单片机原理与应用赵德安习题答案

第一章习题

2.根据程序存储器的差别，单片机可以分为哪几种类型

答：MCS-51系列单片机按片内不同程序存储器的配置来分，可以分为以下3种类型：

①片内带Mask ROM(掩膜ROM)型：8051、80C51、8052、80C52。此类芯片是由半导体厂家在芯片生产过程中，将用户的应用程序代码通过掩膜工艺制作到ROM中。其应用程序只能委托半导体厂家“写入”，一旦写入后不能修改。此类单片机适合大批量使用。

②片内带EPROM型：8751、87C51、8752。此类芯片带有透明窗口，可通过紫外线擦除存储器中的程序代码，应用程序可通过专门的编程器写入到单片机中，需要更改时可擦除重新写入。此类单片机价格较贵，不宜于大批量使用。

③片内无ROM(ROMLess)型：8031、80C31、8032。此类芯片的片内没有程序存储器，使用时必须在外部并行扩展程序存储器存储芯片。此类单片机由于必须在外部并行扩展程序存储器存储芯片，造成系统电路复杂，目前较少使用。

3.单片机的主要特点是什么它适宜构成通用微机系统还是专用微机系统为什么

答：单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。其主要特点如下：

1、价格便宜。10元以内计算机。

2、功能不大。只能专用在适用的领域。但在适用的领域中，性价比却是最

佳。

3、可靠性高，抗干扰能力强。

4、功耗比较低。对电源要求低。适用面广。

5、外围扩展能力强。可以应用到不同的控制系统中。

根据其特点可知，单片机功能不大，适宜构成专用微机系统。

4.研制微机应用系统时，应如何选择单片机的型号

答：在单片机应用研究系统开发中，单片机是整个设计的核心。设计者需要为单片机安排合适的外部器件，同时还需要设计整个控制软件，因此选择合适的单片机型号很重要。目前，市场上的单片机种类繁多，在进行正式的单片机应用研究系统开发之前，需要根据不同单片机的特性，从中作出合理的选择。所以在单片机选型时，主要需要注意以下几点：

1.仔细调查市场，尽量选用主流的、货源充足的单片机型号，这些器件使用比较广泛，有许多设计资料供学习或参考。

2.尽量选择所需硬件集成在单片机内部的型号，例如ADC、DAC、I2C、SPI 和USB等。这样便于整个控制系统的软件管理，减少外部硬件的投入，缩小整体电路板的面积，从而减少总体投资等。

3.对于手持设备，移动设备或者其他需要低功耗的设备，尽量选择低电压、低功耗的单片机型号，这样可以减少能量的消耗，延长设备的使用寿命。

4.在资金等条件允许的情况下，尽量选择功能丰富，扩展能力强的单片机，这样便于以后的功能升级和扩展。

5.对于体积有限制的产品，尽量选择贴片封装的单片机型号，这样可以减少电路板面积，从而降低硬件成本，同时也有助于电磁兼容设计。

第二章

1、分别写出一个MCS-51中ROM、EPROM、无ROM型单片机的型号和内部资源。其中哪个产品内部具有固化的软件该软件能否被所有用户所使用怎样使用该种产品

答：①片内带Mask ROM(掩膜ROM)型：8051、80C51、8052、80C52。此类芯片是由半导体厂家在芯片生产过程中，将用户的应用程序代码通过掩膜工艺制作到ROM中。其应用程序只能委托半导体厂家“写入”，一旦写入后不能修改。

②片内带EPROM型：8751、87C51、8752。此类芯片带有透明窗口，可通过紫外线擦除存储器中的程序代码，应用程序可通过专门的编程器写入到单片机中，需要更改时可擦除重新写入。

