单片机原理及应用第三版(张毅刚)1-6章全.pdf

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.2.单片机与普通微型计算机的不同之处在于其将、和 三部分，通过内部 连接在一起，集成于一块芯片上。答：CPU、存储器、I/O 口、总线3.AT89S52 单片机工作频率上限为 MHz。答：33 MHz。4.专用单片机已使系统结构最简化、软硬件资源利用最优化，从而大大降低 和提高。答：成本，可靠性。二、单选1.单片机内部数据之所以用二进制形式表示，主要是A 为了编程方便 B受器件的物理性能限制C 为了通用性 D为了提高运算速度答：B 2.在家用电器中使用单片机应属于微计算机的。A 辅助设计应用C 数值计算应用答：B 3.下面的哪一项应用，不属于单片机的应用范围。A工业控制 B 家用电器的控制 C 数据库管理 D 汽车电子设备答：C B测量、控制应用D数据处理应用三、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1.微处理器、微计算机、微处理机、CPU、单片机、嵌入式处理器它们之间有何区别？答：微处理器、微处理机和 CPU它们都是中央处理器的不同称谓，微处理器芯片本身不是计算机。而微计算机、单片机它们都是一个完整的计算机系统，单片机是集成在一个芯片上的用于测控目的的单片微计算机。2.AT89S51 单片机相当于 MCS-51 系列单片机中的哪一型号的产品？“S”的含义是什么？答：相当于 MCS-51 系列中的 87C51，只不过是 AT89S51 芯片内的 4K 字节 Flash 存储器取代了 87C51 片内的 4K 字节的 EPROM。3.单片机可分为商用、工业用、汽车用以及军用产品，它们的使用温度范围各为多少？答：商用：温度范围为 0+70；工业用：温度范围为-40+85；汽车用：温度范围为-40+125；军用：温度范围为-55+150。4.解释什么是单片机的在系统编程（ISP）与在线应用编程（IAP）。答：单片机的在系统编程 ISP（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。5.什么是“嵌入式系统”?系统中嵌入了单片机作为控制器，是否可称其为“嵌入式系统”?答：广义上讲，凡是系统中嵌入了“嵌入式处理器”，如单片机、DSP、嵌入式微处理器，都称其为“嵌入式系统”。但多数人把“嵌入”嵌入式微处理器的系统，称为“嵌入式系统”。目前“嵌入式系统”还没有一个严格和权威的定义。目前人们所说的“嵌入式系统”，多指后者。6.嵌入式处理器家族中的单片机、DSP、嵌入式微处理器各有何特点？它们的应用领域有何不同？答：单片机体积小、价格低且易于掌握和普及，很容易嵌入到各种通用目的的系统中，实现各种方式的检测和控制。单片机在嵌入式处理器市场占有率最高，最大特点是价格低，体积小，应用广泛。DSP 是一种非常擅长于高速实现各种数字信号处理运算（如数字滤波、FFT、频谱分析等）的嵌入式处理器。能够高速完成各种复杂的数字信号处理算法。广泛地用于通讯、网络通信、数字图像处理，电机控制系统，生物信息识别终端，实时语音压解系统等。这类智能化算法一般都是运算量较大，特别是向量运算、指针线性寻址等较多，而这正是 DSP 的长处所在。与单片机相比，DSP 具有的实现高速运算的硬件结构及指令和多总线，DSP 处理的算法的复杂度和大的数据处理流量以及片内集成的多种功能部件更是单片机不可企及的。嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的 CPU，地址总线数目较多，能扩展容量较大的存储器，所以可配置实时多任务操作系统(RTOS)。RTOS 能够处理复杂的系统管理任务和处理工作。因此，广泛地应用在移动计算平台、媒体手机、工业控制和商业领域（例如，智能工控设备、ATM 机等）、电子商务平台、信息家电（机顶盒、数字电视）以及军事上的应用。第 2 章 思考题及习题 2 参考答案一、填空1.在 AT89S52 单片机中，如果采用 6MHz 晶振，一个机器周期为。答：2s 2.AT89S52 单片机的机器周期等于 个时钟振荡周期。答：12 3.内部 RAM 中，位地址为 40H、88H 的位，该位所在字节的字节地址分别为和。