单片机原理及应用课后习题答案

课后思考 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 级习题答案 思考题与习题1 一、填空 1.单片机按照用途通常分为 通用型 和 专用型 。 2.单片机也称为 微控制器 和 单片微型计算机 。 二、简答 1.什么是单片机？ 答：单片机也称微控制器，它是将中央处理器、程序处理器、数据处理器、输入/输出接口、定时/计数器串行口、系统总线等集成在一个半导体芯片上的微计算机，因此又称为单片微型计算机，简称为单片机。 2. 简述单片机的特点和应用领域。 答：（1）单片机体积小，应用系统结构简单，能满足很多应用领域对硬件功能的要求。 （2）单片机的可靠性高。 （3）单片机的指令系统简单，易学易用。 （4）单片机的发展迅速，特别是最近几年，单片机的内部结构越来越完善。 3. 写出AT89S51与AT89S52芯片的主要区别。 内部程序存储区容量不同，52的程序存储空间为8K，内部数据存储空间为256B，中断源8个，定时器／计数器有3个，而51的程序存储空间为4K，内部数据存储空间为128B，中断源5个，定时器／计数器有2个。 思考题与习题2 一、填空题 1.如果（PSW）=10H, 则内部RAM工作寄存器区的当前寄存器是第二 组寄存器，8个寄存器的单元地址为 10H ~ 17H 。 2.为寻址程序状态字F0位，可使用的地址和符号有 PSW.5 、 0D0H.5 、 F0 和 0D5H 。 3.单片机复位后，（SP）= 07H ，P0~P3= FFH ，PC= 0000H ，PSW= 00H A= 00H 。 4.AT89S51单片机的程序存储器的寻址范围是由 PC 决定的，由于AT89S51单片机的PC是 16 位的，所以最大寻址范围为 64KB 。 5.写出位地址为20H所在的位，字节地址 24H.0 。 6.写出字节地址为20H的单元最高位的位地址为 07H ，最低位的位地址为 00H 。 7.如果晶振频率，则一个时钟周期为1.66667E-7，一个机器周期为2us。 8. AT89S51单片机共有26个特殊功能寄存器。 9. AT89S51单片机片外数据存储器最多可以扩展64KB。 10.如果CPU从片外ROM的0000H单元开始执行程序，那么引脚应接 低电平。 二、选择题 1.PC的值是（ C ）。 A.当前指令前一条指令的地址 B.当前正在执行指令的地址 C.下一条指令的地址 D.控制器中指令寄存器的地址 2.对程序计数器PC的操作是（ A ）。 A.自动进行的 B.通过传送进行 C.通过加“1”指令进行的 D.通过减“1”指令进行 3.在AT89S51单片机中P0口作为（ D ）。 A.数据总线 B.地址总线 C.控制总线 D.数据总线和地址总线 4. 在AT89S51单片机中（ C ）。 A.具有独立的专用的地址总线 B.P0口和P1口作为地址总线 C.P0口和P2口作为地址总线 D.P2口和P1口作为地址总线 三、简答题 1.AT89S51单片机的引脚有何功能？如果使用片内ROM，该引脚该如何处理？ 答： 为该引脚的第一功能，为访问程序存储器控制信号。 如果使用片内ROM，则信号为高电平。 2.什么是指令周期，机器周期和时钟周期？ 答：指令周期是CPU每取出并执行一条指令所需的全部时间；机器周期是CPU完成一个基本操作所需要的时间。时钟周期是指计算机主时钟的周期时间。 3.堆栈的作用是什么？在程序 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 时，为什么要对堆栈指针SP重新赋值？答：堆栈是一个特殊的存储区，主要功能是暂时存放数据和地址，通常用来保护断点和现场；堆栈指针SP复位后指向07H单元，00H-1FH为工作寄存器区，20H-2FH为位寻址区，这些单元有其他功能，因此在程序设计时，需要对SP重新赋值。 4.单片机复位有几种 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ？ 答：1、上电复位 2、按键复位 3、看门狗复位 4、软件复位 5. AT89S51单片机运行出错或程序陷入死循环时，如何摆脱困境？ 可以采用复位键进行复位，使单片机初始化，也可以在软件中使用看门狗。 6. AT89S51单片机P0~P3口的驱动能力如何？如果想获得较大的驱动能力，采用低电平输出还是高电平输出？ 答：P0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400μA的电流；当P0口的某位为低电平（0.45V）时，可提供3.2mA的灌电流，如低电平允许提高，灌电流可相应加大。所以，任何一个口要想获得较大的驱动能力，只能用低电平输出。 7. AT89S51单片机内部RAM低128单元划分为几个部分？每部分有什么特点？ 答：工作寄存器区、位寻址区、用户RAM区。 每部分特点如下：00H-1FH为工作寄存器区，共32个单元，被分为4组，每组有八个寄存器（R0-R7）。任意时刻，CPU只能使用一组寄存器，当前正在使用的寄存器组被称为当前寄存器。在程序运行过程中如果不使用的寄存器也可以作为RAM使用。 20H-2FH为位寻址区，共16个单元。这16个单元可以作为字节单元使用，同时这16个单元的每一位也可以单独使用，即位寻址。 30H-7FH为用户RAM区，用于存放各种数据、中间结果，起到数据缓冲的作用。在实际使用中，常需要把堆栈设在用户RAM中。 8. AT89S51单片机的片内都包含了哪些功能部件？各个功能部件主要的功能是什么？ 答： 1个微处理器（CPU）； 128个数据存储器（RAM）单元； 4KB Flash程序存储器； 4个8位可编程并行I/O口； 1个全双工串行口； 2个16位定时器/计数器； 1个看门狗定时器； 1个中断系统，5个中断源，2个优先级； 26个特殊功能寄存器（SFR）； 1个看门狗定时器。 9. 