单片机C51程序设计课后习题答案(复习专用)..
第一章
1. 给出下列有符号数的原码、反码和补码(假设计算机字长为8
位)。
+45 -89 -6 +112
答：【+45】原=00101101，【+45】反=00101101，【+45】补=00101101 【-89】原=11011001，【-89】反=10100110，【-89】补=10100111
【-6】原=10000110，【-6】反=11111001，【-6】补=11111010
【+112】原=01110000，【+45】反=01110000，【+45】补=01110000 2. 指明下列字符在计算机内部的表示形式。
AsENdfJFmdsv120
答:41H 73H 45H 4EH 64H 66H 4AH 46H 6DH 64H 73H 76H 31H 32H 30H
3. 什么是单片机？
答：单片机是把微型计算机中的微处理器、存储器、I/O接口、定时
器/计数器、串行接口、中断系统等电路集成到一个集成电路芯片上形成的微型计算机。因而被称为单片微型计算机，简称为单片机。
4. 单片机的主要特点是什么？
答：主要特点如下：
1) 在存储器结构上，单片机的存储器采用哈佛(Harvard)结构
2) 在芯片引脚上，大部分采用分时复用技术
3) 在内部资源访问上，采用特殊功能寄存器(SFR)的形式
4) 在指令系统上，采用面向控制的指令系统
5) 内部一般都集成一个全双工的串行接口
6) 单片机有很强的外部扩展能力
5. 指明单片机的主要应用领域。
答：单机应用：1) 工业自动化控制；2) 智能仪器仪表；3) 计算机外部设备和智能接口；4) 家用电器
多机应用：功能弥散系统、并行多机处理系统和局部网络系统。
第二章
1. MCS-51单片机由哪几个部分组成？
答：MCS-51单片机主要由以下部分组成的：时钟电路、中央处理器(CPU)、存储器系统(RAM和ROM)、定时/计数器、并行接口、串行接口、中断系统及一些特殊功能寄存器(SFR)。
2. MCS-51的标志寄存器有多少位，各位的含义是什么？
答：MCS-51的标志寄存器PSW有8位；
D D D D D D D
D7
含义如下：
C(PSW.7)：进位或借位标志位。
AC(PSW.6)：辅助进位或借位可标志位。
F0(PSW.5)：用户标志位。是系统预留给用户自己定义的标志位。
RS1、RS0(PSW.4、PSW.3)：寄存器组选择位。可用软件置位或清零，用于从四组工作寄存器中选定当前的工作寄存器组。
OV(PSW.2)：溢出标志位。在加法或减法运算时，如运算的结果超出8位二进制数的范围，则OV置1，标志溢出，否则OV清零。
P(PSW.0)：奇偶标志位。用于记录指令执行后累加器A中1的个数的奇偶性。若累加器A中1的个数为奇数，则P置位，若累加器A中1的个数为偶数，则P清零。
其中PSW.1未定义，可供用户使用。
3. 在8051的存储器结构中，内部数据存储器可分为几个区域？各有什么特点？
答：片内数据存储器按功能可以分成以下几个部分：工作寄存器组区、位寻址区、一般RAM区和特殊功能寄存器区，其中还包含堆栈区。工作寄存器组区，00H～1FH单元，可用R0～R7等8个寄存器访问；位寻址区，20H～2FH单元，可按位方式访问；一般RAM区，30H～7FH单元；堆栈区，可从08到7F单元；特殊功能寄存器区位于80H～FFH单元。
4. 什么是堆栈？说明MCS-51单片机的堆栈处理过程。
答：堆栈是按先入后出、后入先出的原则进行管理的一段存储区域。CS-51单片机的堆栈是向上生长型的，存入数据是从地址低端向高端延伸，取出数据是从地址高端向低端延伸。入栈和出栈数据是以字节为单位的。入栈时，SP指针的内容先自动加1，然后再把数据存入到SP指针指向的单元；出栈时，先把SP指针指向单元的数据取出，然后再把SP指针的内容自动减1。
5. MCS-51单片机有多少根I/O线？它们和单片机的外部总线有什么关系？
答：MCS-51单片机有32根I/O线，由P0口经地址锁存器提供低8位
(A7～A0)，P2口提供高8位(A15～A8)而形成。数据总线宽度为8位，由P0口直接提供。控制总线由第二功能状态下的P3口和4根独立的控制线RST、EA、ALE和PSEN组成。
6. 什么是机器周期？ MCS-51单片机的一个机器周期包括多少个时钟周期？
答：机器周期：机器周期是单片机的基本操作周期，每个机器周期包含
S1、S2、 、S66个状态，每个状态包含两拍P1和P2，每一拍为一个时钟周期(振荡周期)。因此，一个机器周期包含12个时钟周期。
7.如果时钟周期的频率为12MHz，那么ALE信号的频率为多少？
答：2MHZ
第三章
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单元内容送到片外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 20H，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
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
MOV 20H，10H （20H）=10H
结果：（20H）=10H、（10H）=10H、（40H）=0CAH、P2=0CAH和P1=0CAH
7．已知（A）=02H，（R1）=7FH，（DPTR）=2FFCH，片内RAM（7FH）
