单片机原理及应用课后习题答案.pdf

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1、单片机原理及应用张兰红9 第 1章微型计算机的基本概念1 1 微型计算机由哪几部分组成每一部分各起何作用解 微型计算机由微处理器芯片存储器芯片输入/输出接口电路芯片与总线组成微处理器是微型计算机的核心它通常包括3个基本部分算术逻辑部件A LU A r i t h m e t i cLo g i c U n i t 对传送到微处理器的数据进行算术运算或逻辑运算的电路如执行加法减法运算逻辑与逻辑或运算等工作寄存器组用来存放操作数及运算的中间结果等控制部件包括时钟电路和控制电路时钟电路产生时钟脉冲用于计算机各部分电路的同步定时控制电路产生完成各种操作所需的控制信号存储器是微型计算机的重要组成部分计算

2、机有了存储器才具备记忆功能I/O 接口是沟通C PU 与外部设备的不可缺少的重要部件外部设备种类繁多其运行速度数据形式电平等各不相同常常与C PU 不一致所以要用I/O 接口作桥梁起到信息转换与协调的作用总线是在微型计算机各芯片之间或芯片内部各部件之间传输信息的一组公共通信线1 2 什么是CPU什么是主机解由于运算器控制器是计算机处理信息的关键部件所以常将它们合称为中央处理单元CPUCentral Processing Unit 简称 CPU通常把运算器控制器存储器这三部分称为计算机的主机1 3 何谓计算机系统何谓单板机何谓单片机解计算机与外围设备电源系统软件一起构成应用系统称为计算机系统在一

3、块印刷电路板上集成了中央处理单元CPU只读存储器ROM随机存取存储 器 R A M1 0 接口定时器计数器中断系统等功能部件构成一台完整的微型计算机称为单板机在一块半导体芯片上集成了中央处理单元CPU只读存储器ROM随机存取存储 器 R A M1 0 接口定时器计数器中断系统等功能部件构成一台完整的微型计算机称为单片机1 4 为什么要采用总线结构芯片为什么要通过缓冲器才能挂在总线上解微型计算机采用总线结构后芯片之间不需单独走线大大减少了连接线的数量挂在总线上的芯片不能同时发送信息否则多个信息同时出现在总线上将发生冲突而造成出错如果有几块芯片需要输出信息就必须分时传送为了实现这个要求挂在总线上的

4、各芯片必须通过缓冲器与总线相连1 5何谓程序计数器程序计数器中存放的是什么内容它对计算机的工作起什么作用在什么情况下程序的执行顺序发生转移此时程序计数器的内容是怎么样的解程序计数器P C是管理程序执行次序的特殊功能寄存器程序计数器P C中存放的是下一条要执行的指令的地址它管理程序执行的次序在执行转移指令的情况下程序的执行顺序发生转移此时程序计数器直接接受内部总线送来的数据并用该数据取代原有的内容1 6评价存储器有哪些重要的指标为什么说存储器性能己成为计算机性能提高的关键10解存储器的重要指标是容量和存取速度容量越大则记忆的信息越多计算机的功能就越强存储器的存取速度比CPU的运算速度要低所以存储

5、器的工作速度是影响计算机工作速度的主要因素1 7综述存储器的种类特点用途和优缺点主要针对内存解按结构与使用功能分内存储器可分为随机存取存储器RAM和只读存储器ROM两类随机存取存储器RAM又称读写存储器它的数据读取存入时间都很短因此计算机运行时既可以从R A M 中读数据又可以将数据写入R A M 但掉电后R A M 中存放的信息将丢失R A M 适宜存放原始数据中间结果及最后的运算结果因此又被称作数据存储器只读存储器R O M 读出一个数据的时间为数百纳秒有时也可改写但写入一个数据的时间长达数 十 m s 因此在计算机运行时只能执行读操作掉电后R O M 中存放的数据不会丢失R O M 适宜

6、存放程序常数表格等因此又称为程序存储器只读存储器又可以分为下列四类 掩 膜 R O M 在半导体工厂生产时已经用掩膜技术将程序做入芯片用户只能读出其内容而不能改写掩膜R O M 只能应用于有固定程序且批量很大的产品中可编程只读存储器P R O M 用户可将程序写入P R O M 仅程序一经写入就不能改写可擦除可编程只读存储器E P R O M 用户可将程序写入E P R O M 芯片如果要改写程序先用紫外灯照射芯片擦去原先的程序然后写入新程序与P R O M 芯片一样写入的速度很慢且要用到高压所以必须用特定的E P R O M 编程器写入信息在计算机运行时只能执行读操作电擦除可编程只读存储器E