程序存储器的空间中，有5个特殊单元，分别对应AT89S51单片机5个中断源的入口地址，写出这些单元的地址及对应的中断源。 中断源 中断入口地址 外部中断0 0003H 定时/计数器0溢出中断 000BH 外部中断1 0013H 定时/计数器1溢出中断 001BH 串行中断 0023H 10. AT89S51单片机有几个存储器空间？画出它的存储器结构图。 AT89S51单片机的有3个存储器空间，即片内片外统一编制的程序存储器，片内数据存储器和片外数据存储器。 11.什么是空闲方式？怎样进入和退出空闲方式？ 答：空闲方式：CPU处于休眠的状态，而片内所有其他外围设备保持工作状态，即振荡器保持工作，时钟脉冲继续输出到中断、串行口、定时器等功能部件，使它们继续工作，但时钟脉冲不再送到CPU，因而CPU停止工作。 进入：每当CPU执行一条将IDL位置1 的指令，就使它进入空闲方式，CPU即停止工作，进入空闲方式。 退出：两种：一是被允许的中断源请求中断时，由内部的硬件电路清0 IDL位，终止空闲方式；另一种方式是硬件复位。RST引脚上的复位信号直接将IDL为清0，从而使单片机退出空闲方式。 12.什么是掉电方式？怎样进入和退出掉电方式？ 答：掉电：振荡器停止工作，单片机内部所有的功能部件全部停止工作。 进入：CPU执行一条将PD位置1的指令，就使单片机进入掉电方式。 退出：唯一的方法是硬件复位，复位后单片机内部特殊功能寄存器的内容被初始化，PCON=0，从而退出掉电方式。 13.AT89S51单片机的控制信号引脚有哪些？说出其功能。 答： RST(9脚)：复位信号输入端，高电平有效。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。 ALE (30脚)：地址锁存控制信号。当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE输出脉冲用于锁存低8位地址。 (29脚)：程序储存允许输出端，是外部程序存储器的读选通信号，低电平有效。当AT89S51 从外部程序存储器取指令时，每个机器周期两次有效，即输出两个脉冲。当访问外部数据存储器，不会出现两次有效的信号。 (31脚)： 为该引脚的第一功能，为访问程序存储器控制信号。当信号为低电平时，对ROM的读操作限定在外部程序存储器；而当信号为高电平时，则对ROM的读操作是从内部程序存储器开始，并可延续至外部程序存储器。 4、 设计一个电路，使单片机的P0口能驱动8只发光二极管。 思考题与习题3 思考题与习题3 1、 填空 1.假定外部数据存储器3000H单元的内容为50H，执行下列指令后，累加器A 中的内容为 50H 。 MOV DPTR,#3000H MOVX A，@DPTR 2.假定累加器A中的内容为30H，DPTR中的内容为2000H，执行指令： MOVC A，@A+DPTR 后，把程序存储器 2030H 单元的内容送入累加器A中。 3.已知(30H)=21H，(31H)=04H，说明下列程序的功能,执行后(30H)= 04H ，(31H)= 21H 。 PUSH 30H PUSH 31H POP 30H POP 31H 4.已知程序执行前，在AT89S51单片机片内RAM中，（A）=33H，（R0）=28H，（28H）=0BCH，写出执行如下程序后，（A） = 63H 。 ANL A,#60H ORL 28H,A XRL A,@R0 CPL A 5.对程序存储器的读操作使用的指令 MOVC指令 。 6.对外部数据存储器的读操作使用的指令 MOVX指令 。 7.执行如下三条指令后，20H单元的内容是 0FH           M O V           R 0，＃20H     M O V          40H，＃0 F H    M O V         ﹫R 0，40H       二、判断 判断以下指令的正误。 (1) MOV R1,R2 × (2)MOV 20H,@R3 × (3)DEC DPTR × (4)INC DPTR √ (5)MOVX A,@R1 √ (6)MOVC A,@DPTR × (7)PUSH DPTR × (8)CLR R1 × (9)MOV 20H,30H √ (10)MOV F0,C √ (11) CPL R7 × (12)RC A × 三、简答 1.MCS-51共有哪几种寻址方式？试举例说明。 (1)寄存器寻址方式 MOV A,R2 (2)直接寻址方式 MOV A,30H (3)寄存器间接寻址方式MOV A,@R0 (4)立即寻址MOV A,#20H (5)变址寻址 MOVC A,@A+ DPTR (6)相对寻址 SJMP rel (7)位寻址 MOV C, 0D5H; 2.MCS-51指令按功能可以分为哪几类？每类指令的作用是什么？ ①数据传送类指令（28条）；数据传送是指将源地址单元中的数据传送到目的地址单元中，且源地址单元中的数据保持不变，或者源地址单元中的数据与目的地址单元中的数据互换。 ②算术运算类指令（24条）；这类指令中，大多数都要用累加器A来存放源操作数，另一个操作数是工作寄存器Rn、片内RAM单元或立即数。执行指令时，CPU总是将源操作数与累加器A中的操作数进行相应操作，然后将结果保留在累加器A中，同时会影响程序状态字PSW中的溢出标志OV、进位标志CY、辅助进位标志AC和奇偶标志位P。 ③逻辑运算及移位类指令（25条）；在这类指令中，仅当目的操作数为累加器A时对奇偶标志位P有影响，其余指令均不影响PSW的状态。 ④控制转移类指令（17条）； ⑤位操作类指令（17条）。MCS-51系列单片机的硬件结构中有一个位处理器，对位地址空间具有丰富的位操作指令。由于位操作数是“位”，取值只能是0或1，故又称为布尔操作指令。 3.访问SFR，可使用哪些寻址方式？ 寄存器寻址，直接寻址，位寻址 4.执行指令：MOV A，R0 ； 在程序状态字PSW中 ⑴ RS1=0，RS0=0; ⑵ RS1=1，RS0=0的两种情况下，上述指令执行结果有何不同？ RS1=0，RS0=0时，是将内部RAM 00H单元中的内容传送给累加器A， RS1=1，RS0=0时，是将内部RAM 10H单元中的内容传送给累加器A 4. SJMP（短转移）指令和LJMP（长对转移）指令的目的地址的范围各是多少？ SJMP指令的目的地址范围是-128B~+127B； LJMP指令的目的地址范围是64KB。 5. JB指令和JBC指令的区别是什么？ 6. 答：这类指令是判断直接寻址位是否为“1”或为“0”，当条件满足时转移，否则继续顺序执行。而JBC指令当条件满足时，指令执行后同时将该位清“0”。 7.指出下列每条指令的寻址方式。 （1）MOV A，40H ；直接寻址 （2）MOV 30H，#00H ；立即寻址 （3）SJMP LOOP ；相对寻址 （4）MOVC A，@A+DPTR ；变址寻址 （5）MOVX A，@R0 ；寄存器寻址 （6）MOV C，20H ；位寻址 （7）MOV 20H，R3 ；寄存器寻址 （8）MOV 31H，20H ；直接寻址 8. 已知程序执行前，在AT89S51单片机片内RAM (10H)=20H，(20H)=33H，(33H)=45H，(45H)=56H，（P1）=30H。分析下列程序按顺序执行每条指令后的结果。 MOV A,33H ；（A）=45H MOV R1，A ；（R1）=45H MOV @R1，#0FFH ；（45H）0FFH MOV 45H,33H ；（45H）=45H MOV R0,#10H ；（R0）=10H MOV A,@R0 ；（A）=20H MOV P1,#0FFH ；（P1）=0FFH MOV A ,P1； ；（P1）=30H MOV 20H,A ；（20H）=30H 9.已知程序执行前，在AT89S51单片机片内RAM中，(A)=85H，(R0)=20H，(20H)=0AFH，(Cy)=1，(21H)=0FFH。写出下列指令独立执行后寄存器和存储单元的内容，若该指令影响标志位，写出CY、AC、OV和P的值。 ADD A，@R0 ；CY=1，AC=1，OV=1，P=1 ,（A）=34H ADDC A, 21H ; CY=1，AC=1， P=1，OV=0 ,（A）=85H SWAP A ; （A）=58H ，P=1 SUBB A,#50H ; CY=0，AC=0， P=1，OV=1 ,（A）=34H DEC R0 ;R0=1FH XCHD A,@R0 ;（A）=8FH，（20H）=0A5H，P=1 10. 写出完成如下要求的指令，但是不能改变未涉及位的内容。 （1）把ACC.3， ACC.4，ACC.5和 ACC.6置“1”。 ORL A,#01111000B （2）把累加器A的中间4位清“0”。 ANL A,#11000011B （3）将内部数据存储器10H单元中的数据的高2位，低3位清“0”。 ANL 10H,#00111000B （4）将内部数据存储器50H单元中的数据所有位取反。 XRL 50H,#11111111B （5）将内部数据存储器40H单元中的数据高4位取反。 XRL 40H,#11110000B （6）将内部数据存储器10H单元中的数据低3位置“1”。 ORL 10H,#00000111B 11.分析执行下列指令序列所实现的逻辑运算式    MOV  C，P1.0    ANL  C，/P1.1  MOV 20H, C MOV  C，/P1.0 ANL  C， P1.1     ORL C， 20H    MOV   P3.0，C   P3.0=(P1.0∧/P1.1)∨(/P1.0∧P1.1)  思考题与习题4 一、简答题 1.什么是汇编语言源程序、汇编、汇编程序？ （1） 使用汇编语言编写的程序称为汇编语言源程序。 （2） 汇编语言程序不能直接在计算机上运行，需要将它翻译成机器语言程序，也就是目标代码程序，这个翻译过程称为汇编。 （3） 完成汇编任务的程序成为汇编程序。 2.什么叫伪指令，有什么作用？ 所谓伪指令是 告诉汇编程序应该如何完成汇编工作，只有在汇编前的源程序中才有伪指令，而在汇编后没有机器代码产生。 伪指令具有控制汇编程序的输入输出、定义数据和符号、条件汇编、分配存储空间等功能。 二、编程题 1. 在外部RAM3000H单元中有一个8位二进制数，试编程将该数的低四位屏蔽掉，并送给外部RAM3001H单元中。 MOV DPTR,#3000H MOVX A,@DPTR ANL A,#0F0H INC DPTR MOVX @DPTR,A 2. 已知，试编写延时20ms和1s的程序 DELAY20MS: MOV R6,#100 ;延时20ms D1: MOV R7,#98 nop D2: DJNZ R7,D2 DJNZ R6,D1 RET END DELAY1S: MOV R7,#250 DEL1: MOV R6,#200 DEL2: MOV R5,#98 DEL3: DJNZ R5,DEL3 NOP DJNZ R6,DEL2 DJNZ R7,DEL1 RET END 3. 用查表的方法求0~6之间的整数的立方。已知整数存在内部RAM30H单元中，查表结果回存30H单元。 MOV DPTR,#tab MOV A,30H MOVC A,@A+DPTR MOV 30H,A Ret ORG 1000H TAB: DB 00H,01H,08H,1BH,40H,7DH,0D8H 4. 若有3个无符号数x、y、z分别在内部存储器40H、41H、42H单元中，试编写一个程序，实现x≥ y时，x＋z的结果存放在43H、44H单元中；当x＜y时，y＋z的结果存放入43H、44H单元中。 