单片机课后答案
第二章
1、MCS-51系列单片机内部有哪些主要的逻辑部件？P10
答：MCS-51系列单片机内部的逻辑部件主要有：算术/逻辑部件ALU、累加器A、只读存储器ROM、随机存储器RAM、指令寄存器IR、程序计数器PC、定时器/计数器、I/O接口电路、程序状态寄存器PSW、寄存器组。
3、MCS-51内部RAM区功能如何分配？如何选用4组工作寄存器中的一组作为当前的工作寄存器组？位寻址区域的字节地址范围是多少？P13-P15
答：MCS-51内部RAM的地址空间为00H-7FH，128B，按功能分为3个区域。00H-1FH 的32B单元是4个工作寄存器组，单片机执行程序时，具体使用哪一组是通过对PSW的RS1、RS0两位的设置来实现；20H-2FH的16B共128位，是可以按位寻址的内部RAM区；30H-7FH的80B单元是只能按字节寻址的内部RAM区。
5、8031设有4个8位并行端口，若实际应用8位I/O口，应使用P0-P3中的哪个端口传送？16位地址如何形成？P19-P21
答：
?P1口是专门供用户使用的I/O口，是准双向接口，故可以使用P1口传送；
?P0口既可作地址/数据总线使用，又可作通用I/O使用。一方面用来输出外部存储器或I/O的低8位地址，另一方面作为8位数据输入/输出口，故由P0口输出16位地址的低8位；
?P2口可作通用I/O口使用，与P1口相同。当外接存储器或I/O时，P2口给出地址的高8位，故P2口输出16位地址的高8位。
8、MCS-51的时钟周期、机器周期、指令周期是如何分配的？当振荡频率为10MHz 时，一个机器周期为多少微妙？P25
答：CPU执行一条指令的时间称为指令周期，它是以机器周期为单位的。MCS-51典型的指令周期为一个机器周期，每个机器周期由6个状态周期组成，每个状态周期由2个时钟周期（振荡周期）组成。
当振荡频率为10MHz时，一个机器周期为12/10M Hz=1.2us。
9、在MCS-51扩展系统中，片外程序存储器和片外数据存储器地址一样时，为什么不会发生冲突？P12；P13、P18
答：1、程序存储器和数据存储器物理上是独立的，寻址片外程序存储器和片外数据存储器的寻址方式、寻址空间和控制信号不同。
2、对外部程序存储器访问使用MOVC指令；对外部数据存储器访问使用MOVX指令。
10、MCS-51的P3口具有哪些第二种功能？P19表2-6
答： P3.0 RXD（串行输入口） P3.1 TXD（串行输出口）
P3.2 INT0（外部中断0） P3.3 INT（外部中断1）
P3.4 T0（定时器0外部中断） P3.5 T1（定时器1外部中断）
P3.6 WR（外部数据存储器写信号）P3.7 RD（外部数据存储器读信号）
11、位地址7CH与字节地址7CH有哪些区别？位地址7CH具体在内存中什么位置？P14
答：位地址7CH与字节地址7CH在RAM中的位置不同，寻址方式也不用。位地址7CH在内部RAM区2FH中，可以位寻址；字节地址7CH在用户区中，只能按字节寻址。
第三章
2、什么是寻址方式？MCS-51单片机有哪几种寻址方式？P36
答：寻址方式是指令中确定操作数的形式。MSC-51单片机有立即数寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、变址寻址、相对寻址、位寻址。
3、指出下列指令中画线的操作数的寻址方式？P36
MOV R0, #55H ；立即寻址
MOV A, 2AH ；直接寻址
MOV A, @R1 ；寄存器间接寻址
MOV @R0, A ；寄存器寻址
DIV A, B ；寄存器寻址
ADD A, R7 ；寄存器寻址
MOVX A, @DPTR ；寄存器间接寻址
MOV DPTR, #0123H ；立即寻址
MOVC A, @A+DPTR ；基址加变址寻址
INC DPTR ；寄存器寻址
7、为什么要进行十进制调整？调整方法是什么？P49
答：十进制表示用BCD码规则，相加大于10进位；运算用二进制规则，相加大于16进位。所以要进行十进制调整。调整方法：数的低四位大于9或标志位AC=1，则低四位加06H调整。高四位大于9或标志位CY=1则高四位加60H。
8、编程实现两个一字节压缩型BCD码的减法。设被减数地址在R0中，减数地址在R1中，差仍存于被减数地址单元中。？
答： CLR C
MOV A,#9AH
SUBB A,@R1
ADD A,@R0
DA A
MOV @R0，A
9、把片外数据存储器8000H单元中的数据读到累加器中，应用哪几条指令？P45例3.7
答： MOV DPTR, #8000H
MOV A, @DPTR
10、已知内部RAM中，(A) =35H，(R0) =6FH，(P1) =0FCH，(SP) =0C0H。分别写出下列各条指令的执行结果。P41-
(1) MOV R0, A ； (R0)=35H P41（2）
(2) MOV @R0, A ； (6FH)=35H P42（4）
(3) MOV A, #90H ； (A)=90H P41（1）
(4) MOV A, 90H ； (A)=(90H) P41（1）
(5) MOV 80H, #81H ； (80H)=81H P42（3）
(6) MOVX @R0, A ； (6FH)=35H P45 2
(7) PUSH A ； (0C1H)=35H,(SP)=0C1H P43（6）
(8) SWAP A ； (A)=53H P44（8）
(9) XCH A, R0 ； (A)=6FH,(R0)=35H P44（7）
第四章
2、在汇编语言程序设计中，为什么要采用标号来表示地址？标号的构成原则是什么？使用标号有什么限制？注释段起什么作用？P69
答：采用标号便于在编写程序时,实现跳转、循环等程序控制转移。
标号位于语句的开始，由以字母开头的字母和数字组成，它代表语句的地址。标号与指令间要用冒号“：”分开，标号与“：”之间不能有空格，“：”与操作码之间可以有空格。
注释段放在语句的最后，以冒号开始，为不可执行部分，对程序进行解释性说明。
3、MCS-51汇编语言有哪几条常用的伪指令？各起什么作用？P70-P72
答：MCS-51汇编语言有以下常用的伪指令：
1、设置起始地址伪指令ORG（Origin）
格式：ORG 起始地址
作用：ORG伪指令总是出现在每段源程序或数据块的开始，可以使程序、子程序和数据快存放在存储器的任何位置。若在源程序中不放ORG指令，则汇编将从0000H单元开始编排目标程序。ORG定义控件地址应由从小到大，且不能重叠。
2、定义字节伪指令DB（Define Byte）
格式：<标号：>DB <项或项表>
作用：把项或项表的数值存入从标号开始的连续单元中。
3、定义字伪指令DW（Define Word）
格式：<标号：>DW <项或项表>
作用：基本含义与DB相同，不同的是DW定义16位数据。
4、预留存储区伪指令DS（Define Storage）
格式：<标号：>DS <表达式>
作用：由标号指定的单元开始，定义一个存储区，以给程序使用。存储区内预留的存储单元数由表达式的值决定。
5、为标号赋值伪指令EQU
格式：<标号：>EQU 数或汇编符号
作用：将操作数中的地址或数据赋给标号字段的标号，故又称为等值指令。
6、数据地址赋值伪指令DATA
格式：<标号：>DATA <数或表达式>
作用：其功能和EQU类似，但有以下区别。
（1）用DATA定义的标识符汇编时作为标号登记在符号表中，所以可以先使用后定义；而EQU定义的标识符必须先定义后使用。
（2）用EQU可以把一个汇编符号赋给字符名，而DATA只能把数据赋给字符名。（3）DATA可以把一个表达式赋给字符名，而DATA只能把数据赋给字符名。（4）DATA常在程序中用来定义数据地址。
7、位地址符号伪指令BIT
格式：字符名 BIT 位地址
作用：把位地址赋给字符名称
8、源程序结束伪指令END
格式：<标号：>END <表达式>
作用：END命令通知汇编程序结束汇编。在END之后，所有的汇编语言指令均不作处理。如果没有这条指令，汇编程序通常会给出“警告”指示。
6、外部RAM中从1000H到10FFH有一个数据区，现在将它传送到外部RAM中2500H 单元开始的区域中，编写有关程序。COMPARE WITH P80 例4.10
答： START: MOV R0，#00H
MOV DPTR,#1000H
LOOP: MOVX A,@DPTR
MOV DPH,#25H
MOVX @DPTR,A
MOV DPH,#10H
INC DPTR
INC R0
DJNZ R0，LOOP
SJMP $
11、设系统晶体振荡频率为12MHz，请编写延时50ms的延时子程序。P81例4.11 答：使用12MHz晶振时，1个机器周期为1us，一条DJNZ耗时2us，采用双重循环方法，50ms=2us*250*100，程序如下：
