嵌入式微控制器课后习题答案第二章高玉芹
嵌入式习题答案(DOC)
6.用汇编语言编写程序，求1到50的累加和。
答：
1
32
R50x40003005
R00
R11
LOOP
BLOOP
R001
R111
R150
R0,[R5]
B.
7.请说明汇编语句R2,[R04]和R2,[R04]！的区别。
答：状态：处理器执行32位的字对齐的指令；状态：处理器执行16位的半字对齐的指令。
指令集和指令集均有切换处理器状态的指令。
从状态转换到状态：
R0, 1
R0
8.处理器有哪些工作模式？哪些是特权模式？哪些是异常模式？
答：体系结构支持7种工作模式（），分别为用户模式（）、快中断模式（）、中断模式（）、管理模式（）、数据访问终止模式（）、系统模式（）、及未定义指令中止模式（）。除去用户模式外的其他6种处理器工作模式称为特权模式（）。除去用户模式和系统模式以外的5种处理器工作模式称为异常模式（）
答：第2个操作数的三种形式如下。立即数，例如：R00x0000F200；寄存器方式，例如：R1，R1，R2；寄存器移位方式，例如：R112 R3。
3.请分别写出调用子程序、子程序返回所使用的指令，并简述所用指令的工作过程。
答：用指令调用子程序。指令先将下一条指令的地址拷贝到R14（即）连接寄存器中，然后跳转到指定地址运行指令。子程序返回的指令是：,。
答：8[R0+4]2；R0不变
32[R0+4]=R2；R00+4
32[]表示存储器的存储单元中存放的32位字数据，16[]表示存储器的存储单元中存放的16位半字数据，8[]表示存储器的存储单元中存放的8位字节数据
嵌入式系统课后答案整理版
第一章思考与练习1、举出3个书本中未提到的嵌入式系统的例子。
答:红绿灯控制，数字空调,机顶盒2、什么叫嵌入式系统嵌入式系统：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
3、什么叫嵌入式处理器？嵌入式处理器分为哪几类？嵌入式处理器是为完成特殊的应用而设计的特殊目的的处理器。
嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Un it, EMPU)嵌入式微控制器(Microco ntroller Un it, MCU)嵌入式 DSP 处理器(Embedded Digital Signal Processor, EDSP)嵌入式片上系统(System On Chip)4、什么是嵌入式操作系统？为何要使用嵌入式操作系统？是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序，首先，嵌入式实时操作系统提高了系统的可靠性。
其次，提高了开发效率，缩短了开发周期。
再次，嵌入式实时操作系统充分发挥了 32位CPU的多任务潜力。
第二章1、嵌入式系统项目开发的生命周期分哪几个阶段？各自的具体任务是什么？项目的生命周期一般分为识别需求、提出解决方案、执行项目和结束项目4个阶段。
识别需求阶段的主要任务是确认需求，分析投资收益比，研究项目的可行性，分析厂商所应具备的条件。
提出解决方案阶段由各厂商向客户提交标书、介绍解决方案。
执行项目阶段细化目标，制定工作计划，协调人力和其他资源；定期监控进展，分析项目偏差，采取必要措施以实现目标。
结束项目阶段主要包括移交工作成果，帮助客户实现商务目标；系统交接给维护人员；结清各种款项。
2、为何要进行风险分析？嵌入式项目主要有哪些方面的风险？在一个项目中，有许多的因素会影响到项目进行，因此在项目进行的初期，在客户和开发团队都还未投入大量资源之前，风险的评估可以用来预估项目进行可能会遭遇的难题。
需求风险；时间风险；资金风险；项目管理风险 3、何谓系统规范？制定系统规范的目的是什么？规格制定阶段的目的在于将客户的需求，由模糊的描述，转换成有意义的量化数据。
嵌入式课后习题答案
第1章●列举并描述5个通常包含嵌入式系统的不同市场；每个市场举出4个设备的例子。
1．消费类电子产品：数字与模拟电视机顶盒（DVD、VCR、电缆接线盒等）厨房用具（电冰箱、电烤箱、微波炉）全球定位系统2．医疗：输液泵、透析机、修复术设备、心脏监视器3．网络：路由器、集线器、网关、交换机4．办公自动化：传真机、复印机、打印机、扫描仪●列举并描述大多数嵌入式系统项目基于的4种开发模型。
