单片机原理及应用课后习题答案
课后思考题级习题答案
思考题与习题1
一、填空
1.单片机按照用途通常分为 通用型 和 专用型 。
2.单片机也称为 微控制器 和 单片微型计算机 。
二、简答
1.什么是单片机？
答：单片机也称微控制器，它是将中央处理器、程序处理器、数据处理器、
输入/输出接口、定时/计数器串行口、系统总线等集成在一个半导体芯片上的微计算机，因此又称为单片微型计算机，简称为单片机。
2.简述单片机的特点和应用领域。
答：（1）单片机体积小，应用系统结构简单，能满足很多应用领域对硬件功能的要求。
（2）单片机的可靠性高。
（3）单片机的指令系统简单，易学易用。
（4）单片机的发展迅速，特别是最近几年，单片机的部结构越来越完善。
3.写出AT89S51与AT89S52芯片的主要区别。
部程序存储区容量不同，52的程序存储空间为8K ，部数据存储空间为256B ，中断源8个，定时器／计数器有3个，而51的程序存储空间为4K ，部数据存储空间为128B ，中断源5个，定时器／计数器有2个。
思考题与习题2
一、填空题
1.如果（PSW ）=10H, 则部RAM 工作寄存器区的当前寄存器是第二 组寄存器，8个寄存器的单元地址为 10H ~ 17H 。
2.为寻址程序状态字F0位，可使用的地址和符号有 PSW.5 、
0D0H.5 、 F0 和 0D5H 。
3.单片机复位后，（SP ）= 07H ，P0~P3= FFH ，PC= 0000H ，PSW= 00H
A= 00H 。
4.AT89S51单片机的程序存储器的寻址围是由 PC 决定的，由于AT89S51
单片机的PC 是 16 位的，所以最大寻址围为 64KB 。
5.写出位地址为20H 所在的位，字节地址 24H.0 。
6.写出字节地址为20H 的单元最高位的位地址为 07H ，最低位的位地址为
00H 。
7.如果晶振频率MHz 6OSC f ，则一个时钟周期为1.66667E-7，一个机器周
期为2us 。
8. AT89S51单片机共有26个特殊功能寄存器。
9. AT89S51单片机片外数据存储器最多可以扩展64KB 。
10.如果CPU 从片外ROM 的0000H 单元开始执行程序，那么EA 引脚应接 低电平。
二、选择题
1.PC的值是（ C ）。
A.当前指令前一条指令的地址
B.当前正在执行指令的地址
C.下一条指令的地址
D.控制器中指令寄存器的地址
2.对程序计数器PC的操作是（ A ）。
A.自动进行的
B.通过传送进行
C.通过加“1”指令进行的
D.通过减“1”指令进行
3.在AT89S51单片机中P0口作为（ D ）。
A.数据总线
B.地址总线
C.控制总线
D.数据总线和地址总线
4. 在AT89S51单片机中（ C ）。
A.具有独立的专用的地址总线
B.P0口和P1口作为地址总线
C.P0口和P2口作为地址总线
D.P2口和P1口作为地址总线
三、简答题
1.AT89S51单片机的EA引脚有何功能？如果使用片ROM，该引脚该如何处理？
答：EA为该引脚的第一功能，为访问程序存储器控制信号。
如果使用片ROM，则EA信号为高电平。
2.什么是指令周期，机器周期和时钟周期？
答：指令周期是CPU每取出并执行一条指令所需的全部时间；机器周期是CPU完成一个基本操作所需要的时间。时钟周期是指计算机主时钟的周期时间。
3.堆栈的作用是什么？在程序设计时，为什么要对堆栈指针SP重新赋值？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。
4.单片机复位有几种方法？
答：1、上电复位 2、按键复位 3、看门狗复位 4、软件复位
5.AT89S51单片机运行出错或程序陷入死循环时，如何摆脱困境？
可以采用复位键进行复位，使单片机初始化，也可以在软件中使用看门狗。
6. AT89S51单片机P0~P3口的驱动能力如何？如果想获得较大的驱动能力，采用低电平输出还是高电平输出？
答：P0口每位可驱动8个LSTTL输入，而P1.P2.P3口的每一位的驱动能力，只有P0口的一半。当P0口的某位为高电平时，可提供400μA的电流；当P0口的某位为低电平（0.45V）时，可提供3.2mA的灌电流，如低电平允许提高，灌电流可相应加大。所以，任何一个口要想获得较大的驱动能力，只能用低电平输出。
7.AT89S51单片机部RAM低128单元划分为几个部分？每部分有什么特点？
答：工作寄存器区、位寻址区、用户RAM区。
