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MSP430单片机基本原理

海军工程大学

2009年11月1日

1MSP430单片机概述 (3)

1.1单片微型计算机 (3)

1.1.1概述 (3)

1.1.2特点 (3)

1.1.3应用 (3)

1.2MSP430单片机 (4)

1.2.1MSP430系列产品概述 (4)

1.2.2MSP430单片机特点 (4)

1.3MSP430单片机选型 (6)

1.3.1MSP430各系列单片单片机简介 (6)

2MSP430单片机基础知识 (7)

2.1MSP430结构概述 (7)

2.2CPU的结构和特点 (8)

2.2.1CPU的主要特征和功能 (8)

2.2.2CPU的寄存器资源 (9)

2.3MSP430存储器的结构和地址空间 (11)

2.3.1存储空间概述 (11)

2.3.2Flash操作 (13)

2.4系统复位和工作模式 (17)

2.4.1系统复位 (17)

2.4.2系统初始化 (17)

2.4.3工作模式（低功耗方式选择） (17)

2.5基础时钟模块 (19)

2.5.1基础时钟模块 (19)

2.5.2时钟模块寄存器 (20)

2.5.3时钟应用举例 (22)

2.6中断和特殊功能寄存器 (23)

2.6.1中断类型和特点 (23)

2.6.2中断的响应过程 (24)

2.6.3中断向量地址和寄存器 (25)

2.7看门狗定时/计数器 (27)

2.7.1基本介绍 (27)

2.7.2看门狗寄存器 (28)

2.7.3基本应用举例 (29)

2.8MSP430F149的最小系统 (29)

2.8.1电源 (29)

2.8.2复位电路 (30)

2.8.3晶振 (30)

1MSP430单片机概述

1.1 单片微型计算机

1.1.1概述

微型计算机（微机）具有体积小、价格低、使用方便、可靠性高等一系列优点，因此一问世就显示出强大的生命力，被广泛应用于国防、工农业生产和商业管理等领域。

纵观微处理器的发展，可以明显地看出正朝着两个方向进行：

1）朝着面向数据运算、信息处理等功能的系统机方向发展。

2）在有些应用领域中，如智能化仪器仪表、通信设备、自动控制设

备、汽车乃至家用电器等，要求的运算、控制功能相对并不很复杂，但

对体积、成本、功耗等的要求比较苛刻。为了实现这一要求，产生了一

种将中央处理器、存储器、I/O接口电路以及连接它们的总线都集成在一

块芯片上的计算机，即所谓单片微型计算机，简称单片机（Single Chip Microcomputer），单片机在设计上主要是突出控制能力，调整了接口配

置，在单一芯片上制成了结构完整的计算机，因此也称为微处理器

（MCU）。

1.1.2特点

?小巧灵活、成本低、易于产品化，能方便地组装成各种智能式控制设备以及各种智能仪器仪表；

?面向控制，能针对性地解决从简单到复杂的各类控制任务，因而能获得最佳性能价格比；

?抗干扰能力强，适应温度范围宽，在各种恶劣环境下都能可靠地工作；

?方便地实现多机和分布式控制。

1.1.3应用

可以应用与人类生活的各个领域。

?工业控制：适用于各种控制系统，应用领域非常广泛。如：用于机床控制、电梯控制、工业机器人、生产线、过程控制、检测系统

等。军事上用于鱼雷制导控制、导弹控制、智能武器系统、航天导

航系统等。

?智能化的仪器仪表。用于包括温度、湿度、流量、流速、电压、频率、功率、厚度、角度、硬度、元素测定等各类仪器仪表中，使

仪器仪表智能化、数字化、微型化，功能大大提高。

?计算机网络与通信：可用BUS、CAN、以太网等构成分布式网络系统；

?计算机外部设备：可用于温氏硬盘驱动器、微型打印机、图形终端、CRT显示器等。

1.2 MSP430单片机

MSP430系列单片机是TI公司1996年开始推向市场的一种16位超低功耗的混合信号处理器，主要是针对实际应用需要，把许多模拟电路、数字电路和微

处理器集成在一块芯片，以提供“单片”解决方案。

1.2.1MSP430系列产品概述

MSP430系列单片机的种类繁多，在介绍系列产品之前，需要了解MSP430系列单片机的命名规则。命名中包括如下一些信息：片内存储器的类型，系列号，子系列号，温度范围，封装类型等。其中，片内存储器类型有ROM（C），EPROM （E），FLASH（F），OTP（P），USER（U）等系列号码为存储器类型后面的一个数字，如1、2、4分别代表MSP430的1、2、4系列单片机；子系列号吗为包括系列号码在内的若干数字，用来表示更加具体的芯片内部外围模块的配置和存储容量信息；封装类型表示方面；温度范围：I（工业级），A（汽车级）。

以MSP430F149为例。F：FLASH型；14：MSP的1系列中的14系列单片机，片内具有ADC12、USART等外围部件，9：存储容量为60K。MSP430F148存储容量为40K。

用户可以根据应用需求选择合适的芯片。

1.2.2MSP430单片机特点

虽然MSP430单片机推出实践不长，但由于其卓越的性能，在短短几年时间里发展极为迅速，应用日趋广泛。可以从TI的官方网站上得到最新的器件资料、仿真软件和免费的软件包。MSP430单片机针对不同应用，包括一系列不同型号的器件，主要特点如下：

?超低功耗

MSP430单片机的电源电压采用1.8~3.6V，待机电流小于1uA，在RAM数据保持方式时耗电仅0.1uA，在活动模式时耗电250uA/ MIPS (MIPS:每百万条指令数)，I/O输入端口的漏电流最大为50nA。

在这里，需要对低功耗问题做一些说明。

首先，对处理器而言，活动模式时的功耗必须与其性能一起来考察、衡量，忽略性能来看功耗是片面的。MSP430单片机在活动模式时耗电250uA/MIPS，这个指标是很高的，（MCS-51单片机的约为10~20mA/MIPS）。

?强大的处理能力

MSP系列是16位单片机，采用目前流行的、颇受学术界好评的精简指令集（RISC）结构，1个时钟周期可以执行1条指令（传统的MCS-51要12个时钟周期才能1条指令），使MSP430在8MHz晶振工作时，指令速度可以达到8MIPS。目前，MSP430的2系列的CPU时钟可以达到16MHz。

?高性能模拟技术和丰富的片上外围模块

MSP430系列单片机结合TI公司的高性能模拟技术，各成员都集成了较丰富的片内外设。根据型号组合了一下功能模块：10/12/16位ADC、12位DAC、比较器、LCD驱动器、电源电压监控（SVS）、串行通信（USART、I2C、SPI）、硬件乘法器（MPY）、DMA控制器、温度传感器、看门狗计时器（WDT）、定时器A（Timer_A）、定时器B（Timer_B）、端口1~8（P1~P8）、基本定时器（Basic Timer）、实时时钟模块（RTC）、运算放大器（OA）以及扫描接口（Scan IF）。

?系统工作稳定

上电复位后，DCO_CLK启动CPU，以保证程序从正确的位置开始执行，保证外部的晶振振荡器有足够的起振及稳定时间，然后由软件设置适当的寄存器控制位来确定最后的系统时钟频率。而且MSP430系列单片机均为工业级器件，运行稳定，可靠性高。

?方便高效的开发环境

目前MSP430系列单片机有OPT型、FLASH型、ROM型和EPROM型4种类型的器件，国内大部分使用的是FLASH型。

对于FLASH型则有十分方便的开发调试环境，因为器件片内有JTAG调试接口，还有可电擦写的FLASH存储器，因此采用先通过JTAG接口下载程序到FLASH内，再由JTAG接口控制程序运行，读取片内CPU状态以及存储器内容等信息供设计者调试，整个开发（编译、调试）都可以在同一个软件环境中进行。这种方式只需要一台PC机和一个JTAG调试器，不需要专用的仿真器和编程器。开发语言有汇编语言和C语言。目前较好的集成开发环境是IAR EW430 V3.42（4.11B）。

1.3 MSP430单片机选型

1.3.1MSP430各系列单片单片机简介

（1）MSP430F1XX系列

MSP430F1XX单片机具有丰富的功能，既能作为带有比较器的简便低功耗控制器，又能作为完整的片上系统使用，其中包括多个高性能数据转换器、接口和乘法器。

下面是MSP430F1XX系列芯片的所有硬件资源

?基本时钟系统（片内DCO、8MHz或32kHz可选）；

?Timer_A3(带3个比较/捕获寄存器和PWM输出的16位定时器)；

?Timer_B7(带7个比较/捕获寄存器和PWM输出的16位定时器)；

?比较器_A(精确的模拟比较器，常用于斜边（Slope）A/D转换)；

?看门狗定时器/通用定时器；

?6个I/O端口，其中1、2端口有中断功能，每个端口8个引脚；

?USART0、USART1和SPI；

?I2C、DMA；

?12位A/D转换器；

?DAC转换；

?1~60KB的Flash存储容量；

（2）MSP430F2XX系列

新型的超低功耗MSP430F2XX系列将性能提高至16MHz。

MSP430F2XX还在其他方面有了显著的增强，其中包括集成了误差为±1%的内置振荡器，软件可设定内部上拉/下拉电阻，以及增加了模拟输入数量等，从而进一步降低了外部元件的需要。