7、EPROM这是近年发展起来的一种只读存储器由于采用电擦除方式而且擦除写入读出的电源都用十5V故能在应用系统中在线改写但目前写入时间较长约需10ms左右读出时间约为几百ns1 8何谓堆栈为什么要设置堆栈栈区是怎样确定的数据进栈出栈按照何种规律进栈用什么指令出栈用什么指令进栈出栈时栈指针如何变化通常栈底所指是什么内容解微型计算机中的堆栈是读写存储器RAM中的一个特殊的区域是一组按照先进后出的方式工作的用于暂存信息的存储单元设置堆栈的目的是便于保护断点地址与现场信息用堆栈指针指示堆栈所在的位置数据进栈出栈按先进后出的原则工作进栈用PUSH指令出栈用POP指令进栈时指针向地址增加的方向变化出栈时指针向

8、地址减小的方向变化栈底是最先进栈的信息所在的单元1 9请解释下列名词1字长字字节BCD码ASCH 码2指令指令地址指令系统程序解 1 一台计算机一次所能处理的二进制代码的位数称为该计算机的字长1 6 位二进制数称为一个字8 位二进制数称为一个字节二进制编码的十进制数简称二十进制数又称BCD码 Binary Coded Decimal1 1ASCII码 是 美 国 标 准 信 息 交 换 代 码 American Standard Code forInformation Interchange 的缩写2 指令控制计算机进行各种操作的命令称为指令指令地址指令所在存储单元的地址指令系统一台计算机所具

9、有的所有指令的结合称为该计算机的指令系统程序一系列指令的有序集合称为程序1 1 0 计算机中常用的计数制有哪些解二进制十进制BCD十六进制1 1 1 什么是机器码 什么是真值解把符号数值化的数称为机器数或机器码原来的数值叫做机器数的真值1 1 2 完成下列数制的转换1 1 0 1 0 0 1 1 0 B=D=H2 0 1 1 B=D3 2 532 5=B=H4 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 B=H=BCD解1 166A62 0753 1111110101FD44 5BA10010001.01XXXXXXXXXX113 8位 和1 6位二进制数的原码补码和反码可表示的数的范围分别是多解

10、8位二进制数原码127127 1 6位二进制数原码32767 327678位二进制数补码128127 1 6位二进制数补码32768 327678位二进制数反码127127 1 6位二进制数反码32767327671 1 4写出下列真值对应的原码和补码的形式1 X=1110011B2 X=71D3 X=1001001B解1 原码 11110011B 补码 1000H01B2 原码 1100011 IB 补码 10111001B3 原码 01001001B 补码 01001001B1 1 5写出符号数10110101B的反码和补码解 11OO1O1OB11OO1O11B1 1 6已知X和Y的真值

11、求 X十Y的补码1 X=111O111BY=1O11O1OB2 X=56D Y=21D12解 1 lllOOOHB2 00100011B117 己知 X=U01001BY=1O1O11OB.用补码求XY的值解 11101101B1 1 8请写出下列字符的A S C II码4A3=解 34H41H33H3DH21H1 1 9若给字符4和9的A S C II码加奇校验应是多少解 34HB9H1 2 0上题中若加偶校验结果如何解 B4H39H1 2 1计算下列表达式1 4EH 十 10110101B X 00101 BCD=D2 4EH2408H 十 B2=B解 1 129.5D2 101010B1

12、3第2章MCS51单片机的硬件结构2 1请结合课本中MCS51系列单片机的结构图阐明其大致组成解按功能部件分5 1子系列单片机由CPU数据存储器RAM程序存储器ROM特殊功能寄存器4个并行10 口 1个串行口定时器计数器中断系统等八个功能部件组成C PU由累加器A暂存器12ALUPSW等组成数据存储器由RAM地址寄存器RAM单元等组成程序存储器指EPROM或ROMSFR 指 P0P1P2P3 锁存器 BDPTR 等22 综述 MCS51系列单片机各引脚的作用并进行分类解1主电源引脚V cc接5 V电源正端V ss接 5V电源地端2 外接晶体引脚X T A L 1 片内反相放大器输入端X T A