DL50MS： MOV R4, #100
DELAY1： MOV R3 , #250
DELAY2： DJNZ R3, DELAY2
DJNZ R4, DELAY1
RET
12、分析下列程序中各条指令的作用，并说明运行后相应寄存器和内存单元的结果。
MOV A, #34H ； (A)=34H
MOV B, #0ABH ； (B)=0ABH
MOV 34H, #78H ； (34H)=78H
XCH A, R0 ； (A),(R0)互换
XCH A, @R0 ； (A),((R0))互换
XCH A, B ； (A),(B)互换
SJMP $ ；暂停
第五章：
2、8051单片机的定时器/计数器有哪几种工作方式？各有什么特点？P105
答： 8051单片机的定时器/计数器有4种工作方式，分别是：
工作方式0：M1M0=00，为13位定位器/计数器，其计数器由THi的全8位和TLi 的低5位构成，TLi的高3位未用。当TLi的低5位计满时，向THi进位，THi 溢出后对中断标志位TFi 置“1”，并申请中断。Ti是否溢出可用软件查询TFi 是否为“1”。
计数器范围为1-8192，如需再次定时或计数，需要用指令重置时间常数。
工作方式1：M1M2=01，与工作方式0基本相同，不同之处在于其为16位定时器/计数器，计数值范围为1-65536，如需再次定时或计数，需要用指令重置时间常数。
工作方式2：M1M0=10，为可重装初值的8位定时器/计数器。把16位的计数器拆成两个8位计数器，TLi用作8位计数器，THi用来保存初值。每当TLi计满溢出时，可自动将THi的初值再装入TLi，继续计数，循环重复。其计数范围为1-256。
这种工作方式可省去用户软件中重装初值的程序，并可产生相当精度的定时时间，特别适合于产生周期性脉冲及作为串行口波特率发生器，缺点是计数长度太小。工作方式3：M1M0=11，该工作方式只适用于T0。T0在该工作方式被分成两个相
互独立的8位计数器，其中TL0既可以作计数器使用，又可以作定时器使用。而TH0只能作8位定时使用，并占用了T1的控制启动位TR1和溢出标志位TF1。T1只能工作在方式0、方式1或方式2，只能用在不需中断控制的场合。
工作方式3是为了在使用串行口时，需要两个独立的计数器而特别提供的。因为此时把定时器1规定用作串行通信的波特率发生器，并设定为工作方式2，使用时只要将计数器初值送到计数器寄存器即开始工作，启动后不需要软件干预，也不使用溢出标志。
9、设晶振频率为6MHz。编程实现：使用定时器T0工作在方式2、定时，在P1.4输出周期为100us，占空比为4:1的矩形脉冲。
答：使用晶体振荡器频率为6MHz时，1个机器周期为2us。欲使占空比为4:1，可将矩形脉冲分为5份，前4份P1.4输出高电平，第5份输出低电平。计数初值：计数初值满足：（256-Y）*2us=20us，解得计数初值为Y=246=0F6H，则TH0=TL0=0F6H。
ORG 2000H
START: MOV TMOD, #02H //定时器0，定时方式2
MOV TL0,0F6H //初值送TL0
MOV TH0,0F6H //初值送TH0
SETB P1.4 //P1.4置高
SETB TR0 //允许T0计数
LOOP: MOV R0， #4 //由于是4:1，故计数周期定为4
WAIT1: JNB TF0，WAIT1 //等待定时器T0溢出标志位
CLR TF0 //软件清零TF0
DJNZ R0，WAIT1 //判断R0是否等于0，即判断是否循环了四次
CPL P1.4 //对P1.4取反
WAIT2: JNB TF0，WAIT2//等待定时器T0溢出标志位，即判断是否循环一次CLR TF0 //软件清零TF0
CPL P1.4 //对P1.4再次取反
SJMP LOOP //程序循环运行
第六章
2、MCS-51单片机的串行口共有哪几种工作方式？各有什么特点和功能？P129 答： MCS-51单片机的串行口共有以下四种工作方式：
工作方式0：SM1SM0=00，为同步移位寄存器。当一个数据写入串行口发送缓冲器时，串行口即将8位数据以fosc/12的固定波特率从RXD引脚输出，低位在先，
TXD为移位脉冲信号输出端。发送完8位数据后中断标志位T1置“1”。
特点是：移位寄存器的发送和接收以8位为一帧，不设起始位和停止位，低位在前高位在后，波特率固定，一个机器周期移位一次。
工作方式1：SM1SM0=01，串行口被定义为波特率可变的8位异步通信接口。方式1的波特率=(2smod/32) x定时器T1的溢出率
特点为：一帧信息为10位，其中1位起始位“0”，8位数据位（地位在前）和一位停止位“1”，其波特率可变。
工作方式2：SM1SM0=10，串行口被定义为9位异步通信接口。
方式2的波特率=(2smod/64) x 振荡器频率
特点是：一帧信息为11位，1位起始位“0”，8位数据位（低位再前），1位可编程为“1”或“0”的第9位数据，1位停止位“1”。
工作方式3：SM1SM0=11，串行口被定义为波特率可变的9位异步通信方式，除了波特率外，方式3和方式2完全相同。
方式3的波特率=(2smod/32) x 定时器T1的溢出率
特点：一帧信息为11位，1位起始位“0”，8位数据位（低位在先），1位可编程为“1”或“0”的第9位数据，1位停止位“1”。
3、MCS-51单片机4种工作方式的波特率应如何确定？P134
答： MCS-51单片机波特率的确定方法：
（1）方式0的波特率=fosc/12
（2）方式1的波特率=(2smod/32) x定时器T1的溢出率。
（3）方式2的波特率=(2smod/64) x 振荡器频率
（4）方式3的波特率=(2smod/32) x 定时器T1的溢出率
7、请用查询法编写程序实现串行口工作方式1下的发送程序。设单片机主频为11.0592MHz，波特率为1200bps、发送数据缓冲区在外部RAM，起始地址为1000H，数据块长度为30B，采用偶校验（其他条件自设）。
答：
1）设数据为ASCII码形式，最高位作为奇偶校验位。
2） T1作为波特率发生器，工作于方式2。
3）设SMOD=0。
4）串行口工作在方式1
5）波特率为1200bps
通过计算得T1的时间常数为0E8H。
程序如下：
ORG 1000H
START： MOV TMOD, #20H ；T1工作方式2
MOV TL1, #0E8H
MOV TH1, #0E8H
MOV PCON, #00H ；SMOD=0波特率不倍增
SETB TR1 ；启动T1
MOV SCON, #40H ；串行口工作方式1
MOV DPTR, #1000H ;
MOV R2, #30 ；计数值30
LOOP： MOVX A, @DPTR
MOV C, P ；送奇偶标志
MOV ACC.7, C ；
MOV SBUF, A ；发送字符
WAIT： JNB TI, WAIT ；
CLR TI ；
INC DPTR
DJNZ R2,LOOP
AJMP START
第七章
1、MCS-51有几个中断源？有几级中断优先级？各中断标志如何产生？又如何清除？ P149
答：5个中断源：2个外部中断INT0、INT1，3个内部中断T0、T1、串行口。2个优先级：高级中断和低级中断，由用户定义。
中断标志的产生：
(1) 外部中断可以设置边沿触发或者电平触发，边沿触发进入中断程序后硬件自动清中断标志，电平触发需要软件清标志位；
(2) 定时器T0，T1计数溢出产生中断，进入中断程序硬件自动清标志位；
(3) 串行口发送完成或者接收到数据就触发中断，由于是两个中断标志共享一个中断向量，所以需要在中断程序里由软件判断是发送中断还是接受中断，并且只能由软件清标志位；
中断请求的清除：
(1) 定时中断由硬件自动撤除定时中断响应后，硬件自动把标志位（TFx）清零。
(2) 外部中断的自动与强制撤除
若外部中断以脉冲方式触发，则由硬件自动地把标志位（IEx）清零。24 若以电
平方式触发，则需由外部电路和软件配合撤除。
(3)串行中断软件撤除CLR TI； CLR RI；
2、什么是中断优先级？优先级的处理原则是什么？P151
答： CPU一般与多个中断源相连，因此有多个中断同时发生的可能，为使系统能及时响应并处理发生的所有中断，系统根据引起中断事件的重要性和紧迫程序，将中断源分为若干个级别，称作中断优先级；
中断优先级的处理原则：
1、低优先级中断请求不能打断高优先级的中断服务；但高优先级中断请求可以打断低优先级的中断服务，从而实现中断嵌套。
2、如果一个中断请求已被响应，则同级的其他中断响应将被禁止。
3、如果同级的多个请求同时出现，则按CPU查询次序确定哪个中断请求被响应。其查询次序为：外部中断0→定时中断0→外部中断1→定时中断１→串行中断。8试编写一段对中断系统初始化的程序，使之允许INT0、INT1、T0和串行口中断，且使串行口中断为高优先级中断。 P150、P151