硬件资源如下：

?基本时钟系统（片内DCO、16MHz或32kHz可选）；

?Timer_A3(带3个比较/捕获寄存器和PWM输出的16位定时器)；

?在线比较器/斜边A/D转换；

?看门狗定时器/通用定时器；

?4个I/O端口，其中1、2端口有中断功能；

?USI、USCI；

?I2C、DMA；

?16位A/D转换器；

?1~32KB的Flash存储容量；

?程序代码保护；

?2个配置放大器；

（3）MSP430F4XX系列

超低功耗MSP430F4XX系列带有集成LCD控制器，非常适用于低功耗测量

与医疗应用。具有满足特定功能的外设，比如能够针对流量和电量测量提供单芯

片解决方案。这些集成外设有助于减少芯片个数，并且降低系统成本与功耗。

硬件资源如下：

?基本时钟系统（片内DCO、8MHz或32kHz可选）；

?Timer_A3(带3个比较/捕获寄存器和PWM输出的16位定时器)；

?Timer_B7(带7个比较/捕获寄存器和PWM输出的16位定时器)；

?比较器_A(精确的模拟比较器，常用于斜边（Slope）A/D转换)；

?看门狗定时器/通用定时器；

?最多10个I/O端口，其中1、2端口有中断功能；

?USART0、USART1和SPI；

?I2C、DMA；

?12位A/D转换器；

?DAC12转换；

?4~120KB的Flash存储容量；

?最多集成160段段码LCD；

?最多3个运算放大器。

2MSP430单片机基础知识

TI公司的MSP430系列是一种超低功耗微控制器系列，由多种满足不同需要的型号组成。该单片机功耗低、可使用户的应用系统长时间工作在电池供电系统中。由于其16位的体系结构及16位的CPU数据处理能力和常数发生器，可使MSP430实现代码效率最大化。内部DCO数字控制振荡器使所有低功耗模式唤醒到运行模式的唤醒时间小于6us。本教程将以MSP430F149单片机为例对单片机进行系统讲解。本章主要是介绍一下MSP430F149单片机的结构。

2.1 MSP430结构概述

MSP单片机主要包括以下功能模块：

（1）CPU

MSP430系列单片机的CPU和通用微处理器基本相同，只是在设计上采用了面向控制的结构和指令系统。MSP430的内核CPU结构是按照精简指令集和高透明的宗旨而设计的，使用的指令有硬件执行的内核指令和基于现有硬件结构的仿真指令。这样既可以提高指令执行速度和效率，增强了MSP430单片机的实施处理能力。

（2）存储器

存储数据、程序以及外围模块的运行控制信息，有程序存储器和数据存储器。对程序存储器访问总是以字节形式取得代码，而对数据可以用字（16位）或字节访问。

（3）外围模块

经过MAB（存储器地址总线）、MDB（存储器数据总线）、中断服务及请求线与CPU相连。MSP430不同系列产品所包含外围模块的种类及数目可能不同。他们可能是一下一些外围模块的组合：时钟模块、看门狗、定时器A、定时器B、比较器A、通用同步/异步串口0/1、硬件乘法器、液晶驱动器、模/数转换、数/模转换、端口、基本定时器及DMA控制器等。

2.2 CPU的结构和特点

MSP430系列单片机采用16位精简指令系统，可实现最佳的性能，并得到更少的代码空间。集成有16位寄存器和常数发生器，能够发挥最高代码效率。外围模块通过数据、地址和控制总线与CPU相连，CPU可以很方便地通过所有

存储器操作指令对外围模块进行控制。

2.2.1CPU的主要特征和功能

MSP430单片机的CPU主要特征：

z精简指令集高度正交化；

z寄存器资源丰富；

z寄存器操作为单周期；

z16位地址总线；

z常数发生器；

z直接的存储器到存储器访问；

z位、字和字节操作方式。

MSP430单片机的CPU具有的功能：

z可进行算术和逻辑运算；

z可保存少量数据；

z能对指令进行译码并执行规定的动作；

z能和存储器、外设交换数据；

z提供整个系统所需要的定时和控制；

z可以响应其他部件发来的中断请求。

要掌握MSP430系列单片机CPU的工作性能和使用方法，首先应该了解它

的编程结构。所谓编程结构，就是从程序员和使用者的角度看到的结构，当然，这种结构与CPU内部的物理结构和实际布局是有差别的。MSP430CPU包括：1

个16位ALU（算术逻辑运算单元）、16个寄存器和1个指令控制单元。

2.2.2CPU的寄存器资源

寄存器是CPU的重要资源，寄存器操作可以缩短指令执行时间，能够在一个周期之内完成寄存器与寄存器间的操作。MSP430共有16个寄存器，如下表

简写功能

R0 程序计数器PC

R1 堆栈指针SP，指向堆栈的顶端

R2 状态寄存器SR/常数发生器CG1

R3 常数发生器CG2

R4 通用寄存器R4

… …

R15 通用寄存器R15

在16个寄存器中，R4-R15为通用用途。用来保存参加运算的数据以及运算的中间结果，也可用来存放地址。R0-R3具有特殊性，分别为程序计数器、堆栈指针、状态寄存器和常数发生器。程序流程通过程序计数器控制，而程序执行的现场状态体现在状态寄存器中。

1、程序计数器PC

MSP430单片机的指令根据其操作数的多少，其指令长度分别为1、2或3字长。程序计数器是MSP430单片机的CPU中最基本的寄存器，存放着下一条将要从程序存储器中取出的指令的地址。程序计数器PC的内容总是偶数，指向偶字节地址。程序计数器是一个16位的计数器，最多可以直接寻址64K存储空

