单片机原理及应用作业答案.doc
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1、如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流单片机原理及应用作业答案【精品文档】第 18 页作业答案0-1绪论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?解: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
2、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。第1章 MCS-51单片机的结构与原理15. MCS-51系列单片机的引脚中有多少根I/O线?它们与单片机对外的地址总线和数据总线之间有什么关系?其地址总线和数据总线各有多少位?对外可寻址的地址空间有多大?解:MCS-51系列单片机有4个I/O端口,每个端口都是8位双向口,共占32根引脚。每个端口都包括一个锁存器(即专用寄存器P0P3)、一个输入驱动器和输入缓冲器。通常把4个端口称为P0P3。在无片外扩展的存储器的系统中,这4个端口的每一位都可以作为双向通用I/O端口使用。在具有片外扩展存储器的系统中
3、,P2口作为高8位地址线,P0口分时作为低8位地址线和双向数据总线。MCS-51系列单片机数据总线为8位,地址总线为18位,对外可寻址空间为64KB。25. 开机复位后,CPU使用的是哪组工作寄存器(R0-Rn)?它们的地址是什么?CPU如何确定和改变当前工作寄存器组(R0-Rn)?解:开机复位后,CPU使用的是第组工作寄存器。它们的地址是00H07H。CPU通过对程序状态字PSW中RS1和RS0的设置来确定和改变当前工作寄存器组。27. MCS-51单片机的时钟周期、机器周期、指令周期是如何定义的?当主频为12MHz的时候,一个机器周期是多长时间?执行一条最长的指令需要多长时间?解:时钟周期
4、又称为振荡周期,由单片机内部振荡电路OSC产生,定义为OSC时钟频率的倒数。时钟周期又称为节拍(用P表示)。时钟周期是时序中的最小单位。一个状态有两个节拍,机器周期定义为实现特定功能所需的时间。MCS-51的机器周期由12个时钟周期构成。执行一条指令所需要的时间称为指令周期,指令周期是时序中的最大单位。由于机器执行不同指令所需的时间不同,因此不同指令所包含的机器周期数也不尽相同。MCS-51的指令可能包括14个不等的机器周期。当MCS-51的主频为12MHz时,一个机器周期为1ms。执行一条指令需要的最长时间为4ms。第2章 MCS-51单片机指令系统与汇编语言程序设计4. 假定累加器A中的内
5、容为30H,执行指令1000H:MOVC A,A+PC后,把程序存储器( 1031H )单元的内容送入累加器A中。7. 指出下列各指令在程序存储器中所占的字节数(1)MOV DPTR,#1234H 3字节(2)MOVX A, DPTR 1字节(3)LJMP LOOP 3字节(4)MOV R0,A 1字节(5)AJMP LOOP 2字节(6)MOV A,30H 2字节(7)SJMP LOOP 2字节(8)MOV B,#30H 2字节15设堆栈指针(SP)=60H,片内RAM中的(30H)=24H,(31H)=10H。执行下列程序段后,61H, 62H, 30H, 31H, DPTR及SP中的内容
6、将有何变化?PUSH 30H PUSH 31H POP DPLPOP DPHMOV 30H, #00H MOV 31H, #0FFH解:结果为: 61H、62H单元为堆栈单元,其内容已被弹出栈。 (30H)=00H (31H)=0FFH (DPTR)=2410H(SP)=60H17完成以下的数据传送过程(1)R1的内容传送到R0。(2)片外RAM 20H单元的内容送R0。(3)片外 RAM 20H单元的内容送片内RAM 20H单元。(4)片外RAM 1000H单元的内容送片内 RAM 20H单元。(5)ROM 2000H单元的内容送R0。(6)ROM 2000H单元的内容送片内RAM 20H单
