单片机原理及应用第二版课后习题答案.pdf
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1、单 片 机 原 理 及 应 用 第 二 版 课 后 习 题 答 案第 1 章 单 片 机 概 述 参 考 答 案 1.1 答:控 制 器,嵌 入 式 控 制 器 1.2 答:CPU.存 储 器、工/0 口、总 线 1.3 答:C1.4 答:B1.5 答:处 理 器、处 理 机 和 CPU它 们 都 是 中 央 处 理 器 的 不 同 称 谓,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。嵌 入 式 处
2、理 器 一 般 意 义 上 讲,是 指 嵌 入 系 统 的 单 片 机、DSP,嵌 入 式 微 处 理 器。目 前 多 把 嵌 入 式 处 理 器 多 指 嵌 入 式 微 处 理 器,例 如 ARM,ARM9等。嵌 入 式 微 处 理 器 相 当 于 通 用 计 算 机 中 的 CPU,与 单 片 机 相 比,单 片 机 本 身(或 稍 加 扩 展)就 是 一 个 小 的 计 算 机 系 统,可 独 立 运 行,具 有 完 整 的 功 能。而 嵌 入 式 微 见 理 器 仅 仅 相 当 于 单 片 机 中 的 中 央 必 理 器。为 了 满 足 嵌 入 式 应 用 的 特 殊 要 求,嵌 入
3、式 微 必理 器 虽 然 在 功 能 上 和 标 准 微 处 理 器 基 本 是 一 样 的,但 在 工 作 温 度、抗 电 磁 干 扰、可 靠 性 等 方 面 一 般 都 做 了 各 种 增 强。1.6 答:MCS-51系 列 单 片 机 的 基 本 型 芯 片 分 别:8031.8051和 8071。它 们 的 差 别 是 在 片 内 程 序 存 储 器 上。8031无 片 内 程 序 存 储 器.8051片 内 有 4K字 节 的 程 序 存 储 器 ROM,而 8751片 内 有 集 成 有 4K字 节 的 程 序 存 储 器 EPROMo1.7 答:因 为 MCS-51系 列 单 片
4、 机 中 的、MCS 是 Intel公 司 生 产 的 单 片 机 的 系 列 符 号 而 51系 列 单 片 机 是 指 世 界 各 个 厂 家 生 产 的 所 有 与 8051的 内 核 结 构、指 令 系 统 兼 容 的 单 片 机。1.8 答:相 当 于 MCS-51系 歹!1中 的 87c51,只 不 过 是 AT89s51芯 片 内 的 4K字 节 Flash存 储 器 取 代 了 87C51月 内 的 4K字 节 的 EPROMo1.9 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
5、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。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。由 于 对 其 硬 件 结 构 和 指 令 进 行 了 特 殊 设 计,使 其 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
6、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 些 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,它 的 地 址 总 线 数 目
7、 较 多 能 扩 展 较 大 的 存 储 器 空 间,所 以 可 配 置 实 时 多 任 务 操 作 系 统(RTOS)。RTOS是 嵌 入 式 应 用 软 件 的 基 础 和 开 发 平 台。正 由 于 嵌 入 式 微 处 理 器 能 运 行 实 时 多 任 务 操 作 系 统,所 以 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
8、 上 的 应 用。1.10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。第 2 章 AT89S51单 片 机 的 硬 件 结 构 1.答:AT89s51单 片 机 的 片 内 都 集 成 了 如 下 功 能 部 件:(1)1 个 微 处 理 器(
9、CPU);(2)128个 数 据 存 储 器(RAM)单 元;(3)4K Flash程 序 存 储 器(4)4 个 8 位 可 编 程 并 行 工/O 口(P0口、P1 口、P2 口.P3);(5)1 个 全 双 工 串 行 口;(6)2 个 16 位 定 时 器/计 数 器;(7)1个 看 门 狗 定 时 器;(8)一 个 中 断 系 统,5 个 中 断 源 2 个 优 先 级(9)25个 特 殊 功 能 寄 存 器(SFR),(10)1 个 看 门 狗 定 时 器。2.答:当 脚 为 高 电 平 时,单 片 机 读 片 内 程 序 存 储 器(4 K 字 节 Flash)中 的 内 容,但