答：
允许INT0、INT1、T0和串行口中断
，EX0=1（中断）。故IE=97H；
串行口中断为高优先级中断
MOV IE #97H
MOV IP #10H
第八章
9、 MCS-51单片机利用4KB的EPROM 2764和2KB的 SRAM 6116及74HC138译码器，构成一个具有8KB ROM, 16KB RAM的存储器系统，给出硬件连接图并指出各芯片地址范围。
答：需要两个2764和8个6116。
-----------------------
10单片机技术课程设计
实验地点：9教南4层微机接口实验室
1、教学目标：
使学生应用单片机技术的基本知识和基本技能，初步形成解决实际问题的能力及实际动手的能力。能正确使用实验开发平台或仿真器，会观察实验现象、记录有关数据，并能通过分析得出正确结论。学会阅读、分析或设计简单的单片机应用系统线路图及设备的线路方框图。能阅读和编写简单的汇编程序或C51语言程序。熟悉单片机系统的开发、研制过程，初步具备设计和调试单片机应用系统的能力；并逐步培养学生的辩证思维能力，提高学生的全面素质。
2、实验体系：
单片机课程设计以设计型题目为主，每个设计题目都是一个具体应用，部分题目涉及到的内容较多，有相当的难度，属于综合型设计题目。
3、课程设计题目清单：
题目类型性质
（1）电子时钟综合型选做
（2） LCD字符型液晶显示器控制综合型选做
（3）步进电机控制综合型选做
（4）基于单片机的低频信号发生器综合型选做
（5）点阵式LED显示器控制综合型选做
（6）电子音调发生器综合型选做
（7）简易数字电压表综合型选做
（8）单片机间串行通信综合型选做
（9）单片机间CAN通信综合型选做
（10）自选题（万年历）
4、每个实验项目：
一、电子时钟
（一）实验目的
学习8051定时器时间计时处理、按键扫描及LED数码管显示的设计方法。（二）设计任务及要求
利用实验平台上4个LED数码管，设计带有闹铃功能的数字时钟，要求：1．在4位数码管上显示当前时间。显示格式“时时分分”
2．由LED闪动做秒显示。
3．利用按键可对时间及闹铃进行设置，并可显示闹铃时间。当闹铃时间到蜂鸣器发出声响，按停止键使可使闹铃声停止。
（三）工作原理及设计思路
利用单片机定时器完成计时功能，定时器0计时中断程序每隔5ms中断一次并当作一个计数，每中断一次计数加1，当计数200次时，则表示1s到了，秒变量加1，同理再判断是否1min钟到了，再判断是否1h到了。为了将时间在LED数码管上显示，可采用静态显示法和动态显示法，由于静态显示法需要数据锁存器等较多硬件，可采用动态显示法实现LED显示。其显示电路如图1
图1
闹铃声由交流蜂鸣器产生，电路如图2，当P1.7输出不同频率的方波，.蜂鸣器便会发出不同的声音。
图2
（四）思考题
1．如何利用定时器完成计时功能？
2． LED静态显示及动态显示的工作过程是怎样的？
（五）拓展题
使数字时钟的闹铃为音乐。
二、LCD字符型液晶显示器控制
（一）实验目的
1．掌握单片机扩展液晶显示接口的设计与编程。
2．利用液晶显示器显示字符。
（二）设计任务及要求
在实验平台上扩展一块LCD点阵字符型液晶显示器，要求：
设计接口电路并编程使液晶显示器显示字符“ZKS-03 good”；并用按键输入与显示数字。
（三）工作原理及设计思路
点阵字符型液晶显示器是专门用于显示数字、字母图形符号及少量自定义字符的显示器。在zks-03实验仪上有一标准的LCD液晶显示器接口J4，标注为DS1602。它与P87C52X2单片机以总线方式连接，其硬件连接如图3所示。
图3 单片机总线连接方式
由此可以看出LCD的命令寄存器的地址为：0xf800而数据寄存器的地址是：0xf801。
实验箱上的J4接口如图4所示：
J4 J5
DS1602(SIP16) LCD_L
图4
从左到右对应的管脚分别为：
1：GND
2：VCC
3：V0——接0～5V电压，调节LCD的对比度（实验箱上让它接地，使对比度达到最大）
4：RS——寄存器选择：“0”选指令寄存器；“1”选数据寄存器
5：R/W——“1”读操作；“0”写操作
6：EN——使能信号
7～14：DB0～DB7——八位双向数据信号线
15～16：LCD背光电源
将液晶显示器与J4接口对应连接好，编写读写程序，便对液晶显示器进行控制。（四）思考题
单片机如何控制字符型液晶显示器？
（五）拓展题
利用单片机控制图形点阵式液晶显示器。
三、步进电机控制
（一）实验目的
1．了解步进电机控制的基本原理。
2．掌握控制步进电机转动的编程方法。
（二）设计任务及要求
在实验平台上扩展一个二相直流步进电机。要求：
利用单片机通过开关控制步进电机的2挡转速及转动方向，并在数码管上显示转速档次及转动方向。单片机输出脉冲序列，驱动步进电机转动，设置3个控制开关K0-K2，其中K0-K1控制步进电机转速，K2控制步进电机转向。K0-K1中任一开关为“1”时步进电机启动。K2为“1” 电机正转，为“0”电机反转。（三）工作原理及设计思路
步进电动机是一种将电脉冲信号转换成相应的角位移（或线位移）的机电元件。通过对步进电机每相线圈中电流的顺序切换来使电机做步进式旋转。驱动电路由脉冲信号来控制，单片机按顺序给绕组施加有序的脉冲电流，就可以控制电机的转动。转动的角度大小与施加的脉冲数成正比，转动的速度与脉冲频率成正比，
而转动的方向则与脉冲的顺序有关。
本实验可使用二相四拍步进电机。步进电机用直流＋5V电压，每相电流为0.16A，电机线圈由四相组成：
即：φ1（BA）；φ2（BB）
φ3（BC）；φ4（BD）
图5
－φ1，又返回到φ1－φ2，按这种顺序切换，电机轴按顺时针方向旋转。
步进电机绕组的驱动电流一般为数百毫安，不能直接由I/O口驱动，必须加功率驱动电路，实验仪上所采用的步进电机功率驱动电路如图6所示。
图6
（四）思考题
单片机如何控制步进电机工作?
四、基于单片机的低频信号发生器
（一）实验目的
1．了解D/A转换芯片0832（或TCL5620）的基本原理、性能及编程方法
2．了解单片机系统中扩展D/A转换的基本方法
（二）设计任务及要求
用实验台上模/数转换芯片TCL5620或扩展一片D/A0832，要求：
利用单片机通过D/A转换芯片产生方波、锯齿波、.正弦波和三角波，并可通过按键改变波形频率。
（三）工作原理及设计思路
产生锯齿波和三角波可由数字量的增减来控制；要产生正弦波，较简单的手段是造一张正弦数字量表，即将一个周期内电压变化的幅值按8位D/A分辨率256个数值列成表格，然后依次将这些数字量送入D/A芯片进行D/A转换输出，只要循环不已地送数，在电压输出端就能获得连续的正弦波输出，采样点愈多，精度愈高。
（四）思考题
模/数转换的工作原理是什么？
五、点阵式LED显示器
（一）实验目的
1．了解点阵式LED显示原理。
2．掌握单片机与8×8点阵块之间接口电路设计及编程。
3．掌握8155工作原理及与单片机的接口电路设计。
（二）设计任务及要求
利用实验平台上8×8点阵显示屏，要求：
在单片机的控制下点阵显示屏显示“ 电子设计”，显示方式分别为单字循环显示、左右滚动显示、上下滚动显示。
（三）工作原理及设计思路
实验平台上点阵显示模块电路如图7所示
图7
8X8点阵共由64个发光二极管组成，且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上，当对应的某一列置0电平，某一行置1电平，则相应的二极管就亮；8X8点阵的列输入为C0~C7，行输入为R0~R7，它们通过驱动电路（芯片1416及74LS245）接至发光二极管的阴极和阳极。要显示某一个字，首先要设计该字的点阵字形，编好行（或列）点阵码，然后在单片机的控制下对点阵进行逐行（或列）扫描。在人眼的暂存效应下我们会看到完整的字形，从而实现了字体在点阵显示屏上的输出。由于单片机的I/O口有限，不能满足对LED点阵的行列控制，因此需要扩展一片并行接口芯片，可以利用实验平台上的8155芯片完成对LED 点阵的控制。
（四）思考题
单片机如何控制字体在LED点阵显示屏上输出？
（五）拓展题
单片机控制16×16点阵显示器。
六、电子音调发生器
（一）实验目的
1．了解计算机发声原理。
2．熟悉定时器和键盘扫描电路的工作原理及编程方法。
（二）设计任务及要求
利用实验平台上的开关k0-k7和蜂鸣器设计电子音调发生器，要求：
1．利用实验平台上开关k0-k7进行音调选择，即拨动不同的开关产生不同的音调，依次拨动K0~K7，蜂鸣器发出1234567i八个音调。
2．编写2支歌曲，并可进行选择播放。
（三）工作原理及设计思路