间。

2、堆栈指针SP

系统堆栈在系统调用子程序或进入中断服务程序时，能够保护程序计数器PC，然后将子程序的入口地址或者中断矢量地址送程序计数器，执行子程序或

中断服务程序。子程序或中断服务程序执行完毕，遇到返回指令时，将堆栈的内

容送入程序计数器中，程序流程又返回到原来的地方，继续执行。

3、状态寄存器SR

MSR的状态寄存器有16位，当前用了前9位，各位定义如下：

15~9 8 7 6 5

4 3 2 1 0保留 V SCG1

SCG0oscOFF CPUOFF GIE

N Z C 各位的含义如下：

表3.2 状态寄存器说明

类型名称含义

C进位标志当运算结果产生进位时C置位，否则

C复位

Z零标志当运算结果为零时Z置位，否则Z复

位

N负标志当运算结果为负时N置位，否则N复

位

状态

标

志

V溢出标志

当运算结果超出有符号数范围时V置位，溢出情况如下：正数+正数=负数正

数－负数=负数

负数+负数=正数负数－

正数=正数

GIE

中断标志位

控制可屏蔽中断

GIE置位CPU可响应可屏蔽中断GIE复位CPU不响应可屏蔽中断

CPUOFF CPU控制位

置位CPUOFF位可使CPU进入关闭模式，可用所有允许的中断将CPU唤醒

控制

标

志

OscOFF

晶振控制位

置位OscOFF使晶体振荡器处于停止状态，置位OscOFF同时CPUOFF位也需要置位。可用NMI或者外部中断（系统当前中断允许）将CPU唤醒

SCG0，SCG1时钟控制位

SCG1置位关闭SMCLK SCG0置位关闭DCO发生器

4、常数发生器CG1和CG2

经常使用的常数可以用常数发生器产生，不必占用一个16位字。所用常数

的数值由寻址位As来定义，硬件完全自动地产生数字：-1、0、1、2、8。

寄存器 As 常数说明

R2 00 -

寄存器模式

R2 01

（0）绝对寻址模式R2 10

0004H

+4处理

R2 11

0008H

+8处理

R3 00

0000H

0字处理

R3 01

0001H +1 R3 10

0002H

+2位处理

R3 11

0FFFH

-1字处理使用这种方法产生常数的有点如下：

z不需要特殊的指令。

z对6种最常用的常数不需要额外的字操作数；

z不用访问数据存储器，缩短指令周期；

z当6种常数之一被用作立即寻址模式的源操作数时，汇编语言会自

动转为利用R2或R3的方式。

z常数发生器使得某些指令可用别的指令来模拟。

2.3 MSP430存储器的结构和地址空间

2.3.1存储空间概述

微型计算机的存储器组织一般有两种形式：一种是统一结构，在这种结构中

数据与程序合用一个存储空间；另一种是独立结构，这种结构把数据存储器空间

和程序存储器空间相互分离出来。

MSP430系列单片机存储器采用的是统一结构，是物理上完全分离的存储区

域：ROM/Flash、RAM、外围模块、特殊功能寄存器SFR等，被安排在同一地

址空间，这样就可以使用一组数据、地址总线、相同的指令对他们进行字节或字

形式访问。MSP430系列单片机存储器的这种组织方式和CPU采用精简指令相

互协调，对外围模块的访问不需要独立的指令。为开发和调试带来了很多方便。

以64K的存储空间为例说明MSP430的存储使用情况，如表

z 中断向量被安排在相同的空间：0FFE0~0FFFFH ；

z 8位、16位外围模块占用相同范围的存储器地址；

z 特殊功能寄存器占用相同范围的存储器地址；

z 数据存储器从0200H 处开始；

z 程序存储器的最高地址都是0FFFFH 。

1、数据存储器

MSP430单片机的数据存储器是最灵活的地址空间，位于存储空间的0200H

单元以上，这些存储器一般用于堆栈和变量。

2、程序存储器

程序存储器/FLASH 是0FFFFH 以下的一定数量存储空间，可存放系统程序

或者应用程序及常数。可以避免断点等意外情况而造成存储的信息丢失。程序代码必须偶地址寻址。程序代码包括：中断向量区、用户程序代码和系统引导程序（FLASH 型）。

3、外围模块寄存器

MSP430单片机片内所有外围模块都可以用软件访问或控制，外围模块相关

的控制寄存器和状态寄存器都被安排在0000H~01FFH 范围的RAM 中。MSP430

单片机可以像访问普通RAM 单元一样对这些寄存器进行操作。这些寄存器也分

为字节结构和子结构，因此，地址空间0100H~01FFH 被安排子模块，地址空间

0010H~00FFH 安排字节模块，地址空间0000H~000FH 保存特殊功能寄存器。如表所示。地址分布说明

01FFH~0100H 16位外围模块

0FFH~010H 8位外围模块

0FH~00H 特殊功能寄存器

2.3.2Flash操作

1、特性

嵌入式FLASH存储器获得的技术进步在从根本上促进了微控制器的应用。显著的改变了微控制器市场。FLASH技术结合了OTP存储器的成不又是和EEPROM 得可再编程性能，可以使用尽可能小的开销来发挥EEPROM的最大灵活性。MSP430嵌入式FLASH存储器同EEPROM一样是电可擦出并且可编程存储器，它的主要特点如下：

(1)编程可以使用位、字节和字操作。

(2)可以通过JTAG/BSL和ISP进行编程。

(3)1.8~3.6V工作电压，2.7~3.6编程电压。

(4)擦除/编程此处可达100000次。

(5)数据保持时间从10年到100年不等。

(6)60KB空间编程时间<5秒。

(7)保密熔丝烧断后不可恢复，不能再对JTAG进行任何访问。

(8)FLASH编程/擦除时间由内部硬件控制，无需任何软件干预。

总之，FLASH存储器具有如下优点：掉电后数据不丢失、数据存储速度快、电可擦除、容量大、在线可编程、足够多的擦鞋次数、价格低廉、高可靠性。FLASH 基本可以取代EEPROM，只是擦除操作不能一个字节一个字节擦除，只能一段一

段进行。

2、寄存器

（1）FCTL1寄存器

如图2所示，FCTL1是一个16位寄存器，其在存储器的地址为0128H。

图2 FCTL1寄存器

该寄存器定义了FLASH模块的擦除和编程操作的控制位。其中，高8位为安全键值，该字段读出的内容总是96H，写入时必须为A5H，否则不能进行操作。

下面分别对低8位进行介绍。

BLKWRT Bit7 按块写模式位。复位值0.在进行块写操作时，WRT

位必须置1；当设置EMEX位时，BLKWRT自动复位。

0 块写模式关闭；

1 块写模式开启。

WRT Bit6 写模式使能位。复位值为0.当设置EMEX位时，WRT

自动复位。

0 块写模式关闭；

1 块写模式开启。

MERAS、ERASE Bit2～1 该两位用来控制擦除方式选择位。复位值为0.当设

置EMEX位时，这两位自动复位。

00 看门狗时钟/32768

01 看门狗时钟/8192

10 看门狗时钟/512

11 看门狗时钟/64

（2）FCTL2寄存器

如图3所示，FCTL2是一个16位寄存器，其在寄存器的地址为012AH。

7 6 5 4 3 2 1 0

rw-0 rw-1rw-0 rw-1 rw-0 rw-0 rw-0 rw-0

图3 FCTL2寄存器

该寄存器定了FLASH模块的擦除和编程操作所需要的时序时钟。其中，

高8位为安全键值，该字段读出的内容总是96H，写入时必须为A5H，否则不

能进行操作。

下面对低8位分别进行介绍。

FSSELx Bits7~6 该两位用来定义Flash模块控制器时钟源的选

择。复位值为01。

00 ACLK;

10 SMCLK;

01 MCLK;

11 SMCLK;

FNx Bits5~0 这6位定义了分频系数。分频系数为FN5~FN0

的值。如当FN5~FN0的值为2时，其分频系数

为3.复位值为1，分频系数为2。

（3）FCTL3寄存器

如图4所示，FCTL3是一个16位寄存器，其在寄存器的地址为012CH。

图4 FCTL3寄存器

该寄存器定义了Flash模块的擦除和编程操作的一些标志位。其中，高8位

为安全键值，该字段读出的内容总是96H，写入时必须为A5H,否则不能进行操作。

下面分别对低8位进行介绍。

EMEX Bit5 紧急退出位。当该位为1时，则立即退出对Flash

的操作。

LOCK Bit4 保护位。

0 不加锁，可以对Flash操作；

1 加锁，这时不能对Flash进行写和擦除操作。

WAIT Bit3 等待指示位。该位显示Flash正在进行写操作。

3、例程

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

void write_Seg (unsigned char value,unsigned int add);

unsigned char temp[128];

void int_clk()

{

uchar i;

BCSCTL1&=~XT2OFF; //打开XT振荡器

BCSCTL2|=SELM1+SELS;//MCLK 8M and SMCLK 1M

{

IFG1 &= ~OFIFG; //清除振荡错误标志

for(i = 0; i < 100; i++)

_NOP(); //延时等待

}

while ((IFG1 & OFIFG) != 0); //如果标志为1继续循环等待

IFG1&=~OFIFG;

}

delay()

{

unsigned int i=0;

for(i=0;i<=1000;i++)

;

}

void EraseFlashSegment( unsigned int add )

{

unsigned char *ptrFlash;

ptrFlash=(unsigned char *)add;

FCTL1 = FWKEY + ERASE; // Set Erase bit

FCTL3 = FWKEY; // Clear Lock bit

*ptrFlash=0x00;

delay();

FCTL3 = FWKEY + LOCK; // Reset LOCK bit

}

void write_Seg (unsigned char value,unsigned int add)

{

unsigned char *Flash_ptr; // Flash pointer

Flash_ptr = (unsigned char *) add; // Initialize Flash pointer

FCTL3 = FWKEY; // Clear Lock bit

FCTL1 = FWKEY + WRT; // Set WRT bit for write operation while(BUSY & FCTL3);

*Flash_ptr=value;

FCTL1 = FWKEY; // Clear WRT bit

FCTL3 = FWKEY + LOCK; // Set LOCK bit

}

void main(void)

{

WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // Stop watchdog timer

int_clk() ;

FCTL2 = FWKEY + FSSEL0 + FN0; // MCLK/2 for Flash Timing Generator

EraseFlashSegment( 0x1080 ); //Erase SegmentA FLASH

write_Seg(1,0x1080); //write address 0x1080 as 1

write_Seg(2,0x1083); //write address 0x1083 as 2

write_Seg(3,0x1087); //write address 0x1087 as 3

while(1);

}

2.4 系统复位和工作模式

2.4.1系统复位

MSP430系统有两个复位信号：上电复位信号POR（Power On Reset）和上电清除信号（Power Up Clear）。

POR是器件的复位信号，此信号在以下事件发生时才会发生：

?器件上电；

?RST/NMI引脚配置为复位模式，当RST/NMI引脚产生低电平时。

当POR信号产生时，必然会产生PUC信号；但是PUC信号产生时，不会

产生POR信号。会产生PUC事件如下：

?POR信号产生时；

?启动产看门狗，看门狗定时器计满时；

?向看门狗写入错误的安全参数值时；

?向片内Flash写入错误的安全参数值时。

2.4.2系统初始化

当POR信号或PUC信号发生时引起器件复位后，器件的初始化状态为：?RST/NMI引脚配置为复位模式；

?I/O引脚为输入方式；

?状态寄存器复位；

?程序计数器（PC）装入复位向量地址0FFFEH，CPU从此地址开始

执行。

无论是PUC或是POR信号产生复位后，都会使MSP430从地址0FFFEH开始读取复位中断向量，程序从中断向量所指向的地址开始执行。触发PUC信号复位的条件中，除了POR信号产生外，其他都可以通过读取相应的中断向量来判断是什么原因引发了复位。

在POR复位后，用户必须通过软件对一些寄存器进行如下设置：?初始化SP指针，一般指向RAM的顶部；

?按系统要求设置看门狗；

?按系统和实际应用配置外围模块寄存器。

2.4.3工作模式（低功耗方式选择）

MSP430系列单片机主要用于低功耗系统，它可以设置成不同的操作模式。操作模式的设置需要考虑一下3个方面的要求：低功耗应用、速度和数据处理要求以及单个外围模块设备的最小电流消耗。根据系统的要求设置进入不同的模式。当进入低功耗模式后，系统时钟会停止，甚至主系统时钟都可以停止，这样系统的功耗只有几微安级；外部中断可以在6微秒内将系统从低功耗唤醒来执行