=70H，片外RAM（2FFEH）=11H，ROM（2FFEH）=64H，试分别写出以下各条指令执行后目标单元的内容。
（1）MOV A，@R1 结果：累加器A等于70H
（2）MOVX @DPTR，A 结果：片外RAM（2FFCH）单元等于02H
（3）MOVC A，@A+DPTR 结果：累加器A等于64H
（4）XCHD A，@R1 结果：累加器A等于00H，片内RAM（7FH）单元等于72H
8．已知：（A）=78H，（R1）=78H，（B）=04H，CY=1，片内RAM（78H）=0DDH，（80H）=6CH，试分别写出下列指令执行后目标单元的结果和相应标志位的值。
（1）ADD A，@R1 ；累加器A等于55H，CY等于1
（2）SUBB A，#77H ；累加器A等于00H，CY等于0
（3）MUL AB ；累加器A等于E0H，B寄存器等于01H，CY 等于1，OV等于0
（4）DIV AB ；累加器A等于1EH，B寄存器等于00H，CY、OV等于0
（5）ANL 78H，#78H ；片内RAM（78H）单元等于58H
（6）ORL A，#0FH ；累加器A等于7FH
（7）XRL 80H，A ；片内RAM（80H）等于14H
9．设（A）=83H，（R0）=17H，（17H）=34H，分析当执行完下面指令段后累加器A、R0、17H单元的内容。
ANL A，#17H ；A=03H
ORL 17H，A ；（17H）=37H
XRL A，@R0 ；A=34H
CPL A ；A=CBH
结果：A=CBH，（R0）=17H，（17H）=37H
10．写出完成下列要求的指令。
（1）累加器A的低2位清零，其余位不变。
ANL A，#11111100B
（2）累加器A的高2位置“1”，其余位不变。
ORL A，#11000000B
（3）累加器的高4位取反，其余位不变。
XRL A，#11110000B
（4）累加器第0位、2位、4位、6位取反，其余位不变。
XRL A，#01010101B
11．说明LJMP指令与AJMP指令的区别？
答：LJMP指令后面提供的是16位目标地址，所以可以转移到64KB程序存储器的任意位置，缺点是：执行时间长，字节数多。
AJMP指令后带的是11位直接地址，执行时，先将程序指针PC的值加2（该指令长度为2字节），然后把指令中的11位地址addr11送给程序指针PC的低11位，而程序指针的高5位不变，只能在当前2K范围内转移。
12．设当前指令CJNE A，#12H，10H的地址是0FFEH，若累加器A的值为10H，则该指令执行后的PC值为多少？若累加器A的值为12H呢？
答：指令执行后的PC值为1011H，若累加器A的值为12H，则指令执行后的PC值为1001H。
13．用位处理指令实现P1.4=P1.0∧（P1.1∨P1.2）∨/P1.3的逻辑功能。
程序：
MOV C，P1.1
ORL C，P1.2
ANL C，P1.0
ORL C，/P1.3
MOV P1.4，C
14．下列程序段汇编后，从1000H单元开始的单元内容是什么？
ORG 1000H
TAB： DB 12H，34H
DS 3
DW 5567H，87H
答：（1000H）=12H，（1001H）=34H，（1002H）=00H，（1003H）
=00，（1004H）=00，（1005H）=67H，（1006H）=55H，（1007H）=87H，（1008H）=00H
15．试编一段程序，将片内RAM的20H、21H、22H单元的内容依次存入片外RAM的20H、21H、22H中。
程序：
MOV R2，#03H
LOOP：MOV A，@R0
MOVX @R0，A
INC R0
DJNZ R2，LOOP
SJMP $
16．编程实现将片外RAM的2000H~2030H单元的内容，全部搬到片内RAM 的20H单元开始位置，并将源位置清零。
程序：
MOV R0，#20H
MOV DPTR，#2000H
MOV R2，#30H
LOOP：MOVX A，@DPTR
MOV @R0，A
MOV A，#00
MOVX @DPTR，A
INC DPTR
INC R0
DJNZ R2，LOOP
SJMP $
17．编程将片外RAM的1000H单元开始的100个字节数据相加，结果放于R7R6中。
程序：
MOV DPTR，#1000H
MOV R7，#00
MOV R6，#00
LOOP：MOVX A，@DPTR
ADD A，R6
MOV R6，A
MOV A，R7
ADDC A，#0
MOV R7，A
INC DPTR
DJNZ R2，LOOP
SJMP $
18．编程实现R4R3?R2，结果放于R7R6R5中。
程序：
ORG 0100H
MUL1：MOV A，R2
MOV B，R3
MUL AB ；R2?R3，结果的低字节直接存入积的R5
MOV R5，A ；结果的高字节存入R6中暂存起来
MOV R6，B
MUL2：MOV A，R2
MOV B，R4
MUL AB ；R2?R4，结果的低字节与R6相加后，再存入R6中
ADD A，R6
MOV R6，A
MOV A，B ；结果的高字节加上进位位后存入R7中
ADDC A，#00
MOV R7，A
SJMP $
19．编程实现把片内RAM的20H单元的0位、1位，21H单元的2位、3位，22H单元的4位、5位，23H单元的6位、7位，按原位置关系拼装在一起放于R2中。
程序：
MOV C，20H.0