③片内无ROM(ROMLess)型：8031、80C31、8032。此类芯片的片内没有程序

存储器，使用时必须在外部并行扩展程序存储器存储芯片。

其中8051、80C51、8052、80C52等产品具有固化软件，该软件不能被所有用户所使用，应用程序只能委托半导体厂家“写入”，

3.什么是堆栈8032的堆栈区可以设在什么地方一般应设在什么区域如何实现试举例说明。

答：堆栈是在片内RAM中专门开辟出来的一个区域，数据的存取是以"后进先出"的结构方式处理的。实质上，堆栈就是一个按照"后进先出"原则组织的一段内存区域。

8032的堆栈区原则上可以设在内部RAM中的00H-FFH的任意区域内，一般应设在30H-7FH的范围内。通过赋值的方式实现，如：MOV SP，#60H。

的内部RAM中，哪些可以作为数据缓冲区

在8031内部RAM中工作寄存器区 00H~1FH和位寻址区 20H~2FH 可以作为数据缓冲区。

单片机构成系统时，程序存储器的容量最大是多少

答：MCS-51单片机构成系统时，程序存储器的容量最大是64KB。

7.当单片机系统的程序存储器的容量为8KB时，程序存储器的开始地址为

多少

答：单片机内部无ROM时，（EA/=0时，只访问外部ROM）ROM为外部ROM,开始地址为0000H-1FFFH,（8KB=213=8192D=2000H,故，地址为2000H-1=1FFFH。)单片机内部有ROM,一般为4KB,地址范围为0000H-0FFFH,外部ROM的开始地址为1000H-1FFFH。（EA/=1时）

9.当单片机系统外部数据存储器的容量为8KB时，数据存储器的开始地址一定要是0000H吗

答：不一定，只有是间隔1FFFH个字节，都可以.

第三章

1. 指出下列指令中划线操作数的寻址方式和指令的操作功能

MOV A, #78H；立即寻址，将立即数送入累加器A

MOV A, 78H；直接寻址，将内部RAM 78H单元内容送累加器A

MOV A, R6；寄存器寻址，将R6内容送累加器A

INC @R0；寄存器间接寻址，将指针R0指向的内部RAM单元内容加1 PUSH ACC；寄存器寻址，将累加器A的内容入栈

RL A；寄存器寻址，将累加器A的内容左移1位

CPL 30H；位寻址，将位变量30H的内容取反

SJMP $；相对寻址，死循环指令

MOVC A, @A+PC；基寄存器加变址寄存器间接寻址，程序存储器PC和累加器A 中内容相加，

送到累加器A

2. 指出下列指令中哪些是非法的

DEC DPTR DEC DPL

MOV A, @R2 MOV A, @R1

MOV R1, @R0 MOV A, @R0

MOV , 30H MOV , C或者MOV C, 30H

MOV #30H, A MOV A, #30H

MOV OV, 30H MOV ，C

MOV A, @A+DPTR MOVC A, @A+DPTR

RRC 30H RRC A 所有的移位指令均是对累积器A进行的。

RL B RL A

XRL C, 30H 错，因为位操作指令中，没有位的异或运算

3. 如何将1个立即数30H送入内部RAM 90H单元如何将立即数送特殊功能寄存器P1

(1) MOV R0, #90H

MOV @R0, #30H 能不能直接 MOV 90H, #30H不能，因为内部RAM的高128字节只能用寄存器间接寻址。

(2) MOV P1, #30H

4. 执行下列一段程序后，试分析有关单元内容。

MOV PSW, #0；PSW=00H

MOV R0, #30H；(R0)=30H

MOV 30H, #40H (30H)=40H

MOV 40H, #50 (40H)=50H

MOV A, @R0 (A)=40H

ADDC A, #0CEH (A)=40H+0CEH+0=0EH PSW=B=85H

INC R0 (R0)=31H

执行结果：(R0)=31H, (30H)=40H, (40H)=50, (A)=0EH, (PSW)=85H

这里特别注意OV的值。在带符号数的加减运算中，OV=1表示加减运算超出了累积器A所能表示的有符号数范围（-128-+127），即产生了溢出，因此运算结果是错误的；反之，OV=0表示运算结果正确，即无溢出产生。OV=CY和CY1的异或。其中CY1为第六位向第七位是否有进位或借位，有，为CY1=1，没有，CY1=0。执行加法ADD时，当位6向位7进位，而位7不向C进位时，OV=1。或者位6不向位7进位，而位7向C进位时，同样OV=1。