相应的操作。进入低功耗模式后，所有的IO中断、RAM和寄存器的内容都不会发生改变，并且所有的中断都可以将系统从低功耗唤醒，从而进入中断服务程序进行相应的处理。

MSP430有1种活动模式和5种低功耗模式。而不同的模式是通过设置状态寄存器的CPUOFF、OSCOFF、SCG0、SCG1等位来设置的。

各模式、各控制位及时钟的状态

工作模式 SCG1 SCG0OSCoff CPUoff

CPU状态、振荡器及

时钟状态

AM 0 0 0 0 CPU、MCLK、

SMCLK、ACLK均处于

活动状态

LMP0 0 0 0 1 CPU、MCLK禁止；

SMCLK、ACLK活动

LMP1 0 1 0 1 CPU禁止；若DCO

未用作MCLK 或SMCLK，则直流发生器被禁止；否则仍然活动；SMCLK、ACLK活动

LMP2 1 0 0 1 CPU、MCLK 、

SMCLK禁止；若DCO 未用作MCLK 或SMCLK，则自动被禁止；

SMCLK、ACLK活

动

LMP3 1 1 0 1

CPU、MCLK 、SMCLK禁止；

若DCO、直流发生器被禁止；

ACLK活动

LMP4 X X 1 1

CPU、MCLK 、SMCLK禁止；

若DCO、直流发生

器被禁止；

ACLK活动；

所有振荡器停止工

作；

2.5 基础时钟模块

MSP430F149单片机的基础时钟模块主要是由低频晶体振荡器LFXT1、高频晶体振荡器LFXT2和数字控制振荡器DCO组成。

各个时钟信号源介绍如下：

（1）LFXT1CLK：低频/高频时钟源。可以外接32768Hz的时钟芯片或频率为450kHz~8MHz的标准晶振或共振器。

（2）LFXT2CLK：高频时钟源。需要外接2个振荡电容器。可以外接频率为450kHz~8MHz的标准晶振、共振器和外部时钟输入。较常用的晶体振荡器是8MHz。

（3）DCOCLK：内部数字可控制的RC振荡器。MSP430单片机时钟模块提供3个时钟信号以供给片内部电路使用，这3个时钟信号分别是：

①ACLK：辅助时钟信号。

②MCLK：主时钟信号。

③SMCLK：子系统时钟。

2.5.1基础时钟模块

当微处理器发生PUC复位后，MCLK和SMCLK配置为DCO时钟模式（默认值为800kHz），ACLK配置为LFXT1时钟模块，并且为低频模式。修改DCOCTL、BCSCTL1和BCSCTL2寄存器的值，可以对系统和各个模块的时钟进行设置。设置状态寄存器的SCG0、SCG1、CPUOFF和OSCOFF位，可以设置微处理器的工作模式。下面将分别介绍低频振荡器LFXT1、高频振荡器LFXT2和数字控制振荡器DCO的细节和操作。

（1）低频振荡器LFXT1CLK：LFXT1支持超低功耗，它在低频模式下使用一个32768Hz的晶体连接在XIN和XOUT引脚上，不需要任何电容，在低频模式下内部集成了电容。低频振荡器也支持高频模式和高速晶体，但连接时每端必须加电容。电容的大小由晶体频率的高低决定的。

（2）高频振荡器LFXT2CLK：是MSP430单片机的第二晶体振荡器，与低

频相比，功耗更大。需要外接在XIN2和XOUT2两个引脚，并且必须外接电容。高频振荡器可以作为SMCLK 和MCLK 的时钟源。

（3）数字控制振荡器DCOCLK ：是内部集成的RC 类型振荡器。DCO 的频

率会随着温度和电压的变化而变化。

DCO 的精度比较差，但可以通过软件设置DCOx 、MODx 和RSELx 等位来

调整其频率，从而增加它的稳定性。但是DCO 不是作为SMCLK 或MCLK 的时钟源时，可以通过设置SCG0位来是DCOCLK 失效。

当系统经复位（PUC ）后，DCO 被选择为系统的MCLK 和SMCLK 的时钟

源，RC 选择为内部电阻产生振荡。RSELx=3，DCOx=4，DCO 频率处于中间频率。

DCO 频率设置是经过以下几步来实现的：

①通过设置DCOR 位来选择是外部或内部电阻；

②通过外部电阻或内部电阻来确定一个基准频率；

③通过设置3个RSELx 位来分频；

④通过设置3个DCOx 位来选择频率；

⑤通过5个MODx 位来选择和之间的频率。

x DCO x+1DCO 当DCOx=07H 时，MODx 位对选择没有效果，因为已经达到最高频率了。

2.5.2 时钟模块寄存器

（1）DCOCTL 寄存器

DCOCTL 寄存器是一个8位DCO 控制寄存器。该寄存器的位分配如图2.32

所示。其中，DCO.0~ DCO.2选择内部DCO 产生的8种频率之一，可以分段调节DCOCLK 频率，相邻两种频率相差10%。而频率由注入直流发生器的电流定义。

MOD.0~ MOD.4定义在32各DCO 周期中插入的频率等于FDCO+1周期个

数。如果DCO 常数为7，表示已经选择最高频率，此时不能利用MOD.0~ MOD.4进行频率调整。

图2.23 DCOCTL 寄存器

（2）BCSCTL1寄存器

BCSCTL1是一个8位的基本时钟系统控制寄存器1。该寄存器的位分配如

图2.24所示。下面对各个位分别进行介绍。

李全利版单片机原理及接口技术课后答案(第五章)

章5 80C51的中断系统及定时/计数器 1.80C51有几个中断源？各中断标志是如何产生的？又是如何复位的？CPU响应各中断时，其中断入口地址是多少？答：5个中断源，分别为外中断INT0和INT1、T0和T1溢出中断、串口中断。电平方式触发的外中断标志与引脚信号一致；边沿方式触发的外中断响应中断后由硬件自动复位。 T0和T1，CPU响应中断时，由硬件自动复位。 RI和TI，由硬件置位。必须由软件复位。另外，所有能产生中断的标志位均可由软件置位或复位。各中断入口地址：INT0―0003H，T0—000BH，INT1—0013H，T1—001BH，RI和TI—0023H。 2.某系统有三个外部中断源1、2、3，当某一中断源变低电平时便要求CPU处理，它们的优先处理次序由高到低为3、2、1，处理程序的入口地址分别为2000H、2100H、2200H。试编写主程序及中断服务程序（转至相应的入口即可）。答：将3个中断信号经电阻线或，接INT1。 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 00013H LJMP ZDFZ ORG 0040H MAIN：SETB EA SETB EX1 SJMP $ 0RG 0200H ZDFZ:PUSH PSW PUSH ACC JB P1.0,DV0 JB P1.1,DV1 JB P1.2,DV2 INRET:POP ACC POP PSW RETI ORG 2000H DV0:------------ JMP INRET ORG 2100H

DV1:------------ JMP INRET ORG 2200H DV2:------------ JMP INRET 3.外部中断源有电平触发和边沿触发两种触发方式，这两种触发方式所产生的中断过程有何不同？怎样设定？答：当IT0=0时，INT0为电平触发方式。电平触发方式时，CPU在每个机器周期的S5P2采样INT0引脚电平，当采样到低电平时，置IE0＝１向CPU请求中断；采样到高电平时，将IE0清0。在电平触发方式下，CPU响应中断时，不能自动清除IE0标志。电平触发方式时，外部中断源的有效低电平必须保持到请求获得响应时为止，不然就会漏掉；在中断服务结束之前，中断源的有效的低电平必须撤除，否则中断返回之后将再次产生中断。该方式适合于外部中断输入为低电平，且在中断服务程序中能清除外部中断请求源的情况。当IT0=1时，INT0为边沿触发方式。边沿触发方式时，CPU在每个机器周期的S5P2采样INT0引脚电平，如果在连续的两个机器周期检测到INT0引脚由高电平变为低电平，即第一个周期采样到INT0=1，第二个周期采样到INT0=0，则置IE0＝1，产生中断请求。在边沿触发方式下，CPU响应中断时，能由硬件自动清除IE0标志。边沿触发方式时，在相继两次采样中，先采样到外部中断输入为高电平，下一个周期采样到为低电平，则在IE0或IE1中将锁存一个逻辑1。若CPU暂时不能响应，中断申请标志也不会丢失，直到CPU响应此中断时才清0。另外，为了保证下降沿能够被可靠地采样到，INT0和INT1引脚上的负脉冲宽度至少要保持一个机器周期（若晶振频率为12MHz，为1微秒）。边沿触发方式适合于以负脉冲形式输入的外部中断请求。 4.定时/计数器工作于定时和计数方式时有何异同点？答：定时/计数器实质是加1计数器。不同点：设置为定时器模式时，加1计数器是对内部机器周期计数（1个机器周期等于12个振荡周期，即计数频率为晶振频率的1/12）。计数值乘以机器周期就是定时时间。设置为计数器模式时，外部事件计数脉冲由T0或T1引脚输入到计数器。在每个机器周期的S5P2期间采样T0、T1引脚电平。当某周期采样到一高电平输入，而下一周期又采样到一低电平时，则计数器加1，更新的计数值在下一个机器周期的S3P1期间装入计数器。相同点：它们的工作原理相同，它们都有4种工作方式，由TMOD中的M1M0设定，即方式0：13位计数器；方式1：16位计数器；方式2：具有自动重装初值功能的8位计数器；方式3：T0分为两个独立的8位计数器，T1停止工作。 5.定时/计数器的4种工作方式各有何特点？

