第1章习题解答

第1章思考题及习题1参考答案四、简答1.微处理器、微计算机、微处理机、CPU、单片机、嵌入式处理器它们之间有何区别？答：微处理器、微处理机和CPU它们都是中央处理器的不同称谓，微处理器芯片本身不是计算机。而微计算机、单片机它们都是一个完整的计算机系统，单片机是集成在一个芯片上的用于测控目的的单片微计算机。2.AT89S51单片机相当于MCS-51系列单片机中的哪一型号的产品？“S”的含义是什么？答：相当于MCS-51系列中的87C51，只不过是AT89S51芯片内的4K字节Flash存储器取代了87C51片内的4K字节的EPROM。3.单片机可分为商用、工业用、汽车用以及军用产品，它们的使用温度范围各为多少？答：商用：温度范围为0～+70℃；工业用：温度范围为-40～+85℃；汽车用：温度范围为-40～+125℃；军用：温度范围为-55～+150℃。4.解释什么是单片机的在系统编程（ISP）与在线应用编程（IAP）。答：单片机的在系统编程ISP（InSystemProgram），也称在线编程，只需一条与PC机USB口或串口相连的ISP下载线，就可把仿真调试通过的程序代码从PC机在线写入单片机的Flash存储器内，省去了编程器。在线应用编程（IAP）就是可将单片机的闪存内的应用程序在线修改升级。5.什么是“嵌入式系统”?系统中嵌入了单片机作为控制器，是否可称其为“嵌入式系统”?答：广义上讲，凡是系统中嵌入了“嵌入式处理器”，如单片机、DSP、嵌入式微处理器，都称其为“嵌入式系统”。但多数人把“嵌入”嵌入式微处理器的系统，称为“嵌入式系统”。目前“嵌入式系统”还没有一个严格和权威的定义。目前人们所说的“嵌入式系统”，多指后者。6.嵌入式处理器家族中的单片机、DSP、嵌入式微处理器各有何特点？它们的应用领域有何不同？答：单片机体积小、价格低且易于掌握和普及，很容易嵌入到各种通用目的的系统中，实现各种方式的检测和控制。单片机在嵌入式处理器市场占有率最高，最大特点是价格低，体积小，应用广泛。DSP是一种非常擅长于高速实现各种数字信号处理运算（如数字滤波、FFT、频谱分析等）的嵌入式处理器。能够高速完成各种复杂的数字信号处理算法。广泛地用于通讯、网络通信、数字图像处理，电机控制系统，生物信息识别终端，实时语音压解系统等。这类智能化算法一般都是运算量较大，特别是向量运算、指针线性寻址等较多，而这正是DSP的长处所在。与单片机相比，DSP具有的实现高速运算的硬件结构及指令和多总线，DSP处理的算法的复杂度和大的数据处理流量以及片内集成的多种功能部件更是单片机不可企及的。嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的CPU，地址总线数目较多，能扩展容量较大的存储器，所以可配置实时多任务操作系统(RTOS)。RTOS能够处理复杂的系统管理任务和处理工作。因此，广泛地应用在移动计算平台、媒体手机、工业控制和商业领域（例如，智能工控设备、ATM机等）、电子商务平台、信息家电（机顶盒、数字电视）以及军事上的应用。第2章思考题及习题2参考答案四、简答1.AT89S52单片机片内都集成了哪些功能部件？答：集成了如下部件：1个微处理器（CPU）；256个数据存储器（RAM）单元；8KFlash程序存储器；4个8位可编程并行I/O口（P0口、P1口、P2口、P3口）；1个全双工串行口；3个16位定时器/计数器；1个看门狗定时器；一个中断系统，6个中断源，2个优先级；32个特殊功能寄存器（SFR）。2.AT89S52的64KB程序存储器空间有6个单元地址对应AT89S52单片机6个中断源的中断入口地址，请写出这些单元的入口地址及对应的中断源。答：见下表表AT89S52各中断源的中断入口地址中断源入口地址外部中断00003H定时器/计数器T0000BH外部中断10013H定时器/计数器T1001BH串行口0023H定时器/计数器T2002BH3.