已学课后单片机原理及应用答案.docx
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1、第一章1 绪 论1第一台计算机的问世有何意义?答:第一台电子数字计算机ENIAC问世,标记着计算机时代的到来。及现代的计算机相比,ENIAC有许多缺乏,但它的问世开创了计算机科学技术的新纪元,对人类的生产和生活方式产生了巨大的影响。2计算机由哪几局部组成?答:由运算器, 限制器, 存储器, 输入设备和输出设备组成,运算器及限制器合称为CPU。3微型计算机由哪几局部构成?答:微型计算机由微处理器, 存储器和I/O接口电路构成。各局部通过地址总线AB, 数据总线DB和限制总线CB相连。4微处理器及微型计算机有何区分?答:微处理器集成了运算器和限制器即CPU;而微型计算机包含微处理器, 存储器和I/
2、O接口电路等。5什么叫单片机?其主要特点有哪些? 答:在一片集成电路芯片上集成微处理器, 存储器, I/O接口电路,从而构成了单芯片微型计算机,即单片机。单片机主要特点有:限制性能和牢靠性高;体积小, 价格低, 易于产品化;具有良好的性能价格比。6微型计算机有哪些应用形式?各适于什么场合?答:微型计算机有三种应用形式:多板机系统机, 单板机和单片机。多板机,通常作为办公或家庭的事务处理及科学计算,属于通用计算机。单板机,I/O设备简洁,软件资源少,运用不便利。早期主要用于微型计算机原理的教学及简洁的测控系统,现在已很少运用。单片机,单片机体积小, 价格低, 牢靠性高,其非凡的嵌入式应用形态对于
3、满足嵌入式应用需求具有独特的优势。目前,单片机应用技术已经成为电子应用系统设计的最为常用技术手段。7当前单片机的主要产品有哪些?各有何特点?答:多年来的应用实践已经证明,80C51的系统构造合理, 技术成熟。因此,许多单片机芯片生产厂商倾力于提高80C51单片机产品的综合功能,从而形成了80C51的主流产品地位,近年来推出的及80C51兼容的主要产品有:l ATMEL公司融入Flash存储器技术推出的AT89系列单片机;l Philips公司推出的80C51, 80C552系列高性能单片机;l 华邦公司推出的W78C51, W77C51系列高速低价单片机;l ADI公司推出的ADC8xx系列高
4、精度ADC单片机;l LG公司推出的GMS90/97系列低压高速单片机;l Maxim公司推出的DS89C420高速50MIPS单片机;l Cygnal公司推出的C8051F系列高速SOC单片机等。8简述单片机的开发过程。答:系统需求分析,硬件方案设计,软件编程,仿真调试,实际运行。9单片机应用系统开发方法有哪些新方法?答:在系统编程ISP技术,在应用编程IAP技术。章2 80C51的构造和原理180C51单片机在功能上, 工艺上, 程序存储器的配置上有哪些种类?答:功能上分为根本型和增加型;工艺上分为HMOS工艺和CHMOS工艺;在片内程序存储器的配置上有掩膜ROM, EPROM和Flash
5、, 无片内程序存储器形式。2 80C51单片机的存储器的组织接受何种构造?存储器地址空间如何划分?各地址空间的地址范围和容量如何?在运用上有何特点?答:接受哈佛构造,在物理上设计成程序存储器和数据存储器两个独立的空间;80C51根本型单片机片内程序存储器为4KB,地址范围是0000H-0FFFH,用于存放程序或常数;片内数据存储器为128字节RAM,地址范围是00H-7FH,用于存放运算的中间结果, 暂存数据和数据缓冲;另外在80H-FFH还配有21个SFR。380C51单片机的P0P3口在构造上有何不同?在运用上有何特点? 答:作为通用I/O口时,P0, P1, P2和P3都是准双向口。P0
6、可以作为地址/数据总线,此时是一个真正的双向口;P2口可以作为地址线的高8位;P3口是双功能口,每条口线还具有不同的第二功能。另外,P0口的驱动实力为8个TTL负载,而其它口仅可驱动4个TTL负载。4假如80C51单片机晶振频率分别为6 MHz MHz, 12MHz时,机器周期分别为多少?答:机器周期分别为2s,1s。580C51单片机复位后的状态如何?复位方法有几种?答:复位后,PC内容为0000H,P0口P3口内容为FFH,SP内容为07H,SBUF内容不定,IP, IE和PCON的有效位为0,其余的特殊功能存放器的状态均为00H。复位方法一种是上电复位,另一种是上电及按键均有效的复位。6