单片机原理及接口技术第3章习题答案.docx

1>指令：CPU 根据人的意图来执行某种操作的命令指令系统：一台计算机所能执行的全部指令集合机器语言：用二进制编码表示，计算机能直接识别和执行的语言汇编语言：用助记符、符号和数字来表示指令的程序语言高级语言：独立于机器的，在编程时不需要对机器结构及其指令系统有深入了解的通用性语言 2、见第1题 3、操作码［目的操作数］［,源操作数］ 4、寻址方式寻址牢间立即数寻址程序存储器ROM 直接寻址片内RAM 低128B 、特殊功能寄存器寄存器寻址工作寄存器R0 R7、A 、B 、C 、DPTR 寄存器间接寻址片内RAM 低128B 、片外RAM 变址寻址程序存储器（@A+PC,@A+DPTR ）相对寻址程序存储器256B 范围（PC+偏移量）位寻址片内RAM 的20H-2FH 字节地址、部分SFR 5、SFR ：直接寻址，位寻址，寄存器寻址；片外RAM ：寄存器间接寻址 A, 40H ；直接寻址（40H ） A RO, A ；寄存器寻址（A ） - RO Pl, #0F0H ；立即数寻址 0F0—P1 A, @R0 ；寄存器间接寻址（（RO ）） - A P2, Pl ；直接寻址（Pl ） ->P2 最后结果：(RO) =38H, (A) =40H, (PO) =38H, (Pl) = (P2) =0F0H, (DPTR) =3848H, (18H) =30H, OOH) =38H, (38H) =40H, (40H) =40H, (48H) =38H 注意：?左边是内容，右边是单元 7、用直接寻址，位寻址，寄存器寻址 8、 MOV A,DATA ;直接寻址2字节1周期 MOV A,#DATA ;立即数寻址 2字节1周期 6、MOV MOV MOV MOV MOV MOV MOV MOV MOV @R0,30H ；直接寻址（3UH ）（RO ） DPTR,#3848 ；立即数寻址 3848—DPTR 40H,38H ；直接寻址（38H ） ->40H R0,30H ；直接寻址（30H ） ->R0 P0,R0 ；寄存器寻址（RO ） PO 18H, #30H ；立即数寻址 30->18H MOV MOV

单片机原理与接口技术课后习题第9章答案

第九章复习思考题 1. 计算机系统中为什么要设置输入输出接口？输入/输出接口电路是CPU与外设进行数据传输的桥梁。外设输入给CPU的数据，首先由外设传递到输入接口电路，再由CPU从接口获取；而CPU输出到外设的数据，先由CPU输出到接口电路，然后与接口相接的外设获得数据。CPU与外设之间的信息交换，实际上是与I/O接口电路之间的信息交换。 2. 简述输入输出接口的作用。 I/O接口电路的作用主要体现在以下几个方面：（1）实现单片机与外设之间的速度匹配；（2）实现输出数据锁存；（3）实现输入数据三态缓冲；（4）实现数据格式转换。 3. 在计算机系统中，CPU与输入输出接口之间传输数据的控制方式有哪几种？各有什么特点？在计算机系统中，CPU与I/O接口之间传输数据有3种控制方式：无条件方式，条件方式，中断方式，直接存储器存取方式。在无条件方式下，只要CPU执行输入/输出指令，I/O接口就已经为数据交换做好了准备，也就是在输入数据时，外设传输的数据已经传送至输入接口，数据已经在输入接口端准备好；输出数据时，外设已经把上一次输出的数据取走，输出接口已经准备好接收新的数据。条件控制方式也称为查询方式。CPU进行数据传输时，先读接口的状态信息，根据状态信息判断接口是否准备好，如果没有准备就绪，CPU将继续查询接口状态，直到其准备好后才进行数据传输。在中断控制方式下，当接口准备好数据传输时向CPU提出中断请求，如果满足中断响

应条件，CPU则响应，这时CPU才暂时停止执行正在执行的程序，转去执行中断处理程序进行数据传输。传输完数据后，返回原来的程序继续执行。直接存储器存取方式即DMA方式，它由硬件完成数据交换，不需要CPU的介入，由DMA控制器控制，使数据在存储器与外设之间直接传送。 4. 采用74LS273和74LS244为8051单片机扩展8路输入和8路输出接口，设外设8个按钮开关和8个LED，每个按钮控制1个LED，设计接口电路并编制检测控制程序。图9.1题3接口电路原理图接口电路原理图如图9.1 源程序： MOV DPTR,#BFFFH ;设置输入/输出口地址 COMT: MOVX A,@DPTR ;读取开关状态 NOP ;延时，总线稳定 MOVX @DPTR,A ;输出，驱动LED显示 NOP ;延时，总线稳定 AJMP CONT 5. 74LS377是8D触发器，其功能表见表9.17，其中Di为触发器的数据输入端，Qi为触发器的数据输出端，G是使能控制端，CLK是时钟输入端，Q0为建立稳态输入条件之前，锁存器输出Q的状态。采用它为8051单片机扩展1个8位的并行输出口。

MSP430单片机题目答案整理(大部分)

第一章 1. MCU(微控制器单元)与MPU(微处理器单元)的区别 MCU集成了片上外围器件，而MPU不带外围器件，是高度集成的通用结构的处理器。是去除了集成外设的MCU。 2. MSC430单片机的不同系列的差别 MSP430系列单片机具有超低功耗、处理能力强大、片内外设丰富、系统工作稳定、开发环境便捷等显着优势，和其他类型单片机相比具有更好的使用效果、更广泛的应用前景。 3. MSC430单片机主要特点 1.超低功耗 2. 强大的处理能力 3. 高性能模拟技术及丰富的片上外围模块 4. 系统工作稳定 5. 方便高效的开发环境 4. MSC430单片机选型依据选择最容易实现设计目标且性能价格比高的机型。在研制任务重，时间紧的情况下，首先选择熟悉的机型。欲选的机型在市场上要有稳定充足的货源。第二章 1. 从计算机存储器体系结构上看，MSP430单片机属于什么结构冯·诺依曼结构，是一种程序存储器和数据存储器合并在一起的存储器体系结构。 2. RISC与CISC体系结构的主要特征是什么MSP430单片机属于哪种结构 CISC----是复杂指令系统计算机Complex Instruction Set Computer的缩写，MCS-51单片机属于CISC。具有8位数据总线、7种寻址模式，111条指令。 RISC----是精简指令系统计算机Reduced Instruction Set Computer的缩写，MSP430单片机属于RISC。具有16位数据总线、7种寻址模式，27条指令。 3. 对MSP430单片机的内存访问时，可以有哪几种方式读写字数据有什么具体要求字，字节，常字。字访问地址必须是偶数地址单元。 4. MSP430单片机的中断向量表位于什么位置其中存放的是什么内容中断向量表：存放中断向量的存储空间。430单片机中断向量表地址空间：32字节，映射到存储器空间的最高端区域 5. MSP430单片机的指令系统物理指令和仿真指令各有多少条。 27种物理指令-内核指令和24种仿真指令 6. MSP430单片机的指令系统有哪些寻址方式各举一例说明。有7种寻址方式：寄存器寻址，变址寻址，符号寻址，绝对寻址，间接寻址，间接增量寻址，立即数寻址 7. MSP430单片机的CPU中有多少个寄存器其中专用寄存器有哪几个 4个专用寄存器（R0、R1、R2、R3）和12个通用寄存器（R4~R15） R0：程序计数器（PC） R1：堆栈指针（SP）—总是指向当前栈顶 R2：状态寄存器（SR）只用到16位中的低9位 R2/R3：常数发生器(CG1/CG2) 8. 按要求写出指令或指令序列。 9. 写出给定指令或指令序列的执行结果。 10.汇编语言程序的分析与理解。

51单片机基础知识试题题库(含答案)