13、 L 2 片内反相放大器输出端3 输入/输出引脚c o mP 0 口 的 8个引脚在不接片外存储器与不扩展I/O接口时作为准双向输入/输出接口在输入时需要附加条件的双向输入输出口称为准双向1 0 口在接有片外存储器或扩展1 0 接口时P 0 口分时复用为低8位地址总线和双向数据总线c o mP l 口 的 8个引脚可作为准双向I/O接口使用对于5 2 子系列P 1 0 与P 1 1 还有第二种功能P 1 0 可用作定时器/计数器2的计数脉冲输入端T 2 P U 可用作定时器/计数器2的外部控制端T 2 E Xc o mP 2 口 的 8个引脚一般可作为准双向I/O接口在接有片外存储器或扩展I/

14、O接口且寻址范围超过2 56 个字节时P 2 口用为高8位地址总线c o mP 3 口的8个引脚一般可作为准双向I/O接口 P 3 口的第二功能如表2 1所示表 2 1引脚第二功能P 3 0P 3 1P 3 2P 3 3P 3 4P 3 5P 3 6P 3 7R XD串行输入口R XD串行输出口I N T O 外部中断0请求输入端I N T 1 外部中断1请求输入端T O 定时器计数器0计数脉冲输入端T 1 定时器计数器1计数脉冲输入端W R 片外数据存储器写选通信号输出端R D 片外数据存储器读选通信号输出端1 42 3 E A 引脚的作用是什么在下列四种情况下E A 引脚各应该接何种电平1

15、只有片内R O M2只有片外R O M3有片内R O M 和片外R O M4有片内R O M 和片外R O M 片 外 R O M 所存为调试程序解 EA/V DD片外程序存储器选用端1 EA 12 EA 03 若片外R O M 和片内R O M 编址不重叠则EA 14 若片外R O M 和片内R O M 编址重叠则访问片内R O M 时 EA 1 访问片外R O M 时 EA 02 4 M CS 51系列单片机的引脚中有多少根1 0 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 M CS 51系列单片机有4个 1 0 端口每个

16、端口都是8位双向口共占3 2 根引脚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1 0 端口使用在具有片外扩展存储器的系统中P 2 口作为高8位地址线P 0 口分时作为低8位地址线和双向数据总线P 3 口作为控制线使用地址和数据线分别是1 6 位 和 8位对外可寻址的地址空间是6 4 KB2 5 程序计数器的符号是什么M CS 51系列单片机的程序计数器有几位它的位置在哪里解程序计数器的符号是P CM CS 51系列单片机的程序计数器有1 6 位为一个专用寄存器在C P U 内部2 6 何谓程序状态字它的符号是什么它的位置在哪里它各位的含义是什么为1 为 0 各代表什么各在

17、何种场合有用解程序状态字是一个8位寄存器它包含了程序运行的状态信息它的符号是P S W 它的位置在C P U 中各位含义如下D7 D6 D5 D4 D3 D2 DI DOC AC F O R S I R S O 0 2 P1进位标志位C P S W 7作用在执行某些算术操作类逻辑操作类指令时可被硬件或软件置位或清零例 如 8位加法运算时如果运算结果的最高位D 7 有进位则C 1 否 则 C=0又 如 8位减法运算时如果运算结果的最高位D 7 有借位则C=1 否 则 C=02辅助进位标志Ac P S W 6作 用 8位加法运算时如果低半字节的最高位D 3 有进位则Ac =l否 则 Ac=08位减

18、法运算时如果D 3 有借位则Ac =l 否 则 Ac=0A c 在 作 BCD码运算而进行二十进制调整时有用3软件标志F 0 P S W 5作用是用户定义的一个状态标志可通过软件对它置位或清零编程时也常测试其是否建起而进行程序分支1 54工作寄存器组选择位R S 1 R S 0 P S W 4 P S W 3作用用软件置位或清零以确定四组工作寄存器中的哪一组工作它们与各组的对应关系为R S I R S 00 0 0组地址从0 0 0 7 H0 1 1组地址从0 8 0 F H1 0 2组地址从1 0 1 7 H1 1 3组地址从1 8 1 F H5 溢出标志0 V P S W 2作用当执行算术

19、运算时由硬件置位或清零以指示溢出状态各种算术指令对该位的影响情况在指令系统中详细介绍6奇偶标志P P S W 0每执行一条指令单片机都能根据A 中 1的个数的奇偶自动令P置位或清零奇为1 偶为0此标志对串行通信的数据传输非常有用通过奇偶校验可检验传输的可靠性2 7 M C S5 1系列单片机的内存由哪几部分组成其编址与访问的规律是怎样的解 M C S5 1系列单片机内存由程序存储器与数据存储器两个独立的空间程序存储器的编址自0 0 0 0 H 开始最大可至FFFFH M C S5 1单片机有3种不同的芯片片内有掩膜只读存储器的如8 0 5 1 8 0 5 2 片 内 有 E P RO M 的