每部分特点如下：00H-1FH为工作寄存器区，共32个单元，被分为4组，每组有八个寄存器（R0-R7）。任意时刻，CPU只能使用一组寄存器，当前正在使用的寄存器组被称为当前寄存器。在程序运行过程中如果不使用的寄存器也可以作为RAM使用。
20H-2FH为位寻址区，共16个单元。这16个单元可以作为字节单元使用，
同时这16个单元的每一位也可以单独使用，即位寻址。
30H-7FH为用户RAM区，用于存放各种数据、中间结果，起到数据缓冲的作用。在实际使用中，常需要把堆栈设在用户RAM中。
8. AT89S51单片机的片都包含了哪些功能部件？各个功能部件主要的功能是什么？
答： 1个微处理器（CPU）；
128个数据存储器（RAM）单元；
4KB Flash程序存储器；
4个8位可编程并行I/O口；
1个全双工串行口；
2个16位定时器/计数器；
1个看门狗定时器；
1个中断系统，5个中断源，2个优先级；
26个特殊功能寄存器（SFR）；
1个看门狗定时器。
9.程序存储器的空间中，有5个特殊单元，分别对应AT89S51单片机5个中断源的入口地址，写出这些单元的地址及对应的中断源。
中断源中断入口地址
外部中断0 0003H
定时/计数器0溢出中断000BH
外部中断1 0013H
定时/计数器1溢出中断001BH
串行中断0023H
10. AT89S51单片机有几个存储器空间？画出它的存储器结构图。
AT89S51单片机的有3个存储器空间，即片片外统一编制的程序存储器，片数据存储器和片外数据存储器。
11.什么是空闲方式？怎样进入和退出空闲方式？
答：空闲方式：CPU处于休眠的状态，而片所有其他外围设备保持工作状态，即振荡器保持工作，时钟脉冲继续输出到中断、串行口、定时器等功能部件，使它们继续工作，但时钟脉冲不再送到CPU，因而CPU停止工作。
进入：每当CPU执行一条将IDL位置1 的指令，就使它进入空闲方式，CPU 即停止工作，进入空闲方式。
退出：两种：一是被允许的中断源请求中断时，由部的硬件电路清0 IDL 位，终止空闲方式；另一种方式是硬件复位。RST引脚上的复位信号直接将IDL 为清0，从而使单片机退出空闲方式。
12.什么是掉电方式？怎样进入和退出掉电方式？
答：掉电：振荡器停止工作，单片机部所有的功能部件全部停止工作。
进入：CPU执行一条将PD位置1的指令，就使单片机进入掉电方式。
退出：唯一的方法是硬件复位，复位后单片机部特殊功能寄存器的容被初始化，PCON=0，从而退出掉电方式。
13.AT89S51单片机的控制信号引脚有哪些？说出其功能。
答：
RST(9脚)：复位信号输入端，高电平有效。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。
ALE (30脚)：地址锁存控制信号。当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE输出脉冲用于锁存低8位地址。
PSEN(29脚)：程序储存允许输出端，是外部程序存储器的读选通信号，低电平有效。当AT89S51 从外部程序存储器取指令时，每个机器周期两次PSEN有效，即输出两个脉冲。当访问外部数据存储器，不会出现两次有效的PSEN信号。
EA(31脚)：EA为该引脚的第一功能，为访问程序存储器控制信号。当EA
信号为低电平时，对ROM的读操作限定在外部程序存储器；而当EA信号为高电平时，则对ROM的读操作是从部程序存储器开始，并可延续至外部程序存储器。
四、设计一个电路，使单片机的P0口能驱动8只发光二极管。
思考题与习题3
思考题与习题3
一、填空
1.假定外部数据存储器3000H单元的容为50H，执行下列指令后，累加器A 中
的容为 50H 。
MOV DPTR,#3000H
MOVX A，DPTR
2.假定累加器A中的容为30H，DPTR中的容为2000H，执行指令：
MOVC A，A+DPTR
后，把程序存储器 2030H 单元的容送入累加器A中。
3.已知(30H)=21H，(31H)=04H，说明下列程序的功能,执行后(30H)= 04H ，(31H)= 21H 。
PUSH 30H
PUSH 31H
POP 30H
POP 31H
4.已知程序执行前，在AT89S51单片机片RAM中，（A）=33H，（R0）=28H，
（28H）=0BCH，写出执行如下程序后，（A） = 63H 。
ANL A,#60H
ORL 28H,A
XRL A,R0
CPL A
5.对程序存储器的读操作使用的指令 MOVC指令。
6.对外部数据存储器的读操作使用的指令 MOVX指令。
7.执行如下三条指令后，20H单元的容是 0FH
M O V R 0，＃20H
M O V 40H，＃0 F H