第二章习题参考答案一、填空题： 1、当MCS-51引脚ALE有效时，表示从P0口稳定地送出了低8位地址。 2、MCS-51的堆栈是软件填写堆栈指针临时在片内数据存储器内开辟的区域。 3、当使用8751且EA=1，程序存储器地址小于1000H 时，访问的是片内ROM。 4、MCS-51系统中，当PSEN信号有效时，表示CPU要从外部程序存储器读取信息。 5、MCS-51有4组工作寄存器，它们的地址范围是 00H~1FH 。 6、MCS-51片内20H~2FH范围内的数据存储器，既可以字节寻址又可以位寻址。 7、PSW中RS1 RS0=10时，R2的地址为 12H 。 8、PSW中RS1 RS0=11时，R2的地址为 1AH 。 9、单片机系统复位后，（PSW）=00H，因此片内RAM寄存区的当前寄存器是第 0 组，8个寄存器的单元地址为 00H ~ 07H 。 10、PC复位后为 0000H 。 11、一个机器周期= 12 个振荡周期= 6 个时钟周期。 12、PC的内容为将要执行的的指令地址。 13、在MCS－51单片机中，如果采用6MHz晶振，1个机器周期为 2us 。 14、内部RAM中，位地址为30H的位，该位所在字节的字节地址为 26H 。 15、若A中的内容为63H，那么，P标志位的值为 0 。 16、8051单片机复位后，R4所对应的存储单元的地址为 04H ，因上电时PSW= 00H 。这时当前的工作寄存器区是第 0 工作寄存器区。 17、使用8031芯片时，需将/EA引脚接低电平，因为其片内无程序存储器。 18、片内RAM低128个单元划分为哪3个主要部分：工作寄存器区、位寻址区和用户RAM区。 19、通过堆栈操作实现子程序调用，首先就要把 PC 的内容入栈，以进行断点保护。调用返回时，再进行出栈保护，把保护的断点送回到 PC 。 20、MCS－51单片机程序存储器的寻址范围是由程序计数器PC的位数所决定的，因为MCS －51的PC是16位的，因此其寻址的范围为 64 KB。 21、MCS-51单片机片内RAM的寄存器共有 32 个单元，分为 4 组寄存器，每组 8 个单元，以R0~R7作为寄存器名称。 22、但单片机的型号为8031/8032时，其芯片引线EA一定要接低电平。二、选择题： 1、当MCS-51复位时，下面说法正确的是（ A ）。 A、 PC=0000H B、 SP=00H C、 SBUF=00H D、 P0=00H 2、PSW=18H时，则当前工作寄存器是（ D ）。 A、 0组 B、 1组 C、 2组 D、 3组 3、MCS-51上电复位后，SP的内容应是（ B ）。 A、 00H B、 07H C、 60H D、 70H 4、当ALE信号有效时，表示（ B ）。 A、从ROM中读取数据 B、从P0口可靠地送出低8位地址 C、从P0口送出数据 D、从RAM中读取数据５、MCS—51单片机的CPU主要的组成部分为（ A ）。 A、运算器、控制器 B、加法器、寄存器 C、运算器、加法器 D、运算器、译码器

单片机原理及应用技术苏家建曹柏荣汪志锋课后习题参考答案

单片机原理及应用技术苏家建课后习题参考答案第三章MCS-51指令系统 3-1 MCS-51指令系统有哪几种寻址方式？按功能分类有哪几种指令？ 3-2 设A=0FH,R0=30H,片内RAM的（30H）=0AH, （31H）=0BH, （32H）=0CH,下列程序段运行后的结果？ MOV A,@R0 ;A=0AH MOV @R0,32H ;(30H)=0CH MOV 32H,A ;(32H)=0AH MOV R0,#31H ;R0=31H MOV A,@R0;A=(31H)=0BH 3-3 （1）R0的内容传送到R1 MOV A,R0 MOV R1,A (2)内部RAM 20H单元的内容传送到A MOV A,20H (3)外部RAM 30H单元的内容传送到R0 MOV R1,#30H MOVX A,@R1 MOV R0,A (4) 外部RAM 30H单元的内容传送到内部RAM 20H单元 MOV R1,#30H MOVX A,@R1 MOV 20H,A (5) 外部RAM 1000H单元的内容传送到内部RAM 20H单元 MOV DPTR,#1000H MOVX A,@DPTR MOV 20H,A (6)程序存储器ROM 2000H单元的内容传送到R1 MOV DPTR,#2000H CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV R1,A (7) RAM 2000H单元的内容传送到内部RAM 20H单元 MOV DPTR,#2000H MOVX A,@DPTR MOV 20H,A (8) RAM 2000H单元的内容传送到外部RAM 30H单元 MOV DPTR,#2000H MOVX A,@DPTR MOV R0,#30H MOVX @R0,A (9) RAM 2000H单元的内容传送到外部RAM 1000H单元

《单片机原理与接口技术(第2版)张毅刚》第5章习题与答案

《单片机原理及接口技术》（第2版）人民邮电出版社第5章I/O口应用-显示与开关/键盘输入思考题及习题5 1．判断下列说法是否正确。 A．HD7279是用于键盘和LED数码管的专用接口芯片。答：对 B．LED数码管的字型码是固定不变的。答：错 C．为给扫描法工作的88非编码键盘提供接口电路，在接口电路中需要提供两个8位并行的输入口和一个8位并行的输出口。答：错 D．LED数码管工作于动态显示方式时，同一时间只有一个数码管被点亮。答：对 2．动态显示的数码管，任一时刻只有一个LED处于点亮状态，是LED的余辉与人眼的“视觉暂留”造成数码管同时显示的“假象”。答：对 3．为什么要消除按键的机械抖动？软件消除按键机械抖动的原理是什么？答：消除按键的机械抖动，避免由于机械抖动造成的对键盘是否按下误判。软件消除按键机械抖动的原理是采用软件延时，躲过键盘按键的机械抖动期。 4．LED的静态显示方式与动态显示方式有何区别？各有什么优缺点？答：静态显示时，欲显示的数据是分开送到每一位LED上的。而动态显示则是数据是同时送到每一个LED上，再根据位选线来确定是哪一位LED被显示。静态显示亮度很高，但口线占用较多。动态显示口线占用较少，但是需要编程进行动态扫描，适合用在显示位数较多的场合。 5．分别写出表5-1中共阴极和共阳极LED数码管仅显示小数点“.”的段码。答：80H（共阴极）；7FH（共阳极）。 6.已知8段共阴极LED数码显示器要显示某字符的段码为7DH(a段为最低位)，此时显示器显示的字符为。答：6 7．已知8段共阳极LED数码显示器要显示字符“6”(a段为最低位)，此时的段码为。。答：82H 8．当键盘的按键数目少于8个时，应采用式键盘。当键盘的按键数目为64个时，应采用式键盘。

单片机原理与运用_第三章答案

第三章单片机的汇编语言与程序设计习题 1.设内部RAM中59H单元的内容为50H，写出当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？ MOV A，59H MOV R0，A MOV A，#00H MOV @R0，A MOV A，#25H MOV 51H，A MOV 52H，#70H 解：MOV A，59H ；A=50H MOV R0，A ；RO=50H MOV A，#00H ；A=00H MOV @R0，A ；50H=00H MOV A，#25H ；A=25H MOV 51H，A ；51H=25H MOV 52H，#70H ；52H=70H

所以：A=25H R0=50H ；50H=00H 51H=25H 2.请选用合适的指令对P0口内容做修改（例如使P0.0~P0.3不变，P0.4~P0.7为0）。解：MOV A，P0 ANL A，0fh Mov P0，A 3.试问外部数据存储器和程序存储器可以用哪些指令来实现？举例说明。解：访问外部数据存储器指令有： MOVX @DPTR，A MOVX DPTR，#0100H MOV @DPTR，A MOVX A，@DPTR MOVX DPTR，#0200H MOV A，@DPTR MOVX A，@Ri MOVX A，@R0 MOVX @Ri，A MOVX @RI，A 访问程序存储器指令有： MOVX A，@A+PC

MOVX A，@A+DPTR 4.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，执行下列程序段后，61H，62H，30H，31H，DPTR及SP中的内容将有何变化？ PUSH 30H PUSH 31H POP DPL POP DPH MOV 30H，#00H MOV 31H，#0FFH 解:PUSH 30H ；61H=24H PUSH 31H ；62=10H SP=62H POP DPL ；DPL=10H POP DPH ；DPH=24H SP=60H MOV 30H，#00H ；30H=00H MOV 31H，#0FFH ；31H=0FFH

单片机原理及应用课后习题参考答案~章

《单片机原理及应用》习题答案第一章计算机基础知识 1-1 微型计算机主要由哪几部分组成？各部分有何功能？答：一台微型计算机由中央处理单元（CPU）、存储器、I/O接口及I/O设备等组成，相互之间通过三组总线（Bus）：即地址总线AB、数据总线DB和控制总线CB来连接。 CPU由运算器和控制器组成，运算器能够完成各种算术运算和逻辑运算操作，控制器用于控制计算机进行各种操作。存储器是计算机系统中的“记忆”装置，其功能是存放程序和数据。按其功能可分为RAM和ROM。输入/输出（I/O）接口是CPU与外部设备进行信息交换的部件。总线是将CPU、存储器和I/O接口等相对独立的功能部件连接起来，并传送信息的公共通道。 1-3 什么叫单片机？其主要由哪几部分组成？答：单片机（Single Chip Microcomputer）是指把CPU、RAM、ROM、定时器/计数器以及I/O接口电路等主要部件集成在一块半导体芯片上的微型计算机。 1-4 在各种系列的单片机中，片内ROM的配置有几种形式？用户应根据什么原则来选用？答：单片机片内ROM的配置状态可分四种：（1）片内掩膜（Mask）ROM型单片机（如8051），适合于定型大批量应用产品的生产；（2）片内EPROM型单片机（如8751），适合于研制产品样机；（3）片内无ROM型单片机（如8031），需外接EPROM，单片机扩展灵活，适用于研制新产品；

（4）EEPROM（或Flash ROM）型单片机（如89C51），内部程序存储器电可擦除，使用更方便。 1-5 写出下列各数的另两种数制的表达形式（二、十、十六进制） 1-6 写出下列各数的BCD参与：第二章MCS-51单片机的硬件结构 2-1 8052单片机片内包含哪些主要逻辑功能部件？答：8052单片机片内包括： ①8位中央处理器CPU一个 ②片内振荡器及时钟电路 ③256B数据存储器RAM。 ④8KB片内程序存储空间ROM ⑤21个特殊功能寄存器SFR ⑥4个8位并行I/O端口（32条线） ⑦1个可编程全双工串行口 ⑧可寻址64KB的外部程序存储空间和外部数据存储空间 ⑨3个16位的定时器/计数器