20、如 8 7 5 1 和片内没有只读存储器的如8 0 3 18 0 3 2 而 RO M 的寻址范围为6 4 K B 所以片内程序存储器的容量远小于该数可见如扩展片外存储器其裕量是很大的RO M 编址规律程序存储器的编址规律为先片内后片外片内片外连续二者一般不作重叠根据P C 的内容进行访问片 内 RA M 从 0 0 H 开始编址片外RA M 从 0 0 0 0 H 开始部分地址重叠实际并不完全一样若只需扩展少量片外RA M 容量不超过2 5 6 个单元则也可以按照8位二进制编址从0 0 H 开始到 FFH 结束由于访问片内外RA M 所用的指令不一样不会引起混淆2 8 M C S5 1系列单

21、片机片内RA M 有多少单元有哪些用途这些用途各占用哪些单元堆栈的栈区设在哪里解 5 1 子系列片内RA M 有 1 2 8 B 单元5 2 子系列片内RA M 有 2 5 6 B 单元单片机片内RA M 可分为工作寄存器区位寻址区数据缓冲区三个区域1 工作寄存器区0 0 H 1 FH单元为工作寄存器区供用户编程时使用临时寄存8位信息分为四组0 7 R R 但同时只能有一组参与程序程序的运行用RS1 RS0 两位的状态来选择参与运行的工作寄存器组2 位寻地址2 0 H 2 FH对该区的每一位都有一个位地址共有1 2 8 个位地址3 数据缓冲区3 0 H 7 FH5 2 子系列为3 0 H FF

22、H 作为普通的RA M 单元使用4 堆栈栈区一般设在2 F H 以上的单元2 9 M C S5 1系列单片机在片内集成了哪些主要逻辑功能部件各个逻辑部件的主要功能是什么解 M C S5 1单片机在片内集成了中央处理器C P U程序存储器RO M 数据存储器RA M定时器计数器并行1 0 接口串行1 0 接口和中断系统等几大单元C P U是整个单片机的核心部件由运算器和控制器组成运算器可以完成算术运算和逻辑运算1 6其操作顺序在控制器控制下进行控制器是由程序计数器P C P r o g r a mC o u n t e r 指令寄存器I RI n s t r u c t i o n Re g i

23、 s t e r 指令译码器 I D I n s t r u c t i o n D e c o d e r 定时控制逻辑和振荡器O SC 等电路组成 C P U根 据 PC中的地址将欲执行指令的指令码从存储器中取出存放在I R 中 I D 对 I R 中的指令码进行译码定时控制逻辑在0 S C配合下对I D 译码后的信号进行分时以产生执行本条指令所需的全部信号程序存储器R O M 用于存储程序常数表格等数据存储器R A M 用于存储数据80 5 1 内部有两个1 6 位可编程序的定时器计数器T 0 和 T 1 均 为 加 1计数器可用于定时和对外部输入脉冲的计数80 5 1 的中断系统主要由

24、中断允许控制器I E 和中断优先级控制器I P 等电路组成可实现对5个中断源的管理80 5 1 的中断系统主要由中断允许控制器I E 和中断优先级控制器I P 等电路组成其中 I E 用于控制5个中断源中哪些中断请求被允许向CP U提出哪些中断源的中断请求被禁止I P用于控制5个中断源的中断请求的优先权级别1 0 接口是 M CS 5 1单片机对外部实现控制和信息交换的必经之路用于信息传送过程中的速度匹配和增加它的负载能力可分为串行和并行1 0 接口2 1 0 80 5 1 单片机的控制总线信号有哪些各有何作用解独立的控制线一共有4条1 A L E P R 0 G 地址锁存允许编程线配合P 0

25、 口引脚的第二功能使用在访问片外存储器时80 5 1 C PU 在 P 0 7-P 0 0 引脚上输出片外存储器低8 位地址的同时在A L EP R O G 上输出一个高电位脉冲用于把这个片外存储器低8 位地址锁存到外部专用地址锁存器以便空出 P 0 7-P 0 0 引脚线去传送随后而来的片外存储器读写数据在不访问片外存储器时80 5 1 自动在 A L E P R O G 上输出频率 为 f os c 6的脉冲序列该脉冲序列可用作外部时钟源或作为定时脉冲源使用2 E A V p p 允许访问片外存储器/编程电源线可以控制80 5 1 使用片内R O M还是使用片外R O M 若E A =0