MOV A,40H CLR C SUBB A,41H ;相减比较大小 JC L1 MOV A,40H ；x>=y SJMP L2 L1:MOV A,41H ;x sbit P1_0=P1^2; //已仿真调试成功 int i; void main(){ while(1){ TMOD=0x05;//T0计数，方式一 TH0=(65536-500)/256;//计数 TL0=(65536-500)%256; TR0=1; P1_0=0; while(!TF0);//等待计数溢出 TF0=0; //溢出标志复位 P1_0=1; TMOD=0x01;//T0定时，方式一 TH0=(65536-10000)/256;//定时10ms TL0=(65536-10000)%256; TR0=1; //启动T0 while(!TF0); //等待定时时间溢出 TF0=0; //溢出标志复位 } P1_0=0; } 3. 已知＝12MHz，采用查询方式编写24小时制的模拟电子钟程序，秒、分钟、小时分别存放于R2、R3、R4中。 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0030H MAIN: MOV TMOD , #01H MOV TH0 , #3CH MOV TL0 , #0B0H MOV R1 , #20 SETB TR0 MOV R2 , #00H ; 秒 MOV R3 , #00H ; 分 MOV R4 , #00H ; 时 MOV A , #00H LOOP: MOV DPTR,#0300H ;查7段码 ADD A , R4 DA A MOV 40H , A ANL A , #0F0H MOVC A,@A+DPTR MOV P0 , A ; 送P0显示 MOV P1 , #20H ; 位选 LCALL DELAY20MS MOV A , 40H ANL A , #0FH MOVC A,@A+DPTR MOV P0 , A ; 送P0显示 MOV P1 , #10H ; 位选 LCALL DELAY20MS ADD A , R3 DA A MOV 30H , A ANL A , #0F0H MOVC A,@A+DPTR MOV P0 , A ; 送P0显示 MOV P1 , #08H ; 位选 LCALL DELAY20MS MOV A , 30H ANL A , #0FH MOVC A,@A+DPTR MOV P0 , A ; 送P0显示 MOV P1 , #04H ; 位选 LCALL DELAY20MS ADD A , R4 DA A MOV 20H , A ANL A , #0F0H MOVC A,@A+DPTR MOV P0 , A ; 送P0显示 MOV P1 , #02H ; 位选 LCALL DELAY20MS MOV A , 20H ANL A , #0FH MOVC A,@A+DPTR MOV P0 , A ; 送P0显示 MOV P1 , #01H ; 位选 LCALL DELAY20MS JNB TF0 , LOOP ; 定时到 MOV TH0 , #3CH MOV TL0 , #0B0H CLR TF0 DJNZ R1 , LOOP MOV R1 , #20 INC R2 CJNE R2 , #60 , LOOP MOV R2 , #00H INC R3 CJNE R3 , #60 , LOOP MOV R3 , #00H INC R4 CJNE R4 , #24 , LOOP MOV R4 , #00H LJMP LOOP DELAY20MS: MOV R7,#5 D0: MOV R6,#200 D1: NOP NOP NOP DJNZ R6,D1 DJNZ R7,D0 RET ORG 0300H TAB2: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H ; 共阴 DB 7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H END 思考题与习题6 一、填空 1. LED数码管的使用与发光二极管相同，根据其材料不同正向压降一般为 5V，额定电流为 5 m A，最大电流为 20 m A。 2.在单片机系统中，常用的显示器有 LED发光管、LED数码管和LED液晶屏 等显示方式。 3.键盘扫描控制方式可分为随机方式 控制、中断扫描控制和 定时扫描控制方式。 4.LED显示器的静态驱动显示的优点是： 显示稳定，在LED导通、电流已定的情况下数码管的亮度高。控制系统在运行过程中，仅仅在需要更新显示内容时，CPU才执行一次显示更新子程序，这样大大节省了CPU的时间，提高了CPU的工作效率 ；缺点是： 位数较多时，所需的I/O接口较多，硬件开销太大 。动态驱动显示的优点是： 节省硬件资源，成本较低 ；缺点是： 在控制运行过程中，为了保证显示器正常显示，CPU必须每隔一段时间执行一次显示子程序 。 5.矩阵键盘的识别有 扫描法 和 线反转法 两种方式。 二、判断题 1.为了消除按键的抖动，常用的方法有硬件和软件两种方法。( 对 ) 2.LED显示器有两种显示方式：静态方式和动态方式。( 对 ) 3.LED数码管显示器有共阴极和共阳极两种。( 对 ) 三、简答题 1.为什么要消除按键的机械抖动？消除按键抖动的方法有几种？ 答：抖动现象会引起单片机对一次按键操作进行多次处理。 去抖动的方法有硬件和软件两种方法。 2. 说明矩阵式键盘按键按下的识别原理。 答：① 判别键盘上有无按键闭合。由AT89S51单片机向所有行线发出低电平信号，如果该行线所连接的键没有按下，则连线所连接的输出端口得到的是全1信号；如果有键按下，则得到的是非全1信号。 ② 判别键号。方法是先扫描第0行，即输出0111(第0行为0，其余3行为1)，然后读入列信号，判断是否为全1。若是全1，则表明当前行没有键按下，行输出值右移，即输出1011(第1行为0，其余3行为1)，再次读入列信号，判断是否为全1。如此逐行扫描下去，直到读入的列信号不为全1为止。根据此时的行号和列号即可计算出当前闭合的键号。 ③ 键码计算 如图6-12所示，键号是按从左到右从上到下的顺序编排的，各行的首号依次是00H、08H、10H、18H，如列号按0～7顺序排列，则键码的计算 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 为： 键值=为低电平行的首键号＋为低电平的列号 3.键盘有哪三种工作方式，他们各自的工作原理及特点是什么？ 答：随机方式、中断扫描方式和定时扫描方式三种 （1）随机方式 是利用CPU的空闲时间，调用键盘扫描子程序，响应键盘的输入请求。 （2）中断扫描方式 在图6-10中，当按键按下时，列线中必有一个为低电平，经与门输出低电平，向单片机引脚发出中断请求，CPU执行中断服务程序，判断闭合的键号，并进行相应的处理，这种方式可大大提高CPU的效率。 （3）定时扫描方式 利用单片机内部定时器，每隔一定时间CPU执行一次键盘扫描程序，并在有键闭合时转入该键的功能处理程序。定时扫描方式要求扫描间隔时间不能太长，否则有可能漏掉按键输入，一般取几十毫秒。 4. 说明LCD显示器的工作原理，画出AT89S51单片机与LCD1602的接口电路连接图。 LCD显示器的工作原理：字符型LCD液晶显示器是专用于显示字母、数字、符号等的点阵式LCD。它们多与HD44780控制驱动器集成在一起，构成字符型LCD液晶显示模块，用LCM表示，有16×1、16×2、20×2、40×2等产品。 AT89S51单片机与LCD1602的接口电路如图6-6所示。 四、设计题 1.设计将字符“AB”通过液晶模块LCD1602显示在屏幕的左边。 org 0000h ljmp Start org 000bh ljmp L1 org 0100h Start: MOV TMOD,#00H MOV TH0,#00H MOV TL0,#00H MOV IE,#82H SETB TR0 MOV R5,#50H MOV SP,#60H LCALL NEXT MOV A,#80H ACALL WHITE MOV A,#41H LCALL WDR MOV A,#81H ACALL WHITE MOV A,#42H LCALL WDR SJMP $ L1: MOV TH0,#00H MOV TL0,#00H DJNZ R5,L2 MOV R5,#50H L2: RETI NEXT: MOV A,#38H LCALL WHITE MOV A,#0EH LCALL WHITE MOV A,#06H LCALL WHITE RET WHITE:LCALL L3 CLR P3.5 CLR P3.0 CLR P3.1 SETB P3.5 MOV P1,A CLR P3.5 RET WDR: LCALL L3 CLR P3.5 SETB P3.0 CLR P3.1 SETB P3.5 MOV P1,A CLR P3.5 RET L3: PUSH ACC Loop: CLR P3.0 SETB P3.1 CLR P3.5 SETB P3.5 MOV A,P1 CLR P3.5 JB ACC.7,LOOP POP ACC ACALL DELAY RET DELAY:MOV R6,#255 D1:MOV R7,#255 D2:DJNZ R7,D2 DJNZ R6,D1 RET END 2.设计一个AT89S51外扩键盘和显示电路，要求扩展8个键，4位LED显示器。 思考题与习题7 一、填空 1.单片机程序存储器的主要功能是存储 程序 和_常数_。 2.AT89S51单片机程序存储器的寻址范围是由程序计数器PC的位数所决定的，因为AT89S51的PC是_16位_的，因此其寻址空间为_64KB_，地址范围是从0000H到_FFFFH_． 3.13根地址线可选__8KB__个存储单元，64KB存储单元需要__16_根地址线。 4.在AT89S51单片机中，使用P2、P0口传送__地址_信号，且使用P0口传送___数据___信号，这里采用的是___分时复用___技术。 5. 8255A能为数据I/O操作提供A、B、C 3个8位口，其中A口和B口能作为数据口使用，而C口则既可作为__数据线__使用，又可作为__信号线__使用。 二、判断题 1.AT89S51单片机片的数据存储器与扩展I/O口是分别独立编址。（ 错 ） 2.单片机系统扩展时使用锁存器是用于锁存低8位地址。（ 对 ） 3.使用8255可以扩展的I/O口线是32根。（ 错 ） 4.使用线选法扩展存储器不会使地址空间造成不连续的现象。（ 错 ） 三、简答题 1.为什么扩展外部程序存储器时，低8位的地址需要锁存？ 由于P0口在扩展存储器时既做地址总线的低8位，又做数据总线，为了将他们分离出来，需要在单片机外部增加地址锁存器，以存低8位地址一般可采用74LS373。 2.访问外部RAM和内部RAM时，所用指令有什么不同？分别写出读片内RAM30H单元和写片外RAM30H单元的程序。 访问内部RAM时用MOV,访问外部RAM时用MOVX； 读片内RAM30H单元： MOV A,30H 写片外RAM30H单元： MOV R0,#30H MOVX @R0,A 3.为什么要进行地址空间的分配？何谓线选法和译码法？各有何优、缺点？ 为了使一个存储单元唯一的对应一个地址； 线选法：线选法是将高位地址线直接连到存储器芯片的片选端，根据高位地址的高低电平来进行存储器芯片的选择，芯片低电平有效，为了不出现寻址错误，要求在同一时刻，只允许一根为低电平，其余均为高电平；优缺点：线选法的优点是连接简单，缺点是芯片的地址空间相互之间可能不连续，致使存储空间的不到充分利用，扩充储容量受限，因此线选法适用于扩展存储容量较小的场合。 译码法：所谓译码法就是使用译码器对系统的高位地址进行译码，以其译码输出作为存储器的片选信号，能有效利用存储空间，适用于大容量、多芯片存储器扩展；优缺点：硬件电路稍复杂，需使用译码器，但可充分利用存储空间，全译码时还可避免地址重叠现象，译码法的另一个优点是，若译码器输出端还留有剩余端线未使用时，便于继续扩展存储器或I/O接口电路。 4.什么是8255A的控制字？控制字的主要内容是什么？ 