音节由不同频率的方波产生，音节与频率的关系如表1所示。要产生音频方波，只要算出某一音频的周期（1/频率），然后将此周期除以2，即为半周期的时间。利用计时器计时此半周期时间，每当计时到后就将输出方波的I/0反相，然后重复计时此半周期时间再对I/O反相，就可在I/O脚得到此频率的方波。在ZKS-03实验仪上，产生方波的I/O脚选用P1.7，通过跳线选择器JP1将单片机的P1.7与蜂鸣器的驱动电路相连。这样P1.7输出不同频率的方波，蜂鸣器便会发出不同的声音。另外，音乐的节拍是由延时实现的，如果1拍为0.4秒，1/4拍是0.1秒。只要设定延时时间，就可求得节拍的时间。延时作为基本延时时间，节拍值只能是它的整数倍，
每个音节相应的定时器初值X可按下法计算：
（1/2）*(1/f)=(12/fose)*(216-x)
即 x=216-(fose/24f)
其中f:音调频率，当晶振fose=11.0592MHz时，音节“1”相应的定时器初值为x,则可得x=63777D=F921H 其它的可同样求得。
如何通过程序编写音乐。
（六）拓展题
设计一个电子琴。
七、简易数字电压表
（一）实验目的
1．了解A/D芯片TLC0834转换性能及编程方法。
2．掌握A/D转换器与单片机的接口方法
3．学会使用A/D转换器进行电压信号采集。
（二）设计任务及要求
利用实验平台上的串行模/数转换芯片TLC0834及4位数码管，设计完成一个数字电压表。要求：数字电压表可测量0~5V输入电压，电压值通过数码管显示。（三）工作原理及设计思路
简易数字电压表的设计由A/D转换、数据处理及显示控制等组成。A/D转换由集成电路TLC0834完成，利用TLC0834将模拟电压转换为数字量，经单片机将数字量转换成对应的电压值，并通过数码管输出。TLC0834是8位串行A/D转换器，它有4个可多路选择的输入通道。其多路器可用软件配置为单端输入或差分输入。多路器地址通过DI端移入转换器。TLC0834与单片机的接口参考电路如图8所示，
图8
TLC0834的启动和转换可以由软件自由控制。根据TLC0834的工作时序图，其转换过程是：
1．片选置CS为低（保证CS有一个从高到低的跳变），该电平能使所有的逻辑功能有效，CS引脚在整个转换过程中应保持低电平。此时DO端为高阻，DI端等待指令
2．起始向DI端输出第一个逻辑高，表示起始位。由于DI端的数据移入多路器地址移位寄存器是在每个时钟的上升跳变时发生的，因此每次向DI端置入一位数据时，应在CLK端输出一个从0到1的跳变。
3．配置接下来的3位是配置位，用以选择输入通道及输入方式。连续3个时钟的上升沿将3位配置位移入移位寄存器。
4．转换当启始位、3位配置位移入移位寄存器后，转换便开始，即在第4个时钟的下降沿转换开始。同时DI端转为高阻状态，DO端脱离高阻状态，为输出数据做准备。
5．读取在第5个脉冲的下降沿单片机即可读取DO端的数据，第5至第12个
脉冲，共读取8位数据，读取的顺序是从高到低（D7D6D5D4D3D2D1D0）。TLC0834在输出以最高位（MSB）开头的数据流后，又以最低位（LSB）开头重输出一遍数据流，最低位共用。如果你需要，可以接着向CLK端输出第12至19个脉冲，以读取7位数据（D1D2D3D4D5D6D7）,如果不需要，可以省去第13至第20个脉冲，直接结束这一次转换周期，即置CS高电平
（四）思考题
电压表的设计原理和工作过程怎样的？
（五）拓展题
设计多路电压监测系统，各路电压值通过数码管轮流显示。
八、单片机间的串行通信
（一）实验目的
1．了解单片机串行通信的工作原理。
2．掌握串行口工作方式的程序设计及点对点通信电路连接方法
（二）设计任务及要求
利用两台单片机实验平台完成两台单片机间点对点通信。要求：
1．完成两台单片机间一主一从的单工通信。主机发送数据，从机接收数据并在数码管上显示。
2．完成两台单片机的全双工通信。通信双方的任一单片机可同时发送和接收数据，并将数据在各自的数码管上显示
（三）工作原理及设计思路
单片机间的串行通信可以通过将串口相互连接而实现。单片机之间的信号都是TTL电平，并不需要特别的电平转换。单片机和单片机的串口可以直接通过导线连接，但两者的TXD和 RXD需要相互反接才能正常收发。
（四）思考题
单片机间的串行通信是怎样进行的？
（五）拓展题
1．单片机间的RS-232串行通信。
2．单片机和PC机之间的串行通信。
九、单片机间的CAN通信
（二）实验目的
1．了解CAN通信的工作原理；
2．掌握CAN接口工作方式的程序设计。
（二）设计任务及要求
利用两台单片机实验平台完成两台单片机CAN通信。要求：
完成两台单片机的全双工通信。通信双方的任一单片机可同时发送和接收数据，并将数据在各自的数码管上显示。
（三）工作原理及设计思路
单片机控制的CAN通信可以通过2线相互连接而实现。单片机通过SJA1000 CAN 控制器和T1050，实现CAN的多机通信。
（四）思考题
单片机间的CAN通信是怎样进行的？
（五）拓展题
单片机间的多CAN通信。
十、自选题
可根据自己的实际能力，选择51单片机完成课程设计。选题须老师认可。
数字温度计
1 设计要求
■基本范围-50℃-110℃
■精度误差小于0.5℃
■LED数码直读显示
2 扩展功能
■实现语音报数
■可以任意设定温度的上下限报警功能
课程设计题目：数字音乐盒
课程设计要求：1.利用I/O口产生一定频率的方波，驱动蜂鸣器，发出不同的音调，从而演奏乐曲（最少三首乐曲，每首不少于30秒）
2．采用LCD显示信息
3．开机时有英文欢迎提示字符，播放时显示歌曲序号（或名称）
4．可通过功能键选择乐曲，暂停，播放。
5．选作内容：显示乐曲播放时间或剩余时间
硬件电路：本设计中用到了89C51单片机，4*4键盘，蜂鸣器，16*2 LCD，七段显示数码管LED。
原理说明：当键盘有键按下时，判断键值，启动计数器T0，产生一定频率的脉冲，驱动蜂鸣器，放出乐曲。同时启动定时器T1，显示乐曲播放的时间，并驱动LCD,显示歌曲号及播放时间。也可在LED显示歌曲号。
（1）硬件电路中用P1.0~P1.7控制按键，其中P1.0~P1.3扫描行，P1.4~P1.7扫描列。
（2）用P0.0~P0.7，P2.0~P2.7控制LED,其中P0.0~P0.7控制七段码a,b,c,d,e,f,g,用P2.0~P2.7为数码管位选信号。
（3）用，P2.0~P2.2作为LCD的RS,R/W,E的控制信号。用P0.0~P0.7作为LCD 的D0~D7的控制信号。
（4）用P3.7口控制蜂鸣器。
（5）电路为12MHZ晶振频率工作，起振电路中C1,C2均为30pf。
单片机课后习题答案部分筛选
第一章 2单片机具有哪些特点 （1）片内存储容量越来越大。 （2抗干扰性好，可靠性高。 （3）芯片引线齐全，容易扩展。 （4）运行速度高，控制功能强。 （5）单片机内部的数据信息保存时间很长，有的芯片可以达到100年以上。 第二章 6. 如何简捷地判断89C51正在工作? 答：用示波器观察8051的XTAL2端是否有脉冲信号输出（判断震荡电路工作是否正常？） ALE（地址锁存允许）（Address Latch Enable）输出是fosc的6分频用示波器观察ALE是否有脉冲输出（判断 8051芯片的好坏？） 观察PSEN（判断8051能够到EPROM 或ROM中读取指令码？） 因为/PSEN接外部EPROM（ROM）的/OE端子 OE=Output Enable（输出允许） 9. 读端口锁存器和“读引脚”有何不同？各使用哪种指令？ 答：读锁存器（ANL P0,A）就是相当于从存储器中拿数据，而读引脚是从外部拿数据（如MOV A,P1 这条指令就是读引脚的，意思就是把端口p1输入数据送给A） 传送类MOV，判位转移JB、JNB、这些都属于读引脚，平时实验时经常用这些指令于外部通信，判断外部键盘等；字节交换XCH、XCHD算术及逻辑运算 ORL、CPL、ANL、ADD、ADDC、SUBB、INC、DEC控制转移CJNE、DJNZ都属于读锁存器。 13. 内部RAM低128字节单元划分为哪3个主要部分?各部分主要功能是什么? 答：片内RAM低128单元的划分及主要功能: (l)工作寄存器组(00H~lFH) 这是一个用寄存器直接寻址的区域，内部数据RAM区的0~31(00H~lFH),共32个单元。它是4个通用工作寄存器组，每个组包含8个8位寄存器，编号为R0~R7。 (2)位寻址区(20H~2FH) 从内部数据RAM区的32~47(20H~2FH)的16个字节单元，共包含128位，是可位寻 址的RAM区。这16个字节单元，既可进行字节寻址，又可实现位寻址。 (3)字节寻址区(30H~7FH) 从内部数据RAM区的48~127(30H~7FH)，共80个字节单元，可以采用间接字节寻址 的方法访问。 15. 开机复位后，CPU使用的是哪组工作寄存器?它们的地址是什么?CPU如何确定和改变当前工作寄存器组?