26、则允许使用片内R O M 若E A =1 则允许使用片外R O M3 P S E N 片 外 R O M 选通线在执行访问片外R O M 的指令M O V C时 80 5 1 自动在 P S E N 上产生一个负脉冲用于为片外R O M 芯片的选通其他情况下P S E N 线均为高电平封锁状态4RSTVPD复位/备用电源线可以使8051处于复位工作状态2 1 1何谓特殊功能寄存器8031有哪些特殊功能寄存器试按其用途相关联的硬件功能单元如CPU并 行10 口串行10 口定时器计数器中断控制等进行分类解特殊功能寄存器也称专用寄存器专用于控制管理片内算术逻辑部件并行10 口串行10口定时器计数器中

27、断系统等功能模块的工作用户在编程时可以置数设定但不能移作它用除P C外8031有1 8个专用寄存器其中3个为双字节寄存器共占用21个字节按其用途相关联的硬件功能单元可分P0 口堆栈指针数据指针低字节数据指针高字节定时器计数器计数器0高低字节定时器计数器1高低字节P1 口电源控制串行控制串行数据缓冲器P2 口中断允许控制P3 口中断允许优先级控制程序状态字累加器B寄存器 共1 8个专用寄存器2 1 2何谓时钟周期指令周期机器周期针对MCS51系列单片机如采用12MHz晶振它们的频率和周期各是什么解振荡器输出的振荡脉冲经二分频成为内部时钟信号用作单片机内部各功能部件按序协调工作的控制信号其周期称时

28、钟周期机器周期6个时钟周期构成一个机器周期1 7指令周期C PU执行一条指令的时间针 对 M C S5 1系列单片机采用1 2 M Hz 晶振则振荡周期为0 1 6 7 u s 时钟周期为0 3 3 3 u s频率为6 M Hz 机器周期为l u s 频率为1 M HZ 指令周期为l u s 到 4 u s 频率为1 M HZ 到 0 2 5 M Hz2 1 3 综 述 P0 P1 P2 P3 口各有哪几种功能解 这 4个接口可以并行输入或输出8位数据也可按位使用即每一根输入/输出线都能独立地用作输入或输出四个8位并行口的功能各不相同P0 口是三态双向口通常称为数据总线口因为只有该口能直接用于

29、对外部数据总线的读写操作 P0 口还用于输出外部数据存储器的低8位地址由于是分时输出故应在外部加地址锁存器将地址数据锁存地址锁存信号用ALEPl 口是专门供用户使用的1 0 接口是准双向接口P2 口是供系统扩展时作高8位地址线用如果没有系统扩展例如使用8 0 5 1 8 7 5 1 单片机不扩展外部存储器时P2 口也可以作为用户1 0 线使用P2 口也是准双向口P3 口是双功能口该口的每一位均可以独立地定义为第一 1 0 功能或第二1 0 口功能P3 口的第二功能如表2 1所示2 1 4 在读回端口数据时为什么应读锁存器内容而不宜读引脚电平解假如通过三态门从引脚上读回数据有时会发生错误例如用一

30、根口线去驱动一个晶体管的基极在向此口线输出1时锁存器Q=1但晶体管导通后引脚上的电平己拉到低电平0 7 V从引脚读回数据会错读为02 1 5 阐明准双向口这一名称所以要加用准字的理由解在执行输入操作时如果锁存器原来寄存的数据Q=0那么由于Q=1将使 V I 导通引脚被始终箝拉在低电平上不可能输入高电平为此用作输入前必须先用输出指令置 Q=1 使 V I截止正因为如此P1 口称为准双向接口2 1 6 8 0 3 1 单片机与开关及LE D 发光二极管接口电路如2 1 6 题图所示用8 0 3 1单片机Pl c o m作为数据输入口联接开关K3 K0c o m作为输出口联接发光二极管LE D 3

31、LE D 0编程使开关K3 K0的状态由com输入再由com输出通过发光二极管显示出来要求开关合上时二极管亮开关断开时二极管不亮5 VE AP1 5P1 68 0 3 1P1 7LE D LLE D 2LE D 3P1 45 VP1 0P1 1P1 2LE D OP1 3K1K2K3KO2 1 6题图解 ORG 2 2 0 0 HMOV AFFH Pl 口为输入先送11 8MOV PIA Pl 口低4 位输出1LOOPMOV AP 1 口状态输入SWAP A 开关状态到高4位ORL AOFH低 4 位 为 1 为下一次输入做准备MOV P1 A开关状态输出AJMP LOOP 循环2 1 7 电