7、元。(7)ROM 2000H单元的内容送片外RAM 20H单元。解:(1)R1的内容传送到R0 ; MOV A, R1 MOV R0, A(2)片外RAM 20H单元内容送R0 ; MOV R1, #20H MOVX A, R1 MOV R0, A(3)片外 RAM 20H单元的内容送片内RAM 20H单元; MOV R0, #20H MOVX A, R0 MOV 20H, A(4)片外RAM 1000H单元的内容送片内 RAM 20H 单元; MOV DPTR, #1000H MOVX A, DPTR MOV 20H, A(5)ROM 2000H单元的内容送R0单元; CLR A MOV D
8、PTR, #2000H MOVC A,A+DPTR MOV R0, A(6)ROM 2000H 单元的内容送片内RAM 20H单元; CLR A MOV DPTR, #2000H MOVC A,A+DPTRMOV 20H, A(7)ROM 2000H单元的内容送片外RAM 20H单元。 CLR A MOV DPTR, #2000H MOVC A,A+DPTR MOV R0, #20H MOVX R0, A19编程将片内RAM的40H60H单元中内容送到片外RAM以3000H开始的单元中。并将原片内RAM数据块区域全部清0。解: ORG 0000HLJMP MAINORG 0030HMAIN:M
9、OV SP, #60HMOV R7,#21HMOV R1,#40HMOV DPTR,#3000HLOOP: MOV A,R1MOVX DPTR,A MOV R1, #00HINC R1INC DPTRDJNZ R7,LOOPSJMP $END23设有100个有符号数,连续存放在片外RAM以2000H为首地址的存储区中,试编程统计其中正数、负数、零的个数。解: ORG 0000HLJMP MAINORG 0030HMAIN:MOV R2,#100MOV R3,#00HMOV R4,#00HMOV R5,#00HMOV DPTR,#2000HLOOP:MOVX A,DPTRCJNE A,#00H,
10、NET1INC R3SJMP NET3NET1:JB ACC.7 NET2INC R4SJMP NET3NET2:INC R5NET3:INC DPTRDJNZ R2,LOOP SJMP $END24试编一查找程序,从外部RAM首地址为2000H、长度为9FH的数据块中找出第一个ASCII码A,将其地址送到20A0H和20A1H单元中。解: ORG0000HLJMPMAINORG0030HMAIN: MOV SP, #60HMOVDPTR,#2000H MOVR7,#9FHLP0: MOVX A,DPTR CJNE A, #41H, LP1 MOVR2,DPL MOVR3,DPH MOVDPT
11、R,#20A0H MOV A, R2 MOVXDPTR,AINC DPTR MOV A, R3 MOVXDPTR,A SJMP LP2LP1: INC DPTRDJNZR7, LP0LP2: RETEND27编程实现将片外RAM中2400H2450H单元中的数传送到2500H2550H单元中。 解: ORG0000HLJMPMAINORG0030HMAIN: MOVR7,#51HMOVDPTR, #2400HLOOP: MOVXA,DPTRMOVDPH, #25HMOVXDPTR,A MOVDPH, #24HINCDPTRDJNZR7 ,LOOPSJMP$END另一种方法:ORG0000HLJ
12、MPMAINORG0030HMAIN: MOV30H,#24HMOV31H,#00HMOV32H,#25HMOV33H,#00HMOVR2,#51HLOOP: MOVDPH,30HMOVDPL,31HMOVXA,DPTRMOVDPH,32HMOVDPL,33HMOVXDPTR,AINC31HINC33HDJNZR2,LOOPSJMP$END第三章作业答案6. 设(TMOD)=0A5H,则定时器T0的状态是( 方式1计数),定时器T1的状态是( 方式2 定时)。27请写出为低电平触发的中断系统初始化程序。解:为低电平触发的中断系统初始化程序如下:ORG 0000HLJMP MAINORG 001
13、3HLJMP INTN1ORG 0100HMAIN:MOV SP,#60HSETB EASETB EX1 ; 开中断CLR PX1 ; 令为低优先级CLR IT1 ; 令为电平触发SJMP $END28说明MCS-51单片机响应中断后,中断服务的入口地址。 解:中断服务程序的入口地址如下表: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0023H36使用一个定时器,如何通过软硬结合方法实现较长时间的定时?解: 设定好定时器的定时时间,采用中断方式用软件设置计数次数,进行溢出次数累计,从而得到较长的时间。37利用定时器输出