7、80C51单片机的片内, 片外存储器如何选择?答:80C51的引脚为访问片内, 片外程序存储器的选择端。访问片内, 片外数据存储器须要接受不同的指令加以区分。780C51单片机的PSW存放器各位标记的意义如何?答:CY:进位, 借位标记。有进位, 借位时 CY=1,否那么CY=0;AC:帮助进位, 借位标记高半字节及低半字节间的进位或借位;F0:用户标记位,由用户自己定义;RS1, RS0:当前工作存放器组选择位;OV:溢出标记位。有溢出时OV=1,否那么OV=0;P:奇偶标记位。存于ACC中的运算结果有奇数个1时P=1,否那么P=0。8 80C51单片机的当前工作存放器组如何选择?答:当前工
8、作存放器组的选择由特殊功能存放器中的程序状态字存放器PSW的RS1, RS0 来确定。980C51单片机的限制总线信号有哪些?各信号的作用如何?答:RST/VPD:复位信号输入引脚/备用电源输入引脚;ALE/:地址锁存允许信号输出引脚/编程脉冲输入引脚;/VPP:内外存储器选择引脚/片内EPROM或FlashROM编程电压输入引脚;:外部程序存储器选通信号输出引脚。1080C51单片机的程序存储器低端的几个特殊单元的用途如何?答:0000H:单片机复位入口地址;0003H:外部中断0的中断效劳程序入口地址;000BH:定时/计数器0溢出中断效劳程序入口地址;0013H:外部中断1的中断效劳程序
9、入口地址;001BH:定时/计数器1溢出中断效劳程序入口地址;0023H:串行口的中断效劳程序入口地址。章3 80C51的指令系统180C51系列单片机的指令系统有何特点?答:执行时间短。1个机器周期指令有64条,2个机器周期指令有45条,而4个机器周期指令仅有2条即乘法和除法指令;指令编码字节少。单字节的指令有49条,双字节的指令有45条,三字节的指令仅有17条;位操作指令丰富。这是80C51单片机面对限制特点的重要保证。280C51单片机有哪几种寻址方式?各寻址方式所对应的存放器或存储器空间如何?答:80C51单片机的寻址方式有七种。即:存放器寻址, 干脆寻址, 存放器间接寻址, 立刻寻址
10、, 基址存放器加变址存放器变址寻址, 相对寻址和位寻址。这些寻址方式所对应的存放器和存储空间如下表所示。序号寻址方式存放器或存储空间1存放器寻址存放器R0R7,A, AB, DPTR和C布尔累加器2干脆寻址片内RAM低128字节, SFR3存放器间接寻址片内RAMR0,R1,SP片外RAMR0,R1,DPTR4立刻寻址ROM5变址寻址ROMADPTR,APC6相对寻址ROMPC当前值的127128字节7位寻址可寻址位内部RAM20H2FH单元的位和局部SFR的位3访问特殊功能存放器SFR可以接受哪些寻址方式?答:干脆寻址和位寻址方式。4访问内部RAM单元可以接受哪些寻址方式?答:干脆寻址, 存
11、放器间接寻址和位寻址方式。5访问外部RAM单元可以接受哪些寻址方式?答:存放器间接寻址。6访问外部程序存储器可以接受哪些寻址方式?答:立刻寻址, 变址寻址和相对寻址方式。7为什么说布尔处理功能是80C51单片机的重要特点?答:单片机指令系统中的布尔指令集, 存储器中的位地址空间及CPU中的位操作构成了片内的布尔功能系统,它可对位bit变量进展布尔处理,如置位, 清零, 求补, 测试转移及逻辑“及, “或等操作。在实现位操作时,借用了程序状态标记器PSW中的进位标记Cy作为位操作的“累加器。 8对于80C52单片机内部RAM还存在高128字节,应接受何种方式访问?答:存放器间接寻址方式。9试依据
12、指令编码表写出以下指令的机器码。 1MOV A,#88H-74H, 88H 2MOV R3,50H-ABH,50H 3MOV P1,#55H-75H,90H,55H 4ADD A,R1-27H 5SETB 12H-D2H,12H10完成某种操作可以接受几条指令构成的指令序列实现,试写出完成以下每种操作的指令序列。 1将R0的内容传送到R1; 2内部RAM单元60H的内容传送到存放器R2; 3外部RAM单元1000H的内容传送到内部RAM单元60H; 4外部RAM单元1000H的内容传送到存放器R2; 5外部RAM单元1000H的内容传送到外部RAM单元2000H。答:1MOV A,R0 MOV
13、 R1,A2MOV R2,60H3MOV DPTR,#1000H MOVX A,DPTR MOV 60H,A4MOV DPTR,#1000H MOVX A,DPTR MOV R2,A 5MOV DPTR,#1000H MOVX A,DPTRMOV DPTR,#2000H MOVX DPTR, A11假设R1=30H,A=40H,30H=60H,40H=08H。试分析执行以下程序段后上述各单元内容的变更。 MOV A,R1 MOV R1,40H MOV 40H,A MOV R1,#7FH答:R1=7FHA=60H30H=08H40H=60H12假设A=E8H,R0=40H,R1=20H,R4=3