5. 试编写一段程序，内部RAM 40H、41H单元内容传送到外部RAM 2000H、2001H 单

元中。

MOV DPTR, #2000H

MOV R0, #40H

MOV A, @R0

MOVX @DPTR, A

INC R0

INC DPTR

MOV A, @R0

MOVX @DPTR, A

6. 试编写一段程序，根据累加器A的内容，到程序存储器1000H起始的表格中取一双字

节数，送内部RAM 50H、51H单元。

MOV DPTR, #1000H

PUSH ACC

MOVC A, @A+DPTR

MOV 50H, A

POP ACC

INC DPTR

MOVC A, @A+DPTR

MOV 51H, A

7. 试编写一段程序，进行两个16位数的相减运算：6483H-56E2H。结果高8位存在内部

RAM 40H，低8位存41H。

CLR C

MOV A, #83H

SUBB A, #0E2H

MOV 41H, A

MOV A, #64H

SUBB A, #56H

MOV 40H, A

8. 试编写一段程序，将30H、31H单元中存放的BCD数，压缩成一个字节（原30H单元

内容为高位），并放入30H单元。

MOV A, 30H

SWAP A

ORL A, 31H

9. 试编写一段程序，将30H~32H单元中的压缩BCD拆成6个单字节BCD数，并放入

33H~38H单元。

MOV SP, #60H

MOV A, 30H

MOV R0, #33H

ACALL H2ASC

MOV A, 31H

ACALL H2ASC

MOV A, 32H

ACALL H2ASC

SJMP $

H2ASC: MOV B, A

ANL A, #0FH

MOV @R0, A

INC R0

MOV A, B

SWAP A

ANL A, #0FH

MOV @R0, A

INC R0

RET

10. 设晶振频率为6MHz，试编写一个延时1ms的子程序，并利用该子程序，编写一段主程序，在引脚上输出高电平宽2ms、低电平宽1ms的方波信号。

MOV SP, #60H

LOOP: SETB

ACALL DELAY

ACALL DELAY

CLR

ACALL DELAY

SJMP LOOP

DELAY: MOV R0, #248; 1T

DJNZ R0, $; 2T

NOP; 1T

RET 2T 延时计算：1T+248*2T+1T+2T=500T=1ms

第四章

5.晶振为12MHz，用T0产生1ms的定时，可以选择哪几种方式分别写出定时器的方式字和计数初值。如需要1s的定时，应如何实现

答：由于定时器工作在方式2和方式3下时的最大定时时间只有，因此要想获得1ms的定时时间，定时器必须工作在方式0或方式1。

=12×1/12×10-6s=1?s

机器周期为T

计数

若采用方式0，定时器的方式字TMOD为：00H,根据公式可得定时器的计数初值为：

=213－1*103/1=7192=1C18H

TC= M－T/ T

计数

即：TH0应装＃0E0H；TL0应装#18H（高三位为0）

若采用方式1，定时器的方式字TMOD为：01H,根据公式可得定时器的计数初值为：

TC= M－T/ T

=216－1*103/1=64536=FC18H

计数

即：TH0应装＃0FCH；TL0应装#18H

如需要1s的定时，可以采用循环定时，增加循环次数。

第五章

1.若晶振为6MHz，试编写一个2ms延时子程序。

DELAY: MOV R0, #498; 1T

DJNZ R0, $; 2T

NOP; 1T

RET 2T 延时计算：1T+498*2T+1T+2T=1000T=2ms

6. 试设计一个n字节的无符号十进制数加法子程序，其功能为将（R0）和（R1）指出的

内部RAM中两个n字节压缩BCD码无符号十进制数相加，结果存放于被加数单元中。子程序入口时，R0，R1分别指向被加数和加数的低位字节，字节数n存于R2，出口时R0指向和的最高位字节，CY为进位位。

LEN EQU 30

ORG 0000H

AJMP MAIN

ORG 0030H

MAIN: MOV SP. #60H

MOV R2, #LEN

ACALL ADD_NBYTE

SJMP $

ADD_NBYTE: CLR C

LOOP: MOV A, @R0

ADDC A, @R1

DA A

MOV @R0, A

INC R0

INC R1

DJNZ R2, LOOP

RET

END

11. 试设计一个子程序，其功能为将（R0）指出的内部RAM中6个单字节正整数按从小到

大的次序重新排列。

S_2_L: MOV R4, #5

CLR F0

PUSH 00H ;R0入栈

POP 01H ;出栈赋给R1

INC R1

LOOP0: MOV A, R4

MOV R5, A

LOOP1: MOV A, @R0

MOV B, A

MOV A, @R1

CJNE A, B, NEXT

SJMP NOCH

NEXT: JNC NOCH

SETB F0

MOV @R0, A

XCH A, B

MOV @R1, A

NOCH: INC R0

INC R1

DJNZ R5, LOOP1

JNB F0, HALT

DJNZ R4, LOOP0

HALT: RET