答：28H，88H 4.片内字节地址为 2AH 单元最低位的位地址是；片内字节地址为 A8H 单元的最低位的位地址为。答：50H，A8H5.若 A 中的内容为 63H，那么，P 标志位的值为。答：06.AT89S52 单片机复位后，R4 所对应的存储单元的地址为，因上电时 PSW=。这时当前的工作寄存器区是 组工作寄存器区。答：04H，00H，0。7.内部 RAM 中，可作为工作寄存器区的单元地址为 H H。答：00H，1FH8.通过堆栈操作实现子程序调用时，首先要把 的内容入栈，以进行断点保护。调用子程序返回指令时，再进行出栈保护，把保护的断点送回到，先弹出的是原来中的内容。答：PC,PC，PCH9.AT89S52 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 AT89S52 单片机的 PC 是 16 位的，因此其寻址的范围为 KB。答：6410.AT89S52 单片机复位时，P0P3 口的各引脚为 电平。答：高11.AT89S52 单片机使用片外振荡器作为时钟信号时，引脚 XTAL1 接，引脚 XTAL2的接法是。答：片外振荡器的输出信号，悬空12.AT89S52 单片机复位时，堆栈指针 SP 中的内容为，程序指针 PC 中的内容为。答：07H，0000H 二、单选1.程序在运行中，当前 PC 的值是。A 当前正在执行指令的前一条指令的地址 B 当前正在执行指令的地址。C 当前正在执行指令的下一条指令的首地址 D 控制器中指令寄存器的地址。答：C 2.判断下列哪一种说法是正确的？A PC 是一个可寻址的寄存器 B 单片机的主频越高，其运算速度越快。CAT89S52 单片机中的一个机器周期为 1s D特殊功能寄存器 SP 内存放的是堆栈栈顶单元的内容。答：B 三、判断对错1.使用 AT89S52 单片机且引脚 EA=1 时，仍可外扩 64KB 的程序存储器。错2.区分片外程序存储器和片外数据存储器的最可靠的方法是看其位于地址范围的低端还是高端。错3.在 AT89S52 单片机中，为使准双向的 I/O 口工作在输入方式，必须事先预置为 1。对4.PC 可以看成是程序存储器的地址指针。对5.AT89S52 单片机中特殊功能寄存器（SFR）使用片内 RAM 的部份字节地址。对6.片内 RAM 的位寻址区，只能供位寻址使用，而不能进行字节寻址。错7.AT89S52 单片机共有 32 个特殊功能寄存器，它们的位都是可以用软件设置的，因此，都是可以位寻址的。错8.堆栈区是单片机内部的一个特殊区域，与 RAM 无关。错9.AT89S52 单片机进入空闲模式，CPU 停止工作。片内的外围电路（如中断系统、串行口和定时器）仍将继续工作。对10.AT89S52 单片机不论是进入空闲模式还是掉电运行模式后，片内 RAM 和 SFR 中的内容均保持原来的状态。对11.AT89S52 单片机进入掉电运行模式，CPU 和片内的外围电路（如中断系统、串行口和定时器）均停止工作。对12.AT89S52 单片机的掉电运行模式可采用响应中断方式来退出。对四、简答1.AT89S52 单片机片内都集成了哪些功能部件？答：集成了如下部件：1个微处理器（CPU）；256 个数据存储器（RAM）单元；8K Flash 程序存储器；4个 8位可编程并行 I/O口（P0口、P1 口、P2口、P3口）；1 个全双工串行口；3个16位定时器/计数器；1个看门狗定时器；一个中断系统，6个中断源，2个优先级；32个特殊功能寄存器（SFR）。2.AT89S52 的 64KB 程序存储器空间有 6 个单元地址对应 AT89S52 单片机 6 个中断源的中断入口地址，请写出这些单元的入口地址及对应的中断源。答：见下表表AT89S52 各中断源的中断入口地址中 断 源外部中断 0 定时器/计数器T0 外部中断 1 定时器/计数器T1 串行口定时器/计数器T2 入 口 地 址0003H 000BH 0013H 001BH 0023H 002BH 3.说明 AT89S52 单片机的EA引脚接高电平或低电平的区别。答：当 EA 脚为高电平时，单片机读片内程序存储器（8K 字节Flash）中的内容，但在 PC值超过 0FFFH（即超出 4K 字节地址范围）时，将自动转向读外部程序存储器内的程序；当 EA 脚为低电平时，单片机只对外部程序存储器的地址为 0000H FFFFH中的内容进行读操作，单片机不理会片内的 8K字节的Flash 程序存储器。