32、路如2 1 7 题图所示用80 31 P1 口的P1 OP1 1 作为变量X W 的输入端用 P1 2 作为电路输出端并用LED来显示输出P1 3端传送状态消息当检测到P1 3为低电平时C PU开始运算 D X u W u X u W 并把结果送P1 2 输出显示然后重新开始检测 P1 3状态信息试编写完成上述要求的程序EA 5VXPI OPl l8 0 3 1P1 3YP1 22 1 7 题图解参考程序如下ORG 0 0 0 0 HLJMP MAI NORG 0 1 0 0 HMAI N MOV P1 0 8 HLOOP MOV CP1 3JC LOOPMOV P1 0 3 HMOV CP1

33、 0ANL CPUCPL CMOV OOH CMOV CP1 0ORL CPUANL COOHMOV P1 2 CSJMP MAI NEND2 1 8 第 2 1 8 题图示电路中X 1 X 2 X 3 是三个故障源当系统无故障时X 1 X 2 X 3均为低电1 9平对应的三个显示灯全灭当某部分出现故障时其对应的输入端由低电平变为高电平从而引起 5 1 单片机中断中断服务程序的任务是判定故障并点亮对应的发光二极管发光二极管LED1 LED3 对应三个输入端X I X 3 试编程5 VEAP1 3P1 48 0 3 1P1 5I NTOX IX 2X 3LED1LED2LED3PI OPl lP

34、1 22 1 8 题图解参考程序如下ORG 0 0 0 0 HLJMP MAI NORG 0 0 0 3 HLJMP I NTOSERORG 0 1 0 0 HMAI N MOV P1 OF F HSETB I TOSETB EX OSETB EALOOP AJMP LOOPI NTOSER JNB P1 OL1CLRP1 3LI JNB P1 1 L2CLRP1 4L2 JNB P1 2 L3CLRP1 5L3 RETEND2 1 9 设某单片机应用系统的Pl 口连接如第2 1 9 题图所示要求根据K 0 的合断情况决定D1 D0的点亮如果K 0 合上D O 点亮如果K 0 断开D 1 点亮

35、试编程实现之解ORG 0 0 0 0 HLJMP MAI NORG 0 1 OOHMAI N MOV P1 0 C0 HLOOP JB P1 7 ELSECLRP1 02 0AJMP LOOPELSE CLRP1 1AJMP LOOPEND5 V5 VEAK OD ODIP17PllPIO8031第2 1 9题图2 2 0设某单片机应用系统的P15V5VEAK0K1D0D1P17P16PllPIO8031口连接如第2 2 0题图所示问第2 2 0题图1 执行第一条指令后哪些指示灯会亮2 第二条指令的用处3 执行下列指令到最后A 要求写出分析过程MOV P1 OEHORL P1 COHMOV A

36、PIANL ACOH解 1 D I 会亮2 为 Pl 7 P1 6 的输入做准备3 A 的内容为8 0 H2 2 1 MCS5 1怎样实现上电复位与操作复位并请综述各专用寄存器复位后的状态解与其他计算机一样MCS5 1单片机系统有上电复位和操作复位两种方法所谓上电复位是2 1指计算机上电瞬间要在RST引脚上出现宽度大于1 0 m s 的正脉冲使计算机进入复位状态操作复位指用户按下复位按钮使计算进入复位状态复位是靠外部电路实现的2 2 1 题图是上电复位及按钮复位的一种实用电路上电时5V 电源立即对单片机芯片供电同时经R 对 C 3 充电C 3 上电压建立的过程就是负脉冲的宽度经倒相后RST上出

37、现正脉冲使单片机实现了上电复位按钮按下时RST上同样出现高电平实现了操作复位在应用系统中有些外围芯片也需要复位如果这些芯片复位端的复位电平与单片机一致则可以与单片机复位脚相连因此非门在这里不仅起到了倒相作用还增大了驱动能力电容C1C2起滤波作用防止干扰窜入复位端产生误动作10 K W1 C 2 C3 CCC V100 pF 10 u F 10u F2 2 1题图复位电路各专用寄存器复位后的状态如下表所示22第3章MCS51系列单片机的指令系统31 MCS51系列单片机的寻址方式有哪几种请列表分析各种寻址方式的访问对象与寻址范围解立即寻址寄存器寻址寄存器间接寻址直接寻址基址寄存器加变址寄存器间接

