单片微型计算机原理与接口技术-髙锋版-课后答案全集(共30页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上单片微型计算机原理与接口技术_髙锋版课后答案第三章 【单片机的指令系统】 思考与练习题解析【31】什么是指令及指令系统?【答】控制单片机进行某种操作的命令称为“指令”。单片机就是根据指令来指挥和控制单片机各部分协调工作。指令由二进制代码表示,指令通常包括操作码和操作数两部分:操作码规定操作的类型,操作数给出参加操作的数或存放数的地址。 所有指令的集合称为“指令系统”。80C51单片机的指令系统专用于80C51系列单片机,是一个具有255种操作码(OOHFFH,除A5H外)的集合。 【32】80C51单片机的指令系统具有哪些特点? 【答】80C51单片机的指令系统容易理
2、解和阅读。只要熟记代表33种功能的42种助记即可。有的功能如数据传送,可以有几种助记符,如MOV、MOVc、MOVX。而指令功能助记符与操作数各种寻址方式的结合,共构造出111种指令,而同一种指令所对应的操作码可以多至8种(如指令中Rn对应寄存器R0R7)。 80C51单片机的指令系统具有较强的控制操作类指令,容易实现“面向控制”的功能;具有位操作类指令,有较强的布尔变量处理能力。 【33】简述80C51指令的分类和格式。 【答】80C51的指令系统共有111条指令,按其功能可分为5大类:数据传送类指令(28条)、算术运算类指令(24条)、逻辑运算类指令(25条)、控制转移类指令(17条)和布
3、尔操作(位)类指令(17条)。 指令的表示方法称之为“指令格式”,其内容包括指令的长度和指令内部信息的安排等。在80C51系列的指令系统中,有单字节、双字节和三字节等不同长度的指令。 单字节指令:指令只有一个字节,操作码和操作数同在一个字节中。 双字节指令:包括两个字节。其中一个字节为操作码,另一个字节是操作数。 三字节指令:操作码占一个字节,操作数占两个字节。其中操作数既可能是数据,也可能是地址。【34】简述80C51的指令寻址方式,并举例说明。【答】执行任何一条指令都需要使用操作数,寻址方式就是在指令中给出的寻找操作数或操作数所在地址的方法。 80C5l系列单片机的指令系统中共有以下7种寻
4、址方式。 立即寻址。在指令中直接给出操作数。出现在指令中的操作数称为“立即数”,为了与直接寻址指令中的直接地址相区别,在立即数前面必须加上前缀“#”。 例如:MOV DPTR,#1234H ;1234H为立即数,直接送DPTR 直接寻址。在指令中直接给出操作数单元的地址。 例如: MOV A,55H ;55H是操作数单元的地址,55H单元内的数据才是操作数,取出后送累加器A 寄存器寻址。在指令中将指定寄存器的内容作为操作数。因此,指定了寄存器就能得到操作数。寄存器寻址方式中,用符号名称来表示寄存器。 例如: INC R7 ;R7的内容为操作数,加1后再送回R7 寄存器间接寻址。在指令中给出的寄
5、存器内容是操作数的地址,从该地址中取出的才是操作数。可以看出,在寄存器寻址方式中,寄存器中存放的是操作数;而在寄存器间接寻址方式中,寄存器中存放的则是操作数的地址。 寄存器间接寻址须以寄存器符号名称的形式表示。为了区别寄存器寻址和寄存器间接寻址,在寄存器间接寻址中,应在寄存器的名称前面加前缀“”。 例如: ORL ARo; 当R0寄存器的内容是60H时,该指令功能是以RO寄存器的内容60H为地址,将60H地址单元的内容与累加器A中的数相“或”,其结果仍存放在A中。 相对寻址。在指令中给出的操作数为程序转移的偏移量。相对寻址方式是为实现程序的相对转移而设立的,为相对转移指令所采用。 在相对转移指
6、令中,给出地址偏移量(在80C51系列单片机的指令系统中,以“rel”表示,为8位带符号数),把PC的当前值加上偏移量就构成了程序转移的目的地址。而PC的当前值是指执行完转移指令后的PC值,即转移指令的PC值加上转移指令的字节数。转移的目的地址可用如下公式表示: 目的地址=(转移指令所在地址+转移指令字节数)+rel 例如:SJMP 80H ;80H为程序转移的偏移量,即一128。当前PC值减去128后即为转移地址 变址寻址。以DPTR或PC作基址寄存器,累加器A作变址寄存器,以两者内容相加形成的16位程序存储器地址作为操作数地址。又称“基址寄存器+变址寄存器间接寻址”。变址寻址方式只能对程序
7、存储器进行寻址。 例如: MOVC A,A+DPTR ;功能是把DPTR和A的内容相加,所得到的程序存储器地址单元的内容送A 位寻址。80C51系列单片机有位处理功能,可以对数据位进行操作,因此,就有相应的位寻址方式。位寻址的寻址范围: 片内RAM中的位寻址区。 可位寻址的特殊功能寄存器位。 例如:MOV c,80H ;功能是把位寻址区的80H位(即P00)状态送累加位C【35】访问特殊功能寄存器SFR,可使用哪些寻址方式?【答】访问特殊功能寄存器SFR的惟一寻址方式是直接寻址方式。这时除了可以单元地址形式(如90H)给出外,还可以寄存器符号形式(如P1)给出。虽然特殊功能寄存器可以使用寄存器