8255A是可编程芯片接口，以控制字形式对其工作方式以及C口各位状态进行设置，为此，共有两种控制字，即工作方式控制字和C口位置/复位控制字。 1）工作方式控制字：工作方式控制字用与确定各口的的工作方式及数据传送方向，D7位为工作方式控制字标志位，”1”有效；D6~D3为A组（包括A口和C口高4位）工作方式；D2~D0为B组（包括B口和C口低4位）工作方式 2）C口位置/复位控制字：8255A的C口具有位控功能,即允许CPU用输出指令单独对C口的某一位写“1”或“0”，C口的位控字的格式。这是通过向8255A的控制寄存器写入一个位控字来实现的。最高位 D7是 C口置位/复位控制字的特征位，必须为“0”；D0位决 定了是置“1”还是置“0”操作；D3～D1位决定了 对C口中的哪一位进行操作。 5.8255A的“方式控制字”和“C口按位置复位控制字”都可以写入8255A的同一控制寄存器，8255A是如何来区分这两个控制字的？ 根据控制字的最高位D7位来区分，若D7位为0，则为C口置/复位控制字；若D7位为1，则为工作方式控制字。 四、设计题 使用AT89S51芯片外扩1片SRAM6264，且6264的首地址为8000H。要求： （1）确定6264芯片的末地址。 （2）画出该应用系统的硬件连线图。 （3）编程，将扩展RAM中8000~80FFH单元中的内容移至8100H开始的单元中 1）末地址为9FFFH（注：无关位为0） 2）系统硬件连线图如图： 3）参考程序： MOV DPTR,#8000H MOV R7,#00H L1: MOV DPH,#80H MOVX A,@DPTR MOV DPH,#81H MOVX @DPTR,A INC DPL DJNZ R7,L1 SJMP $ 思考题与习题8 一、填空 1.按照串行数据的同步方式，串行通信可以分为　同步通信 和　异步通信 两类。 2.串行通信按照数据传送方向可分为三种制式： 单工方式 、　半双工方式 和 全双工方式 。 3.帧格式为1个起始位，9个数据位和1个停止位的异步串行通讯方式是方式 2或方式3 。 4.AT89S51单片机串行接口有4种工作方式，由特殊功能寄存器 SCON 中的SM0 、　SM1 确定。 5. AT89S51单片机有一个 全双工 异步串行口。 6.串行通信对波特率的要求是通信双方的波特率必须　相同 。 7.多机通信时，主机向从机发送信息分地址帧和数据帧两类，以第9位可编程的TB8作区分标志。TB8=0，表示　发送的是数据帧 ；TB8=1，表示　发送的是地址帧 。 8. AT89S51单片机发送数据后将标志位 TI 置1。 9.多机通信开始时，主机首先发送地址，各从机校对主机发送的地址与本机地址是否相符，若相符，则置　RI=1 ，从机将 SM2 清零。 二、判断题 1. 进行多机通信，AT89S51单片机串行接口的工作方式应为方式1。 （ 错 ） 2. AT89S51单片机的串行口是全双工的。（ 对 ） 3. AT89S51单片机上电复位时，SBUF=00H。 （ 错 ） 4.串行通信接收到的第9位数据送SCON寄存器的RB8中保存。（ 对 ） 5.串行口工作于方式0的波特率是可变的。（ 错 ） 6. 串行口工作于方式3的波特率是可变的，通常使用定时器T0工作于方式1实现。（ 错 ） 三、选择题 1. AT89S51单片机用串行扩展并行I/O口时，串行口工作方式选择（ A ）。 A.方式0 B.方式1 C.方式2 D.方式3 2. 串行口工作方式3的波特率是（ C ）。 A. 固定的，为 B.固定的，为 C. 可变的，通定时器/计数器T1的溢出率设定 D. 固定的，为 3. 通过串行口发送或接收数据时，在程序中应使用（ C ）。 A .MOVC指令 B. MOVX指令 C. MOV指令 D. XCHD指令 四、简答题 1.解释并行通信和串行通信。 一组信息（通常是字节）的各位数据被同时传送的通信方法称为并行通信。并行通信依靠并行I／O接口实现。并行通信速度快，但传输线根数多，只适用于近距离（相距数公尺）的通信。 一组信息的各位数据被逐位顺序传送的通信方式称为串行通信。串行通信可通过串行接口来实现。串行通信速度慢，但传输线少，适宜长距离通信。 2.串行通信有几种传输方式，说出每种方式的特点。（P148） (1)单工方式 数据信息只允许按照一个固定的单方向传送，也就是只能发送端向接收端传输数据信息，而不能反过来传输。 (2)半双工方式 通信双方可以相互进行数据信息的接收或发送，但在同一时间仍只能单方向传输，不能同时进行接收和发送。 (3)全双工方式 采用两根通信传输线各自连接发送与接收端，从而实现数据信息的双向传输。这样，可方便地同时实施接收、发送数据信息的双向传输，大大提高了数据信息的传输速率和效率， 3.AT89S51单片机串行口有几种工作方式？有几种帧格式？各种工作方式的波特率如何确定？ 答：串行接口有4种工作模式，分别为： (1)工作方式0,在方式0下，串行口的SBUF是作为同步移位寄存器使用的。 (2)工作方式1, 帧格式为，一位起始位，8位数据位，一位停止位。 方式1波特率= (3)工作方式2 , 帧格式为，一位起始位，9位数据位，一位停止位。 方式2的波特率= （4）工作方式3，帧格式为，一位起始位，9位数据位，一位停止位。 方式3波特率= 3. AT89S51单片机串行口接收/发送数据缓冲器都用SBUF，如果同时接收/发送数据时，是否会发生冲突？为什么？ 不会发生冲突的。串口通信中，有两个缓冲寄存器SBUF，一个是发送寄存器，一个是接收寄存器，这两个寄存器在物理结构上是完全独立的。它们都是字节寻址的寄存器，字节地址均为99H。这个重叠的地址靠读/写指令区分：串行发送时，CPU向SBUF写入数据，此时99H表示发送SBUF；串行接收时，CPU从SBUF读出数据，此时99H表示接收SBUF。 4. 简述串行口接收和发送数据的过程。 在发送过程中，当执行一条将数据写入发送缓冲器SBUF(99H)的指令时，串行口把SBUF中8位数据以设定的波特率从TXD(P3.0)端输出，发送完毕置中断标志TI=1。 