如何学习并使用MSP430单片机(入门)

如何学习MSP430单片机如何学习MSP430单片机。下面以MSP430系列单片机为例，解释一下学习单片机的过程。（1）获取资料购买有关书籍，并到杭州利尔达公司网站和TI网站获取资料，例如，在网上可以找到FET使用指导、MSP430 F1xx系列、F4xx系列的使用说明和具体单片机芯片的数据说明，可以找到仿真器FET的电路图、实验板电路图、芯片封装知识等大量的实际应用参考电路，当然有些资料是英文的，看懂英文资料是个挑战，学会4、6级英语就是为看资料的。英语难学，但是看资料容易，只要下决心，看完一本资料，就可以看懂所有的相关资料。（2）购买仿真器FET和实验电路板如果经济条件不错，可以直接购买。（3）自制仿真器FET和实验电路板自制仿真器FET，首先要到网上找到FET电路图，然后就可以使用画电路板软件画电路图和电路板图，这又是个挑战。FET电路非常简单，但要把它制作出来还是需要下一番工夫的，找一本有关书，然后练习画原理图，画完原理图后，就学习认识元件封装，再购买元件，这时就可以画电路板图了，一旦画好，将形成的PCB文件交给电路板制作公司，10天后，就可以得到电路板，焊上元件和电缆，等实验电路板做好后，就可以与实验电路板一起调试了。自制实验电路板，需要单片机芯片内部工作原理的知识、封装知识，清楚的知道每一个引脚的功能，还需要数码管、按钮、排电阻、三端稳压器、二极管、散热器、电解电容、普通电容、电阻、钮子开关等元件的知识，对于初学者，可以做一个只有3个数码管、8个按钮、8个发光二极管的简单实验板，这样的实验板，虽然简单，但足可以帮助初学者入门单片机。自制实验电路板与自制FET 一样，首先画电路图，然后买元件，再画电路板。由于MSP430系列芯片是扁平封装，焊接起来有一定难度，这好象是个挑战，但实际上很简单，方法如下：

单片机原理及应用课后习题答案第5章作业学习资料

单片机原理及应用课后习题答案第5章作业

第3章单片机原理课后答案

习题 1. 在MCS-51单片机中，寻址方式有几种？答：寻址方式可分为数的寻址和指令寻址，数的寻址有：常数寻址（立即寻址）、寄存器数寻址（寄存器寻址）、存储器数寻址（直接寻址方式、寄存器间接寻址方式、变址寻址方式）和位寻址，指令的寻址有绝对寻址和相对寻址。 2. 在MCS-51单片机中，哪些寻址方式访问的是片内RAM？答：访问片内RAM寻址有：寄存器寻址、直接寻址方式和寄存器间接寻址方式。 3. 在MCS-51单片机中，哪些寻址方式访问的是片外RAM？答：只有寄存器间接寻址方式访问片外RAM寻址。 4. 在对片外RAM单元的寻址中，用Ri间接寻址与用DPTR间接寻址有什么区别？答：片外数据存储器寻址中，用Ri间接寻址只能访问低端的256字节单元，而用DPTR 作指针间接访问可访问整个64K字节。 5. 在MCS-51单片机中，相对寻址方式的目的地址如何计算？答：目的地址=当前PC+rel=转移指令的地址+转移指令的字节数+rel 6. 在位处理中，位地址的表示方式有哪几种？答：位地址的表示方式有4种： (1) 直接位地址(00H～0FFH)。例如，20H。 (2) 字节地址带位号。例如，20H.3表示20H单元的3位。 (3) 特殊功能寄存器名带位号。例如，P0.1表示P0口的1位。 (4) 位符号地址。例如，TR0是定时/计数器T0的启动位。 7. 写出完成下列操作的指令。 (1) R2的内容送到R3中。 MOV A，R2 MOV R3，A (2) 片内RAM的30H单元内容送到片内RAM的40H单元中。 MOV 40H，30H (3) 片内RAM的30H单元内容送到片外RAM的30H单元中。 MOV A，30H MOV R0，#30H MOVX @R0，A (4) 片内RAM的20H单元内容送到片外RAM的2000H单元中。 MOV A，20H MOV DPTR，#2000H MOVX @DPTR，A (5) 片外RAM的1000H单元内容送到片内RAM的20H单元中。 MOV DPTR，#1000H MOVX A，@DPTR MOV 20H，A (6) 片外RAM的1000H单元内容送到片外RAM的4000H单元中。 MOV DPTR，#1000H MOVX A，@DPTR MOV DPTR，#4000H

单片机原理课后习题整理

第1章思考题及习题1参考答案一、填空 1. 除了单片机这一名称之外，单片机还可称为或。答：微控制器，嵌入式控制器. 3. AT89S52单片机工作频率上限为MHz。答：33 MHz。三、判断对错 1. STC系列单片机是8051内核的单片机。对 2. AT89S52与AT89S51相比，片内多出了4KB的Flash程序存储器、128B的RAM、1个中断源、1个定时器（且具有捕捉功能）。对 3. 单片机是一种CPU。错 4. AT89S52单片机是微处理器。错 5. AT89C52片内的Flash程序存储器可在线写入，而AT89S52则不能。错 6. 为AT89C51单片机设计的应用系统板，可将芯片AT89C51直接用芯片AT89S51替换。对 7. 为AT89S51单片机设计的应用系统板，可将芯片AT89S51直接用芯片AT89S52替换。对 8. 单片机的功能侧重于测量和控制，而复杂的数字信号处理运算及高速的测控功能则是DSP 的长处。对四、简答 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（In System Program），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。

第2章思考题及习题2参考答案一、填空 1. 在AT89S52单片机中，如果采用6MHz晶振，一个机器周期为。答：2μs 2. AT89S52单片机的机器周期等于个时钟振荡周期。答：12

单片机入门常用知识

概述：所谓单片机就是能在一个芯片上完成计算机处理功能的设备，在芯片的内部有计算单元、数据处理单元、程序存储以及常用的外部接口管理单元。在软件程序的管理控制下可实现设计者所需要的功能。最初的单片机受芯片设计密度的限制，功能和性能不强，随着技术的发展，目前的单片机可实现大多数的常用接口功能，软件的存储空间也越来越大，处理能力大幅增加。单片机常用功能：普通端口功能：单片机都带有多个逻辑端口，可作为逻辑状态的输入输出使用，可用于控制或读取外部状态。定时功能：单片机内部包含有定时器，通过对定时时钟进行计数来产生需要的延时，延时的长短可通过设置定时器的计数值来设置。中断功能：单片机内部设定有多个中断入口，每当产生中断条件后，程序自动跳入到中断入口，通过中断入口的跳转指令转到中断处理程序，执行完后返回到产生中断跳转程序处的下一个指令地址。在单片机接口上，有专用的中断管脚，可设置为电平中断或边沿中断，当管脚出现条件时，设置对应的中断标志，触发相应中断。除了管脚中断，串口、定时、A/D等几乎都可产生中断。同时，中断的响应还需要设置对应的寄存器到要求的状态才可。串口功能：串口相对于并口来说，数据是通过一个管脚送出或读入，数据长度一般为8位，按顺序移位送出。串口特点具有实用管脚少，应用方式灵活的特点，通过RS232电平转换可直接和计算机的串

口进行通讯。 A/D功能：可直接输入模拟信号，软件发出转换信号后，信号的幅值可通过转换变换为数值信号送对应的寄存器上。 D/A功能：可直接输出模拟信号，信号的幅值可通过D/A端口的设置数值来设定。以上为常用功能，有些单片机还有SPI、USB、CAN等多种接口外部常用设备：显示和输入：单片机的处理信息一般通过液晶屏或数码管来显示处理内容，液晶屏或数码管可直接连接到单片机管脚上，按照显示需求设置软件即可，输入多用按键输入，也可直接连接到单片机管脚上，软件通过监测管脚状态可获得按键信息。串口应用：单片机串口信号一般为TTL电平，外部常用RS232或RS485，在应用中需要加对用的转换芯片或模块。开发环境：单片机储存的程序为二进制格式，把程序写入到单片机需要专用的设备，早期完成这个功能采用编程器来完成，编程器通过打印机口或串口以及USB口和计算机连接，单片机则通过可锁插座装入到编程器上，通过计算机上的软件选择好单片机型号，读入要下载的二进制软件，然后运行编程，则完成下载。目前，则是通过仿真器（下载线）来完成，一般是通过USB口连接计算机，计算机上下载功能和仿真功能集合到一起。通过编译软件把软件编译成二进制文件，然后直接下载即可。下载后的软件可通过仿真运行进行调试。