4.AT89S52 单片机有哪两种低功耗节电模式？说明两种低功耗节电模式的异同。答：AT89S52 单片机有两种低功耗节电工作模式：空闲模式（idle mode）和掉电模式（power down mode）。空闲模式下，虽然振荡器仍然运行，但是 CPU 进入空闲状态。此时，片内所有外围电路（中断系统、串行口和定时器）仍继续工作，SP、PC、PSW、A、P0 P3 端口等所有其他寄存器，以及内部 RAM 和 SFR 中的内容均保持进入空闲模式前的状态。因为 CPU 耗电量通常要占芯片耗电的 80%90%，因此 CPU 停止工作则会大大降低功耗。掉电模式下，振荡器停止工作。由于没有了时钟信号，内部的所有部件均停止工作，但片内的 RAM 和 SFR 的原来内容都被保留，有关端口的输出状态值都保存在对应的特殊功能寄存器中。5.AT89S52 单片机运行时程序出现“跑飞”或陷入“死循环时，说明如何利用看门狗来摆脱困境的工作原理。答：可采用看门狗定时器。工作原理如下：“看门狗”技术就是使用一个“看门狗”定时器来对系统时钟不断计数，监视程序的运行。当看门狗定时器启动运行后，为防止看门狗定时器的不必要溢出而引起单片机的非正常的复位，应定期地把看门狗定时器清 0，以保证看门狗定时器不溢出。当由于干扰，使单片机程序“跑飞”或陷入“死循环”时，单片机也就不能正常运行程序来定时地把看门狗定时器清 0，当看门狗定时器计满溢出时，将在 AT89S52 的 RST 引脚上输出一个正脉冲（宽度为 98 个时钟周期），使单片机复位，在系统的复位入口 0000H 处重新开始执行主程序，从而使程序摆脱“跑飞”或“死循环”状态，让单片机归复于正常的工作状态。第 3 章 思考题及习题 3 参考答案一、填空1.访问 SFR，只能使用 寻址方式。答：直接。2.指令格式是由 和 组成，也可仅由 组成。答：操作码，操作数，操作码。3.在基址加变址寻址方式中，以 作为变址寄存器，以 或 作为基址寄存器。答：A，PC，DPTR4.假定累加器 A 中的内容为 30H，执行指令1000H：MOVC A，A+PC 后，把程序存储器 单元的内容送入累加器 A 中。答：1031H5.在 AT89S52 中，PC 和 DPTR 都用于提供地址，但 PC 是为访问 存储器提供地址，而 DPTR 是为访问 存储器提供地址。答：程序，数据6.在寄存器间接寻址方式中，其“间接”体现在指令中寄存器的内容不是操作数，而是操作数的。答：地址7.下列程序段的功能是。答：A 的内容与 B 的内容互换。PUSH Acc PUSH B POP Acc POP B 8.已知程序执行前有(A)=02H，(SP)=52H，(51H)=FFH，(52H)=FFH。下述程序执行后，(A)=，(SP)=，(51H)=，(52H)=，(PC)。POP POP MOV DPH DPL DPTR，#4000H RL A MOV B，A MOVC PUSH MOV INC MOVC PUSH RET ORG 4000H DB 10H，80H，30H，50H，30H，50H A，A+DPTR Acc A，B A A，A+DPTR Acc 答：（A）=50H，（SP）=50H，（51H）=30H，（52H）=50H，（PC）5030H 9.假定(A)=83H，(R0)=17H，(17H)=34H，执行以下指令后，(A)=。ANL ORL XRL CPL A，#17H 17H，A A，R0 A 答：（A）=0CBH。10.假 设(A)=55H，(R3)=0AAH，在 执 行 指 令“ANL A，R3”后，(A)=，(R3)=。答：（A）=00H，（R3）=0AAH。11.如果(DPTR)=507BH，(SP)=32H，(30H)=50H，(31H)=5FH，(32H)=3CH，则执行下列指令后，（DPH）=，(DPL)=，(SP)=。POP DPH POP DPL POP SP 答：（DPH）=3CH，（DPL）=5FH，（SP）=50H 12.假定，(SP)=60H，(A)=30H，(B)=70H，执行下列指令后，SP 的内容为，61H 单元的内容为，62H 单元的内容为。