单片机原理与接口技术习题答案

单片机原理与接口技术

习 题 集 答 案

第1部分答案

1-1 简述冯·诺依曼型计算机的主要特征。

1、采用二进制代替十进制运算 2、存储程序工作方法 3、计算机硬件系统的构成

1-2 计算机硬件系统由哪些部件组成？

计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五个部分。

1-3 填空：

（1）100D=01100100=64H （2）03CH=00111100B=60D

1-4 写出下列各数的原码、反码和补码（用二进制数表示）。

21 -21 59 -59 127 -127 1 -1 21 原码：00010101 反码： 00010101 补码： 00010101 -21 原码：10010101

反码：11101010 补码：11111011 59原码： 00111011 反码： 00111011 补码： 00111011 -59原码：10111011 反码： 11000100 补码： 11000101 127原码： 01111111 反码： 01111111 补码： 01111111 -127 原码：11111111

反码：10000000 补码：10000001 1原码：00000001

反码：00000001 补码：00000001 -1原码：1000001 反码：11111110 补码：11111111

1-5 用十进制数写出下列补码的真值： 1FH 69H 89H FCH 97H CDH B3H 10H

1FH的真值： 31D 69H的真值： 105D 89H的真值： -119D FCH的真值： -4D 97H的真值： -105D CDH的真值： -51D B3H的真值： -77D 10H的真值： 16D 1-6 已知X和Y，求（X+Y）补。

（1） X=31D，Y=55D （X+Y）补= 01010000B （2） X=46D，Y=-81D （X+Y）补=11010001B （3） X=-54D，Y=93D （X+Y）补=00100111B （4） X=-23D，Y=-67D （X+Y）补=10100110B （5） X=75D，Y=89D （X+Y）补=10100100B

1-7 写出下列各数的8421BCD码。

1234 5678

1234的BCD码：0001001000110100 5678的BCD码：0101011001111000 1-8 简述单片机的主要特点。

1、具有优异的性能价格比

2、集成度高、体积小、可靠性高 3、控制功能强 4、低电压、低功耗

第2部分答案

1、 MCS-51单片机内部包含哪些主要部件？

①8位CPU

②4KB的程序存储器（掩膜ROM） ③128B的数据存储器

④片外程序存储器最大寻址能力64KB ⑤片外数据存储器最大寻址能力64KB ⑥32根输入/输出线

⑦1个全双工异步串行接口 ⑧2个16位定时/计数器

⑨5个中断源，2个中断优先级

2、 在功能上、工艺上、程序存储器的配置上，MCS-51单片机有哪些种类？

工艺：HMOS工艺和CHMOS工艺。

类型：基本型和增强型。

配置：片内无程序存储器、掩膜程序存储器ROM、EPROM。

3、简要说明MCS-51与AT89C51的主要区别是什么？

AT89C51单片机内部有FLASH存储器

4、MCS-51单片机的P0～P3口在结构上有何不同？

P0：数据总线和低8位地址总线 P1：通用I/O接口 P2：高8位地址线

P3：多功能I/O接口

5、单片机的片内、片外存储器如何选择？

当 为低电平时，CPU直接访问外部程序存储器

当 为高电平时，CPU要先对内部0～4K程序存储器访问，然后自动延至外部超过4K的程序存储器。

6、片机的晶振频率为12MHz，则单片机的机器周期为多少？

1T机器=12T振=12/fOSC=12/12×10=1us

-6

7、状态字寄存器各位的含义如何？

PSW的各位定义为：

CY：进行标志位（D7位）。在进行加、减运算时，如果操作结果使累加器A中最高位D7向前有进位或借位，则CY=1，否则CY=0。在位操作中，CY作位累加器C使用。

AC：辅助进行位（D6位）。在加减运算中，当A中的D3位向D4位有进位或借位时，AC=l,否则AC=0。通常在二-十进制调整时使用。

F0、F1：用户标志位（D6、D1位）。这两个是供用户定义的标志位，用户可根据需要对F0、F1赋予一定的含义，由用户用软件方法对其置位或复位，用以控制用户程序的转向。

RS1、RS0：工作寄存器区选择控制位（D4、D3位）。用于设定哪一组工作寄存器为当前正在工作的工作寄存器组，即对相同名称的R0～R7改变其物理地址，由用户通过软件方式加以选择。RS1、RS0的取值与选用工作寄存器的关系如表2-7示。单片机在开机或复位后，RS1和RS0总是为零状态，也说是说，选择0区为当前工作寄存器组，故单片机复位后的工作寄存器R0～R7的物理地址为00H～07H。

表2-7 工作寄存器组选择 RS1 RS0 0 0 0 1 1 0 1 1 工作寄存器组 0 1 2 3 地址 00H～07H 08H～0FH 10H～17H 18H～1FH 寄存器 R0～R7 R0～R7 R0～R7 R0～R7 OV：溢出标志位。用于指示累加器A在算术运算过程中是否发生的溢出。当运算结果超出了8位数能表示的范围，即-128～+127，则OV自动置1，否则OV=0。

在加法运算中，OV=l表示运算结果是错误的，OV=0表示运算正确；在乘法运算中，OV=l表示乘积超过255，即乘积分别在B与A中，OV=0表示乘积只在A中；在除法运算中，OV=l表示除数为0，除法不能进行，OV=0表示除数不为0，除法可以正常进行。

P：奇偶标志位。每条指令执行完毕后，由硬件根据A中1的数目对P位自动置位。若A中1的数目为奇数，则P=1，若A中1的数目为偶数，则P=0。

8、MCS-51单片机的控制信号有哪些？作用如何？

① (29脚)：外部程序存储器读选通信号。

②ALE/ (30脚)：地址锁存允许/编程信号。8051单片机可寻

③ /VPP(31脚)：外部程序存储器访问允许/编程电压输入端。 ④RST/VPD(9脚)：复位信号/备用电源输入端。

9、单片机内部数据存储器是怎样划分的？作用如何？ 10、AT89C51单片机有多少特殊功能寄存器?