说明AT89S52单片机的EA引脚接高电平或低电平的区别。答：当EA脚为高电平时，单片机读片内程序存储器（8K字节Flash）中的内容，但在PC值超过0FFFH（即超出4K字节地址范围）时，将自动转向读外部程序存储器内的程序；当EA脚为低电平时，单片机只对外部程序存储器的地址为0000H～FFFFH中的内容进行读操作，单片机不理会片内的8K字节的Flash程序存储器。4.AT89S52单片机有哪两种低功耗节电模式？说明两种低功耗节电模式的异同。答：AT89S52单片机有两种低功耗节电工作模式：空闲模式（idlemode）和掉电模式（powerdownmode）。空闲模式下，虽然振荡器仍然运行，但是CPU进入空闲状态。此时，片内所有外围电路（中断系统、串行口和定时器）仍继续工作，SP、PC、PSW、A、P0～P3端口等所有其他寄存器，以及内部RAM和SFR中的内容均保持进入空闲模式前的状态。因为CPU耗电量通常要占芯片耗电的80%～90%，因此CPU停止工作则会大大降低功耗。掉电模式下，振荡器停止工作。由于没有了时钟信号，内部的所有部件均停止工作，但片内的RAM和SFR的原来内容都被保留，有关端口的输出状态值都保存在对应的特殊功能寄存器中。5.AT89S52单片机运行时程序出现“跑飞”或陷入“死循环’时，说明如何利用看门狗来摆脱困境的工作原理。答：可采用看门狗定时器。工作原理如下：“看门狗”技术就是使用一个“看门狗”定时器来对系统时钟不断计数，监视程序的运行。当看门狗定时器启动运行后，为防止看门狗定时器的不必要溢出而引起单片机的非正常的复位，应定期地把看门狗定时器清0，以保证看门狗定时器不溢出。当由于干扰，使单片机程序“跑飞”或陷入“死循环”时，单片机也就不能正常运行程序来定时地把看门狗定时器清0，当看门狗定时器计满溢出时，将在AT89S52的RST引脚上输出一个正脉冲（宽度为98个时钟周期），使单片机复位，在系统的复位入口0000H处重新开始执行主程序，从而使程序摆脱“跑飞”或“死循环”状态，让单片机归复于正常的工作状态。第3章思考题及习题3参考答案四、程序分析与编程1.下列程序段经汇编后，从1000H开始的各有关存储单元的内容是什么？ORG1000HTAB1EQU1234HTAB2EQU3000HDBMAINDWTAB1，TAB2，70H答：从1000H开始的各有关存储单元的内容(16进制)如下：4DH，41H，49H，4EH，12H，34H，30H，00H，00H，70H2.编写程序，将内部RAM中45H单元的高4位清“0”，低4位置“1”。答：参考程序如下：MOVA，45HANLA，#0FHORLA，#0FHMOV45H，A3.已知程序执行前有A=02H，SP=42H，(41H)=FFH，(42H)=FFH。下述程序执行后，A=()；SP=()；(41H)=()；(42H)=()；PC=()。POPDPHPOPDPLMOVDPTR，#3000HRLAMOVB，AMOVCA，@A+DPTRPUSHAccMOVA，BINCAMOVCA，@A+DPTRPUSHAccRETORG3000HDB10H，80H，30H，80H，50H，80H答：（A）=80H，（SP）=40H，(41H)=50H，(42H)=80H，(PC）=8050H4.编写程序，查找在内部RAM的30H～50H单元中是否有0AAH这一数据。若有，则将51H单元置为“01H”；若未找到，则将51H单元置为“00H”。答：参考程序如下：START：MOVR0,#30HMOVR2,#20HLOOP:MOVA,@R0CJNEA,#0AAH,NEXTMOV51H,#01HLJMPEXITNEXT:INCR0DJNZR2,LOOPMOV51H,#00HEXIT:RET5.写出完成如下要求的程序段，但是不能改变未涉及位的内容。A.把ACC.3，ACC.4，ACC.5和ACC.6清“0”。B.把累加器A的中间4位清“0”。C.把ACC.2和ACC.3置“1”。