接收时，用软件置REN=1(同时，RI=0)，即开始接收。当将数据字节从低位至高位接收下来并装入SBUF后，将SCON中的RI置1，此时这一帧数据接收完毕，单片机可以读出数据。 5. 简述利用串行口进行多机通信的原理。 当串行口以方式2或方式3工作时，发送和接收的每一帧信息都是11位，其中第9位数据是可编程的，通过对SCON中的TB8置“1”或清零，以区分发送的是地址还是数据，若TB8为1发送的是地址帧，否则发送的是数据帧。如果从机的控制位SM2=1，则当接收的是地址帧时，数据装入SBUF，并置RI=1；如果接收的是数据帧时，则从机不予理睬，数据丢弃。若SM2=0，则无论接收地址帧还是数据帧都将RI置1，数据装入SBUF。 7. AT89S51单片机晶振频率是11.0592MHz，串行口工作于方式1，波特率是9600bps，写出控制字和计数初值。 控制字为40H或者60H 当SMOD=0时，初值C=FDH 当SMOD=1时，初值C=FAH 思考题与习题9 1.1.单总线有什么显著的特点？ （1）单总线芯片通过一根信号线进行地址信息，控制信息和数据信息的传送，并通过该信号线为单总线芯片提供电源 （2） 每个单总线芯片都具有唯一的访问序列号，当多个单总线器件挂在同一个单总线上时，对所有单总线芯片的访问都通过唯一序列号进行区分 （3）单总线芯片在工作过程中，不需要提供外接电源，而通过它本身具有的“总线窃电”技术从总线上获取电源 2.I2C总线有什么特点？ （1）只要求两条信号线：一条串行数据线SDA和一条串行时钟线SCL。SDA是双向串行数据线，用于地址，数据的输入和数据的输出，使用时需加上拉电阻。SCL是时钟线，为器件数据传输的同步时钟信号 （2）每根连接到总线的器件都可以通过唯一的地址进行寻址 （3）它一个真正的多主机总线，如果两个或更多主机同时初始化数据传输，则可以通过冲突检测和仲裁防止数据被破坏 （4）在CPU和被控制器件间双向传送，最高传送速率为400bit/s。片上的滤波器可以滤去总线数据上的毛刺，保证数据可靠传输 3.说明SPI串行总线的特点。 SPI是一种同步串行总线，采用3根或4根信号线进行数据传输，所需要的信号包括使能信号，同步时钟，同步数据。它允许MCU与各种外设以串行方式进行通信 4.I2C总线的起始信号和终止信号是如何定义的？ 当时钟线SCL保持高电平时，并且数据线SDA由高变低时，为I2C总线工作的起始信号 当时钟线SCL保持高电平时，并且数据线SDA由低变高时，为I2C总线停止信号 5.I2C总线的数据传输方向如何控制？ 以字节为单位进行传送，每一个字节必须保证是8位长度，每次先传送最高位 6.I2C总线在数据传送时，应答是如何进行的？ 在每个被传送的字节后面，接收器都必须发出一位应答位，总线上第9个时钟脉冲对应于应答位，数据线上低电平为应答信号，高电平为非应答信号。 7.SPI串行总线由几条线组成，每条线的作用是什么？ 两条控制信号线CS和SCLK,一条或两条数据信号线SDI,SDO 思考题与习题10 1.A/D转换器的作用是什么？D/A转换器的作用是什么？ A/D转换器的作用把模拟量转换成数字量，便于计算机进行处理； D/A转换器的作用是把数字量转换成模拟量。 2.D/A转换器的主要性能指标都有哪些?设某DAC为二进制12位，满量程输出电压为5V，试问它的分辨率是多少? 分辨率 转换时间（建立时间） 转换精度  5/4096 1.22mv 3. A/D转换器的主要性能指标有哪些？ 分辨率 转换时间和转换速率 转换精度 4.某8位D/A转换器，输出电压为0~5V，当输入数字量为30H时，其对应的输出电压是多少？ 30H/FFH*5=0.9412V 5.AT89S51与DAC0832接口时，有几种连接方式？各有什么特点？各适合在什么场合使用？ 单缓冲，双缓冲，直通。 单缓冲：0832内部的一个寄存器受到控制，将另一个寄存器的有关控制信号预置为有效，使之开通。或者将两个寄存器的控制信号连在一起，两个寄存器合为一个使用。 双缓冲：对于多路的D-A转换，要求同步输出时，必须采用双缓冲同步方式 直通：两个寄存器的有关控制信号都预先置为有效，；两个寄存器都开通 6.对于8位、12位、16位A/D转换器，当满刻度输入电压为5V时，其分辨率各为多少？ 1/256*100%=0.39% 0.0244% 1.525x10-5 7.判断A/D是否转换结束一般可采用几种方式？每种方式有何特点？ 查询方式：在单片机把启动信号送到ADC0809之后，执行其他程序的同时对ADC0809的EOC引脚状态进行查询，以检查A-D转换是否结束，如果查询到已结束，则读入转换完毕的数据，否则执行其他程序 中断控制方式：在启动信号送到ADC0809之后，单片机执行其他程序。当ADC0809转换结束并向单片机发出中断请求信号时，单片机响应此中断请求，进入中断服务程序，读入转换数据 8.在一个由AT89S51单片机与一片ADC0809组成的数据采集系统中，ADC0809的8个输入通道的地址为7FF8H~7FFFH，试画出有关接口电路图，并编写程序，要求：每隔1分钟轮流采集一次，共采样20次，其采样值存入片外RAM 2000H单元开始存储区中。 设晶振为6MHz，参考程序如下： MAIN： MOV R0，#20H MOV R1，#00H MOV R2，#00H MOV R3，#20 MOV R6，#08H LOOP： MOV DPTR，#7FF8H;设置0通道地址 LOOP1： MOVX @DPTR，A;启动A/D转换 MOV R6，#0AH;延时0.102ms DELAY： NOP NOP NOP DJNZ R6，DELAY MOVX A，@DPTR;读取转换后的数字量 MOV @R0，A ;转存转换后的数字量 INC DPTR INC R0 DJNZ R8，LOOP1;若未完成一次巡回采集则回跳启动对下一路的采集 LCALL DELAY1M ；若完成一次巡回采集则延时1分钟 DJNZ R3，LOOP;若两次采样未完成，则回转，执行第二次采集 9.