10、 在 PC值 超 过 OFFFH(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 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 4 K 字 节 的 Flash程 序 存 储 器。3.答:2口 s4.答:1 个 机 器 周 期 等 于 12个 时 钟 振 荡 周 期。5.答 64K程 序 存 储 器 空 间 中 有 5 个 特 殊 单 元 分 别 对 应 于 5 个 中 断 源 的 中 断 服
11、务 程 序 入 口 地 址,见 下 表:表 5 个 中 断 源 的 中 断 入 口 地 址 入 口 地 址 中 断 源 0003H外 部 中 断 0()OOOBH定 时 器 0(TO)0013H外 部 中 断 1()001BH定 时 器 1(T1)0023H串 行 口 6.答:28H;88HO7.答:50H;88HO8.答:P 标 志 位 的 值 为 0。9.答:(A)错;(B)错;(C)对;(D)对。1 0.答:04H;00H;。组。1 1.答:(A)对;(B)对;(C)错;(D)对。1 2.答:字 节 地 址 00H-1FH的 单 元 可 作 为 工 作 寄 存 器 区 O1 3.答:(A
12、)错;(B)错;(C)错;(D)错。1 4.答:(C)o1 5.答:PC;PCo1 6.答:64K字 节。17.PO 口 每 位 可 驱 动 8 个 LSTTL输 入,而 P1、P2、P3 口 的 每 一 位 的 驱 动 能 力,只 有 P0 口 的 一 半。当 P0 口 的 某 位 为 高 电 平 时,可 提 供 400mA的 电 流;当 P0 口 的 某 位 为 低 电 平(0.4 5 V)时,可 提 供 3.2mA的 灌 电 流,如 低 电 平 允 许 提 高,灌 电 流 可 相 应 加 尢 所 以,任 何 一 个 口 要 想 获 得 较 大 的 驱 动 能 力,只 能 用 低 电 平
13、输 出。1 8.答:按 下 复 位 按 钮。1 9.答:(A)对;(B)对;(C)错;(D)错。2 0.答:(A)对;(B)对;(C)对;(D)错。第 3 章 AT89s5 1 的 指 令 系 统 1.答:()错(2)错(3)对(4)错(5)错(6)错(7)错(8)对(9)错(1 0)对(1 1)对(1 2)错。2.答:(A)对(B)对(C)错(D)错。3.答:A,PC,DPTRo4.答:只 能 使 用 直 接 寻 址 方 式。5.答:操 作 码,操 作 数,操 作 码。6.答:1031Ho7.答:程 序,数 据。8.答:地 址。9.答:A 的 内 容 与 B 的 内 容 互 换。10.答:(
14、A)=50H,(SP)=50H,(51H)=30H,(52H)=50H,(PC)=5030H11.答:(A)ANL A,#87H(B)ANL A,#0C3H(C)ORL A,#0CH12.答:(A)=0CBHo13.答:(A)=00H,(R3)=0AAHo14.答:(DPH)=3CH,(DPL)=5FH,(SP)=5 OH15.答:(SP)=62H,(61H)=30H,(62H)=70Ho16.答:MOV R7,APUSH AccMOV A,BM OVX DPTR,A1 7.答:(D)o1 8.答:(C)o1 9.答:基 本 型 的 5 1 子 系 列 单 片 机,由 于 其 片 内 RAM的
15、 地 址 范 围 为 0 0 H-7 F H,而 80H-FFH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 R 0或 R 1作 为 间 接 寻 址 的,因 此 R 0或 R 1的 内 容 不 能 超 过 7FH。增 强 型 的 5 2 子 系 列 单 片 机,片 内 RAM的 地 址 范 为 OOH-FFH,因 此 作 为 间 接 寻 址 寄 存 器 的 R O或 R 1的 内 容 就 不 受 限 制。第 4 章 A T 89s5 1 汇 编
16、 语 言 程 序 的 设 计 与 调 试 参 考 答 案 1.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 O 常 用 伪 指 令 及 其 功 能 如 下:ORG(ORiGin)汇 编 起 始 地 址 命 令;END(END ofassembly)汇 编 终 止 命 令;EQU(EQUate)标 号 值 命 令;DB(Define Byte)
17、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.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