MOV A.0，C
MOV C，20H.1
MOV A.1，C
MOV C，21H.2
MOV A.2，C
MOV C，21H.3
MOV A.3，C
MOV C，22H.4
MOV A.4，C
MOV C，22H.5
MOV A.5，C
MOV C，23H.6
MOV A.6，C
MOV C，23H.7
MOV A.7，C
MOV R2，A
20．用查表的方法实现一位十六进制数转换成ASCII。
程序：（设一位十六进制数放在R2中，轮换的ASCII也放于R2中）C16STASC：MOV DPTR，#TAB
MOV A，R2
MOVC A，@A+DPTR
MOV R2，A
RET
TAB：DB 30H，31H，32H，33H，34H，35H，36H，37H
DB 38H，391H，41H，42H，43H，44H，45H，46H
21．编程统计从片外RAM2000H开始的100个单元中“0”的个数放于R2中。
程序：
MOV DPTR，#2000H
MOV R3，#100
MOV R2，#00
LOOP：MOVX A，@DPTR
JNZ NEXT
INC R2
NEXT：INC DPTR
DJNZ R3，LOOP
SJMP $
第四章
1. C语言有哪些特点？
答：C语言具有以下特点：
1) 语言简洁、紧凑，使用方便、灵活
2) 运算符丰富
3) 数据结构丰富，具有现代化语言的各种数据结构
4) 可进行结构化程序设计
5) 可以直接对计算机硬件进行操作
6) 生成的目标代码质量高，程序执行效率高
7) 可移植性好
2. 有哪些数据类型是MCS-51单片机直接支持的?
答：MCS-51单片机直接支持的数据类型标准分为基本数据类型和组合数据类型，基本数据类型有字符型char、短整型short、整型int、长整型long、浮点型float、双精度型double、特殊功能寄存器型和位类型，其中char型与short型相同，float型与double型相同。组合数据类型有数组类型、结构体类型、共同体类型和枚举类型，另外还有指针类型和空类型。
3. C51特有的数据类型有哪些？
答：C51特有的数据类型有特殊功能寄存器型和位类型。
4. C51中的存储器类型有几种，它们分别表示的存储器区域是什么？
答：C51中的存储器类型有6种，分别如下：
data：直接寻址的片内RAM低128B，访问速度快
bdata：片内RAM的可位寻址区(20H～2FH)，允许字节和位混合访问
idata：间接寻址访问的片内RAM，允许访问全部片内RAM
pdata：用Ri间接访问的片外RAM低256B
xdata：用DPTR间接访问的片外RAM，允许访问全部64KB片外RAM
code：程序存储器ROM 64KB空间
5. 在C51中，bit位与sbit位有什么区别？
答：bit位类型符用于定义一般的位变量。存储器类型只能是bdata、data、idata，只能是片内RAM的可位寻址区，严格来说只能是bdata。
sbit位类型符用于定义在可位寻址字节或特殊功能寄存器中的位，定义时需指明其位地址，可以是位直接地址，可以是可位寻址变量带位号，也可以是特殊功能寄存器名带位号。
6. 在C51中，通过绝对地址来访问的存储器有几种？
答：通过绝对地址来访问存储器有三种方法：1. 使用C51运行库中预定义宏。2. 通过指针访问。3. 使用C51扩展关键字_at_
7. 在C51中，中断函数与一般函数有什么不同？
答：中断函数在定义时后面带interrupt m修饰符，m的取值为0～31，对应的中断情况如下：0——外部中断0，1——定时/计数器T0，2——外部中断1，3——定时/计数器T1，4——串行口中断，5——定时/计数器T2，其他值预留。
编写MCS-51中断函数需要注意如下几点。
(1) 中断函数不能进行参数传递，如果中断函数中包含任何参数声明都将导致编译出错。
(2) 中断函数没有返回值。
(3) 在任何情况下都不能直接调用中断函数
(4) 如果在中断函数中调用了其他函数，则被调用函数所使用的寄存器必须与中断函数相同，否则会产生不正确的结果。
(5) C51编译器对中断函数编译时会自动在程序开始和结束处加上相应的内容。
(6) C51编译器从绝对地址8m+3处产生一个中断向量，其中m为中断号，也即interrupt后面的数字。该向量包含一个到中断函数入口地址的绝对跳转。
(7) 中断函数最好写在文件的尾部，并且禁止使用extern存储类型说明。防止其他程序调用。
8. 按给定的存储类型和数据类型，写出下列变量的说明形式。
(1) 在data区定义字符变量val1。
char data val1;
(2) 在idata区定义整型变量val2。
int idata val2;
(3) 在xdata区定义无符号字符型数组val3[4]。
unsigned char xdata val3[4];
(4) 在xdata区定义一个指向char类型的指针px。
char xdata *px;
(5) 定义可寻址位变量flag。
bit flag;
(6) 定义特殊功能寄存器变量P3。
sfr P3=0xa0;
(7) 定义特殊功能寄存器变量SCON。
sfr SCON=0x98;
(8) 定义16位的特殊功能寄存器T0。
sfr16 T0=0x8a;
9. 写出下列关系表达式或逻辑表达式的结果，设a=3，b=4，c=5。
(1) a+b>c&&b= =c 结果：假
(2) a||b+c&&b-c 结果：真