·宇宙大爆炸（big -bang）模型：在这一模型中，在开发一个系统之前或者开发系统过程中，基本上没有安排好的规划或工作程序。
·编码与改错（code-and-fix）模型：在这一模型中，定义了产品需求，但是在开始开发之前没有安排好正式的工作程序。
·瀑布（waterfall）模型：在这一模型中，存在一个按步骤开发系统的工作程序，其中一个步骤的结果流入下一个步骤。
·螺旋（spiral）模型：在这一模型中，存在一个按步骤开发系统的工作程序，并且贯穿各个步骤获取反馈并加入到工作程序之中。
●嵌入式系统设计与开发生命周期模型（4页图1-1）：1.该模型基于的开发模型是：流行的瀑布模型和螺旋行业模型的组合2.该模型中有四个阶段：·创建体系结构·实现体系结构·测试系统·维护系统创建体系结构有6个时段：具有坚实的技术基础（时段1）理解体系结构业务周期（时段2）定义体系结构模式和参考模型（3）定义体系性结构（4）编写体系结构文档（5）分析并评估体系结构（6）●嵌入式系统模型（Embedded Systems Model ）包含位于嵌入式电路板上的所有主要的物理部件●列举可以用来收集嵌入式系统设计信息的6种信息来源：Internet、嵌入式系统杂志的文章、嵌入式系统会议、数据手册、用户手册、编程手册以及原理图●模块化的体系结构表示为什么是有用的：表示为通常用来构建整个嵌入式项目的结构●嵌入式系统的体系结构（architecture）是对嵌入式设备的一种抽象(abstraction)，它通常不体现具体的实现信息，列入软件源代码或硬件电路设计。
嵌入式微控制器课后习题答案第二章高玉芹
第二章课后习题自动化朱秀红1.AT89系列的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？CPU就是如何对不同空间进行寻址的？单片机的片内数据存储器地址范围就是00H-FFH,有256B。
对于51系列高128B 被特殊功能寄存器占用。
对于52系列,高128B与特殊功能寄存器地址重叠,相同的地址,物理上就是分开独立的。
存储器划分与特点:（1）低128B RAM区(00H--7FH)1）工作寄存器组区(00H--1FH):最低的32个单元就是4个通用工作寄存器组,每个寄存器组包括8个寄存器,编号为R0--R7,PSW中的RS0与RS1用来确定当前使用哪一个寄存器组。
某一个时刻只能使用其中一个寄存器组,系统复位后指向工作寄存器组02）位寻址区(20H--2FH):位地址的表示形式:一种采用位地址的表示形式;一种采用字节地址(20H--2FH)、位数的表示形式特点:该区域每个单元可以作为一般用户RAM区RAM单元整体使用;该区域的每一位可以作为单独的可寻址位单独使用3）用户RAM区(30H--7FH):可供用户作为数据存储区,这区域的操作指令丰富,数据处理灵活方便,就是非常宝贵的资源。
但就是,如果堆栈指针初始化时设置在这个区域,要留出足够的字节单元作为堆栈区,以防止在数据存储时,破坏堆栈的内容。
寻址方式:低128B(00H--7FH)可通过直接与间接寻址方式访问高128B(80H--FFH)直接寻址方式访问特殊功能寄存器(SFR);间接寻址访问高128B RAM（2）高128B的特殊功能寄存器(SRF)区1)在该区域中除了SFR之外剩余的空闲单元用户不得使用2)必须使用直接寻址的方式对SFR进行访问,可使用寄存器名称3)具有位地址与位名称的SFR才可以位寻址SFR“字节地址、位”直接使用位地址表示;使用位名称表示;使用SFR“字节地址、位”形式表示;使用SFR“名称、位”表示2.PSW包含哪些程序状态信息？这些状态信息的作用就是什么？PSW就是一个8位的寄存器,包含各种程序状态信息,相当于一个标志寄存器,以供程序查询与判别CY AC F0 RS1 RS0 0V --- P CY(PSW、7):进位标志,在执行某些算术与逻辑指令时可以被硬件与软件置位与清零,CY在布尔处理机中被认为就是位累加器AC(PSW、6):辅助进位标志,当进行加法或减法操作时而产生低4位向高4位数进位或借位时,AC将被硬件置位,否则被清零F0(PSW、5):用户标志位。
《嵌入式》课后习题答案
第一章1. 简述嵌入式的定义以应用为中心、以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
2. 举例说明嵌入式系统的“嵌入性” 、“专用性” 、“计算机系统”的基本特征。