单片机课后习题解答
练习练习练习 第二章单片机结构及原理 1、MCS-51单片机内部包含哪些主要功能部件？它们的作用是什么？ 答：（1）一个8bit CPU是微处理器的核心，是运算和逻辑计算的中心。 （2）片内震荡器及时钟电路：提供标准时钟信号，所有动作都依据此进行。 （3）4K ROM程序存贮器：存贮程序及常用表格。 （4）128B RAM 数据存贮器：存贮一些中间变量和常数等。 （5）两个16bit定时器/计数器：完全硬件定时器 （6）32根可编程I/O口线：标准8位双向（4个）I/O接口，每一条I/O线都能独立地作输入或输出。 （7）一个可编程全双工串行口。 （8）五个中断源。 2、什么是指令？什么是程序？ 答：指令是规定计算机执行某种操作的命令。 程序是根据任务要求有序编排指令的集合。 3、如何认识89S51/52存储器空间在物理结构上可以划分为4个空间，而在逻辑上又可以划分为3个空间？ 答：89S51/52存储器空间在物理结构上设有４个存储器空间：片内程序存储器、片外程序存储器、片内数据存储器、片外数据存储器。在逻辑上有３个存储器地址空间：片内、片外统一的64KB程序存储器地址空间，片内256Ｂ数据存储器地址空间，片外64ＫＢ的数据存储器地址空间。 4、开机复位后，CPU使用的是哪组工作寄存器？他们的地址是多少？CPU如何确定
和改变当前工作寄存器组？ 答：开机复位后，CPU使用的是第0组工作寄存器，地址为00H～07H，CPU通过改变状态字寄存器PSW中的RS0和RS1来确定工作寄存器组。 5、什么是堆栈？堆栈有何作用？在程序设计时，有时为什么要对堆栈指针SP重新赋值？如果CPU在操作中要使用两组工作寄存器，SP应该多大？ 答：堆栈是一个特殊的存储区，主要功能是暂时存放数据和地址，通常用来保护断点和现场。堆栈指针SP复位后指向07H单元，00H～1FH为工作寄存器区，20H～2FH 为位寻址区，这些单元有其他功能，因此在程序设计时，需要对SP重新赋值。如果CPU在操作中要使用两组工作寄存器，SP应该至少设置为0FH。 6、89S51/52的时钟周期、机器周期、指令周期是如何分配的？当振荡频率为8MHz 时，一个单片机周期为多少微秒？ 答：时钟周期为时钟脉冲频率的倒数，他是单片机中最基本的、最小的时间单位。机器周期是指完成一个基本操作所需要的时间，一个机器周期由12个时钟周期组成。指令周期是执行一条指令所需要的时间，由若干个机器周期组成。 若fosc=8MHz，则一个机器周期=1/8×12μs=μs 7、89S51/52扩展系统中，片外程序存储器和片外数据存储器共处同一地址空间为什么不会发生总线冲突？ 答：访问片外程序存储器和访问数据存储器使用不同的指令用来区分同一地址空间。 8、程序状态字寄存器PSW的作用是什么？常用状态标志有哪些位？作用是什么？ 答：程序状态字PSW是8位寄存器，用于存放程序运行的状态信息，PSW中各位状态通常是在指令执行的过程中自动形成的，但也可以由用户根据需要采用传送指令加以改变。各个标志位的意义如下： ）：进位标志位。 （C y （AC）：辅助进位标志位，又称为半进位标志位。
单片机课后答案
答：中断是指计算机在执行某一程序的过程中，由于计算机系统内、外的某种原因而必须终止原程序的执行，转去完成相应的处理程序，待处理结束之后再返回继续执行被终止原程序的过程。中断源指向 CPU 提出中断申请的设备，包括中断请求信号的产生及该信号怎样被CPU 有效地识别，要求中断请求信号产生一次，只能被CPU 接收处理一次，即不能一 次中断申请被CPU 多次响应。当 CPU 正在执行中断服务程序时，又有中断优先级更高的中断申请产生，CPU 就会暂停原来的中断处理程序而转去处理优先级更高的中断请求，处理完毕后再返回原低级中断服务程序，这一过程称为中断嵌套.中断优先级指在实际应用系统中往往有多个中断源，且中断申请是随机的，有时还可能会有多个中断源同时提出中断申请，但CPU 一次只能响应一个中断源发出的中断请求，CPU 响应哪个中断请求，就需要用软件或硬件安排一个优先顺序，即中断优先级排队。 6-2 MCS-51 单片机提供了几个中断源有几级中断优先级别各中断标志是如何产生的又如何清除这些中断标志各中断源所对应的中断矢量地址是多少 答：（1）MCS-51 单片机提供了5 个中断源： INT0 、INT1 、T0、T1、串行口。 （2）MCS-51 系列单片机有两个中断优先级，每一个中断请求源均可编程为高优先级中 断或低优先级中断，从而实现两级中断嵌套。 （3）外部中断可以设置边沿触发或者电平触发，靠软件置位。边沿触发进入中断程序后硬件自动清中断标志。电平触发需要软件清除中断标志位，还需在中断响应后把中断请求信号引脚从低电平强制改变为高电平。 （4）定时器T0、T1 计数溢出产生中断，进入中断程序后由硬件自动清除标志位TF0 或TF1。（5）串行口发送完成或者接收到数据就触发中断，由于是两个中断标志共享一个中断向量，所以需要在中断程序里由软件判断是发送中断还是接受中断，并且只能由软件清除中断标志位。使用软件清除中断标志位的方法是： CLR TI ;清TI 标志位 CLR RI ;清RI 标志位 （6）各中断源对应的中断矢量地址分别为： 中断源中断矢量 外部中断 0 0003H 定时器T0 中断000BH 外部中断1 0013H 定时器T1 中断001BH 串行口中断0023H 定时器中断T2（仅52 系列有） 002BH 6-3 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：采用中断电平触发方式时，中断请求标志IT0=0，CPU 在每个机器周期的S5P2 期间采样，一旦在（ INT0 ）引脚上检测到低电平，则有中断申请，使IE0 置位（置1），向CPU 申请中断。在电平触发方式中，在中断响应后中断标志位IE0 的清0 由硬件自动完成，但由于CPU 对（ INT0 ）引脚没有控制作用，使中断请求信号的低电平可能继续存在，在以后的机器周期采样时又会把已清0 的IE0 标志位重新置1，所以， 在中断响应后必须采用其它方法撤消该引脚上的低电平，来撤除外部中断请求信号，否则有可能再次中断造成出错。采用边沿触发方式时，IT0=1，CPU 在每个机器的S5P2 期间采样，当检测到前一周期为高电平，后一周期为低电平时，使标志IE0 置1，向CPU 申请中断，此标志位一直保持到CPU 响应中断后，才由硬件自动清除。在边沿触发方式中，为保证CPU 在两个机器周期内检测到由高到低的负跳变，高电平与低电平的持续时间不得少于一个机器周
单片机原理及应用习题答案 第三版
第一章习题参考答案 1-1:何谓单片机？与通用微机相比,两者在结构上有何异同？ 答:将构成计算机的基本单元电路如微处理器(CPU)、存储器、I/O接口电路与相应实时控制器件等电路集成在一块芯片上,称其为单片微型计算机,简称单片机。 单片机与通用微机相比在结构上的异同: (1)两者都有CPU,但通用微机的CPU主要面向数据处理,其发展主要围绕数据处理功能、计算速度与精度的进一步提高。例如,现今微机的CPU都支持浮点运算,采用流水线作业,并行处理、多级高速缓冲(Cache)技术等。CPU的主频达到数百兆赫兹(MHz),字长普遍达到32位。单片机主要面向控制,控制中的数据类型及数据处理相对简单,所以单片机的数据处理功能比通用微机相对要弱一些,计算速度与精度也相对要低一些。例如,现在的单片机产品的CPU 大多不支持浮点运算,CPU还采用串行工作方式,其振荡频率大多在百兆赫兹范围内;在一些简单应用系统中采用4位字长的CPU,在中、小规模应用场合广泛采用8位字长单片机,在一些复杂的中、大规模的应用系统中才采用16位字长单片机,32位单片机产品目前应用得还不多。 (2) 两者都有存储器,但通用微机中存储器组织结构主要针对增大存储容量与CPU对数据的存取速度。现今微机的内存容量达到了数百兆字节(MB),存储体系采用多体、并读技术与段、页等多种管理模式。单片机中存储器的组织结构比较简单,存储器芯片直接挂接在单片机的总线上,CPU对存储器的读写按直接物理地址来寻址存储器单元,存储器的寻址空间一般都为64 KB。 (3) 两者都有I/O接口,但通用微机中I/O接口主要考虑标准外设(如CRT、标准键盘、鼠标、打印机、硬盘、光盘等)。用户通过标准总线连接外设,能达到即插即用。单片机应用系统的外设都就是非标准的,且千差万别,种类很多。单片机的I/O接口实际上就是向用户提供的与外设连接的物理界面。用户对外设的连接要设计具体的接口电路,需有熟练的接口电路设计技术。 另外,单片机的微处理器(CPU)、存储器、I/O接口电路集成在一块芯片上,而通用微机的微处理器(CPU)、存储器、I/O接口电路一般都就是独立的芯片 1-4 IAP、ISP的含义就是什么？ ISP:In System Programable,即在系统编程。用户可以通过下载线以特定的硬件时序在线编程(到单片机内部集成的FLASH上),但用户程序自身不可以对内部存储器做修改。 IAP:In Application Programable,即在应用编程。用户可以通过下载线对单片机进行在线编程,用户程序也可以自己对内部存储器重新修改。 1-6 51单片机与通用微机相比,结构上有哪些主要特点? (1)单片机的程序存储器与数据存储器就是严格区分的,前者为ROM,后者为RAM; (2)采用面向控制的指令系统,位处理能力强; (3)I/O引脚通常就是多功能的; (4) 产品系列齐全,功能扩展性强; (5) 功能就是通用的,像一般微处理机那样可广泛地应用在各个方面。 1-7 51单片机有哪些主要系列产品? （1）Intel公司的MCS-51系列单片机:功能比较强、价格比较低、较早应用的单片机。 此系列三种基本产品就是:8031/8051/8751; （2）ATMEL公司的89系列单片机:内含Flash存储器,开发过程中可以容易地进行程