14、周期为2 ms的方波, 设单片机晶振频率为 6 MHz。试编程实现之。解:选用定时器/计数器T0 作定时器, 工作在方式1,输出为P1.0 引脚, 2 ms 的方波可由 1 ms的高低电平相间隔而成, 因而只要每隔1 ms对 P1.0 取反一次即可得到这个方波。初值的计算如下:ST0=12/(6106)= 2106STC=M-T/T0=2161103/2106=65536500=65036=FE0CH当定时器/计数器采用方式0时,初值为:TC=M-T/T0=2131103/2106=8192500=7692=1E0CH,则真正的16位计数初值为:F00CH(高8位,低5位)程序如下:ORG 0
15、000H LJMP START ORG 000BHLJMP T0INT ; T0中断入口ORG 0030HSTART:MOV SP, #60H ; 初始化程序MOV TL0, #0CH; T0赋初值MOV TH0, #0FEHMOV TMOD, #01H ; 定时器/计数器0工作于方式1SETB TR0 ; 启动T0SETB ET0 ; 开T0中断SETB EA ; 开总允许中断SJMP $ T0INT: PUSH ACC PUSH PSWCPL P1.0MOV TL0, #0CHMOV TH0, #0FEHSETB TR0 ; 启动T0 POP PSW POP ACCRETI END当采用查
16、询方式时:兰色字部分应该为:LP1: JBC TF0, LP2 SJMP LP1LP2: CPL P1.0 MOV TL0, #0CHMOV TH0, #0FEHSETB TR0SJMP LP1END48某异步通信接口按方式3传送,已知其每分钟传送3600个字符,计算其传送波特率。解:11(位)3600(字符/分钟)=39600b/分钟=660b/s (方式3为每个字符11位)。49利用8051串行口控制8位发光二极管工作,要求发光二极管每1s交替地亮、灭,画出电路图并编写程序。 解: 主程序框图如下:程序如下:ORG0040H MOVSCON,#00H MOVSBUF,#0FFH SETBC
17、MOV00H,CAA: ACALLDELAYCPL 00HMOVC,00HJC BBMOVSBUF,#00HSJMP CCBB:MOVSBUF,#0FFHCC:AJMPAADELAY: MOV R7,#8D1:MOV R6,#250D2:MOV R5,#250D3:DJNZ R5,D3DJNZ R6,D2DJNZ R7,D1 RET END第四章作业答案16 MCS-51单片机系统中,片外程序存储器和片外数据存储器共用16位地址线和8位数据线,为何不会产生冲突?解:程序存储器和数据存储器虽然共用16位地址线和8位数据线,但由于数据存储器的读和写由和信号控制,而程序存储器由读选通信号控制,这些信
18、号在逻辑上时序上不会产生冲突,因此,两者虽然共处于同一地址空间,但由于控制信号不同,所以不会发生总线冲突。18某单片机应用系统,需扩展2片8KB的EPROM和2片8KB的RAM,采用地址译码法,画出硬件连接图,并指出各芯片的地址范围。解:硬件连接电路图如图4.18所示。各芯片的地址范围为: 2764(1#):0000H1FFFH 2764(2#):2000H3FFFH6264(1#):4000H5FFFH 6264(2#):6000H7FFFH图4.18 4.18题硬件连接电路图218255A的端口地址为7F00H7F03H,试编程对8255A初始化,使A口按方式0输入,B口按方式1输出。解:
19、 程序如下:MOVDPTR,#7F03HMOVA,#10010100BMOVDPTR,A25使用8255A或者8155的B端口驱动红色和绿色发光二极管各4只,且红、绿发光二极管轮流发光各1s,不断循环,试画出包括地址译码器、8255A或8155与发光管部分的接口电路图,并编写控制程序。解:电路连接图如图4.25所示。图4.25 4.25题硬件连接电路图其中,PB0PB3接红色发光二极管,PB4PB7接绿色发光二极管。设MCS-51单片机主频为12MHz。程序如下:ORG 0000HLJMP STARTORG 0030HSTART:MOV SP, #60HMOV DPTR, #7FFFH ; 数
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