PUSH Acc PUSH B 答：（SP）=62H，（61H）=30H，（62H）=70H。二、判断对错1.判断以下指令的正误。（1）MOV 28H，R2；（2）DEC DPTR；（3）INC DPTR；（4）CLR R0；（5）CPL R5（6）MOV R0，R1；（7）PHSH DPTR；（8）MOV F0，C；（9）MOV F0，Acc.3；（10）MOVX A，R1；（11）MOV C，30H；（12）RLC R0 答：（1）错（2）错（3）对（4）错（5）错（6）错（7）错（8）对（9）错（10）对（11）对（12）错。2.判断下列说法是否正确。A.立即数寻址方式是被操作的数据本身就在指令中，而不是它的地址在指令中。B.指令周期是执行一条指令的时间。C.指令中直接给出的操作数称为直接寻址。D.内部寄存器 Rn（n=07）可作为间接寻址寄存器。答：A.对；B.对；C.错；D.错。3.以下指令中，属于单纯读引脚的指令是（）。A.MOV P1,A；B.ORL P1,#0FH；C.MOV C,P1.5；D.ANL P1,#0FH 答：C。三、单选1.程序在运行中，当前 PC 的值是。A 当前正在执行指令的前一条指令的地址 B 当前正在执行指令的地址。C 当前正在执行指令的下一条指令的首地址 D 控制器中指令寄存器的地址。答：C 2.判断下列哪一种说法是正确的？A PC 是一个可寻址的寄存器 B 单片机的主频越高，其运算速度越快。CAT89S52 单片机中的一个机器周期为 1s D特殊功能寄存器 SP 内存放的是堆栈栈顶单元的内容。答：B 3.对程序存储器的读操作，只能使用（）。A.MOV 指令B PUSH 指令 CMOVX 指令D MOVC 指令答：D。四、程序分析与编程1.下列程序段经汇编后，从 1000H 开始的各有关存储单元的内容是什么？ORG TAB1 TAB2 DB DW 1000H EQU 1234H EQU 3000H MAIN TAB1，TAB2，70H 答：从 1000H 开始的各有关存储单元的内容(16 进制)如下：4DH，41H，49H，4EH，12H，34H，30H，00H，00H，70H 2.编写程序，将内部 RAM 中 45H 单元的高 4 位清“0”，低 4 位置“1”。答：参考程序如下：MOV ANL ORL MOV A，45H A，#0FH A，#0FH 45H，A 3.已知程序执行前有 A=02H，SP=42H，(41H)=FFH，(42H)=FFH。下述程序执行后，A=()；SP=()；(41H)=()；(42H)=()；PC=()。POP DPH POP DPL MOV DPTR，#3000H RL A MOV B，A MOVC A，A+DPTR PUSH Acc MOV A，B INC A MOVC A，A+DPTR PUSH Acc RET ORG 3000H DB 10H，80H，30H，80H，50H，80H 答：（A）=80H，（SP）=40H，(41H)=50H，(42H)=80H，(PC）=8050H 4.编写程序，查找在内部 RAM 的 30H50H 单元中是否有 0AAH 这一数据。若有，则将 51H 单元置为“01H”；若未找到，则将 51H 单元置为“00H”。答：参考程序如下：START：LOOP:NEXT:EXIT:MOV MOV MOV CJNE MOV LJMP INC DJNZ MOV RET R0,#30H R2,#20H A,R0 A,#0AAH,NEXT 51H,#01H EXIT R0 R2,LOOP 51H,#00H 5.写出完成如下要求的程序段，但是不能改变未涉及位的内容。A.把 ACC.3，ACC.4，ACC.5 和ACC.6 清“0”。B.把累加器 A 的中间 4 位清“0”。C.把 ACC.2 和ACC.3 置“1”。答：A.ANL A，#87H B.ANL A，#0C3H C.ORL A，#0CH 6.若 SP=60H，标号 LABEL 所在的地址为 3456H。LCALL 指令的地址为 2000H，执行如下指令：2000H LCALL LABEL 后（1）堆栈指针 SP 和堆栈内容发生了什么变化？（2）PC 的值等于什么？（3）如果将指令 LCALL 直接换成 ACALL 是否可以？（4）如果换成 ACALL 指令，可调用的地址范围是什么？