单片机原理及应用作业参考答案

单片机原理及应用作业参考答案

1．2 单片机的结构特点表现在哪些主要方面？ 答：（1）在存储器结构上，严格将程序存储器和数据存储器在空间上分开，并使用不同的寻址方式，使用两个不同的地址指针；

（2）在内部有一个全双工的串行接口； （3）有一个独立进行操作的位处理器。

1．4 通用单片机的供应状态主要取决于什么？供应状态有哪几种？用户选用单片机的供应状态的原则是什么？

答：通用单片机的供应状态主要取决于片内ROM的配置状态。

（1）片内ROM的配置状态

掩膜ROM，适合于低成本。大批量产品的场合 （2）片内EPROM配置状态

可通过高压脉冲写入应用程序到EPROM，适合于开发样机，小批量生产。 （3）片内无ROM配置状态

必须外扩EPROM，价格低，使用灵活，适合于需要外接能在现场进行修改和更新程序存储器的应用场合。

2．3 单片机的EA端有何功用？8031的EA端应如何处理，为什么？

答：EA端是访问外部程序存储器的控制信号：当EA无效时，访问内部ROM，当EA为有效时，访问外部ROM。由于8031没有内部ROM，所以EA端必须接低电平。

2．4 MCS－51引脚中有多少I/O线？它们与单片机对外的地址总线、数据总线和控制总线有什么关系？地址总线和数据总线各是几位？

答：MCS-51引脚中有32根I/O线，一般由P0口提供单片机对外的数据总线，同时作为分时复用的地址总线的低8位，由P2口作为地址总线的高8位，控制总线由第二功能的状态下的P3口以及RST、EA、ALE和PSEN提供。

2．5 8051单片机的内部数据存储器可以分为哪几个不同的区域？各有什么特点？

答：数据存储器主要分为两个区域：00H～7FH是真正的RAM区，80H～FFH专门用作特殊功能寄存器的区域。其中00H～7FH可分为三个区域：00H～1FH为四组工作寄存器；20H～2FH为128位位寻址区，30H～7FH为一般RAM区。

2．6 单片机对外有几条专用控制线？其功能是怎样的？ 答：单片机对外的专用控制线有4条，分别是：

（1）PSEN： 外部取指操作，在访问外部ROM时，PSEN信号自动产生；

（2）ALE/PROG：ALE为地址锁存允许信号，在访问外部ROM或RAM时，用来锁存P0口的低8位地址。第二功能PROG是对8751的EPROM编程时，编程脉冲输入。

1

（3）EA/VPP：EA是访问外部程序存储器的控制信号，EA无效时，访问内部ROM，EA有效时，访问外部ROM，第二功能VPP为对8751EPROM的21V编程电源输入。

（4）RST/VPD：RST是复位信号输入端，第二功能VPD是备用电源输入端。 2．8 有哪几种方法使单片机复位？复位后各寄存器、RAM中的状态如何？

答：单片机的复位方式有两种，上电自动复位和按钮复位。复位后各寄存器状态为： PC 0000H ACC 00H PSW 00H SP 07H DPTR 0000H P0～P3FFH IP XX000000B IE 0X000000B TMOD 00H TCON 00H TL0 00H TH0 00H TL1 00H TH1 00H SCON 00H SBUF XXH PCON 0XXX0000B

2．9 在8051扩展系统中，片外程序存储器和片外数据存储器使用相同的地址编址，是否会在数据总线上出现争总线的现象？为什么？

答：不会发生争总线的现象，因为从外部ROM取指令需要用ALE和PSEN信号控制读取操作，由P2和P0提供地址；而片外数据存储器的读写除了地址之外还要RD、WR控制，所以不会争总线。 2．10 如果8051端口P0～P3作为通用I/O口使用，则在输入引脚数据时应注意什么？

答：8051的P1、P2和作为一般输入I/O口的P以及第一功能的P3口均为准双向口，在输入数据时应先向端口写1，然后方可作为高阻输入。以使其场效应管T2截止，才不会影响输入电平。

3．2 若要完成以下的数据传送，应如何用MCS-51的指令实现？ （1）R1的内容传送到R0 （5）ROM2000H单元的内容传送到R0 MOV A,R1 MOV DPTR,#2000H MOV R0,A CLR A

