单片机课后习题答案2.pdf
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1、1.1单项选择题(1)A(2)C(3)A(4)A(5)A(6)A(7)C(8)C(9)D(10)C1.2 填空题(1)硬件系统、软件系统(2)时钟、复位(3)XTALK XTAL2、RST、(4)片内数据存储器、片内程序存储器、片外数据存储器、片外程序存储器(5)时钟电路(6)程序存储器(7)工作寄存器组、位寻址区、用户RAM区(8)lus、2us(9)上电复位电路、按键复位电路(10)2、高1.3答:单片微型计算机是指集成在一个芯片上的微型计算机,它的各种功能部件,包括CPU(CentralProcessing Unit)、随机存取存储器 RAM(Random Access Memory)、
2、只读存储器 ROM(Read-only Memory)基本输入/输出(Input/Output,简称I/O)接口电路、定时器/计数器等都制作在一块集成芯片匕构成一个完整的微型计算机,可以实现微型计算机的基本功能。单片机应用系统是以单片机为核心,配以输入、输出、显示、控制等外围电路和软件,能实现种或多种功能的实用系统。单片机应用系统是山硬件和软件组成的,硬件是应用系统的基础,软件则是在硬件的基础上对其资源进行合理调配和使用,从而完成应用系统所要求的任务,二者相互依赖,缺一不可。1.4答:P3 口各引脚与第二功能表引脚第二功能信号名称P3.0RXD串行数据接收P3.1TXD串行数据发送P3.2外部
3、中断0 申请P3.3外部中断1 申请P3.4T0定时/计数器0 的外部输入P3.5T1定时/计数器1的外部输入P3.6外部RAM写选通P3.7外部RAM读选通1.5答:片内RAM低128单元的配置如下:地址数据缓冲区功能30H 7FH位寻址区(00H7FH)20H 2FH第3组工作寄存器(R7-R0)18H-1FH第2组工作寄存器(R7-R0)10H 17H第1组工作寄存器(R7-R0)08H 0FH第0组工作寄存器(R7-R0)OOH Y)7H寄存器常用于存放操作数及中间结果等;内部RAM的20H-2F H单元,既可作为一般RAM单元使用,进行字节操作,也可以对单元中每一位进行位操作;在内部
4、RAM低128单元中,通用寄存器占去了 32个单元,位寻址区占去了 16个单元,剩下80个单元,这就是供用户使用的一般RAM区,其单元地址为30H 7FH。片内RAM高128单元安排有21个特殊功能寄存器,其他空闲单元用户不能使用。1.6答:有2 1个可寻址的特殊功能寄存器,它们不连续地分布在片内RAM的 高128单元中,尽管其中还有许多空闲地址,但用户不能使用。另外还有一个不可寻址的特殊功能寄存器,即程序计数器P C,它不占据RAM单元,在物理上是独立的。在可寻址的2 1个特殊功能寄存器中,有11个寄存器不仅可以字节寻址,也可以进行位寻址。1.7答:程序状态字是一个8位寄存器,用于存放程序运
5、行中的各种状态信息。其中有些位的状态是根据程序执行结果,由硬件自动设置的,而有些位的状态则由软件方法设定。P S W的位状态可以用专门指令进行测试,也可以用指令读出。PSW的各位定义下表所示。P SW位定义位地址D7HD6HD5HD4HD3HD2HD1HDOH位名称CYACFORSIRSOOVFlP CY(PSW.7):进位标志位。C Y 是 PW S中最常用的标志位,其功能有两个:一是存放算术运算的进位标志,在进行加或减运算时,如果操作结果最高位有进位或借位,则 C Y 由硬件置“1”,否则被清“0”;二是在位操作中,作累加位使用。位传送、位与位或等位操作,操作位之一固定是进位标志位。AC(
6、PSW.6):辅助进位标志位。在进行加或减运算中,若低4 位向高4 位进位或借位,A C 由硬件置“1”,否则被清“0”。在 BCD码调整中也要用到AC位状态。F0(PSW.5):用户标志位。这是一个供用户定义的标志位,需要利用软件方法置位或复位,用来控制程序的转向。RS1和 RSO(PSW.4,PSW,3):工作寄存器组选择位。它们被用于选择CPU当前使用的通用寄存器组。通用寄存器共有4 组,其对应关系如下表所示。工作寄存器组选择RSI RSO寄存器组片内RAM地址0 0第 0 组00H-07H0 1第 1组08H-0FH1 0第 2 组10H-17H1 1第 3 组18H-1FH这两个选择
7、位的状态是由软件设置的,被选中的寄存器组即为当前通用寄存器组。但当单片机上电或复位后,RSI RSO=OOOV(PSW.2):溢出标志位。在带符号数加减运算中,OV=1表示加减运算超出了累加器A所能表示的符号数有效范围(-128+127),即产生了溢出,因此运算结果是错误的;OV=0表示运算正确,即无溢出产生。在乘法运算中,OV=1表示乘积超过2 5 5,即乘积分别在B 与 A 中;否则,O V=0,表示乘积只在A 中。在除法运算中,OV=1表示除数为0,除法不能进行;否则,O V=0,除数不为0,除法可正常进行。Fl(PSW.1):保留未使用。P(PSW.O):奇偶标志位。P 标志位表明累加