单片机课后习题答案
习题答案 习题0 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 和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？ 将微处理器（CPU）、存储器（存放程序或数据的ROM和RAM）、总线、定时器/计数器、输入/输出接口（I/O口）、中断系统和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。 3. 单片机有哪几个发展阶段？ （1）第一阶段（1974—1976年）：制造工艺落后，集成度低，而且采用了双片形式。典型的代表产品有Fairchild公司的F8系列。其特点是：片内只包括了8位CPU，64B的RAM 和两个并行口，需要外加一块3851芯片（内部具有1KB的ROM、定时器/计数器和两个并行口）才能组成一台完整的单片机。 （2）第二阶段（1977—1978年）：在单片芯片内集成CPU、并行口、定时器/计数器、RAM和ROM等功能部件，但性能低，品种少，应用范围也不是很广。典型的产品有Intel 公司的MCS-48系列。其特点是，片内集成有8位的CPU，1KB或2KB的ROM，64B或128B的RAM，只有并行接口，无串行接口，有1个8位的定时器/计数器，中断源有2个。片外寻址范围为4KB，芯片引脚为40个。 （3）第三阶段（1979—1982年）：8位单片机成熟的阶段。其存储容量和寻址范围增大，而且中断源、并行I/O口和定时器/计数器个数都有了不同程度的增加，并且集成有全双工串行通信接口。在指令系统方面增设了乘除法、位操作和比较指令。其特点是，片内包括了8位的CPU，4KB或8KB的ROM，128B或256B的RAM，具有串/并行接口，2个或3个16位的定时器/计数器，有5～7个中断源。片外寻址范围可达64KB，芯片引脚为40个。代表产品有Intel公司的MCS-51系列，Motorola公司的MC6805系列，TI公司的TMS7000系列，Zilog公司的Z8系列等。 （4）第四阶段（1983年至今）：16位单片机和8位高性能单片机并行发展的时代。16位机的工艺先进，集成度高，内部功能强，运算速度快，而且允许用户采用面向工业控制的专用语言，其特点是，片内包括了16位的CPU，8KB的ROM，232B 的RAM，具有串/并行接口，4个16位的定时器/计数器，有8个中断源，具有看门狗（Watchdog），总线控制部件，增加了D/A和A/D转换电路，片外寻址范围可达64KB。代表产品有Intel公司的MCS-96系列，Motorola公司的MC68HC16系列，TI公司的TMS9900系列，NEC公司的783××系列和NS公司的HPC16040等。然而，由于16位单片机价格比较贵，销售量不大，大量应用领域需要的是高性能、大容量和多功能的新型8位单片机。 近年来出现的32位单片机，是单片机的顶级产品，具有较高的运算速度。代表产品有Motorola公司的M68300系列和Hitachi（日立）公司的SH系列、ARM等。 4．在实际应用中，如何选择单片机的类型？ 选择原则：主要从指令结构、运行速度、程序存储方式和功能等几个方面选择单片机。 MCS-51为主流产品。 Motorola是世界上最大的单片机厂商。品种全、选择余地大、新产品多。其特点是噪声低，抗干扰能力强，比较适合于工控领域及恶劣的环境。 Microchip单片机是市场份额增长较快的单片机。它的主要产品是PIC系列8位单片机。其特点是运行速度快，低价位，适用于量大、档次低、价格敏感的产品。 美国德州仪器（TI）公司生产的MSP430系列单片机是一种特低功耗的Flash微控制器。主要用于三表及超低功耗场合。 1
单片机课后习题答案
单片机课后习题答案 1.89C51单片机内包含哪些主要逻辑功能部件？ 答：80C51系列单片机在片内集成了以下主要逻辑功能部件： (l)CPU(中央处理器):8位(2)片内RAM:128B(3)特殊功能寄存器:21个(4)程序存储器:4KB (5)并行I/O口:8位，4个(6)串行接口:全双工，1个(7)定时器/计数器:16位，2个(8)片内时钟电路:1个 2.89C51的EA端有何用途？ 答：/EA端接高电平时，CPU只访问片内flash Rom并执行内部程序，存储器。/EA端接低电平时，CPU只访问外部ROM，并执行片外程序存储器中的指令。/EA端保持高电平时，CPU执行内部存储器中的指令。 3.89C51的存储器分哪几个空间?如何区别不同空间的寻址? 答：ROM（片内ROM和片外ROM统一编址）（使用MOVC）（数据传送指令）（16bits地址）（64KB）片外RAM（MOVX）（16bits地址）（64KB）片内RAM （MOV）（8bits地址）（256B） 4.简述89C51片内RAM的空间分配。 答：片内RAM有256B，低128B是真正的RAM区，高128B是SFR（特殊功能寄存器）区。 5.简述布尔处理存储器的空间分配，片内RAM中包含哪些可位寻址单元。 答：片内RAM区从00H~FFH（256B） 其中20H~2FH（字节地址）是位寻址区对应的位地址是00H~7FH 6. 如何简捷地判断89C51正在工作? 答：用示波器观察8051的XTAL2端是否有脉冲信号输出（判断震荡电路工作是否正常？）ALE（地址锁存允许）（Address Latch Enable）输出是fosc的6分频 用示波器观察ALE是否有脉冲输出（判断8051芯片的好坏？） 观察PSEN（判断8051能够到EPROM 或ROM中读取指令码？） 因为/PSEN接外部EPROM（ROM）的/OE端子OE=Output Enable（输出允许） 7. 89C51如何确定和改变当前工作寄存器组? 答：PSW（程序状态字）（Program Status Word）中的RS1和RS0 可以给出4中组合，用来从4组工作寄存器组中进行选择PSW属于SFR（Special Function Register）（特殊功能寄存器） 9.读端口锁存器和“读引脚”有何不同？各使用哪种指令？ 答：读锁存器（ANLP0,A）就是相当于从存储器中拿数据，而读引脚是从外部拿数据（如MOV A,P1这条指令就是读引脚的，意思就是把端口p1输入数据送给A）传送类MOV，判位转移JB、JNB、这些都属于读引脚，平时实验时经常用这些指令于外部通信，判断外部键盘等；字节交换XCH、XCHD算术及逻辑运算 ORL、CPL、ANL、ADD、ADDC、SUBB、INC、DEC控制转移CJNE、DJNZ
单片机原理及应用习题答案 第三版
第一章习题参考答案 1-1：何谓单片机？与通用微机相比，两者在结构上有何异同？ 答：将构成计算机的基本单元电路如微处理器(CPU)、存储器、I/O接口电路和相应实时控制器件等电路集成在一块芯片上，称其为单片微型计算机，简称单片机。 单片机与通用微机相比在结构上的异同： (1)两者都有CPU，但通用微机的CPU主要面向数据处理，其发展主要围绕数据处理功能、计算速度和精度的进一步提高。例如，现今微机的CPU都支持浮点运算，采用流水线作业，并行处理、多级高速缓冲(Cache)技术等。CPU的主频达到数百兆赫兹(MHz)，字长普遍达到32位。单片机主要面向控制，控制中的数据类型及数据处理相对简单，所以单片机的数据处理功能比通用微机相对要弱一些，计算速度和精度也相对要低一些。例如，现在的单片机产品的CPU大多不支持浮点运算，CPU还采用串行工作方式，其振荡频率大多在百兆赫兹范围内;在一些简单应用系统中采用4位字长的CPU，在中、小规模应用场合广泛采用8位字长单片机，在一些复杂的中、大规模的应用系统中才采用16位字长单片机，32位单片机产品目前应用得还不多。 (2) 两者都有存储器，但通用微机中存储器组织结构主要针对增大存储容量和CPU对数据的存取速度。现今微机的内存容量达到了数百兆字节(MB)，存储体系采用多体、并读技术和段、页等多种管理模式。单片机中存储器的组织结构比较简单，存储器芯片直接挂接在单片机的总线上，CPU对存储器的读写按直接物理地址来寻址存储器单元，存储器的寻址空间一般都为64 KB。 (3) 两者都有I/O接口，但通用微机中I/O接口主要考虑标准外设(如CRT、标准键盘、鼠