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11．什么叫堆栈?堆栈指示器SP的作用是什么?单片机初始化后SP中内容是什么?

在程序设计时，为什么要对SP重新赋值？

堆栈就是设置在片内RAM中的一段存储区域，它遵循先入后出的原则。

SP就是一个用来指示栈顶位置的8位寄存器，它指示出堆栈顶部在内部RAM块中的位置。

SP初始化07H，使得堆栈事实上由08H单元开始。

考虑到08H～1FH分属于工作寄存器区1～3，若程序设计要用到这些区，则最好把SP值改到通用RAM区，即2FH或更大值。但是，如果堆栈指针初始化时设置在这个区域，就要留出足够的字节单元作为堆栈区，以防止在数据存储时，破坏了堆栈的内容。

12、数据指针DPTR和程序计数器PC都是16位寄存器，它们有什么不同之处?

①数据指针DPTR 数据指针DPTR是一个16位的寄存器，由2个8位特殊功能寄存器DPH和DPL拼装而成。DPH作DPTR的高8位，DPL作DPTR的低8位。因此，DPTR既可作为一个16位寄存器来使用，也可以作为二个独立的8位寄存器DPH和DPL使用。DPTR用作地址指针用来存放片内、片外ROM和片外RAM的地址，可寻址范围为64K地址空间寻址。

②程序计数器PC 程序计数器PC是一个16位加1计数器，用来存放将要执行的指令地址，编码范围为0000H～FFFFH共64K。

13、8031单片机在应用中，P2和P0口能否直接作为输入输出口连接开关、指示灯

之类的外围设备?为什么？

不能，8031单片机芯片内无程序存储器， P0口需用作数据总线和低8位地址总线来扩展外部程序

存储器。

14、AT89系列单片机的复位方式有几种？复位后单片机的状态如何?

有两种复位方式：手动按钮复位和上电复位

在SFR中，除了端口锁存器、堆栈指针SP和串行口的SBUF外，其余寄存器全部清零，端口琐存器的复位值为0FFH，堆栈指针值为07H，SBUF内为不定值。内部RAM的状态不受复位影响，在系统启动时，RAM的内容是不定的。

15、AT89系列单片机有哪几种省电方式？ 有两种省电方式：空闲方式和掉电方式

第3部分答案

1、简述下列基本概念：指令、指令系统、程序、汇编语言指令

指令：指示计算机执行某种操作的命令。

指令系统：指一台计算机所具有的全部指令的集合。 程序：各种指令的有序组合。

汇编语言指令：用助记符形式书写的指令，汇编语言指令由操作码和操作数两部分组成。

2、MCS-51单片机有那几种寻址方式？这几种寻址方式是如何寻址

有七种寻址方式： ① 立即寻址 ② 直接寻址 ③ 寄存器寻址

④ 寄存器间接寻址 ⑤ 变址寻址 ⑥ 相对寻址 ⑦ 位寻址

3、DA A指令有什么作用？怎样使用？

DA A ；这条指令是进行BCD码运算时，跟在ADD或ADDC指令之后，将相加后存放在累加器中的结果进行修正。

修正的条件和方法为：

若（A0～3）>9或（AC）=1，则（A0～3）+06H→（A0～3）； 若（A4～7）>9或（CY）=1，则（A4～7）+06H→（A4～7）。

若以上二条同时发生，或高4位虽等于9 ，但低4位修正后有进位，则应加66H修正。

4、已知A=C9H，B=8DH，CY=1。执行指令“ADDC A，B”结果如何？执行指令“SUBB

A，B”结果又如果？ A=56H, B=8DH, CY=0; A=3CH, B=8DH, CY=1.

5、若需访问特殊功能寄存器和片外数据存储器，就采用那些寻址方式？ 寄存器间接寻址.

6、在片内RAM中，已知（30H）=38H，（38H）=40H，（40H）=48H，（48）H=90H，

试分析下段程序中各条指令的作用，说出按顺序执行完指令后的结果： MOV A，40H ；把40单元的内容送往累加器A MOV R1，A ；把累加器A的内容送往R1 MOV P1，#0F0H ；把立即数F0送往P1口

MOV @R1,30H ；把30单元的内容送往以R1的内容为地址的单元 MOV DPTR，#1234H ；把立即数1234送往DPTR MOV 40H，38H ；把38单元的内容送往40单元 MOV R1，30H ；把30单元的内容送往R1 MOV 90H，R1 ；把R1的内容送往90单元 MOV 48H，#30H ；把立即数30送往48单元

MOV A，@R1 ；把以R1的内容作为地址送往累加器A MOV P2，P1 ；把P1口的内容送往P2口

7、试说明下段程序中每条指令的作用，当指令执行完后，R0中的内容是什么？

MOV R0, #0AFH XCH A, R0 SWAP A XCH A, R0 （R0）=0FAH

8、把累加器A中的低4位送到外部RAM的2000H单元中，试编程序。

ANL A，#OFH

MOV DPTR，#2000H MOVX @DPTR，A

9、利用乘法指令编写15H×33H的程序，将乘积的高8 位存入31H单元，低8位存

入30H单元 MOV A，#15H MOV B，#33H MUL A，B MOV 31H，B MOV 30H，A

10、编程将片内35H～55H单元中的内容送入到以3000H为首的存储区中。 M： MOV R0，#35H MOV R1，#21H

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