M O V ﹫R 0，40H
二、判断
判断以下指令的正误。
(1) MOV R1,R2 ×
(2)MOV 20H,R3 ×
(3)DEC DPTR ×
(4)INC DPTR √
(5)MOVX A,R1 √
(6)MOVC A,DP TR ×
(7)PUSH DPTR ×
(8)CLR R1 ×
(9)MOV 20H,30H √
(10)MOV F0,C √
(11) CPL R7 ×
(12)RC A ×
三、简答
1.MCS-51共有哪几种寻址方式？试举例说明。
(1)寄存器寻址方式 MOV A,R2
(2)直接寻址方式 MOV A,30H
(3)寄存器间接寻址方式MOV A,R0
(4)立即寻址MOV A,#20H
(5)变址寻址 MOVC A,A+ DPTR
(6)相对寻址 SJMP rel
(7)位寻址 MOV C, 0D5H;
2.MCS-51指令按功能可以分为哪几类？每类指令的作用是什么？
①数据传送类指令（28条）；数据传送是指将源地址单元中的数据传送到目的地址单元中，且源地址单元中的数据保持不变，或者源地址单元中的数据与目的地址单元中的数据互换。
②算术运算类指令（24条）；这类指令中，大多数都要用累加器A来存放源操作数，另一个操作数是工作寄存器R n、片RAM单元或立即数。执行指令时，CPU总是将源操作数与累加器A中的操作数进行相应操作，然后将结果保留在累加器A中，同时会影响程序状态字PSW中的溢出标志OV、进位标志CY、辅助进位标志AC和奇偶标志位P。
③逻辑运算及移位类指令（25条）；在这类指令中，仅当目的操作数为累加器A时对奇偶标志位P有影响，其余指令均不影响PSW的状态。
④控制转移类指令（17条）；
⑤位操作类指令（17条）。MCS-51系列单片机的硬件结构中有一个位处理器，对位地址空间具有丰富的位操作指令。由于位操作数是“位”，取值只能是0或1，故又称为布尔操作指令。
3.访问SFR，可使用哪些寻址方式？
寄存器寻址，直接寻址，位寻址
4.执行指令：MOV A，R0 ；
在程序状态字PSW中⑴ RS1=0，RS0=0; ⑵ RS1=1，RS0=0的两种情况下，上述指令执行结果有何不同？
RS1=0，RS0=0时，是将部RAM 00H单元中的容传送给累加器A， RS1=1，RS0=0时，是将部RAM 10H单元中的容传送给累加器A
4.SJMP（短转移）指令和LJMP（长对转移）指令的目的地址的围各是多少？
SJMP指令的目的地址围是-128B~+127B；
LJMP指令的目的地址围是64KB。
5.JB指令和JBC指令的区别是什么？
6.答：这类指令是判断直接寻址位是否为“1”或为“0”，当条件满足时转移，
否则继续顺序执行。而JBC指令当条件满足时，指令执行后同时将该位清“0”。
7.指出下列每条指令的寻址方式。
（1）MOV A，40H ；直接寻址
（2）MOV 30H，#00H ；立即寻址
（3）SJMP LOOP ；相对寻址
（4）MOVC A，A+DPTR ；变址寻址
（5）MOVX A，R0 ；寄存器寻址
（6）MOV C，20H ；位寻址
（7）MOV 20H，R3 ；寄存器寻址
（8）MOV 31H，20H ；直接寻址
8. 已知程序执行前，在AT89S51单片机片RAM (10H)=20H，(20H)=33H，
(33H)=45H，(45H)=56H，（P1）=30H。分析下列程序按顺序执行每条指令后的结果。
MOV A,33H ；（A）=45H
MOV R1，A ；（R1）=45H
MOV R1，#0FFH ；（45H）0FFH
MOV 45H,33H ；（45H）=45H
MOV R0,#10H ；（R0）=10H
MOV A,R0 ；（A）=20H
MOV P1,#0FFH ；（P1）=0FFH
MOV A ,P1；；（P1）=30H
MOV 20H,A ；（20H）=30H
9.已知程序执行前，在AT89S51单片机片RAM中，(A)=85H，(R0)=20H，(20H)=0AFH，(Cy)=1，(21H)=0FFH。写出下列指令独立执行后寄存器和存储单元的容，若该指令影响标志位，写出CY、AC、OV和P的值。
ADD A，R0 ；CY=1，AC=1，OV=1，P=1 ,（A）=34H
ADDC A, 21H ; CY=1，AC=1， P=1，OV=0 ,（A）=85H
SWAP A ; （A）=58H ，P=1
SUBB A,#50H ; CY=0，AC=0， P=1，OV=1 ,（A）=34H
DEC R0 ;R0=1FH
XCHD A,R0 ;（A）=8FH，（20H）=0A5H，P=1