(3) !(a>b)&&!c||1 结果：真
(4) !(a+b)+c-1&&b+c/2 结果：假
10. 写出下列C51程序的执行结果。
(1)
#include
extern serial_initial();
main()
{
int x,y,z;
serial_initial();
x=y=8;z=++x;
printf("\n %d %d %d",y,z,x);
x=y=8;z=x++;
printf("\n %d %d %d",y,z,x);
x=y=8;z=--x;
printf("\n %d %d %d",y,z,x);
x=y=8;z=x--;
printf("\n %d %d %d",y,z,x);
printf("\n");
while(1);
}
结果：8 9 9
8 8 9
8 7 7
8 8 7
(2)
#include
extern serial_initial();main()
{
int x,y,z;
serial_initial();
printf("input data x,y?\n");
scanf("%d %d",&x,&y);
printf("\n x y x
printf("\n");
printf("\n%3d%3d",x,y);
z=x z=x<=y; printf("%5d",z); z=x>y; printf("%5d",z); z=x>=y; printf("%5d",z); z=x!=y; printf("%5d",z); z=x==y; printf("%5d",z); while(1); } 执行结果： input data x,y? 1 2 x y x 1 2 1 1 0 0 1 0 (3) #include extern serial_initial(); main() { int x,y,z; serial_initial(); printf("input data x, y ?\n"); scanf("%d %d",&x,&y); printf("\n x y !x x||y x&&y"); printf("\n%3d%3d",x,y); z=!y; printf("%5d",z); z=x||y; printf("%5d",z); z=x&&y; printf("%5d",z); printf("\n");printf("\n"); printf("That is all\n"); while(1); } 执行结果： input data x, y ? x y !x x||y x&&y 1 2 0 1 1 That is all (4) #include extern serial_initial(); main() { int a,b; unsigned int x,y; serial_initial(); a=b=0xaa55;x=y=0xaa55; printf("\n a=%4x b=%4x x=%4x y=%4x",a,b,x,y); a=a<<1;b=b>>1; x=x<<1;y=y>>1; printf("\n a=%4x b=%4x x=%4x y=%4x",a,b,x,y); printf("\n"); printf("\n"); printf("That is all.\n"); while(1); } 执行结果： a=aa55 b=aa55 x=aa55 y=aa55 a=54aa b=d52a x=54aa y=552a That is all. 11. break和continue语句的区别是什么？ 答：break语句可以跳出switch结构，使程序继续执行switch结构后面的一个语句。break语句还可以从循环体中跳出循环，提前结束循环而接着执行循环结构下面的语句。 continue语句用在循环结构中，用于结束本次循环，跳过循环体中continue下面尚未执行的语句，直接进行下一次是否执行循环的判定。 continue语句和break语句的区别在于：continue语句只是结束本次循环而不是终止整个循环；break语句则是结束循环，不再进行条件判断。 12. 用分支结构编程实现：输入“1”显示“A”，输入“2”显示“B”，输入“3”显示“C”，输入“4”显示“D”，输入“5”结束。 参考程序： #include #include void main(void) { unsigned char x; SCON=0x52; //串口初始化TMOD=0x20; TH1=0XF3; TR1=1; while(1) { printf("input x:\n"); //输出提示信息 scanf("%c",&x); switch(x) { case '1':printf(" A\n");break; case '2':printf(" B\n");break; case '3':printf(" C\n");break; case '4':printf(" D\n");break; case '5':printf(" QUIT\n");break; default: printf(" RETRY\n");; } if (x=='5') break; } while(1); } 13. 输入3个无符号的字符数据，要求按由大到小的顺序输出。