单片机原理及应用课后习题答案第5章作业

第五章中断系统作业 1. 外部中断1所对应的中断入口地址为（）H。 2. 对中断进行查询时，查询的中断标志位共有、_ _、、 _ 和_ 、_ _ 六个中断标志位。 3．在MCS-51中，需要外加电路实现中断撤除的是:（） (A) 定时中断 (B) 脉冲方式的外部中断 (C) 外部串行中断 (D) 电平方式的外部中断 4．下列说法正确的是：（） (A) 同一级别的中断请求按时间的先后顺序顺序响应。（） (B) 同一时间同一级别的多中断请求，将形成阻塞，系统无法响应。（） (C) 低优先级中断请求不能中断高优先级中断请求，但是高优先级中断请求能中断低优先级中断请求。（） (D) 同级中断不能嵌套。（） 5．在一般情况下8051单片机允许同级中断嵌套。（） 6．各中断源对应的中断服务程序的入口地址是否能任意设定? （） 7．89C51单片机五个中断源中优先级是高的是外部中断0，优先级是低的是串行口中断。（） 8．各中断源发出的中断申请信号，都会标记在MCS－51系统中的（）中。（A）TMOD （B）TCON/SCON （C）IE （D）IP 9. 要使MCS-51能够响应定时器T１中断、串行接口中断，它的中断允许寄存器 IE的内容应是（）（A）98H （B）84H （C）42 （D）22H 10．编写出外部中断1为负跳沿触发的中断初始化程序。 11.什么是中断？其主要功能是什么？ 12. 什么是中断源？MCS-51有哪些中断源？各有什么特点？ 13. 什么是中断嵌套？ 14．中断服务子程序与普通子程序有哪些相同和不同之处？ 15. 中断请求撤除的有哪三种方式？ 16. 特殊功能寄存器TCON有哪三大作用？ 17. 把教材的P82页的图改为中断实现，用负跳变方式，中断0（INT0）显示“L2”，中断1（INT1）显示“H3”。（可参考第四章的电子教案中的例子） 18.第5章课后作业第9题。第五章中断系统作业答案 1. 外部中断1所对应的中断入口地址为（0013）H。 2. 对中断进行查询时，查询的中断标志位共有 IE0 、_TF0_、IE1 、 TF1_ 和_TI 、_RI_六个中断标志位。【实际上只能查询TF0、TF1、TI、RI】 3．在MCS-51中，需要外加电路实现中断撤除的是:（D） (A) 定时中断 (B) 脉冲方式的外部中断 (C) 外部串行中断 (D) 电平方式的外部中断 4．下列说法正确的是：（A C D ） (A) 同一级别的中断请求按时间的先后顺序顺序响应。（YES）

单片机原理及应用第三章习题答案

习题三 1．在MCS-51单片机中，寻址方式有几种？其中对片内RAM 可以用哪几种寻址方式？对片外RAM可以用哪几种寻址方式？答：寻址方式可分为数的寻址和指令寻址，数的寻址有：常数寻址（立即寻址）、寄存器数寻址（寄存器寻址）、存储器数寻址（直接寻址方式、寄存器间接寻址方式、变址寻址方式）和位寻址，指令的寻址有绝对寻址和相对寻址。片内RAM寻址有：寄存器寻址、直接寻址方式和寄存器间接寻址方式。片外RAM寻址有：寄存器间接寻址方式。2．在对片外RAM单元寻址中，用Ri间接寻址与用DPTR 间接寻址有什么区别？答：片外数据存储器寻址中，用Ri间接寻址只能访问低端的256字节单元，而用DPTR作指针间接访问可访问整个64K字节。 3．在位处理中，位地址的表示方式有哪几种？答：1．直接位地址（00H~0FFH）。例如：20H 2．字节地址带位号。例如：20H.3表示20H单元的3位。 3．特殊功能寄存器名带位号。例如：P0.1表示P0口的1位。 4．位符号地址。例如：TR0是定时/计数器T0的启动位。 4．写出完成下列操作的指令。（1）R0的内容送到R1中。 MOV A，R0 MOV R1，A （2）片内RAM的20H单元内容送到片内RAM的40H单元中。 MOV 40H，20H （3）片内RAM的30H单元内容送到片外RAM的50H单元中。 MOV A，30H MOV R0，#50H MOVX @R0，A （4）片内RAM的50H单元内容送到片外RAM的3000H 单元中。 MOV A，50H MOV DPTR，#3000H MOVX @DPTR，A （5）片外RAM的2000H单元内容送到片内RAM的20H 单元中。 MOV DPTR，#2000H MOVX A，@DPTR MOV 20H，A （6）片外RAM的1000H单元内容送到片外RAM的4000H 单元中。 MOV DPTR，#1000H MOVX A，@DPTR MOV DPTR，#4000H MOV @DPTR，A （7）ROM的1000H单元内容送到片内RAM的50H单元中。 MOV A，#0 MOV DPTR，#1000H MOVC A，@A+DPTR MOV 50H，A （8）ROM的1000H单元内容送到片外RAM的1000H单元中。 MOV A，#0 MOV DPTR，#1000H MOVC A，@A+DPTR MOVX @DPTR，A 5．区分下列指令有什么不同？（1）MOV A，20H和MOV A，#20H 答：前者源操作数是直接寻址，后者源操作数立即寻址。（2）MOV A，@R1和MOVX A，@R1 答：前者源操作数是访问片内数据存储器，后者源操作数访问片外数据存储器低256字节。（3）MOV A，R1和MOV A，@R1 答：前者源操作数是寄存器寻址，后者源操作数寄存器间接寻址。（4）MOVX A，@R1和MOVX A，@DPTR 答：前者源操作数是访问片外数据存储器低256字节，后者源操作数访问片外数据存储器整个64K字节。（5）MOVX A，@DPTR和MOVC A，@A+DPTR 答：前者源操作数是访问片外数据存储器，后者源操作数访问程序数据存储器。 6．设片内RAM的（20H）=40H，（40H）=10H，（10H）=50H，（P1）=0CAH。分析下列指令执行后片内RAM的20H、40H、10H单元以及P1、P2中的内容。 MOV R0，#20H ；R0=20H MOV A，@R0 ；A=40H MOV R1，A ；R1=40H MOV A，@R1 ；A=10H MOV @R0，P1 ；（40H）=0CAH MOV P2，P1 ；P2=0CAH MOV 10H，A ；（10H）=10H 1

单片机原理及接口技术张毅刚第5章习题及答案

第5章 I/O口应用-显示与开关/键盘输入思考题及习题5 1．判断下列说法是否正确。 A．HD7279是用于键盘和LED数码管的专用接口芯片。答：对 B．LED数码管的字型码是固定不变的。答：错 C．为给扫描法工作的88非编码键盘提供接口电路，在接口电路中需要提供两个8位并行的输入口和一个8位并行的输出口。答：错 D．LED数码管工作于动态显示方式时，同一时间只有一个数码管被点亮。答：对 2．动态显示的数码管，任一时刻只有一个LED处于点亮状态，是LED的余辉与人眼的“视觉暂留”造成数码管同时显示的“假象”。答：对 3．为什么要消除按键的机械抖动软件消除按键机械抖动的原理是什么答：消除按键的机械抖动，避免由于机械抖动造成的对键盘是否按下误判。软件消除按键机械抖动的原理是采用软件延时，躲过键盘按键的机械抖动期。 4．LED的静态显示方式与动态显示方式有何区别各有什么优缺点答：静态显示时，欲显示的数据是分开送到每一位LED上的。而动态显示则是数据是同时送到每一个LED上，再根据位选线来确定是哪一位LED被显示。静态显示亮度很高，但口线占用较多。动态显示口线占用较少，但是需要编程进行动态扫描，适合用在显示位数较多的场合。 5．分别写出表5-1中共阴极和共阳极LED数码管仅显示小数点“.”的段码。答： 80H（共阴极）；7FH（共阳极）。 6. 已知8段共阴极LED数码显示器要显示某字符的段码为7DH(a段为最低位)，此时显示器显示的字符为。答：6 7．已知8段共阳极LED数码显示器要显示字符“6”(a段为最低位)，此时的段码为。。答：82H 8．当键盘的按键数目少于8个时，应采用式键盘。当键盘的按键数目为64个时，应采用式键盘。答：独立式，矩阵式

(最新整理)单片机原理与运用-第三章答案

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第三章单片机的汇编语言与程序设计习题 1.设内部RAM中59H单元的内容为50H，写出当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？ MOV A，59H MOV R0,A MOV A，#00H MOV @R0,A MOV A，＃25H MOV 51H,A MOV 52H，#70H 解： MOV A，59H ； A=50H MOV R0,A ; RO=50H MOV A，＃00H ; A=00H MOV ＠R0，A ； 50H=00H MOV A，#25H ； A=25H MOV 51H，A ; 51H=25H MOV 52H,＃70H ; 52H=70H 所以：A=25H R0=50H ; 50H=00H 51H=25H

2.请选用合适的指令对P0口内容做修改（例如使P0。0~P0。3不变，P0。4~P0。7为0）. 解： MOV A，P0 ANL A，0fh Mov P0,A 3.试问外部数据存储器和程序存储器可以用哪些指令来实现?举例说明。解：访问外部数据存储器指令有: MOVX ＠DPTR，A MOVX DPTR，＃0100H MOV ＠DPTR，A MOVX A，@DPTR MOVX DPTR，#0200H MOV A，＠DPTR MOVX A，＠Ri MOVX A,＠R0 MOVX ＠Ri，A MOVX ＠RI，A 访问程序存储器指令有： MOVX A，＠A+PC MOVX A,@A+DPTR 4.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，执行下列程序段后，61H，62H，30H,31H,DPTR及SP中的内容将有何变化？