答：（1）SP=SP+1=61H SP=SP+1=62H（2）PC=3456H（3）不可以（4）2KB 2048 Byte(61H)=PC 的低字节=03H(62H)=PC 的高字节=20H 7.试编写程序，查找在内部 RAM 的 20H40H 单元中出现“00H”这一数据的次数，并将查找到的结果存入 41H 单元。答：参考程序如下：START：LOOP：NEXT：MOV MOV MOV MOV JNZ INC INC DJNZ RET 41H,#0 R0，#20H R2，#20H A,R0 NEXT 41H R0 R2，LOOP 8.对例 3-22 中的程序进行修改，使其达到精确的 50ms 延时时间。答：原来的程序：ORG D50ms：MOV D1：MOV D2：DJNZ DJNZ RET 0100H R7,#200 R6,#125 R6,D2 R7,D1；执行时间 1s；执行时间 1s；指令执行 1 次为 2s，总计 125 2=250s；指令执行时间 2s，本循环体执行 200 次；指令执行时间 2s 可对程序做如下修改：D50ms:D1：D2：ORG 0100H MOV R7,#200 MOV R6,#123 DJNZ R6,D2 NOP DJNZ R7,D1 RET；将原来的立即数 125 改为 123；增加的指令程序修改后的延时时间为：1+(1+123*2+1+2)*200+2=50003s=50.003ms 9.借助表 3-2，对如下指令代码（十六进制）进行手工反汇编。FFH，C0H，E0H，E5H，F0H,F0H 答：MOV PUSH MOV MOVX R7，A Acc A，B DPTR，A 五、简答1.说明伪指令的作用。“伪”的含义是什么？常用伪指令有哪些？其功能如何?答：伪指令是程序员发给汇编程序的命令，只有在汇编前的源程序中才有伪指令，即在汇编过程中的用来控制汇编过程的命令。所谓“伪”是体现在汇编后，伪指令没有相应的机器代码产生。常用伪指令及功能如下：ORG（ORiGin）汇编起始地址命令；END(END of assembly)汇编终止命令；EQU（EQUate）标号赋值命令；DB（Define Byte）定义数据字节命令；DW（Define Word）定义数据字命令；DS（Define Storage）定义存储区命令；BIT 位定义命令2.解释下列术语：手工汇编、机器汇编、反汇编答：手工汇编：通过查指令的机器代码表（表 3-2），逐个把助记符指令“翻译”成机器代码，再进行调试和运行。这种人工查表“翻译”指令的方法称为“手工汇编”。机器汇编：借助于微型计算机上的软件(汇编程序)来代替手工汇编。通过在微机上运行汇编程序，把汇编语言源程序翻译成机器代码。反汇编：将二进制的机器码程序翻译成汇编语言源程序的过程称为“反汇编”。3.设计子程序时应注意哪些问题？答：编写子程序时应注意以下问题：子程序的第一条指令前必须有标号。主程序调用子程序，有如下两条子程序调用指令：绝对调用指令 ACALL addr11。被调用的子程序的首地址与绝对调用指令的下一条指令的高 5 位地址相同，即只能在同一个 2KB 区内。长调用指令 LCALL addr16。addr16 为直接调用的目的地址，被调用的子程序可放置在 64KB 程序存储器区的任意位置。子程序结构中必须用到堆栈，用来保护断点和现场保护。子程序返回时，必须以 RET 指令结束。子程序可以嵌套，但要注意堆栈的冲突。4.为什么对基本型的 8051 子系列单片机，其寄存器间接寻址方式（例如 MOV A，R0）中，规定 R0 或 R1 的内容不能超过 7FH？而对增强型的 8052 子系列单片机，R0 或 R1 的内容就不受限制?答：基本型的 8051 子系列单片机，由于其片内 RAM 的地址范围为 00H7FH，而 80HFFH为特殊功能寄存器区，而对特殊功能寄存器寻址，只能使用直接寻址方式。对片内 RAM 寻址，当使用寄存器间接寻址是采用 R0 或 R1 作为间接寻址的，因此 R0 或 R1 的内容不能超过 7FH。增强型的 8052 子系列单片机，片内 RAM 的地址范围为 00HFFH，因此作为间接寻址寄存器的 R0 或 R1 的内容就不受限制。第 4 章 思考题及习题 4 参考答案一、填空1外部中断 1 的中断入口地址为。定时器 T1 的中断入口地址为。