参考程序： #include #include void main(void) { unsigned char x,y,z,m; SCON=0x52; //串口初始化TMOD=0x20; TH1=0XF3; TR1=1; printf("input x,y,z:"); //输出提示信息 scanf("%c,%c,%c",&x,&y,&z); printf("\n"); if (x if (y if (x printf("output %c,%c,%c\n", x,y,z); //输出 while(1); } 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。 一选择题 （n ）1．MCS—51单片机是高档16位单片机。 （y ）2．MCS—51的产品8051与8031的区别是：8031片内无ROM。 （n ）3．单片机的CPU从功能上可分为运算器和存贮器。 （y ）4．MCS-51的指令寄存器是一个8位寄存器，用于暂存待执行指令，等待译码。 （n ）5．MCS—51的指令寄存器是对指令寄存器中的指令进行译码，将指令转变为执行此指令所需要的电信号。 （y ）6．8051的累加器ACC是一个8位的寄存器，简称为A，用来存一个操作数或中间结果。 （y ）7．8051的程序状态字寄存器PSW是一个8位的专用寄存器，用于存程序运行中的各种状态信息。 （n ）8．MCS—51的程序存贮器用于存放运算中间结果。（y ）9．MCS—51的数据存贮器在物理上和逻辑上都分为两个地址空间：一个是片内的256字节的RAM，另一个是片外最大可扩充64K字节的RAM。 （y ）10．单片机的复位有上电自动复位和按钮手动复位两种，当单片机运行出错或进入死循环时，可按复位键重新启动。 （n ）11．CPU的时钟周期为振荡器频率的倒数。 （n ）12．单片机的一个机器周期是指完成某一个规定操作所需的时间，一般情况下，一个机器周期等于一个时钟周期组成。（y ）13．单片机的指令周期是执行一条指令所需要的时间。一般由若干个机器周期组成。 （n ）14．单片机系统扩展时使用的锁存器，是用于锁存高8位地址。 （n ）15．MCS—51单片机上电复位后，片内数据存储器的内容均为00H。 （y ）16．当8051单片机的晶振频率为12MHZ时，ALE地址锁存信号端的输出频率为2MHZ的方脉冲。 （y ）17．8051单片机片内RAM从00H～1FH的32个单元，不仅可以作工作寄存器使用，而且可作为RAM来读写。 （n ）18．MCS—51单片机的片内存贮器称为程序存贮器。（n ）19．MCS—51单片机的数据存贮器是指外部存贮器。（y ）20．MCS—51单片机的特殊功能寄存器集中布置在片内数据存贮器的一个区域中。 （y ）21．微机控制系统的抗干扰问题是关系到微机应用成败的大问题. 二、单项选择题 1．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 2．单片机能直接运行的程序叫c 。 源程序B。汇编程序C。目标程序D。编译程序3．单片机中的程序计数器PC用来c 。 A．存放指令B．存放正在执行的指令地址C．存放下一条指令地址 D．存放上一条指令地址 4．单片机上电复位后，PC的内容和SP的内容为b 。A．0000H，00H B。0000H，07H C。0003H，07H D。0800H，08H 5．单片机8031的ALE引脚是b 。 输出高电平B。输出矩形脉冲，频率为fosc的1/6 C．输出低电平D。输出矩形脉冲，频率为fosc的1/2 6．单片机8031的引脚a 。 A．必须接地B。必须接+5V C。可悬空D。以上三种视需要而定7．访问外部存贮器或其它接口芯片时，作数据线和低8位地址线的是A 。 A．P0口B。P1口C。P2口D。P0口和P2口 8．PSW中的RS1和RS0用来a 。 选择工作寄存器区号B。指示复位C。选择定时器D。选择工作方式 9．上电复位后，PSW的值为d 。 A．1 B。07H C。FFH D。0 10．单片机上电复位后，堆栈区的最大允许范围是b 个单元。A．64 B。120 C。128 D。256 11．单片机上电复位后，堆栈区的最大允许范围是内部RAM的d 。 A．00H—FFH B。00H—07H C。07H—7FH D。08H—7FH 12．堆栈指针SP在内部RAM中的直接地址是c 。 A．00H B。07H C。81H D。FFH 的P0口，当使用外部存贮存器时它是一个d 。 A．传输高8位地址口A．传输低8位地址口 C．传输高8位数据口D．传输低8位地址/数据口 14．P0口作数据线和低8位地址线时b 。 A．应外接上拉电阻B．不能作I/O口C．能作I/O口D．应外接高电平 15．对于8031单片机，其内部RAM d 。 A．只能位寻址B．只能字节寻址C．既可位寻址又可字节寻址D．少部分只能位寻址 16．寻址方式就是c 的方式。 A．查找指令操作码B．查找指令C．查找指令操作数 D．查找指令操作码和操作数 17．8031 单片机若晶振频率为fosc=12MHz，则一个机器周期等于c μS。 A．1/12 B．1/2 C．1 D．2 18．MCS—51单片机的数据指针DPTR是一个16位的专用地址指针寄存器，主要用来b 。 A．存放指令B．存放16位地址，作间址寄存器使用C．存放 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 《单片机原理及应用程序》（第三版）习题参考答案 第一章 1. 为什么计算机要采用二进制数？学习十六进制数的目的是什么？ 