MOVC A,@A+DPTR （2）外部RAM20H单元的内容传送到R0

MOV R0,#20H MOV R0,A MOVX A,@R0 （6）ROM2000H单元的内容传送到内部RAM20H单元 MOV R0,A MOV DPTR,#2000H

CLR A （3）外部RAM20H单元的内容传送到内

MOVC A,@A+DPTR 部RAM20H单元

MOV R0,#20H MOV 20H,A MOVX A,@R0 （7）ROM2000H单元的内容传送到外部RAM20H单元 MOV 20H,A MOV DPTR,#2000H

CLR A （4）外部RAM1000H单元内容传送到内

MOVC A,@A+DPTR 部RAM20H单元

MOV DPTR,#1000H MOV R0,#20H MOVX A,@DPTR MOVX @R0,A MOV 20H,A

3．3 间接转移指令JMP @A+DPTR有何优点？为什么它能代替众多的判跳指令？试举例说明。

答：该间接转移指令的转移地址由A的内容和数据指针DPTR的内容之和决定，且两者都是无符号数，由DPTR决定多分支转移程序的首地址，由A的不同值实现多分支转移。因为可以根据A的内容进行分支转移，所以可以替代众多判跳指令。

如：根据A的内容调用相应的程序，如A为0调用OP0，A为1调用OP1，这里A的值小于128。 MOV DPTR,#OPTAB

2

RL JMP

A

@A+DPTR …

OPTAB: ACALL OP0 ACALL OP1 ACALL OP2 …

3．4 设内部RAM的30H单元的内容为40H，即（30H）＝40H，还知（40H）＝10H，（10H）＝00H，端口P1＝0CAH。问执行以下指令后，各有关存储器单元、寄存器以及端口的内容（即R0、R1、A、B、P1以及40H、30H、10H单元的内容）。

MOV R0,#30H ；（R0）＝30H MOV A,@R0 ；（A）＝（30H）＝40H MOV R1,A ；（R1）＝40H MOV B,@R1 ；（B）＝（40H）＝10H MOV @R1,P1 ；（40H）＝0CAH MOV P2,P1 ；（P2）＝0CAH MOV 10H,#20H ；（10H）＝20H MOV 30H,10H ；（30H）＝20H

3．5 已知8751单片机的P1口为输出，经驱动电路接有8只发光二极管。当输出位是1时，发光二极管点亮；输出位是0时发光二极管熄灭。试分析下述程序的执行过程及发光二极管的发光情况。 LP: MOV P1,#81H ;1000 0001B LCALL DELAY LCALL DELAY MOV P1,#24H ;0010 0100B MOV P1,#42H ;0100 0010B LCALL DELAY LCALL DELAY MOV P1,#42H ;0100 0010B MOV P1,#24H ;0010 0100B LCALL DELAY

LCALL DELAY SJMP LP

MOV P1,#18H ;0001 1000B

答：程序执行MOV P1,#DATA后，根据DATA的每位的值点亮相应的LED，调用延时程序使点亮的LED保持一段时间。LED发光的情况为：每次同时点亮两个LED并从两边向中间移动，然后再向两边移动，并一直循环。

3．6 在上题中，若系统的晶体振荡器频率为6MHz，求子程序DELAY的延时时间。

DELAY: MOV R2,#0FAH ；①2μS L1: MOV R3,#0FAH ；②2μS L2: DJNZ R3,L2 ；③4μS DJNZ R2,L1 ；④4μS RET ；⑤4μS 0FAH＝250D

其中③执行250次，执行时间为250×4μS

其中②③④循环250次，该循环执行时间为（2＋250×4＋4）×250μS

加上①和⑤的执行时间，DELAY的延时时间为2＋（2＋250×4＋4）×250＋4＝251.506ms 延时程序的设计： 首先设计内循环： MOV R3,#data1 ;2μs NOP ;2μs DJNZ R3,$ ;4μs×data1 延时时间t1＝2＋2＋4×data1＝4×（data1＋1）＝1000μs＝1ms，则data1＝249

3

若需要大于1ms时间，则先增加一层循环 MOV R2,#data2 ;2μs L1: MOV R3,#data1 ;2μs NOP ;2μs DJNZ R3,$ ;4μs×data1 DJNZ R2,L2 ;（4μs＋t1）×data2