答：0013H；001BH 2若（IP）=00010100B，则优先级最高者为，最低者为。答：外部中断 1，定时器 T1 3 AT89S52 单片机响应中断后，产生长调用指令 LCALL，执行该指令的过程包括：首先把的内容压入堆栈，以进行断点保护，然后把长调用指令的 16 位地址送入，使程序执行转向 中的中断地址区。答：PC、PC、程序存储器4 AT89S52 单片机复位后，中断优先级最高的中断源是。答：外部中断0 5当 AT89S52 单片机响应中断后，必须用软件清除的中断请求标志是。答：串行中断、定时器/计数器T2中断二、单选1下列说法错误的是（）。A.同一级别的中断请求按时间的先后顺序响应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.同级中断不能嵌套答：B 2在 AT89S52 的中断请求源中，需要外加电路实现中断撤销的是（）。A.电平方式的外部中断请求B跳沿方式的外部中断请求C外部串行中断D定时中断答：A 3中断查询确认后，在下列各种 AT89S52 单片机运行情况下，能立即进行响应的是（）。A当前正在进行高优先级中断处理B当前正在执行 RETI 指令C当前指令是MOV A，R3 D当前指令是 DIV 指令，且正处于取指令的机器周期答：C 4下列说法正确的是（）。A.各中断源发出的中断请求信号，都会标记在 AT89S52 的 IE 寄存器中B.各中断源发出的中断请求信号，都会标记在 AT89S52 的 TMOD 寄存器中C.各中断源发出的中断请求信号，都会标记在 AT89S52 的 IP 寄存器中D.各中断源发出的中断请求信号，都会标记在 AT89S52 的 TCON、SCON 以及 T2CON 寄存器中答：D 三、判断对错1定时器 T0 中断可以被外部中断 0 中断。错2.必须有中断源发出中断请求，并且 CPU 开中断，CPU 才可能响应中断。错3 AT89S52 单片机中的同级中断不能嵌套。对4同为高中断优先级，外部中断 0 能打断正在执行的外部中断 1 的中断服务程序。错5中断服务子程序可以直接调用。错6在开中断的前提下，只要中断源发出中断请求，CPU 就会立刻响应中断。错四、简答1中断服务子程序与普通子程序有哪些相同和不同之处？答：RETI 指令在返回的同时自动清除相应的不可寻址的优先级触发器，以允许下次中断，而 RET 指令则没有这个操作。除了这一点两条指令不同外，其它操作都相同。2 AT89S52 单片机响应外部中断的典型时间是多少？在哪些情况下，CPU 将推迟对外部中断请求的响应？答：在一个单一中断的系统里，AT89S51 单片机对外部中断请求的响应时间总是在 38个机器周期之间。在下述三种情况下，AT89S51 将推迟对外部中断请求的响应：（1）AT89S52 正在处理同级或更高优先级的中断。（2）所查询的机器周期不是当前正在执行指令的最后一个机器周期。（3）正在执行的指令是 RETI 或是访问 IE 或 IP 的指令。如果存在上述三种情况之一，AT89S52 将丢弃中断查询结果，将推迟对外部中断请求的响应。3中断响应需要满足哪些条件？答：一个中断源的中断请求被响应，必须满足以下条件：（1）总中断允许开关接通，即 IE 寄存器中的中断总允许位 EA=1。（2）该中断源发出中断请求，即该中断源对应的中断请求标志为“1”。（3）该中断源的中断允许位=1，即该中断被允许。（4）无同级或更高级中断正在被服务。4编写外部中断 1 为跳沿触发的中断初始化程序段。答:参考程序段如下：SETB SETB SETB 5某系统有三个外部中断源 IR1、IR2 和 IR3，当某一中断源发出的中断请求使 INT 1 引脚变为低电平时（参见图 4-11），便要求 CPU 进行处理，它们的优先处理次序由高到低为 IR3、IR2、IT1 EX1 EA IR1，中断处理程序的入口地址分别为 1000H，1100H，1200H。试编写主程序及中断服务子程序（转至相应的中断处理程序的入口即可）。