按照嵌入式系统的定义，嵌入式系统有3个基本特点，即“ 嵌入性”、“ 专用性”与“ 计算机”。
“嵌入性”由早期微型机时代的嵌入式计算机应用而来，专指计算机嵌入到对象体系中，实现对象体系的智能控制。
当嵌入式系统变成一个独立应用产品时，可将嵌入性理解为内部嵌有微处理器或计算机。
“计算机”是对象系统智能化控制的根本保证。
随着单片机向MCU SoC发展，片内计算机外围电路、接口电路、控制单元日益增多，“专用计算机系统”演变成为“内含微处理器”的现代电子系统。
与传统的电子系统相比较，现代电子系统由于内含微处理器，能实现对象系统的计算机智能化控制能力。
“专用性”是指在满足对象控制要求及环境要求下的软硬件裁剪性。
嵌入式系统的软、硬件配置必须依据嵌入对象的要求，设计成专用的嵌入式应用系统。
3. 简述嵌入式系统发展各阶段的特点。
（1）无操作系统阶段：使用简便、价格低廉；（2）简单操作系统阶段：初步具有了一定的兼容性和扩展性，内核精巧且效率高，大大缩短了开发周期，提高了开发效率。
（3）实时操作系统阶段：系统能够运行在各种不同类型的微处理器上，具备了文件和目录管理、设备管理、多任务、网络、图形用户界面Graphic User Interface ，GUI ）等功能，并提供了大量的应用程序接口Application Programming Interface ，API ），从而使应用软件的开发变得更加简单。
（4）面向Internet 阶段：进入21 世纪，Internet 技术与信息家电、工业控制技术等的结合日益紧密，嵌入式技术与Internet 技术的结合正在推动着嵌入式系统的飞速发展4. 简述嵌入式系统的发展趋势。
2014中南大学嵌入式微控制器技术参考答案
中南大学考试试卷--评分标准2014 --2015 学年一学期;嵌入式微控制器技术课程 56 学时;考试形式：开卷专业年级：自动化、测控、电气12级 ;总分100分，占总评成绩70 %;时间120分钟试卷由两部分组成，第一部分是有关AT89S51/2微控制器，第二部分是有关TMS320F2812DSP。
第一部分AT89S51/2微控制器一、填空题：（每空1分，共13分）1、AT89S52微控制器的一个机器周期包含了( 6)个状态周期，( 12)个振荡器周期。
2、执行MOVX @DPTR，A指令，控制信号PSEN、RD、WR的电平状态分别为（高、高、低）。
3、串行口控制寄存器SCON的SM0、SM1和SM2位为101时，此时接收数据送入SBUF的条件是（第9位数据为1（或RB8=1）），串行口波特率是由( 振荡频率和SMOD位一起确定)确定，如有第9位数据（校验位）应该从（RB8）读取。
4、根据AT系列微控制器的命名规则，命名为AT89LV51-24PI微控制器，其电路生产工艺是( CMOS )，封装形式和引脚数目是( DIP40 )，运行电压可以低至( 2.7或3.3 )V，内置程序存储器类型为( FLASH )。
5、AT89S52微控制器单片机的P0和P2口除了可以进行I/O操作外，在系统外扩时，可作为( 数据与地址线)，此时（P0口）是数据与地址复用口，可通过（ALE ）控制信号将地址锁存。
二、简答题（10分）如果AT89S52微控制器需要按某一标准波特率（如9600bit/s，19200bit/s等）与其它系统进行串行通信，此时该微控制器晶振频率有什么特别要求，并用具体计算实例说明之。
本题答案：此时微控制器晶振频率要满足在通过定时器计数初值分频后能产生指定的标准波特率（也可直接回答晶振频率一般选择11.0592M）。
（4分）具体计算实例：波特率计算式为：2SMOD*f osc/(32*12*(28-a))选择晶振频率f osc为11.0592M，计数初值a=FDH，SMOD=0或者/1，就可得到标准波特率9600bit/s或者19200bit/s。
嵌入式系统课后习题-部分答案(PDF)
第一章1-1.简述嵌入式系统的定义。
嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
1-2.简述嵌入式系统的组成。
从体系结构上看，嵌入式系统主要由嵌入式处理器、支撑硬件和嵌入式软件组成。
其中嵌入式处理器通常是单片机或微控制器，支撑硬件主要包括存储介质、通信部件和显示部件等，嵌入式软件则包括支撑硬件的驱动程序、操作系统、支撑软件及应用中间件等。
嵌入式系统的组成部分是嵌入式系统硬件平台、嵌入式操作系统和嵌入式系统应用。