38、寻址相对寻址位寻址寻址方式访问对象寻址范围立即寻址立即数寄存器寻址工作寄存器R0 R7 累加器A寄存器B 数据指针D PT R位处理器C0 0 H 1 F H E 0 H F 0 H 8 2 H8 3 H寄存器间接寻址RA M 单 元 内 部 RA M 及外部扩展的6 4 KRA M直接寻址ROM 和 RA M 内部RA M 0 0 H 7 F HSF R8 0 H F F HR0 M 6 4 KB变址寻址 ROM ROM OOOOH F F F F H相对寻址 ROM ROM OOOOH F F F F H位寻址位寻址区内RA M 2 0 H 2 F H中的可寻址位SF R中的可寻址位3 2

39、 要访问片内RA M 可有哪几种寻址方式解对于5 1 系列要访问片内RA M 有间接寻址直接寻址位寻址5 2 子系列访问片内低1 2 8个字节有直接寻址位寻址间接寻址高1 2 8字节有间接寻址33要访问片外RA M可有哪几种寻址方式解访问片外R A M有寄存器间接寻址方式34要访问ROM可有哪几种寻址方式解要访问R O M有直接寻址变址寻址相对寻址35试分别对51子系列和52子系列说明M OV A d i r e ct指令与M OV A Rj指令的访问范围解M OV A d i r e ct指令中d i r e ct对 于51子系列的访问范围为内R A M中的低1 2 8 B单元从0 0 H到

40、7 F H访 问S F R的范围是从8 0 H到F F H 5 2子系列的访问范围与51子系列的访问范围相同M OV A R j指令对于51子系列的访问范围为内R A M的1 2 8 B单 元 从0 0 H到7 F H对于52子系列的访问范围为片内R A M从0 0 H到F F H36传送指令中有哪几小类是访问R A M的哪几个类是访问R O M的C P U访问R O M多不多什么时候需要访问ROM解 访 问R A M的有以累加器A为一方的传送指令不以累加器为一方的传送指令用立即数置数的指令访问片外R A M的传送指令进栈出栈指令交换指令访 问R O M的有基址寄存器加变址寄存器间址指令2 3

41、因 为 ROM是只读存储器用作程序存储器已事先存入各种程序常数表格等CPU访问ROM不多当执行程序程序转移以及用户访问时需要访问ROM3 7 区分下列指令的不同功能 MOV A 2 4H 与 MOV A2 4H MOV A R0 与 MOV A RO MOV A RO 与 MOVX ARO解前者是将立即数2 4H送 入 A 中后者是将2 4H单元的内容送入A 中2 前者将R 0 中的内容送入A 中后者是将以R 0 中的内容为地址所在单元的内容送入A 中3前者是将片内R A M 以 R 0中的内容为地址所在单元的内容送入A 中后者是将片外RAM的 以 R 0 中的内容为地址所在单元的内容送入A

42、中3 8 设片内RAM30 H单元的内容为40 H设片内RAM40 H单元的内容为1 0 H片 内 RAM1 OH单元的内容为OOH Pl OCAH请写出下列指令执行后的结果MOV RO 30 HMOV A ROMOV RI AMOV B RIMOV RO PlMOV P3 PlMOV 1 OH 2 OHMOV 30 H 1 OH解 MOV RO 30 H RO-30 HMOV A RO A-40 HMOV RI A RI-40 HMOV B RI B-1 0 HMOV RO Pl 30 H-OCAHMOV P3 Pl P3-OCAHMOV 1 0 H 2 0 H 1 0 H-2 0 HMOV

43、 30 H 1 0 H 30 H-2 0 H3 9 已知A 35H RO 6FH Pl 90 H FCH SP COH试写出下列指令的执行结果1 MOV R6A2 MOV ROA3 MOV A90 H4 MOV A90 H5 MOV 80 H81 H6 MOVX ROA7 PUSH A8 SWAP A9 XCH ARO2 4解 1 MOV R6 A R6 35H2 MOV RO A 6FH 35H3 MOV A 90 H A 90 H4 MOV A 90 H A FCH5 MOV 80 H 81 H 80 H 81 H6 MOV RO A 6FH 35H7 PUSH A SP C1 H C1

