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。

（3）EA/V PP：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V PP为对8751EPROM的21V编程电源输入。

（4）RST/V PD：RST是复位信号输入端，第二功能V PD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 0000HP0～P3FFH IP XX000000B IE 0X000000B TMOD 00HTCON 00H TL0 00H TH0 00H TL1 00H TH1 00HSCON 00H SBUF XXH PCON 0XXX0000B2．9 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R0MOV A,R1MOV R0,A（2）外部RAM20H单元的内容传送到R0 MOV R0,#20HMOVX A,@R0MOV R0,A（3）外部RAM20H单元的内容传送到内部RAM20H单元MOV R0,#20HMOVX A,@R0MOV 20H,A（4）外部RAM1000H单元内容传送到内部RAM20H单元MOV DPTR,#1000HMOVX A,@DPTRMOV 20H,A （5）ROM2000H单元的内容传送到R0MOV DPTR,#2000HCLR AMOVC A,@A+DPTRMOVR0,A（6）ROM2000H单元的内容传送到内部RAM20H单元MOV DPTR,#2000HCLR AMOVC A,@A+DPTRMOV 20H,A（7）ROM2000H单元的内容传送到外部RAM20H单元MOV DPTR,#2000HCLR AMOVC A,@A+DPTRMOV R0,#20HMOVX @R0,A3．3 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,#OPTABRL AJMP @A+DPTR…OPTAB: ACALL OP0ACALL OP1ACALL 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）＝30HMOV A,@R0 ；（A）＝（30H）＝40HMOV R1,A ；（R1）＝40HMOV B,@R1；（B）＝（40H）＝10HMOV @R1,P1 ；（40H）＝0CAHMOV P2,P1 ；（P2）＝0CAHMOV 10H,#20H ；（10H）＝20HMOV 30H,10H ；（30H）＝20H3．5 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 DELAYMOV P1,#42H ;0100 0010BLCALL DELAYMOV P1,#24H ;0010 0100BLCALL DELAYMOV P1,#18H ;0001 1000B LCALL DELAYMOV P1,#24H ;0010 0100B LCALL DELAYMOV P1,#42H ;0100 0010B LCALL DELAYSJMP LP答：程序执行MOVP1,#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 ；①2μSL1: MOV R3,#0FAH ；②2μSL2: DJNZ R3,L2 ；③4μSDJNZ R2,L1 ；④4μSRET ；⑤4μS0FAH＝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 ;2μsNOP ;2μsDJNZ R3,$ ;4μs×data1延时时间t1＝2＋2＋4×data1＝4×（data1＋1）＝1000μs＝1ms，则data1＝249若需要大于1ms 时间，则先增加一层循环MOV R2,#data2 ;2μsL1: MOV R3,#data1 ;2μsNOP ;2μsDJNZ R3,$ ;4μs ×data1DJNZ 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＝2503．7 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,#80HDIS:MOV P1,AACALL DELAYRR AAJMP DIS3．8 设逻辑运算表达式为：)()(F E D C B A Y +⋅++⋅=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,P1.4ORL C,/TF1 ；)(C B +ANL C,P1.0 ；)(C B A +⋅MOV F0,A ；用户自定义标志位，暂存数据MOV C,22H.3ORL C,/IE1 ；)(F E +ANL C,22H.0 ；)(F E D +⋅CPL C ；)(F E D +⋅ORL C,/F0 ；)()(F E D C B A +⋅++⋅MOV P1.5,C4．1 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,#00NEXT: MOV DPH,#04HMOV DPL,R0MOVX A,@DPTRMOV DPH,#40HMOVX @DPTR,AINC R0CJNE R0,#100,NEXT4．2 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。