嵌入式系统硬件平台为各种嵌入式器件、设备（如ARM 、PowerPC、Xscale、MIPS等）；嵌入式操作系统是指在嵌入式Linux、uCLinux、WinCE等。
1-3.ARM7处理器使用的是（ARMv4）指令集。
ARM7内核采用冯·诺依曼体系结构，数据和指令使用同一条总线。
内核有一条3级流水线，执行ARMv4指令集。
1-6.ARM9采用的是（5）级流水线设计。
存储器系统根据哈佛体系结构（程序和数据空间独立的体系结构）重新设计，区分数据总线和指令总线。
第二章2-1.简述ARM可以工作在几种模式。
ARM处理器共有7种工作模式：用户模式（User）、快速终端模式（FIQ）、外部中断模式（IRQ）、特权模式（svc）、数据访问中止模式（Abort）、未定义指令中止模式（Undef）、系统模式（System）。
除用户模式外其他6种模式称为特权模式。
在特权模式下，程序可以访问所有的系统资源，也可以任意地进行处理器模式切换。
再除去系统模式，其余5种模式又称为异常模式。
2-2.ARM核有多少个寄存器？ARM处理器有如下37个32位长的寄存器：（1）30个通用寄存器；（2）6个状态寄存器：1个CPSR（Current Program Status Register，当前程序状态寄存器），5个SPSR（Saved Program Status Register，备份程序状态寄存器）；（3）1个PC（Program Counter，程序计数器）。
单片机原理及应用_第二版_课后习题答案
第1章单片机概述参考答案1．答：微控制器，嵌入式控制器2．答：CPU、存储器、I/O口、总线3．答：C4．答：B5．答：微处理器、微处理机和CPU它们都是中央处理器的不同称谓，微处理器芯片本身不是计算机。
而微计算机、单片机它们都是一个完整的计算机系统，单片机是集成在一个芯片上的用于测控目的的单片微计算机。
嵌入式处理器一般意义上讲，是指嵌入系统的单片机、DSP、嵌入式微处理器。
目前多把嵌入式处理器多指嵌入式微处理器，例如ARM7、ARM9等。
嵌入式微处理器相当于通用计算机中的CPU。
与单片机相比，单片机本身（或稍加扩展）就是一个小的计算机系统，可独立运行，具有完整的功能。
而嵌入式微处理器仅仅相当于单片机中的中央处理器。
为了满足嵌入式应用的特殊要求，嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基本是一样的，但在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都做了各种增强。
6．答：MCS-51系列单片机的基本型芯片分别：8031、8051和8071。
它们的差别是在片内程序存储器上。
8031无片内程序存储器、8051片内有4K字节的程序存储器ROM，而8751片内有集成有4K字节的程序存储器EPROM。
7．答：因为MCS-51系列单片机中的“MCS”是Intel公司生产的单片机的系列符号，而51系列单片机是指世界各个厂家生产的所有与8051的内核结构、指令系统兼容的单片机。
8．答：相当于MCS-51系列中的87C51，只不过是AT89S51芯片内的4K字节Flash 存储器取代了87C51片内的4K字节的EPROM。
9．单片机体积小、价格低且易于掌握和普及，很容易嵌入到各种通用目的的系统中，实现各种方式的检测和控制。
单片机在嵌入式处理器市场占有率最高，最大特点是价格低，体积小。
DSP是一种非常擅长于高速实现各种数字信号处理运算（如数字滤波、FFT、频谱分析等）的嵌入式处理器。
由于对其硬件结构和指令进行了特殊设计，使其能够高速完成各种复杂的数字信号处理算法。
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第二章课后习题
自动化朱秀红
1.AT89系列的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CPU是如何对不同空间进行寻址的
单片机的片内数据存储器地址范围是00H-FFH，有256B。
对于51系列高128B 被特殊功能寄存器占用。
对于52系列，高128B与特殊功能寄存器地址重叠，相同的地址，物理上是分开独立的。
存储器划分和特点：
（1）低128B RAM区（00H--7FH）
