断000BH外部中断1（1INT）0013H定时器T1中断001BH5串行口中断0023H36．使用一个定时器，如何通过软硬结合方法实现较长时间的定时？解:设定好定时器的定时时间，采用中断方式用软件设置计数次数，进行溢出次数累计，从而得到较长的时间。37．利用定时器输出周期为2ms的方波,设单片机晶振频率为6MHz。试编程实现之。解：选用定时器/计数器T0作定时器，工作在方式1，输出为P1.0引脚，2ms的方波可由1ms的高低电平相间隔而成，因而只要每隔1ms对P1.0取反一次即可得到这个方波。初值的计算如下：ST0=12/(6×106)=2×10－6STC=M-T/T0=216－1×10－3/2×10－6=65536－500=65036=FE0CH当定时器/计数器采用方式0时，初值为：TC=M-T/T0=213－1×10－3/2×10－6=8192－500=7692=1E0CH，则真正的16位计数初值为：F00CH（高8位，低5位）程序如下：ORG0000HORG000BHLJMPT0INT；T0中断入口START：MOVSP，#60H；初始化程序MOVTL0，#0CH；T0赋初值MOVTH0，MOVTMOD，#01H；定时器/计数器0工作于方式1SETBTR0；启动T0SETBET0；开T0中断SETBEA；开总允许中断SJMP$T0INT：PUSHACCPUSHPSWMOVTL0，MOVTH0，#0FEHSETBTR0；启动T0POPPSWPOPACCRETIEND当采用查询方式时：兰色字部分应该为：LP1:JBCTF0,LP2SJMPLP1LP2:CPLP1.0MOVTL0，#0CHMOVTH0，SETBTR0SJMPLP1END48．某异步通信接口按方式3传送，已知其每分钟传送3600个字符，计算其传送波特率。解：11（位）×3600（字符/分钟）=39600b/分钟=660b/s（方式3为每个字符11位）。649．利用8051串行口控制8位发光二极管工作，要求发光二极管每1s交替地亮、灭，画出电路图并编写程序。解：主程序框图如下：开始串口初始化，FFH送SBUF设置标志调延时子程序标志位取反标志为零？00H送SBUFFFH送SBUFYN程序如下：ORG0040HMOVSCON，#00HMOVSBUF，#0FFHSETBCMOV00H，CAA：ACALLDELAYCPL00HMOVC，00HJCBBMOVSBUF，#00HSJMPCCBB：MOVSBUF，#0FFHCC：AJMPAADELAY：MOVR7，#8D1：MOVR6，#250D2：MOVR5，#250D3：DJNZR5，D3DJNZR6，D2DJNZR7，D1RETEND第四章作业答案16．MCS-51单片机系统中，片外程序存储器与片外数据存储器共用16位地址线与8位数据线，为何不会产生冲突？解：程序存储器与数据存储器虽然共用16位地址线与8位数据线，但由于数据存储器的读与写由RD与WR信号控制，而程序存储器由读选通信号PSEN控制，这些信号在逻辑上时序上不会产生冲突，因此，两者虽然共处于同一地址空间，但由于控制信号不同，所以不7会发生总线冲突。18．某单片机应用系统，需扩展2片8KB的EPROM与2片8KB的RAM，采用地址译码法，画出硬件连接图，并指出各芯片的地址范围。解：硬件连接电路图如图4.18所示。各芯片的地址范围为：2764（1#）：0000H~1FFFH2