8、符号标志,但在指令代码中还是按地址进行编码的。【36】若访问外部RAM单元,可使用哪些寻址方式?【答】访问外部RAM单元的惟一寻址方式是寄存器间接寻址方式。片外RAM的64 KB单元,使用DPTR作为间址寄存器,其形式为DPTR,例如“MOVX A,DPTR”的功能是把DPTR指定的片外RAM单元的内容送累加器A。 片外RAM低256个单元,除了可使用DPTR作为间址寄存器外,也可使用:R0或R1作间址寄存器。例如“MOVX A,R0即把R0指定的片外RAM单元的内容送累加器A。【37】若访问内部RAM单元,可使用哪些寻址方式?【答】片内RAM的低128单元可以使用寄存器间接寻址方式,但只能采
9、用R0或R1为间址寄存器,其形式为Ri(i=0,1)。 片内RAM的低128单元可以使用直接寻址方式,在指令中直接以单元地址形式给出。 片内RAM的低128单元中的20H2FH有128个可寻址位,还可以使用位寻址方式,对这128个位的寻址使用直接位地址表示。【38】若访问程序存储器,可使用哪些寻址方式?【答】访问程序存储器可使用的寻址方式有立即寻址方式、变址寻址方式和相对寻址方式三种。立即寻址是指在指令中直接给出操作数。变址寻址方式只能对程序存储器进行寻址,或者说这是专门针对程序存储器的寻址方式。相对寻址方式是为实现程序的相对转移而设立的。这三种寻址方式所得到的操作数或操作数地址都在程序存储器
10、中。【39】MOV、MOVC、MO(指令有什么区别?分别用于哪些场合?为什么?【答】MOV指令用于对内部RAM的访问。MOVC指令用于对程序存储器的访问,从程序存储器中读取数据(如表格、常数等)。MOVX指令采用间接寻址方式访问外部数据存储器有Ri和DPTR两种间接寻址方式。执行MOVX指令时,在P37引脚上输出RD有效信号或在P36引脚上输出WR有效信号,可以用做外部数据存储器或IO的读写选通信号,与单片机扩展电路有关。【310】说明“DA A”指令功能,并说明二一十进制调整的原理和方法。【答】“DA A”指令的功能是对两个BCD码的加法结果进行调整。两个压缩型BCD码按二进制数相加之后,必
11、须经过该指令的调整才能得到压缩型BCD码的和数。“DA A”指令对两个BCD码的减法结果不能进行调整。 BCD码采用4位二进制数编码,并且只采用了其中的10个编码,即00001001,分别代表BCD码09,而10lO1111为无效码。当两个BCD码相加结果大于9时,说明已进入无效编码区;当两个BCD码相加结果有进位时,说明已跳过无效编码区。若结果进入或跳过无效编码区,则结果是错误的,相加结果均比正确结果小6(差6个无效编码)。十进制调整的修正方法为:当累加器低4位大于9或半进位标志AC=1时,进行低4位加6修正;当累加器高4位大于9或进位标志CY=l时,进行高4位加6修正。【3一11】说明80
12、C51单片机的布尔处理机的构造及功能。【答】80C51单片机内部有一个布尔(位)处理机,具有较强的布尔变量处理能力。布尔处理机实际上是一位微处理机,它包括硬件和软件。布尔处理机以进位标志CY作为位累加器,以80C51单片机内部RAM的20H2FH单元及部分特殊功能寄存器为位存储器,以80C51单片机的PO、P1、P2和P3为位IO。对位地址空间具有丰富的位操作指令,包括布尔传送指令、布尔状态控制指令、位逻辑操作指令及位条件转移指令,为单片机的控制带来很大方便。【312】试分析以下程序段的执行结果。【答】结果如下:MOV SP,#60tt ;(SP)=60HNOV A,#88tt ;(A)=88
13、HMOV B#0FFH ;(B)=FFHPUSH ACC ;(SP)=61H,(61H)=88HPUSH B ;(SP)=62H,(62H)=FFHPOP ACC ;(A)=FFH,(SP)=61HPOP B ;(B)=88H,(SP)=60H程序段的执行结果:累加器A和寄存器B的内容通过堆栈进行了交换。注意:80C51单片机的堆栈是按照先进后出的原则进行管理的。【3-1】已知(A)=7AH,(RO)=30H,(30H)=A5 H,(PSW)=80H。请填写各条指令单独执行后的结果。【答】结果如下:(1) XCH A,R0 ;(A)=30H,(R0):7AH(2) XCH A,30H ;(A)