8、器A 中内容的奇偶性,如果A 中有奇数个“1”,则 P 置“1”,否则置“0”。凡是改变累加器A 中内容的指令均会影响P 标志位。此标志位对串行通信中的数据传输有重要的意义。在串行通信中常采用奇偶校验的办法来校验数据传输的可靠性。1.8答:0003H 002AH这 40个单元被均匀地分为5 段,作为5 个中断源的中断地址区。其中:0003H-000AH外部中断0 中断地址区OOOBH 0012H定时器/计数器0 中断地址区0013H-001AH外部中断1 中断地址区001BH 0022H定时器/计数器1 中断地址区0023H-002AH串行中断地址区中断响应后,按中断种类,自动转到各中断区的首
9、地址去执行程序。因此在中断地址区中理应存放中断服务程序。但通常情况下,8 个单元难以存下一个完整的中断服务程序,因此通常也是从中断地址区首地址开始存放一条无条件转移指令,以便中断响应后,通过中断地址区,再转到中断服务程序的实际入口地址。1.9答:当需要扩展存储器时,低 8 位地址A7 A 0和 8 位数据D7 D 0由 P0 口分时传送,高 8 位地址A 15-A 8由P2 口传送。因此,只有在没有扩展片外存储器的系统中,P0 口和P2 口的每一位才可作为双向I/O端口使用。1.10答:单片机晶振电路一般地,电容C1和 C 2取 30pF左右,晶体的振荡频率范围是1.2MHz 12 MHz。如
10、果晶体振荡频率高,则系统的时钟频率也高,单片机运行速度也就越快。MCS-51在通常应用情况下,使用振荡频率为的6MHz或 12MHz的晶振,如果系统中使用了单片机的串行口通信,则一般采用振荡频率为11.059MHz的晶振。1.11答:规定一个机器周期的宽度为12个振荡脉冲周期,因此机器周期就是振荡脉冲的十二分频。当振荡脉冲频率为12 MHz时,一个机器周期为1s;当振荡脉冲频率为6 MHz时,一个机器周期为2 So1.12答:(a)上电复位电路(b)按键复位电路单片机常见的复位电路图(a)为上电复位电路,它是利用电容充电来实现的。在接电瞬间,R S T 端的电位与V C C相同,随着充电电流的
11、减少,R S T 的电位逐渐下降。只要保证R S T 为高电平的时间大于两个机器周期,便能正常复位。图(b)为按键复位电路。该电路除具有上电复位功能外,若要复位,只需按图(b)中的RE SE T键,此时电源VCC经电阻RI、R 2 分压,在 R S T 端产生一个复位高电平。习题2 答 案2.1 单项选择题(DC(2)A (3)B (4)A (5)D2.2答:单片机开发过程所用的设备与软件称为单片机开发系统或开发工具。单片机开发系统包括计算机、单片机在线仿真器、开发工具软件、编程器等。连接方法如下图所示。单片机开发系统连接方法示意图2.3答:单片机应用系统的开发过程如下:设计电路图-制作电路板
12、-程序设计一硬软件联调一程序下载产品测试2.4答:1 .在线仿真功能在线仿真器(In C i r c u i t E m u l a t o r,简称IC E)是由 系列硬件构成的设备,它能仿真用户系统中的单片机,并能模拟用户系统的R O M、R AM和 I/O 口。因此,在线仿真状态下,用户系统的运行环境和脱机运行的环境完全“逼真2 .调试功能1)运行控制功能开发系统应能使用户有效地控制目标程序的运行,以便检查程序运行的结果,对存在的硬件故障和软件错误进行定位。2)单片机状态查看修改功能当 C P U 停止执行程序运行后,开发系统允许用户方便地读出或修改目标系统资源的状态,以便检查程序运行的
13、结果、设置断点条件以及设置程序的初始参数。任 务 2中图2.1 3给出了在M c d w i n 调试环境下查看单片机内部资源的菜单。3.程序编译功能1)程序设计语言单片机程序设计语言包括机器语言、汇编语言和高级语言。机器语言是单片机唯一能够识别的语言。汇编语言具有使用灵活、实时性好的特点。目前,在实际项目开发中较少使用汇编语言。高级语言通用性好,且具有较好的可读性和可移植性,是目前单片机编程语言的主流。2)程序编译单片机开发系统能够提供源程序的编辑、编译和卜 载功能以及工程管理功能。4 .程序固化功能编程器是完成这种任务的专用设备,它也是单片机开发系统的重要组成部分。习题3 答案3.1单项选