18、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.答:从 1000H开 始 的 各 有 关 存 储 单 元 的 内 容(16进 制)如 下:4D 41 49 4E 12 34 30 0000 70 78 7F E4 F6 D8 FD75 81 07 024.在 编 写 子 程 序 时 应 注 意 以 下 问 题:(1)子 程 序 的 第 一 条 指 令 前 必 须 有 标 号。(2)主 程 序 调 用 子 程 序,有 如 下 两 条 子 程 序 调 用 指 令:绝 对
19、调 用 指 令 ACALL addrllo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 addrl6o addri6 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。(3)子 程 序 结 构 中 必 须 用 到 堆 栈,用 来 保 护 断 点 和 现 场 保 护。(4)子 程 序 返 回 时,必 须 以 RET指 令 结 束。(5)子 程 序 可 以 嵌
20、 套,但 要 注 意 堆 栈 的 冲 突。5.答:参 考 程 序 如 下:MOVA,45HANLA,#OFHORLA,#0FHMOV 45H,A6.答:A=80H,SP=40H,(41H)=50H,(42H)=80H,PC=8050H7.答:参 考 程 序 如 下:START:MOV R O,#30HMOVR2Z#20HLOOP:MOVAZ R OCJNE A,#0AAH,NEXTM O V 51H,#01HLJMP EXITNEXT:INC RODJNZ R2,LOOPMOV51H,#OOHE X IT:RET8.答:参 考 程 序 如 下:START:MOV41HZ#0MOV RO,#20
21、HMOVR2,#20HLOOP:MOVAZ R OJNZ NEXTINC 41HNEXT:INC RODJNZ R 2,LOOPRET9.答:参 考 程 序 如 下:ORG 0 1 0 0 HM O VR2,#2 0 H 要 比 较 的 数 据 字 节 数 MOV A,#2 1 HMOV R I,AD EC R 2MOV A,R1LOOP:M O V R 3,ADEC R ICLRCSUBB A,R1JNC LOOP1MOV A,R1SJMP LOOP2LOOP1:MOVAZR3LOOP2:DJNZ R 2,LOOPMOV R0,ARET1 0.答:(1)SP=SP+1=61H(61H)=PC
22、 的 低 字 节=03HSP=SP+1=62H(62H)=PC的 高 字 节=20H(2)PC=3456H(3)可 以(4)2KB=2048 Byte11.答:可 对 程 序 做 如 下 修 改:ORG 0100HDEL:MOV R7,#200DELI:MOV R6,#123;将 原 来 的 立 即 数 125改 为 123DEL2:DJNZ R6,DEL2NOP;增 加 的 指 令 DJNZ R7,DEL1RET程 序 修 改 后 的 延 时 时 间 为:1+(1+123*2+1+2)*200+2=50003us=50.003ms第 5 章 AT89S51的 中 断 系 统参 考 答 案 1
23、.答:0013H;001BH2.答:串 行 口 中 断;外 部 中 断 13.答:RETI指 令 在 返 回 的 同 时 清 除 相 应 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。4.答:D5.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 3 8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 晌 应:(1
24、)AT89S51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 在 后 一 个 机 器 周 期。(3)正 在 执 行 的 指 令 是 RET工 或 是 访 问 工 E 或 HP的 指 令。如 果 存 在 上 述 三 种 情 况 之 一,AT89S51将 丢 弃 中 断 查 询 结 果,将 推 迟 对 外 部 中 断 请 求 的 响 应。6.答:D7.答:PC、PC、程 序 存 储 器 8.答:参 考 程 序 段 如 下:SETB IT1SETB EX1SETB EA9.答:(A)10.答:一 个 中
25、断 源 的 中 断 请 求 被 响 应,必 须 满 足 以 下 必 要 条 件:(1)总 中 断 允 许 开 关 接 通,即 工 E 寄 存 器 中 的 中 断 总 允 许 位 EA=1O(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。11.答:(A)、(C)、(D)12.答:参 见 电 如 图 5-10,参 考 程 序 如 下:ORG 0000HLJMP M21INORG 0013HLJMP
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