单片机课后习题答案解析
一）填空题 1. 十进制数14对应的二进制数表示为（1110B），十六进制数表 示为（0EH）。十进制数-100的补码为（9CH），+100的补码为（64H）。 2. 在一个非零的无符号二进制整数的末尾加两个0后，形成一个新的无符号二进制整数，则新数是原数的（4）倍。 3. 8位无符号二进制数能表示的最大十进制数是（255）。带符号二进制数11001101转换成十进制数是（-51）。 4. 可以将各种不同类型数据转换为计算机能处理的形式并输送到计算机中去的设备统称为（输入设备）。 5. 已知字符D的ASCII码是十六进制数44，则字符T的ASCII码是十进制数（84）。 6. 若某存储器容量为640KB，则表示该存储器共有（655360）个存储单元。 7. 在计算机中，二进制数的单位从小到大依次为（位）、（字节）和（字），对应的英文名称分别是（bit）、（Byte）和（Word）。 8. 设二进制数A=10101101，B=01110110，则逻辑运算A∨B=（11111111），A ∧B=（00100100），A⊕B=（11011011）。 9. 机器数01101110的真值是（+110），机器数01011001的真值是（+89），机器数10011101的真值是（+157或-115），机器数10001101的真值是（+206或-50）。（二）单项选择题 1. 用8位二进制补码数所能表示的十进制数范围是（D） （A）-127 ~ +127 （B）-128 ~ +128 （C）-127 ~ +128 （D）-128 ~ +127 2. 下列等式中，正确的是（B） （A）1 KB = 1024×1024 B （B）1 MB = 1024×1024 B （C）1 KB = 1024 M B （D）1 MB = 1024 B 3. 程序与软件的区别是（C） （A）程序小而软件大（B）程序便宜而软件昂贵 （C）软件包括程序（D）程序包括软件 4. 存储器中，每个存储单元都被赋予惟一的编号，这个编号称为（A） （A）地址（B）字节（C）列号（D）容量 5. 8位二进制数所能表示的最大无符号数是（B） （A）255 （B）256 （C）128 （D）127 6. 下列4个无符号数中，最小的数是（B） （A）11011001（二进制）（B）37（八进制） （C）75（十进制）（D）24（十六进制） 7. 下列字符中，ASCII码最小的是（B） （A）a （B）A （C）x （D）X 8. 下列字符中，ASCII码最大的是（C） （A）a （B）A （C）x （D）X 9. 有一个数152，它与十六进制数6A相等，那么该数是（B） （A）二进制数（B）八进制数（C）十进制数（D）十六进制数 第2章80C51单片机的硬件结构 （一）填空题
单片机课后习题答案
1.1 计算机经过了哪些主要发展阶段？ 解：单片机的发展大致经历了四个阶段： 第一阶段（1970—1974年），为4位单片机阶段； 第二阶段（1974—1978年），为低中档8位单片机阶段； 第三阶段（1978—1983年），为高档8位单片机阶段； 第四阶段（1983年至今），为8位单片机巩固发展阶段及16位单片机、32位单片机推出阶段。 1.2 写出下列机器数的真值： （1）01101110 （2）10001101 （3）01011001 （4）11001110 解：（1）01101110的真值=+110 （2）10001101的真值=+141或-115 （3）01011001的真值=+89 （4）11001110的真值=+206或-50 说明：机器数是指计算机中使用的二进制数，机器数的值称为真值。机器数可表示为无符号数也可表示为带符号数，其中计算机中的带符号数一般为补码形式。10001101若为无符号数。则其真值为+141；若为带符号数，由于最高位（符号位）为1.所以为负数（补码形式），则其真值为-115。 1.4 写出下列二进制数的原码、反码和补码（设字长为8位）。 （1）010111 （2）101011 （3）-101000 （4）-111111 解：（1） [x]原=00010111 [x]反= 00010111 [x]补= 00010111 （2）[x]原=00101011 [x]反= 00101011 [x]补= 00101011 （3）[x]原=10101000 [x]反= 11010111 [x]补= 11011000 （4）[x]原=10111111 [x]反= 11000000 [x]补=11000001 1.5 已知X=10110110，Y=11001111，求X 和Y 的逻辑与、逻辑或和逻辑异或。 解：10000110X Y ?= 11111111X Y += 01111001X Y ⊕= 1.6 已知X 和Y ，试计算下列各题的[]X Y +补和[]-X Y 补（设字长为8位）。 （1）X=1011 Y=0011 （2）X=1011 Y=0101 （3）X=1001 Y=-0100 （4）X=-1000 Y=0101 （5）X=-1100 Y=-0100 解：（1）X 补码=00001011 Y 补码=00000011 [X+Y]补=00001110 [X-Y]补=00001000 （2）X 补码=00001011 Y 补码=00000101 [X+Y]补=00010000 [X-Y]补=00000110 （3）X 补码=00001001 Y 补码=11111100 [X+Y]补=00010000 [X-Y]补=00000110
单片机实验考核题目及答案
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
单片机课后习题答案(《单片机应用技术》C语言版)
MCS-51在通常应用情况下，使用振荡频率为的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11.059MHz的晶振。 1.11 答： 规定一个机器周期的宽度为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。 当振荡脉冲频率为12 MHz时, 一个机器周期为1μs；当振荡脉冲频率为6 MHz时，一个机器周期为2 μs。 1.12 答： （a）上电复位电路（b）按键复位电路 单片机常见的复位电路 图（a）为上电复位电路，它是利用电容充电来实现的。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。 图（b）为按键复位电路。该电路除具有上电复位功能外，若要复位，只需按图（b）中的RESET键，此时电源VCC经电阻R1、R2分压，在RST端产生一个复位高电平。 习题2答案 2.1 单项选择题 （1）C （2）A （3）B （4）A （5）D 2.2 答： 单片机开发过程所用的设备与软件称为单片机开发系统或开发工具。 单片机开发系统包括计算机、单片机在线仿真器、开发工具软件、编程器等。连接方法如下图所示。 单片机开发系统连接方法示意图 2.3 答：单片机应用系统的开发过程如下： 设计电路图→制作电路板→程序设计→硬软件联调→程序下载→产品测试2.4 答： 1.在线仿真功能 在线仿真器（In Circuit Emulator，简称ICE）是由一系列硬件构成的设备，它能仿真用户系统中的单片机，并能模拟用户系统的ROM、RAM和I/O口。因此，在线仿真状态下，用户系统的运行环境和脱机运行的环境完全“逼真”。 2.调试功能 1）运行控制功能 开发系统应能使用户有效地控制目标程序的运行，以便检查程序运行的结果，对存在的硬件故障和软件错误进行定位。 2）单片机状态查看修改功能
51单片机实验报告
51单片机实验报告
实验一 点亮流水灯 实验现象 Led灯交替亮，间隔大约10ms。实验代码 #include
void Delay10ms(unsigned int c) { unsigned char a, b; for (;c>0;c--) { for (b=38;b>0;b--) { for (a=130;a>0;a--); } } } 实验原理 While（1）表示一直循环。 循环体首先将P0的所有位都置于零，然后延时约50*10=500ms，接着P0位全置于1，于是LED全亮了。接着循环，直至关掉电源。延迟函数是通过多个for循环实现的。 实验2 流水灯（不运用库函数） 实验现象 起初led只有最右面的那一个不亮，半秒之后从右数第二个led
也不亮了，直到最后一个也熄灭，然后led除最后一个都亮，接着上述过程 #include
单片机原理及应用课后习题参考答案1~6章(DOC)
《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： 59：01011001，1996：0001100110010110，4859.2：0100100001011001.0010
C51单片机实验报告
实验报告册 课程名称：单片机原理与应用B 指导老师：xxx 班级：xxx 姓名：xxx 学号：xxx 学期：20 —20 学年第学期南京农业大学工学院教务处印