14、=A5H,(30H)=7AH,(PSW)=81H(3) XCH A,R0 ;(A)=R5H,(30H)=7AH,(PSW)=81H(4) XCHD A,R0 ;(A)=75H,(30H)=AAH,(PSW)=81H(5) SWAP A ;(A)=A7H(6) ADD A,R0 ;(A)=AAH,(PSW)=04H(7) ADD A,30H ;(A)=1FH,(PSW)=81H(8) ADD A,#30H ;(A)=AAH,(PSW)=04H(9) ADDC A,30H ;(A)=20H,(PSW)=01H(10) SUBB A,30H ;(A)=D4H,(PSW)=84H(11) SUBB A
15、,#30H ;(A)=49H,(PSW)=01H【314】已知(30H)=40H,(40H)=10 H,(10H)=00H,(P1)=CAH,请写出执行以下程序段后有关单元的内容。 【答】有关单元的内容如下: MOV R0,#30H ;(RO)=30H MOV A,R0 ;(A)=40H MOV Rl,A ;(R1)=40H MOV B,R1 ;(B)=1OH MOV R1,P1 ;(40H)=CAH MOV A,RO ;(A)=40H MOV 10H,#20H ;(10H)=20H MOV 30H,10H ;(30H)=20H 执行以上程序段后,有关单元的内容分别为:(30H)=20H,(4
16、0H)=CAH,(10H)=20H,(P1)=CAH。 【3-15】已知(R1)=20 H,(20 H)=AAH,请写出执行完下列程序段后A的内容。 【答】各指令的执行结果如下: MOV A,#55H ;(A)=55HANL A,#0FFH ;(A)=55HORL 20H,A ;(20H)=FFHXRL A,R1 ;(A)=AAHCPL A ;(A)=55H 执行完程序段后,A的内容为5 5 H。【3-16】阅读下列程序,说明其功能。 【答】对程序注释如下: MOV R0,#30H ;(RO)=30H M0V A,R0 ;取数 RL A ;(A)2 MOV R1,A RL A ;(A)x 4
17、RL A ;(A)8 ADD A,R1 ;(A)X i0 MOV R0,A ;存数功能:将30 H中的数乘以10以后再存回30H中。条件:30 H中的数不能大于25,2510=250仍为一个字节。若30H中的数大于25,则应考虑进位。【317】已知两个十进制数分别在内部RAM中的40 H单元和50H单元开始存放(低位在前),其字节长度存放在内部RAM的30 H单元中。编程实现两个十进制数求和,求和结果存放在40 H开始的单元中。【答】程序如下: ORG 0000H SJMP MAIN ORG 0030H MAIN: MOV R0,#40H ;被加数首址又作两个十进制数和的首址 MOV R1,#
18、50H ;加数首址 MOV R2,30H ;字节长度 CLR C PP: MOV A,R1 ;取加数 ADDC A,R0 ;带进位加 DA A ;二一十进制数调整 MOV R0,A ;存和 INC R0 ;修正地址 INC R1 DJNZ R2,PP ;多字节循环加 AJMP $ END【318】编程实现把外部RAM中从8000 H开始的100个字节数据传送到 8100开始的单元中。【答】程序如下: ORG 0000H SJMP MAIN ORG 0030H MAIN:MOV DPTR,#8000H ;字节数据源首地址 MOV R1,#100 ;字节数据计数器 MOV R2,#01H MOV
19、R3,#00H PP: MOVX A,DPTR ;读数据 MOV R4,A ;保存读出数据 CLR C MOV A,DPL ;计算得到字节数据目的地址 ADD A,R3 MOV DPL,A MOV A,DPH ADDC A,R2 MOV DPH,A MOV A,R4 ;恢复读出数据 MOVX DPTR,A ;写数据至目的地址 CLR C ;恢复源数据地址 MOV A,DPL SUBB A,R3 MOV DPL,A MOV A,DPH SUBB A,R2 MOV DPH,A INC DPTR ;地址加1 DJNZ R1,PP ;是否传送完? SJMP $注意:字节数据源地址和目的地址都在外部RA
20、M中,地址指针都为DPTR,所以要注意DPTR地址指针的保护和恢复。地址的保护和恢复的方法有多种,如通过堆栈或寄存器。【3-20】读下列程序,请: 写出程序功能,并以图示意。 对源程序加以注释。 ORG 0000H MAIN:MOV DPTR,#TAB MOV R1,#06H LP: CLR A MOVC A,A+DPTR MOV P1,A LCALL DELAY O5 s 、INC DPTR DJNZ R1,LP AJMP MAIN TAB:DB 01H,03H,02H,06H,04H,05H DEL AY05 s: RET END【答】 程序功能:将TAB表中的6个参数依次从P1口中输出(
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