在计算机中，由于所采用的电子逻辑器件仅能存储和识别两种状态的特点，计算机部一切信息存储、处理和传送均采用二进制数的形式。可以说，二进制数是计算机硬件能直接识别并进行处理的惟一形式。十六进制数可以简化表示二进制数。 2． (1) 01111001 79H (2) 0.11 0.CH (3) 01111001.11 79.CH (4) 11101010.101 0EA.AH (5)01100001 61H (6) 00110001 31H 3. (1) 0B3H (2)80H (3) 17.AH (4) 0C.CH 4. (1)01000001B 65 (2) 110101111B 431 5. (1) 00100100 00100100 00100100 (2) 10100100 11011011 11011100 (5) 10000001 11111110 11111111 6. 00100101B 00110111BCD 25H 7. 137 119 89 8．什么是总线？总线主要有哪几部分组成？各部分的作用是什么？ 总线是连接计算机各部件之间的一组公共的信号线。一般情况下，可分为系统总线和外总线。 系统总线应包括：地址总线（AB）控制总线（CB）数据总线（DB） 地址总线(AB)：CPU根据指令的功能需要访问某一存储器单元或外部设备时，其地址信 息由地址总线输出，然后经地址译码单元处理。地址总线为16位时，可寻址围为216=64K，地址总线的位数决定了所寻址存储器容量或外设数量的围。在任一时刻，地址总线上的地址信息是惟一对应某一存储单元或外部设备。 控制总线(CB)：由CPU产生的控制信号是通过控制总线向存储器或外部设备发出控制命令的，以使在传送信息时协调一致的工作。CPU还可以接收由外部设备发来的中断请求信号和状态信号，所以控制总线可以是输入、输出或双向的。 数据总线(DB)：CPU是通过数据总线与存储单元或外部设备交换数据信息的，故数据总线应为双向总线。在CPU进行读操作时，存储单元或外设的数据信息通过数据总线传送给CPU；在CPU进行写操作时，CPU把数据通过数据总线传送给存储单元或外设9．什么是接口电路? CPU与接口电路连接一般应具有哪些信号线?外部设备与接口电路连接一般应具有哪些信号线？ CPU通过接口电路与外部输入、输出设备交换信息， 一般情况下，外部设备种类、数量较多，而且各种参量（如运行速度、数据格式及物理量）也不尽相同。CPU为了实现选取目标外部设备并与其交换信息，必须借助接口电路。一般情况下，接口电路通过地址总线、控制总线和数据总线与CPU连接；通过数据线（D）、控制线（C）和状态线（S）与外部设备连接。 10. 存储器的作用是什么？只读存储器和随机存储器有什么不同？ 存储器具有记忆功能，用来存放数据和程序。计算机中的存储器主要有随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）两种。随机存储器一般用来存放程序运行过程中的中间数据，计算机掉电时数据不再保存。只读存储器一般用来存放程序，计算机掉电时信息不会丢失。 11．某存储器的存储容量为64KB,它表示多少个存储单元？64×1024 12. 简述微型计算机硬件系统组成。 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 单片机原理与接口技术习题答案 习题与思考题1 1-1 微型计算机通常由哪些部分组成？各有哪些功能？ 答：微型计算机通常由控制器、运算器、存储器、输入/输出接口电路、输入设备和输出设备组成。控制器的功能是负责从内部存储器中取出指令并对指令进行分析、判断、并根据指令发出控制信号，使计算机有条不紊的协调工作；运算器主要完成算数运算和逻辑运算；存储器用于存储程序和数据；输入/输出接口电路完成CPU与外设之间相连；输入和输出设备用于和计算机进行信息交流的输入和输出。 1-2 单片微型计算机与一般微型计算机相比较有哪些区别？有哪些特点？ 答：与通用微型计算机相比，单片机的硬件上，具有严格分工的存储器ROM和RAM和I/O端口引脚具有复用功能；软件上，采用面向控制的指令系统和硬件功能具有广泛的通用性，以及品种规格的系列化。单片机还具备体积小、价格低、性能强大、速度快、用途广、灵活性强、可靠性高等特点。 1-3 简述计算机的工作过程。 答：计算机的工作是由微处理器以一定的时序来不断的取指令、指令译码和执行指令的过程。 1-4 单片机的几个重要指标的定义。 答：单片机的重要指标包括位数、存储器、I/O口、速度、工作电压、功耗和温度。 1-5 单片微型计算机主要应用在哪些方面？ 答：单片机的主要应用领域有智能化产品、智能化仪表、智能化测控系统、智能化接口等方面。 1-6 为什么说单片微型计算机有较高的性能价格比和抗干扰能力？ 答：因为单片微型计算机主要面向特定应用而设计，设计者在硬件和软件上都高效率地设计，量体裁衣、去除冗余，力争在同样的硅片面积上实现更高的性能，具备较高的性能、价格比；单片机嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中，而不是存贮于磁盘等载体中，另外单片机体积小，可以放入屏蔽设备中，从而使其具有较高的抗干扰能力。 1-7 简述单片机嵌入式系统的定义和特点。 答：单片机嵌入式系统是嵌入到对象体系中的专用计算机系统；其特点是面向特定应用、与各个行业的具体应用相结合、硬件和软件高效率、软件固化在存储器芯片或单片机本身和不具备自举开发能力。 