实验目录实验一：指示灯/开关控制器 实验二：指示灯循环控制 实验三：指示灯/数码管的中断控制 实验四：电子秒表显示器 实验五：双机通信
姓名：学号：班级：成绩： 实验名称：指示灯/开关控制器 一、实验目的： 学习51单片机I/O口基本输入/输出功能，掌握C语言的编程与调试方法。 二、实验原理： 实验电路原理图如图所示，图中输入电路由外接在P1口的8只拨动开关组成；输入电路由外接在P2口的8只低电平驱动的发光二极管组成。此外，还包括时钟电路、复位电路和片选电路。 在编程软件的配合下，要求实现如下指示灯/开关控制功能：程序启动后，8只发光二极管先整体闪烁3次（即亮→暗→亮→暗→亮→暗，间隔时间以肉眼可观察到为准），然后根据开关状态控制对应发光二极管的亮灯状态，即开关闭合相应灯亮，开关断开相应灯灭，直至停止程序运行。 三、软件编程原理为； （1）8只发光二极管整体闪烁3次
亮灯：向P2口送入数值0； 灭灯：向P2口送入数值0FFH； 闪烁3次：循环3次； 闪烁快慢：由软件延时时间决定。 （2）根据开关状态控制灯亮或灯灭 开关控制灯：将P1口（即开关状态）内容送入P2口；无限持续：无条件循环。 四、实验结果图： 灯泡闪烁：
按下按键1、3、5、7：
经检验，其余按键按下时亦符合题目要求。 五、实验程序： #include"reg51.h" void delay(unsigned char time) { unsigned int j=15000; for(;time>0;time--) for(;j>0;j--); } void main(){ key,char i; for(i=0;i<3;i++) { P2=0x00; delay(500); P2=0xff; delay(500) } while(1) { P2=P3;
单片机课后习题答案--胡汉才编
单片机部由哪几部分电路组成各部分电路的主要功能是什么 解：单片机部由CPU、存储器和I/O接口等电路组成。CPU的主要功能是对二进制数进行算术和逻辑运算、执行指令（从ROM中取指令，对指令译码，发各种控制信号使CPU和其他部分协调一致的工作，完成指令的功能），存储器由ROM和RAM组成，ROM的主要功能是存储单片机应用系统的程序，RAM的主要功能是存储实时数据或作为通用寄存器、堆栈、数据缓冲区。I/O接口的主要功能是负责单片机和外设、外部存储器间的通信。 第二章 存在的错别字问题：“振荡”写出“推荡”；“芯片”写成“蕊片”。 、程序状态字PSW各位的定义是什么 解：PSW的各位定义如下： @ Cy：进位标志位；AC：辅助进位位； F0：用户标志位；RS1、RS0：寄存器选择位； OV：溢出标志位；P：奇偶标志位； PSW1：未定义。 、什么叫堆栈8031堆栈的最大容量是多少MCS51堆栈指示器SP有多少位，作用是什么单片机初始化后SP中的容是什么 解：堆栈：符合“先进后出”或“后进先出”存取规律的RAM区域。 8031堆栈的最大容量是128B； 】 MCS-51堆栈指针SP有8位，作用是存放栈顶（/栈低）地址； 单片机初始化后（即单片机复位后）SP中的容是07H。 存在的问题：1、堆栈的定义中，未答出“RAM区域”，而用了“部件”； 2、只说了“单片机初始化后（即单片机复位后）SP中的容是栈底地址”，未说明具体值07H； 3、8031堆栈的最大容量错成128M或256B。 、数据指针DPTR有多少位，作用是什么 解：数据指针DPTR有16位；作用是存放ROM或外部RAM的地址。 | 、8051片RAM容量有多少可以分为哪几个区各有什么特点 解：8051的片RAM容量有128B；分为三个区：工作寄存器区、位寻址区和便笺区； 存在的问题：1、8051的片RAM容量错成256B。 、8051的特殊功能寄存器SFR有多少个可以位寻址的有哪些 解：8051的SFR有21个，可位寻址的有11个：ACC、B、PSW、IP、P3、IE、P2、SCON、P1、TCON 和P0。 存在的问题：SFR有21个错成了26个；可位寻址的SFR中多了一个T2CON，个别同学甚至在T2CON 用了一个“+”号。 :
单片机课后习题参考答案
单片机课后习题答案 1.26解：单片机内部由CPU、存储器和I/O接口等电路组成。CPU的主要功能是对二进制数进行算术和逻辑运算、执行指令（从ROM中取指令，对指令译码，发各种控制信号使CPU和其他部分协调一致的工作，完成指令的功能），存储器由ROM和RAM组成，ROM的主要功能是存储单片机应用系统的程序，RAM的主要功能是存储实时数据或作为通用寄存器、堆栈、数据缓冲区。I/O接口的主要功能是负责单片机和外设、外部存储器间的通信。 2.3、解：PSW的各位定义如下： PSW7PSW6PSW5PSW4PSW3PSW2PSW1PSW0 Cy AC F0RS1RS0OV_P Cy：进位标志位；AC：辅助进位位； F0：用户标志位；RS1、RS0：寄存器选择位； OV：溢出标志位；P：奇偶标志位； PSW1：未定义。 2.4、解：堆栈：符合“先进后出”或“后进先出”存取规律的RAM区域。 8031堆栈的最大容量是128B； MCS-51堆栈指针SP有8位，作用是存放栈顶（/栈低）地址； 单片机初始化后（即单片机复位后）SP中的内容是07H。 2.5、解：数据指针DPTR有16位；作用是存放ROM或外部RAM的地址。 2.7、解：8051的片内RAM容量有128B；分为三个区：工作寄存器区、位寻址区和便笺区； 2.8、解：8051的SFR有21个，可位寻址的有11个：ACC、B、PSW、IP、P3、IE、P2、SCON、P1、TCON和P0。 2.11、解：8051和片外RAM/ROM连接时，P0口用来分时地传送片外RAM/ROM的低8位地址信号和8位数据信号，P2口用来传送片外RAM/ROM的高8位地址信号；因为P0口在访问片外RAM/ROM的一个机器周期内，要先传送地址信号，后传送数据信号，所以P0口需要片外地址锁存器。 2.12、解：8051的ALE线用于锁存P0口输出的片外RAM/ROM的低8位地址；8051不和片外RAM/ROM相连时，ALE线上输出脉冲的频率是fosc/6（fosc是8051的时钟频率），该脉冲信号可用作外部时钟源或作为定时脉冲源使用。 2.13、解：PSEN：片外ROM的选通线； R D：片外RAM的读选通线； W R：片外RAM的写选通线。
单片机课后习题答案-第一至三章
第一章 一、计算题 1、①(10000111)2(87)16②(0 .101) 2(0.A) 16 ③(101111.1011) 2(2F.B) 16 2、①(430)10 (1AE) 16②(0.6875)10 (0.B) 16 ③(110.851563)10(6E.DA0008637BD058) 16 3、①(11101010110)2(1878)10 ②(1001000.0101101) 2(72.351563) 10 ③(0.010101) 2(0.328125) 10 4、①00011100B ②10000000B ③11110000B 5、原码反码补码 ①0010 0110 0010 0110 0010 0110 ②0100 0000 0100 0000 0100 0000 ③1111 0000 10001111 1001 0000 6、X Y X+Y X-Y ①00100110 00110111 01100101 10001001 真值101 -9 ②01001110 00001111 01011101 00111111 真值93 63 ③10110011 01100001 00101110 01101100s 真值46 108 7、(863) 10(895) 10(365) 10 8、414235H 434F4D5055544552H 5374756479H 二、问答题 1、什么是数制？为什么微型计算机要采用二进制？十六进制数能为计算机执行么？为什么要学习十六进制数。 答：数制就是计数方式，计算机中采用二进制是由计算机所使用的逻辑器件所决定。这种逻辑器件是具有两种状态的电路（触发器）好处是运算法则简单、实现方便，两个状态的系统具有稳定性。计算机中的数只能用二进制表示，十六进制适合于读写方便需要。 2、单片机的发展状况如何?它有哪些应用？试举例说明。 答：1971年微处理器研制成功。1974年，美国仙童公司研制出世界第一台单片微型计算机F8。该机由两块集成电路芯片组成，具有与众不同的指令系统，深受民用电器及仪器仪表领域的欢迎和重视。从此单片机开始迅速发展，应用领域也不断扩大。 目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展，但以MCS-51为主的8位单片机仍然占据着单片机的主导地位。单片机的应用日益广泛，如应用在仪器仪表、家用电器和专用装备的智能化以及过程控制等方面，单片机在人们的日常生活和工作中正扮演着越来越重要的角色。 （1）工业控制。单片机可以构成各种工业控制系统、数据采集系统等。如数控