答：参见电路如图 4-11，参考程序如下：ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0013H LJMP INT_EX1 ORG 0030H MAIN:CLR IT0 SETB EX1 SETB EA；插入一段用户程序WAIT:AJMP WAIT；以下为外部中断 1 服务子程序INT_EX1：JB P1.2，NEXT1 LJMP INT_IR3 NEXT1:JB P1.1，NEXT2 LJMP INT_IR2 NEXT2:LJMP INT_IR1 ORG 1000H INT_IR3:相应中断处理程序RETI ORG 1100H INT_IR2:相应中断处理程序RETI ORG 1200H INT_IR1:相应中断处理程序RETI 1；单片机等待中断IR3 中断IR3 中断处理程序IR2 中断IR2 中断处理程序IR1 中断处理程序；中断返回；中断返回；中断返回；采用电平触发，低电平有效中断；允许外部中断；判断是不是；跳转到；判断是不是；跳转到；跳转到第 5 章 思考题及习题 5 参考答案一、填空1如果采用晶振的频率为 3MHz，定时器/计数器 T x（x=0,1）工作在方式 0、1、2 下，其方式 0 的最大定时时间为，方式 1 的最大定时时间为，方式 2 的最大定时时间为。答：32.768ms，262.144ms，1024s 2 定时器/计数器用作计数器模式时，外部输入的计数脉冲的最高频率为系统时钟频率的。答：1/24 3定时器/计数器用作定时器模式时，其计数脉冲由 提供，定时时间与 有关。答：系统时钟信号 12 分频后，定时器初值4定时器/计数器 T1 测量某正单脉冲的宽度，采用 方式可得到最大量程？若时钟频率为 6MHz，求允许测量的最大脉冲宽度为。答：方式 1 定时,131.072ms。5.定时器 T2 有 3 种工作方式：、和，可通过对寄存器 中的相关位进行软件设置来选择。答：捕捉，重新装载（增计数或减计数），波特率发生器，T2CON 6.AT89S52 单片机的晶振为 6MHz，若利用定时器 T1 的方式 1 定时 2ms，则（TH1）=，（TL1）=。答：FCH，18H。二、单选1定时器 T0 工作在方式 3 时，定时器 T1 有 种工作方式。A.1 种 B.2 种C 3 种 D4 种答：C2.定时器 T0、T1 工作于方式 1 时，其计数器为 位。A.8 位B.16 位 C.14 位D.13 位答：B3.定时器 T0、T1 的 GATE x=1 时，其计数器是否计数的条件。A.仅取决于 TR x 状态B.仅取决于 GATE 位状态C.是由 TR x 和 INTx两个条件来共同控制D.仅取决于 INTx的状态答：C4.定时器 T2 工作在自动重装载方式时，其计数器为 位。A.8 位B.13 位 C.14 位D.16 位答：D 5.要想测量 INT0 引脚上的正单脉冲的宽度，特殊功能寄存器 TMOD 的内容应为。A.87H B.09H C.80H D.00H 答：B 三、判断对错1下列关于 T0、T1 的哪些说法是正确的。A.特殊功能寄存器 SCON，与定时器/计数器的控制无关。对B.特殊功能寄存器 TCON，与定时器/计数器的控制无关。错C.特殊功能寄存器 IE，与定时器/计数器的控制无关。错D.特殊功能寄存器 TMOD，与定时器/计数器的控制无关。错2定时器 T0、T1 对外部脉冲进行计数时，要求输入的计数脉冲的高电平或低电平的持续时间不小于 1 个机器周期。特殊功能寄存器 SCON 与定时器/计数器的控制无关。错3定时器 T0、T1 对外部引脚上的脉冲进行计数时，要求输入的计数脉冲的高电平和低电平的持续时间均不小于 2 个机器周期。对四、简答1定时器/计数器 T1、T0 的工作方式 2 有什么特点？适用于哪些应用场合？答：方式 2 为初值自动装入的 8 位定时器/计数器，克服了在循环定时或循环计数应用时就存在用指令反复装入计数初值影响定时精度的问题。2 TH x 与 TL x（x=0，1）是普通寄存器还是计数器？其内容可以随时用指令更改吗？更改后的新值是立即刷新还是等当前计数器计满后才能刷新？答：THx 与 TLx（x=0，1）是计数器，其内容可以随时用指令更改，但是更改后的新值要等当前计数器计满后才能刷新。3如果系统的晶振的频率为 24MHz，定时器/计数器工作在方式 0、1、2 下，其最大定时时间各为多少？答：晶振的频率为 24MHz,机器周期为 0.5s。方式 0 最大定时时间=0.5s 213=0.5s8192=4096s方式 1 最大定时时间=0.5s 216=0.5s65536=327686s方式 2 最大定时时间=0.5s 28=0.5s256=128s4定时器/计数器 T x（x=0，1）的方式 2 有什么特点？