延时时间为：2＋（4μs＋t1）×data2＝2＋[4μs＋4×（data1＋1）]×data2＝ ＝2＋4×（data1＋2）×data2＝250ms，这里将data1修正为248， 得

2＋4×（248＋2）×data2＝2＋1000×data2＝250ms则data2＝250

3．7 根据图3-3线路，试设计灯亮移位程序，使8只发光二极管每次亮一个，循环右移或左移，一个一个地亮，循环不止。

MOV A,#80H

DIS: MOV P1,A

ACALL DELAY RR A AJMP DIS

3．8 设逻辑运算表达式为：

Y?A?(B?C)?D?(E?F)

其中变量A，B，C分别为P1.0、P1.4、定时器1溢出标志TF1，D，E，F分别为22H.0、22H.3、外中断方式标志IE1；输出变量为P1.5。试编写实现上述逻辑功能的程序段。

MOV C,P1.4

ORL C,/TF1 ；(B?C) ANL C,P1.0 MOV F0,A MOV C,22H.3

ORL C,/IE1

；A?(B?C)

；用户自定义标志位，暂存数据 ；(E?F)

ANL C,22H.0 ；D?(E?F) CPL C ；D?(E?F)

ORL C,/F0 ；A?(B?C)?D?(E?F) MOV P1.5,C

4．1 试设计数据块传送程序，将起始地址为0400H的100个连续单元中的内容送到以4000H为首址的区域中去

解：分析：地址为16位，且进行数据传送，所以连续单元应为外部的存储器，只能使用外部数据传送指令，由于源和目的地址都为16位，所以要保存DPTR的值，但源低8位和目的低8位相同，可以用一个寄存器保存。

MOV R0,#00 NEXT: MOV DPH,#04H

MOV DPL,R0 MOVX A,@DPTR MOV DPH,#40H MOVX @DPTR,A INC R0

CJNE R0,#100,NEXT

4．2 试编写程序，计算片内RAM区40H～47H8个单元中数的算术平均值，结果存放在4AH中。

解：分析：8个数总和最大值为FFH×8＝7F8H，所以求和时必须用两字节加法，设R7保存和高8位，R6保存低8位，求和后再除以8即得算术平均值，这里需使用16/8除法，但因为除数为23，所以可以直

4

接通过算术右移3位实现除以8，前提存储的数据为无符号数。

MOV R0,#40H

MOV R6,#00H ;和低字节清零 MOV R7,#00H ;和高字节清零 NEXT : MOV A,@R0 ;取出一个字节 INC R0 ;地址指针下移 ADD A,R6 ;低字节求和 MOV R6,A ;保存和的低字节 CLR A ADDC A,R7 ;如果低字节求和有进位，则加至高字节 MOV R7,A ;保存和的高字节 CJNE R0,#48H,NEXT MOV R1,#03H ;循环移位3次，实现除以8 DIV8: CLR C MOV A,R7 RRC A ;高字节先移位，将D0移至C MOV R7,A MOV A,R6 RRC A ;将C移入低字节的D7，从而实现16位数据的移位 MOV R6,A DJNZ R3,DIV8

16位除以8位除法子程序：

被除数R6R5，除数R4，商R3R2，余数R1 DIV168: JC NEXT MOV R3,#00H MOV A,R2 MOV R1,#00H ADD A,#01H NEXT2: MOV R2,A CLR C JNC NEXT2 MOV A,R5 INC R3 SUBB A,R4 AJMP NEXT2 MOV R5,A NEXT: MOV A,R5 MOV A,R6 ADD A,R4 SUBB A,#00H MOV R1,A MOV R6,A RET

4．3 设有两个长度为15的数组，分别存放在0200H和0500H为首地址的存储区域中，试编写程序求其对应项之和，结果存放在以0300H为首地址的存储区域中。

解：分析：0200H和0500H都是片外地址，必须利用MOVX指令获取数据，这将导致DPTR使用不方便，解决办法：

（1）0200H，0500H和0300H低字节地址相同，可以共用DPL，DPH单独处理； （2）可以考虑先将两个存储区的数据先转移到内部RAM中，然后再进行运算。

这里只是求对应项之和，并不是多位数求和，两数相加，可能产生进位，这里应该只考虑没有进位的情况。

这里采用第一种方法

5

百度搜索“70edu”或“70教育网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，70教育网，提供经典综合文库单片机原理及应用作业参考答案在线全文阅读。