习题与思考题2 2-1 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：MCS-51单片机在一块芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定时/计数器、多功能I/O口和中断控制等基本功能部件。 单片机的核心部分是CPU，CPU是单片机的大脑和心脏。 程序存储器用于存放编好的程序或表格常数。数据存储器用于存放中间运算结果、数据暂存和缓冲、标志位等。 定时/计数器实质上是加法计数器，当它对具有固定时间间隔的内部机器周期进行计数时，它是定时器；当它对外部事件进行计数时，它是计数器。 I/O接口的主要功能包括：缓冲与锁存数据、地址译码、信息格式转换、传递状态（外设状态）和发布命令等。 中断控制可以解决CPU与外设之间速度匹配的问题，使单片机可以及时处理系统中许多随机的参数和信息，同时，它也提高了其处理故障与应变能力的能力。 2-2 MCS-51单片机的核心器件是什么？它由哪些部分组成？各部分的主要功能是什么？ 答：单片机的核心部分是CPU，可以说CPU是单片机的大脑和心脏。它由运算器、控制器和布尔（位）处理器组成。 运算器是用于对数据进行算术运算和逻辑操作的执行部件。 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 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 一、填空题 已知x的补码数10110111B，x的真值是___201D。 进制转换：134D＝__10000110B；＝______86H。 32K存储容量对应的地址范围从0000H－7FFFH_。 CPU与内存或I/O接口相连的系统总线通常由_控制总线__、数据总线__、地址总线___等三种信号组成。MCS-51单片机上电复位时PC=_0000_H,SP=_07_H；工作寄存器缺省采用第___________组，这组寄存器的地址范围是从______H~_____H。 MCS-51单片机系列有__5__个中断源，可分为___2__个优先级。上电复位时外部中断0__中断源的优先级别最高。 MCS-51单片机内部RAM共分为______2__个功能区，其高端128个字节的地址空间称为特殊功能寄存器_区，其中仅有________个字节有实际意义。 8255可编程芯片通常作为_并行接口_______扩展之用；8253可编程芯片通常作为_定时器_______扩展之用。8155可编程芯片通常作为_并行接口计数器和存储器______扩展之用；8279可编程芯片通常作为_键盘/显示控制器________扩展之用。 MCS-51 的并行I/O口信息有____读引脚________和____读锁存_________两种读取方法，读一改一写操作是针对并行I/O口内的锁存器进行的。 74LS273通常用来作为简单______输出__________接口扩展；而74LS244则常用来作为简单________输入_______接口扩展。 不带输入数据锁存器的D/A转换器，CPU必须通过______锁存或寄存__器件与D/A转换器传送数据；无三态输出功能的A/D转换器，应当通过_____三态___器件与CPU传送数据。 若用并行口来扩展一个有36只按键的行列式键盘，最少需__12_根I/O线。 74LS138是具有3个输入的译码器芯片，其输出作为片选信号时，最多可以选中___八_块芯片。 MCS-51单片机访问外存储器时利用_____ALE_______信号锁存来自_____P0_____口的低八位地址信号。在MCS-51系统中，当晶振频率采用12MHz时，一个机器周期等于_1__微秒。 8051的T0作为计数器用时，其计数频率不能超过晶振频率的___二十四分之一__。 二、选择题 通常所说的主机是指（ C ）。 （A）硬件和软件（B）CPU和磁盘存储器 （C）CPU和主存（D）运算器和控制器 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 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? １．在MCS-51中，有７种寻址方式，它们分别为立即数寻、寄存器寻址、直接寻址、寄存器间接寻址、相对寻址、变址寻址和位寻址。 ２．汇编语言的指令格式为标号：操作码操作数注释。 ３．数据传送类指令执行完毕，源操作数的内容不会（会/不会）丢失。 ４．8051内部RAM从20H至2FH既可位寻址，又可间接寻址，位地址空间从00H到7FH。 ５．MCS-51单片机指令系统中，指令长度有一字节、二字节和（三）字节，指令执行时间有一个机器周期、两个机器周期和四机器周期，乘法指令需四机器周期。６．MOV A，20H中，20H的寻址方式称之为_直接___；SETB 20H的寻址方式为位寻址。 ７．关于堆栈类操作的两条指令分别是_PUSH（入栈）指令_ 、POP(出栈)指令；堆栈操作只能是寄存器间接寻址寻址。 ８．访问8031片外数据存储器MOVX指令采用的是寄存器间接寻址寻址方式。访问片外序存储器MOVC指令采用的是变址寻址方式。 ９．设（A）＝55H，（R5）＝AAH，则执行ANL A，R5指令后的结果是（A）= 00H，（R5）= AAH；则执行ORL A，R5指令后的结果是（A）= FFH ，（R5）= AAF；则执行XRL A，R5指令后的结果是（A）= FFH，（R5）= AAH 。 