1）工作寄存器组区(00H--1FH)：最低的32个单元是4个通用工作寄存器组，每个寄存器组包括8个寄存器，编号为R0--R7，PSW中的RS0和RS1用来确定当前使用哪一个寄存器组。
某一个时刻只能使用其中一个寄存器组，系统复位后指向工作寄存器组0
2）位寻址区（20H--2FH):
位地址的表示形式：一种采用位地址的表示形式；一种采用字节地址（20H--2FH）.位数的表示形式
特点：该区域每个单元可以作为一般用户RAM区RAM单元整体使用;
该区域的每一位可以作为单独的可寻址位单独使用
3）用户RAM区（30H--7FH）:可供用户作为数据存储区，这区域的操作指令丰富，数据处理灵活方便，是非常宝贵的资源。
但是，如果堆栈指针初始化时设置
在这个区域，要留出足够的字节单元作为堆栈区，以防止在数据存储时，破坏堆栈的内容。
寻址方式：低128B（00H--7FH）可通过直接和间接寻址方式访问
高128B（80H--FFH）直接寻址方式访问特殊功能寄存器（SFR）；间接寻址访问高128B RAM
（2）高128B的特殊功能寄存器（SRF）区
1）在该区域中除了SFR之外剩余的空闲单元用户不得使用
2）必须使用直接寻址的方式对SFR进行访问，可使用寄存器名称
3）具有位地址和位名称的SFR才可以位寻址SFR“字节地址.位”
直接使用位地址表示；使用位名称表示；使用SFR“字节地址.位”形式表示；使用SFR“名称.位”表示
2.PSW包含哪些程序状态信息这些状态信息的作用是什么
PSW是一个8位的寄存器，包含各种程序状态信息，相当于一个标志寄存器，以
CY:进位标志，在执行某些算术和逻辑指令时可以被硬件和软件置位和清零，CY 在布尔处理机中被认为是位累加器
AC:辅助进位标志，当进行加法或减法操作时而产生低4位向高4位数进位或借位时，AC将被硬件置位，否则被清零
F0:用户标志位。
F0是用户自定义的一个状态标志，用软件来使它置位或清零。
该标志位状态一经设定，可有软件测试F0，以控制程序的流向。
0V（）：溢出标志。
在带符号的加减中若是超出累加器A所能表示的符号数的有效范围（-128---+127）时，即产生溢出，0V=1
:程序状态字的第一位，该位含义没有定义，若用户使用这一位可以直接的位地址。
P：奇偶标志。
每个指令周期都用硬件来置位或清零，以表示累加器中1的位数的奇数。
1的位数为奇数，P置1；否则P清零.
P标志在串行通讯的数据传送有重要意义，在串行通信中常用奇偶校验的方法验证数据传输的可靠性。
3.AT89系列单片机如何实现工作寄存器组R0--R7的选择开机复位后，CPU使用的是哪组工作寄存器组它们的地址是什么
PSW中的2位RS1和RS0用来确定当前使用哪一个工作寄存器组
4.简述布尔处理存储器的空间分配，片内RAM中包含哪些可位寻址单元
布尔处理存储器的空间分配：
（1）低128RAM区：内部RAM区中的20H--2FH单元可供位寻址
（2）高128B特殊功能寄存器区：字节地址能被8整除的专用寄存器可以实现位寻址
5.堆栈有哪些功能SP的作用是什么在程序设计时为什么要对SP重新赋值
功能：主要用在子程序调用或中断处理过程中，用于保护断点和现场，实现子程序或中断的多级嵌套处理。
在CPU响应中断或调用处理程序时，会自动将断点处的16位返回地址压入堆栈。
在中断服务程序或子程序结束时，返回地址会自动由堆栈弹出，并放回到PC中，使程序从原端口处继续处理下去。
堆栈除了用于保护断电处的返回地址外，还可以用于保护一些重要的信息。
必须按照后进先出的原则存取信息，堆栈也可以作为特殊的数据交换区使用。
SP的作用：堆栈的开辟，由专门设置的堆栈指针寄存器SP指出。
原因：堆栈指针的作用就是指向栈顶元素的，通过它还可以对栈顶元素进行出栈操作。
当堆栈中的元素进行出栈或入栈操作时，都会使栈顶元素发生变化，堆栈指针SP就需要重新赋值，让其指向新的栈顶元素
6.AT89系列单片机引脚中有多少条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多少位
AT89系列单片机引脚中有32条I/O线
（1）地址总线：P0口分时复用，由P0口提供16位地址总线的低八位（A0-A7）,由P2口提供地址总线的高八位（A8-A15）
（2）数据总线：由P0口提供
（3）控制总线：P3口的第二功能（RXD,TXD,INT0，INT1，T0，T1，RD,WR）16位地址总线 8位数据总线。