答：A.ANLA，#87HB.ANLA，#0C3HC.ORLA，#0CH6.若SP=60H，标号LABEL所在的地址为3456H。LCALL指令的地址为2000H，执行如下指令：2000HLCALLLABEL后（1）堆栈指针SP和堆栈内容发生了什么变化？（2）PC的值等于什么？（3）如果将指令LCALL直接换成ACALL是否可以？（4）如果换成ACALL指令，可调用的地址范围是什么？答：（1）SP=SP+1=61H(61H)=PC的低字节=03HSP=SP+1=62H(62H)=PC的高字节=20H（2）PC=3456H（3）不可以（4）2KB＝2048Byte7.试编写程序，查找在内部RAM的20H～40H单元中出现“00H”这一数据的次数，并将查找到的结果存入41H单元。答：参考程序如下：START：MOV41H,#0MOVR0，#20HMOVR2，#20HLOOP：MOVA,@R0JNZNEXTINC41HNEXT：INCR0DJNZR2，LOOPRET8.对例3-22中的程序进行修改，使其达到精确的50ms延时时间。答：原来的程序：ORG0100HD50ms：MOVR7,#200；执行时间1µsD1：MOVR6,#125；执行时间1µsD2：DJNZR6,D2；指令执行1次为2µs，总计125×2=250µsDJNZR7,D1；指令执行时间2µs，本循环体执行200次RET；指令执行时间2µs可对程序做如下修改：ORG0100HD50ms:MOVR7,#200D1：MOVR6,#123；将原来的立即数125改为123D2：DJNZR6,D2NOP；增加的指令DJNZR7,D1RET程序修改后的延时时间为：1+(1+123*2+1+2)*200+2=50003µs=50.003ms9.借助表3-2，对如下指令代码（十六进制）进行手工反汇编。FFH，C0H，E0H，E5H，F0H,F0H答：MOVR7，APUSHAccMOVA，BMOVX@DPTR，A五、简答1.说明伪指令的作用。“伪”的含义是什么？常用伪指令有哪些？其功能如何?答：伪指令是程序员发给汇编程序的命令，只有在汇编前的源程序中才有伪指令，即在汇编过程中的用来控制汇编过程的命令。所谓“伪”是体现在汇编后，伪指令没有相应的机器代码产生。常用伪指令及功能如下：ORG（ORiGin）汇编起始地址命令；END(ENDofassembly)汇编终止命令；EQU（EQUate）标号赋值命令；DB（DefineByte）定义数据字节命令；DW（DefineWord）定义数据字命令；DS（DefineStorage）定义存储区命令；BIT位定义命令2.解释下列术语：手工汇编、机器汇编、反汇编答：手工汇编：通过查指令的机器代码表（表3-2），逐个把助记符指令“翻译”成机器代码，再进行调试和运行。这种人工查表“翻译”指令的方法称为“手工汇编”。机器汇编：借助于微型计算机上的软件(汇编程序)来代替手工汇编。通过在微机上运行汇编程序，把汇编语言源程序翻译成机器代码。反汇编：将二进制的机器码程序翻译成汇编语言源程序的过程称为“反汇编”。3.设计子程序时应注意哪些问题？答：编写子程序时应注意以下问题：子程序的第一条指令前必须有标号。主程序调用子程序，有如下两条子程序调用指令：①绝对调用指令ACALLaddr11。被调用的子程序的首地址与绝对调用指令的下一条指令的高5位地址相同，即只能在同一个2KB区内。②长调用指令LCALLaddr16。addr16为直接调用的目的地址，被调用的子程序可放置在64KB程序存储器区的任意位置。子程序结构中必须用到堆栈，用来保护断点和现场保护。子程序返回时，必须以RET指令结束。子程序可以嵌套，但要注意堆栈的冲突。4.为什么对基本型的8051子系列单片机，其寄存器间接寻址方式（例如MOVA，@R0）中，规定R0或R1的内容不能超过7FH？而对增强型的8052子系列单片机，R0或R1的内容就不受限制?答：基本型的8051子系列单片机，