用TLC5615生成周期为2ms的等宽方波。 思考题与习题11 1. 单片机应用系统开发流程是什么? 总体设计，硬件设计，软件设计，仿真调试，系统脱机运行检查，详细可看书212页 2. 应用系统可靠性设计方法有哪些? 采用抗干扰 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 ，提高元件可靠性，采用容错技术，详细可看书215页 3. 说明“看门狗”摆脱“死循环”和程序“跑飞”的工作原理 无论是AT89S51单片机片内集成的“看门狗”，还是专用的硬件“看门狗”电路，原理都是使用一个计数器来不断计数，监视程序运行。当计数器启动运行后，为防止计数器的不必要溢出，应到了一定的时间去清看门狗计数器，当看门狗计数器就会溢出时，单片机复位，在复位入口0000H处安排一条处理程序出错的指令，就可摆脱“跑飞”和“死循环”。 思考题与习题12 1.说明C51在标准的C基础上有哪些扩充？ 2.C51中的AT89S51单片机的特殊功能寄存器如何定义?试举例说明。 sfr TMOD= 0x89声明TMOD为定时器/计数器的模式寄存器，地址为89H 说明：sfr之后的寄存器名称必须大写，定义之后可以直接对这些寄存器赋值。 3.使用C51设计一个开关控制电路，用两个开关控制3个LED，当K1、K2都打开时，3个LED L1、L2、L3都熄灭；当仅有K1闭合时，L1点亮；当仅有K2闭合时，L2点亮；当K1和K2全闭合时，3个LED全亮。 开关接P1.0，P1.1，灯接P1.2，P1.3，P1.4 则有sbit K1=P1.0 Sbit K2=P1.1 if（（K1=0）&&(K2=1)） {P1.2=1; P1.3=0; P1.4=0; } Else if（（K1=1）&&(K2=0)） {P1.2=0; P1.3=1; P1.4=0; } Else if（（K1=0）&&(K2=0)） {P1.2=1; P1.3=1; P1.4=1; } Else if（（K1=1）&&(K2=1)） {P1.2=0; P1.3=0; P1.4=0; } 思考题与习题13 一、简答题 1. 单片机C语言与汇编语言混合编程有哪几种方式？通常采用什么方式？ 2. 简述C51程序调用汇编程序时如何实现参数传递。 3. 简述嵌入式汇编程序的实现方法。 4. 简述C51中调用汇编程序的实现方法。 二、编程题 1. 用C语言编写出中断方式下独立式键盘的处理程序。 2. 用C语言编写出定时扫描方式下3X3矩阵键盘的处理程序。 3. 用C语言编写出中断方式下4X4矩阵键盘的处理程序。 #include void main() { P0=0x00; //初始化LED数码管 TCON=0x01; //设置INT0、INT1触发方式 IE=0x85; //使能INT0、INT1中断 while(1) { P3=0x0f; //接通矩阵键盘 } } void counter0(void) interrupt 0 //INT0中断服务程序 { char key,key_h,key_l,delay; if(P3!=0x0f) //确认是否有键按下 for(delay=0;delay<100;delay++); //延时去抖动 if(P3!=0x0f) //重新确认是否有键按下 { P3=0x0f; key_h=P3^0x0f; //检测按键所在行 P3=0xf0; key_l=P3^0xf0; //检测按键所在列 key=key_h+key_l; } switch(key) //确定按键值并送入LED显示 case 0x11:P0=0x06;break; case 0x21:P0=0x5b;break; case 0x41:P0=0x4f;break; case 0x81:P0=0x66;break; 。。。。。。。 4. 设计8路模拟量输入的巡回检测系统，使用查询方式采样，采样的数据放在片内RAM的8个单元中，用C语言编程实现。硬件电路自行设计。 5. 利用DAC0832芯片，采用双缓冲方式，产生梯形波，分别用汇编语言和C语言编程实现。 6. 在单片机系统中，已知＝12MHz，用定时/计数器T0，要求用C语言编写程序实现从P1.0产生周期为2ms的方波。要求用C语言进行编程。 #include //包含特殊功能寄存器库 sbit P1_0=P1^0; void main() { TMOD=0x01; TH0=0xFC; TL0=0x18; EA=1; ET0=1; TR0=1; while(1); } void time0_int(void) interrupt 1 //中断服务程序 { TH0=0xFC; TL0=0x18; P1_0=!P1_0; } 7.在单片机系统中，已知＝12MHz，用定时/计数器T1，要求用C语言编写程序实现从P1.1产生周期为2s的方波。 #include //包含特殊功能寄存器库 sbit P1_1=P1^1; char i; void main() { TMOD=0x10; TH1=0xD8;TL1=0xf0; EA=1;ET1=1; i=0; TR1=1; while(1); } void time0_int(void) interrupt 3 //中断服务程序 { TH1=0xD8;TL1=0xf0; i++; if (i= =100) {P1_1=! P1_1;i=0;} } 8. 用C语言编程设计一个AT89S51双机通信系统，将A机片内RAM中30H-3FH的数据块，通过串行口传送到B机的片内RAM的30H-3FH中，并画出电路图。 三、设计题 设计一个以AT89S51单片机为核心的十字路口交通灯控制器。要求用4只LED数码管显示十字路口两个方向变换信号的剩余时间，并能用按键设置两个方向的通行时间（红灯、绿灯、黄灯时间），系统工作应符合一般交通灯控制的要求。