适用于哪些应用场合？答：定时器/计数器的工作方式 2 具有自动恢复初值的特点，适用于精确定时，例如波特率的产生。5一个定时器的定时时间有限，如何用两个定时器的串行定时来实现较长时间的定时？答：方法 1，在第一个定时器的中断程序里关闭本定时器的中断程序，设置和打开另一个定时器；在另一个定时器的中断程序中关闭本定时中断，设置和打开另一个定时器。这种方式的定时时间为两个定时器定时时间的和。方法 2，一个作为定时器，在定时中断后产生一个外部计数脉冲（比如由 P1.0 接INT0产生），另一个定时器工作在计数方式。这样两个定时器的定时时间为一个定时器的定时时间乘以另一个定时器的计数值。6当定时器 T0 用于方式 3 时，应该如何控制定时器 T1 的启动和关闭？答：由 TMOD 寄存器的 D6 位“C/T*”来控制定时器 T1 的启动和关闭。7 TH x 与 TL x（x=0，1）是普通寄存器还是计数器？其内容可以随时用指令更改吗？更改后的新值是立即刷新还是等当前计数器计满后才能刷新？答：THx 与TLx(x=0,1)是由特殊功能寄存器构成的计数器，其内容可以随时用指令更改，更改后的新值是立即刷新。但在读 THx、TLx 的值时，应该先读 THx 值，后读 TLx，再读 THx。若两次读得 THx 相同，则可确定读得的内容正确。若前后两次读得的 THx 有变化，再重复上述过程。五、编程1采用定时器/计数器 T0 对外部脉冲进行计数，每计数 100 个脉冲后，T0 转为定时工作方式。定时 1ms 后，又转为计数工作方式，如此循环不止。假定 AT89S51 单片机的晶体振荡器的频率为 6MHz，请使用方式 1 实现，要求编写程序。答：定时器/计数器 T0 在计数和定时工作完成后，均采用中断方式工作。除了第一次计数工作方式设置在主程序完成外，后面的定时或计数工作方式分别在中断程序完成，用一标志位识别下一轮定时器/计数器 T0 的工作方式。参考程序如下：MAIN:WAIT:IT0P:COUNT:ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP IT0P MOV TMOD,#06H MOV TL0,#156 MOV TH0,#156 SETB GATE SETB TR0 SETB ET0 SETB EA CLR F0 AJMP WAIT CLR EA JB F0,COUNT MOV TMOD,#00H MOV TH0,#0FEH MOV TL0,#0CH SETB EA RETI MOV TMOD,#06H MOV TL0,#156 SETB EA RETI；定时器/计数器 T0 为计数方式 2；计数 100 个脉冲的初值赋值；打开计数门；启动 T0，开始计数；允许 T0 中断；CPU 开中断；设置下一轮为定时方式的标志位；CPU 关中断；F0=1，转计数方式设置；定时器/计数器 T0 为定时方式 0；定时 1ms 初值赋值2编写程序，要求使用 T0，采用方式 2 定时，在 P1.0 输出周期为 400s，占空比为 10：1的矩形脉冲。答：据题意，从 P1.0 输出的矩形脉冲的高低电平的时间为 10:1，则高低电平的时间分别为363.63 s 和 36.37s。如果系统采用 6MHz 晶振的话，Tcy=2s，因此高低电平输出取整，则约为 364 s 和 36s。参考程序如下：ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP IT0P MAIN:MOV TMOD,#02H MOV TL0,#4AH SETB TR0 SETB ET0 SETB EA SETB P1.0 WAIT：AJMP WAIT IT0P：CLR EA CLR P1.0；定时器/计数器 T0 为定时方式 2；定时 364 s 初值赋值；启动 T0，开始计数；允许 T0 中断；CPU 开中断；关中断DLY：MOV DJNZ MOV SETB SETB RETI R0,#9 R0,DLY TL0,#4AH P1.0 EA；延时 36 s；定时 364 s 初值赋值3编写程序要求：当 P1.0 引脚的电平正跳变时，对 P1.1 的输入脉冲进行计数；当 P1.2 引脚的