14、AH,40H=2CH,20H=0FH,试写出以下各指令独立执行后有关存放器和存储单元的内容?假设该指令影响标记位,试指出CY, AC, 和OV的值。 1MOV A,R0 2ANL 40H,#0FH 3ADD A,R4 4SWAP A 5DEC R1 6XCHD A,R1答:1A=2CH240H=0CH3A=22H,CY=1,AC=1,OV=04A=8EH520H=0EH,P=16A=EFH,20=08H13假设50H=40H,试写出执行以下程序段后累加器A, 存放器R0及内部RAM的40H, 41H, 42H单元中的内容各为多少? MOV A,50H MOV R0,A MOV A,#00H M
15、OV R0,A MOV A,#3BH MOV 41H,A MOV 42H,41H答:A=3BH,R0=40H,40H=00H,41H=3BH,42H=3BH。14试用位操作指令实现以下逻辑操作。要求不得变更未涉及的位的内容。 1使ACC.0置位; 2去除累加器高4位; 3去除ACC.3,ACC.4,ACC.5,ACC.6。答:1 2ANL A,#0FH 3ANL A,#87H15试编写程序,将内部RAM的20H, 21H, 22H三个连续单元的内容依次存入2FH, 2EH和2DH单元。答:MOV 2FH,20H MOV 2EH,21HMOV 2DH,22H16试编写程序,完成两个16位数的减法
16、:7F4DH2B4EH,结果存入内部RAM的30H和31H单元,30H单元存差的高8位,31H单元存差的低8位。留意:此题及书上的题要求不一样,书中要求31H单元存差的高8位,30H单元存差的低8位答:CLR CYMOV 30H,#7FHMOV 31H,#4DHMOV R0, #31HMOV A,R0SUBB A ,#4EMOV R0,A ;保存低字节相减结果DEC R0MOV A, R0SUBB A,#2BHMOV R0,A ;保存高字节相减结果17试编写程序,将R1中的低4位数及R2中的高4位数合并成一个8位数,并将其存放在R1中。答:MOV A,R2ANL A,#0F0HORL R1,A
17、18试编写程序,将内部RAM的20H, 21H单元的两个无符号数相乘,结果存放在R2, R3中,R2中存放高8位,R3中存放低8位。答:MOV A,20HMOV B,21HMUL ABMOV R3,AMOV R2,B19假设CY=1,P1=10100011B,P3=01101100B。试指出执行以下程序段后,CY, P1口及P3口内容的变更状况。 MOV P1.3,C MOV P1.4,C MOV P3.6,C MOV P3.4,C答:CY=1, P1=10111011B, P3=00111100B章4 80C51的汇编语言程序设计180C51单片机汇编语言有何特点?答:汇编语言构造紧凑, 灵
18、敏,汇编成的目标程序效率高,具有占存储空间少, 运行速度快, 实时性强等优点。它是面对机器的语言,对于单片机硬件的操作干脆, 便利,有利于初学者对单片机构造的认知。但它及高级语言相比移植性不好, 编程困难, 对编程人员的根底要求高。2利用80C51单片机汇编语言进展程序设计的步骤如何?答:一, 任务分析首先,要对单片机应用系统的设计目标进展深化分析,明确系统设计任务:功能要求和技术指标。然后对系统的运行环境进展调研。这是应用系统程序设计的根底和条件。二, 算法设计经过任务分析和环境调研后,已经明确的功能要求和技术指标可以用数学方法或模型来描述,进而把一个实际的系统要求转化成由计算机进展处理的算
19、法。并对各种算法进展分析比拟,并进展合理的优化。三, 流程描述程序的总体构建。先要确定程序构造和数据形式,资源支配和参数计算等。然后依据程序运行的过程,规划程序执行的逻辑依次,用图形符号将程序流程绘制在平面图上。应用程序的功能通常可以分为假设干局部,用流程图将具有确定功能的各局部有机地联系起来。流程图可以分为总流程图和局部流程图。总流程图侧重反映程序的逻辑构造和各程序模块之间的相互关系;局部流程图反映程序模块的具体实施微小环节。3常用的程序构造有哪几种?特点如何?答:依次程序:无分支, 无循环构造的程序,其执行流程是依指令在存储器中的存放依次进展的;分支程序:可以变更程序的执行依次;循环程序:
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