10.伪指令不产生(产生/不产生)可执行目标代码。汇编语言程序结束的指令为END。11．DA指令跟在ADD,ADDC指令的后面，用与二进制数与BCD码的调整。若 （A）=0AH ，执行DA A指令后，（A）= 15。 单项选择题 1.JMP跳转范围是:(D. -128~127B) ２．MCS—51系列单片机最长的一条指令需 B. 4个机器周期。 ３．MOV A，@R0这条指令中@R0的寻址方式称为:(B. 寄存器间接寻址) ４．在CPU内部，反映程序运行状态或反映运算结果的特征寄存器是:B. PSW ５．下列指令中正确的是:B. JBC TF0，L1 ６．下列指令中错误的是:A. SETB 50H.0 7．将累加器的值压入堆栈的正确指令是：B. PUSH A 8.下列那条减法指令是错误的:C. SUBBC 9. 指令CJNE A ，#00H ，LOOP 影响PSW的哪一位:C.CY 10. 在MUL AB指令中，若积超过255，则C. OV=1 11．在相对寻址方式中，寻址的结果体现在A.PC中 12．在相对寻址方式中，"相对"两字是指相对于 C.当前指令的末地址 13．在寄存器间接寻址方式中，指定寄存器中存放的是B.操作数地址 14．对程序存储器的读操作，只能使用D．MOVC指令 15．必须进行十进制调整的十进制运算C．只有加法 16．执行返回指令时，返回的断点是C．调用指令下一条指令的首地址 17．下列指令中与进位标志位CY 无关的指令有D．无条件转移指令 18．可以为访问程序存储器提供或构成地址的有D．PC、A、DPTR和SP 19．以下各项中不能用来对内部数据存储器进行访问的是A．数据指针DPTR 20．若原来工作寄存器0组为当前寄存器组，现要改1组为当前寄存器组，不能使用指令C．MOV PSW.3,C 21．不能为程序存储器提供和构成地址的有：D．PSW 22．MCS-51汇编语言指令格式中，唯一不可缺少的部分是：B．操作码 23．MCS—51的立即寻址方式中，立即数前面：D．应加前缀“#”号 24．下列完成8031单片机内部数据传送的指令是：D．MOV direct,direct （25）．MCS—51的立即寻址的指令中，立即数就是：A．放在寄存器R0中的内容26．单片机中PUSH和POP指令常用来：C．保护现场，恢复现场 27．MCS—51寻址方式中，操作数Ri加前缀“@”号的寻址方式是：A．寄存器间接寻址 28．MCS—51寻址方式中，位寻址的寻址空间是： Ｄ．片内RAM的20H～2FH字节中的所有位和部分专用寄存器SFR的位 29．MCS—51寻址方式中，直接寻址的寻址空间是B．专用寄存器SFR 30．执行指令MOVX A，@DPTR时，WR、RD脚的电平为：C．WR高电平，RD低电平 31．主程序执行完ACALL后返回主程序后，堆栈指针SP的值：A．不变 32．单片机中使用MOVX A，@R1指令寻址数据存贮器1050H单元。B．不能 33．下列指令判断若P1口最低位为高电平就转LP，否则就执行下一句的是:D．JNZ P1.0，LP 34．指令JB OEOH，LP中的OEOH是指：D．一个单元的地址 35．下列指令中比较转移指令是指：B．CJNE Rn，#data，rel 《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 一．闪烁灯 1．实验任务 如图4.1.1所示：在端口上接一个发光二极管L1，使L1在不停地一亮一灭，一亮一灭的时间间隔为秒。 2．电路原理图 图4.1.1 3．系统板上硬件连线 把“单片机系统”区域中的端口用导线连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的L1端口上。 4．程序设计内容 （1）延时程序的设计方法 作为单片机的指令的执行的时间是很短，数量大微秒级，因此，我们要 求的闪烁时间间隔为秒，相对于微秒来说，相差太大，所以我们在执行 某一指令时，插入延时程序，来达到我们的要求，但这样的延时程序是 如何设计呢下面具体介绍其原理： 如图4.1.1所示的石英晶体为12MHz，因此，1个机器周期为1微秒机器周期微秒 MOV R6,#20 2个 2 D1: MOV R7,#248 2个22＋2×248＝49820× DJNZ R7,$ 2个2×248(498 DJNZ R6,D1 2个2×20＝40 10002 因此，上面的延时程序时间为。 由以上可知，当R6＝10、R7＝248时，延时5ms，R6＝20、R7＝248时，延时10ms,以此为基本的计时单位。如本实验要求秒＝200ms，10ms×R5 ＝200ms，则R5＝20，延时子程序如下： DELAY: MOV R5,#20 D1: MOV R6,#20 D2: MOV R7,#248 DJNZ R7,$ DJNZ R6,D2 DJNZ R5,D1 RET （2）．输出控制 如图1所示，当端口输出高电平，即＝1时，根据发光二极管的单向导 电性可知，这时发光二极管L1熄灭；当端口输出低电平，即＝0时，发 光二极管L1亮；我们可以使用SETB指令使端口输出高电平，使用CLR 指令使端口输出低电平。 5．程序框图单片机课后习题解答
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