44、H 35H8 SWAP A A 53H9 XCH A RO A 6FH RO 35H31 0 已知 A 0 2 H R 1 7 FH D PTR 2 FFCH 片 内 RAM 7 FH 7 0 H 片 外 RAM2 FFEH 1 1 HROM 2 FFEH 64H试分别写出下列指令的执行结果1 MOV A RI2 MOVX DPTRA3 MOVC AADPTR4 XCHD ARI解 1 A 7 0 H 2 片外 RAM2 FFCH 0 2 H3 A 64H 4 A OOH 片内 RAM7 FH 7 2 H31 1 已知 A 7 8HR1 7 8HB 0 4HC 1 片内 RAM 7 8H DD

45、H 片内 RAM 80 H 6CH试分别写出下列指令的执行结果如涉及标志位也要写出1 ADD A RI2 ADDC A7 8H3 SUBB A77H4 INC RI5 DEC 78H6 MUL AB7 DIV AB8 ANL 78H78H9 ORL AOFH10 XRL 80HA解 1A 55H PSW 1 1 X X X 1 X 02A 56H PSW 11X X X 1 X 03A OOH PSW 0 0 X X X 0 X 0254R1 79H578H DCH6BA 01E0H C 1 OV 17B OOHA 1EH878H 58H9A 7FH1080H 14H3 1 2请对下列各组数分

46、别计算与或异或的结果1 10011010B 和 00001111B2 11010011B 和 01011010B3 11001100B 和 OO11OO11B4 1O1O1O1OB 和 11111111B解 1 结果分别为 00001010B 10011111B 10010101B2 结果分别为 01010010B 11011011B 10001001B3 结果分别为 00000000B 11111111B 11111111B4 结果分别为 10101010B 11111111B 01010101B3 1 3为达到下列要求请说明应采用何种逻辑操作采用什么操作数要求不得改变各未涉及位的内容1使累

47、加器的最低位置12清除累加器的高四位3使A 2和A 3置14 清除 A3A 4 A5A 6解1逻辑或操作 操作数00000001B2逻辑与操作 操作数00001111B3逻辑或操作 操作数00001100B4逻辑与操作 操作数10000111B3 1 4写出下列各条指令的机器码并逐条写出依次执行每一条指令后的结果和PSW的内容1 CLR A2 M O V A 9BH3 M O V BOAFH2 64 A D D A B解 1 机器码E 4 H A 02 机器码 7 4 9 B H A 9 B H3 机器码 7 5 F 0 A F H A A F H4 机器码 2 5 F 0 H A 4 A H

48、 PSW 1 1 XXX1 X1 B3 1 5 要选用工作寄存器3组请采用三种不同的指令实现之解 1 SE T B PSW4SE T B PSW32 ORL PSW1 8 H3 M OV PSW1 8 H3 1 6 列举三种能使累加器A内容清零的指令并比较其优缺点解 1 A NL A OOH2 M OV A OOH3 C L R A3 1 7 回答问题1 算术操作类指令对标志位的影响2 逻辑操作类指令对字节内容的修改解 1算术操作指令的执行将影响特殊功能寄存器中状态寄存器PSW的 3个标志位C PSW7 进位标志A cPSW6 辅助进位标志OVPSW2 辅助进位标志3个标志除特别指出外指令服从

49、以下规则 操作结果在最高位有进位输出加法时或借位输入减法时C 1 否则C 0操作结果的低4 位有进位输出加法时或有向高4 位的借位减法时Ac 1 否 则 A c 0溢出标志0 V满足逻辑关系式OV C6?C 7C 6 为加法时累加器A 的 D 6 位 向 D 7 产生的进位或减法时累加器A 的D 6 位 向 D 7 产生的借位有进位或借位时C6 1C 7 为加法时累加器A 的 D 7 位向更高位产生的进位或减法时累加器A 的D 7 位向更高位产生的借位有进位或借位时C7 10 V 标志位常用于加减指令对带符号数做补码加减运算时0 V 1表示加减运算的结果超出了 A 所能表示的带符号数的范围1

50、2 81 2 72 若要对内部的某几位清零而其它位保持不变可以选用ANL directdata指令在需2 7要清零的位上对应的data的相应位清零若要对内部的某几位置1可以选用ORL directdata指令在需要置1的位上对应的data的相应位置1若要对内部的某几位求反可以选用XRL directdata指令在需要求反的位上对应的d at a的相应位置1 若要对内部R A M 某单元求反可以选用X R L d ir ec t O F F H3 1 8 要将片内R A M O F H 单元的内容传送去专用寄存器B对 O F H 单元的寻址可有三种方法1 R寻址2 R间址3 D ir ec t