14、择题(1)A(2)A(3)C(4)C(5)A(6)B(7)D(8)D(9)A(10)A(11)B(12)C(13)D(14)D(15)C3.2 填空题(1)P3 口(2)字节,位(3)主函数main。(4)sbit FLAG=P3A1;(5)sfr(6)顺序结构、选择结构和循环结构(7)表达式加上分号“;”(8)if,switch(9)do-while,while(1 0)无限次(11)10000(12)unsigned char(1 3)变量在MCS-51硬件系统中所使用的存储区域(14),0,(1 5)程序存储器R O M中3.3 上机操作题(1)/xiti3_3_l.c第三章习题3.3上
15、机操作题(1)#include void delay(unsigned char i);延时函数声明void main()主函数(while(l)Pl=0 x55;/按状态1 的方式点亮8 个 LEDdelay(200);延时Pl=0 xaa;按状态2 的方式点亮8 个 LEDdelay(200);延时fvoid delay(unsigned char i)延时函数参见任务1 程序exl.c(2)/xiti3_3_2.c第三章习题3.3上机操作题(2)#include 包含头文件 REG51.Hvoid delay(unsigned char i);延时函数声明void main()/主函数u
16、nsigned char i,l,r;while(l)1=0 x10;r=0 x08;fbr(i=0;i4;i-H-)P l-(l|r);1=1;r=l;delay(200);高4 位灯的位置初值为00010000B/低 4 位灯的位置初值为00001000B循环点亮灯高4 位灯的位置移动低4 位灯的位置移动延时void delay(unsigned char i)延时函数参见任务1 程序exl_l.c(3)/xiti3_3_3.c第三章习题3.3上机操作题(3)include 包含头文件 REG51.Hvoid delay(unsigned char i);/延时函数声明void main(
17、)主函数unsigned char i;unsigned char display=0 x89,0 xff,0 x86,0 xfT,0 xc7,0 xff,0 xc7,OxfT.OxcO,Oxff;while(l)fbr(i=0;i665536=131072Hs(计数初值为0)4.7答:定时/计数器的4种工作方式由方式寄存器TMOD中的M1、M0来进行选择,具体如下:M l M0工作方式功能说明0 0方 式013位计数器0 1方 式116位计数器1 0方 式2自动再装入8位计数器1 1方 式3定时器0:分成两个8位计数器定时器I:停止计数4.8答:中断是通过硬件来改变CPU的运行方向。计算机在
18、执行程序的过程中,当出现CPU以外的某种情况,由服务对象向CPU发出中断请求信号,要求CPU暂时中断当前程序的执行而转去执行相应的处理程序,待处理程序执行完毕后,再继续执行原来被中断的程序。这种程序在执行过程中由于外界的原因而被中间打断的情况称为“中断调用中断服务程序的过程类似于调用子程序,其区别在于调用子程序在程序中是事先安排好的:而何时调用中断服务程序事先却无法确定,因为“中断”的发生是由外部因素决定的,程序中无法事先安排调用指令,因此,调用中断服务程序的过程是由硬件自动完成的。中断的特点:分时操作、实时处理、故障处理4.9答:MCS-51系列单片机有5个中断源,分别是外部中断0、定时器0
19、、外部中断1、定时器1、串行口。它们的优先级别通过寄存器IP实现。4.10答:外部中断有低电平触发和卜降沿触发两种方式。通过定时器控制寄存器TCO N中的ITO、IT1来选择和设定。m为中断触发方式控制位,当m=o,外部中断1控制为电平触发方式。当m =i,外部中断1控制为下降沿触发方式。4.11答:常用的中断函数定义语法如下:void 函 数 名()interrupt n其中n为中断类型号,C51编译器允许031个中断,n取值范围031。(I)C(2)A习题5答案5.1单项选择题(3)C(4)BB(6)D(7)B(8)C A5.2(1)ledk(2)delay()5.3答:不能,因为共阴极和
20、共阳极数码管com段接的电平不一样,点亮段码所需的电平也不同。应该将共阴极数码管的com端接至G N D 匕 P1 口和8个段之间接上非门。5.4答:LED静态显示时各位数码管相对独立,公共端恒定接地(共阴极)或正电源(共阳极),每个数码管的8个字段分别与个8位 I/O 口地址相连,适合于2个及其以下的数码管显示。动态显示时各位数码管的段选线相应并联在一起,由一个8位 的 I/O 口控制,各位的段选线由另外的I/O口控制。5.5答:每次只能点亮一行。其采用的为动态显示,具体原理为:从第一行开始点亮,每行点亮之间延时1m s,第八行结束后再从第一行开始循环显示。利用人体的视觉驻留现象,所以看到的
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