单片机答案
章1 绪论
1．第一台计算机的问世有何意义？
答：第一台电子数字计算机ENIAC问世，标志着计算机时代的到来。与现代的计算机相比，ENIAC有许多不足，但它的问世开创了计算机科学技术的新纪元，对人类的生产和生活方式产生了巨大的影响。
2．计算机由哪几部分组成？
答：由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成，运算器与控制器合称为CPU。3．微型计算机由哪几部分构成？
答：微型计算机由微处理器、存储器和I/O接口电路构成。各部分通过地址总线（AB）、数据总线（DB）和控制总线（CB）相连。
4．微处理器与微型计算机有何区别？
答：微处理器集成了运算器和控制器（即CPU）；而微型计算机包含微处理器、存储器和I/O 接口电路等。
5．什么叫单片机？其主要特点有哪些？
答：在一片集成电路芯片上集成微处理器、存储器、I/O接口电路，从而构成了单芯片微型计算机，即单片机。单片机主要特点有：控制性能和可靠性高；体积小、价格低、易于产品化；具有良好的性能价格比。。
6．微型计算机有哪些应用形式？各适于什么场合？
答：微型计算机有三种应用形式：多板机（系统机）、单板机和单片机。
多板机，通常作为办公或家庭的事务处理及科学计算，属于通用计算机。
单板机，I/O设备简单，软件资源少，使用不方便。早期主要用于微型计算机原理的教学及简单的测控系统，现在已很少使用。单片机，单片机体积小、价格低、可靠性高，其非凡的嵌入式应用形态对于满足嵌入式应用需求具有独特的优势。目前，单片机应用技术已经成为电子应用系统设计的最为常用技术手段。
7．当前单片机的主要产品有哪些？各有何特点？
答：多年来的应用实践已经证明，80C51的系统结构合理、技术成熟。因此，许多单片机芯片生产厂商倾力于提高80C51单片机产品的综合功能，从而形成了80C51的主流产品地位，近年来推出的与80C51兼容的主要产品有：
? ATMEL公司融入Flash存储器技术推出的AT89系列单片机；
? Philips公司推出的80C51、80C552系列高性能单片机；
? 华邦公司推出的W78C51、W77C51系列高速低价单片机；
? ADI公司推出的ADμC8xx系列高精度ADC单片机；
? LG公司推出的GMS90/97系列低压高速单片机；
? Maxim公司推出的DS89C420高速（50MIPS）单片机；
? Cygnal公司推出的C8051F系列高速SOC单片机等。
8．简述单片机的开发过程。
答：系统需求分析，硬件方案设计，软件编程，仿真调试，实际运行。
9．单片机应用系统开发方法有哪些新方法？
答：在系统编程（ISP）技术，在应用编程（IAP）技术。
章2 80C51的结构和原理
1．80C51单片机在功能上、工艺上、程序存储器的配置上有哪些种类？
答：功能上分为基本型和增强型；
工艺上分为HMOS工艺和CHMOS工艺；
在片内程序存储器的配置上有掩膜ROM、EPROM和Flash、无片内程序存储器形式。2．80C51单片机的存储器的组织采用何种结构？存储器地址空间如何划分？各地址空间的地址范围和容量如何？在使用上有何特点？
答：采用哈佛结构，在物理上设计成程序存储器和数据存储器两个独立的空间；80C51基本型单片机片内程序存储器为4KB，地址范围是0000H-0FFFH，用于存放程序或常数；片内数据存储器为128字节RAM，地址范围是00H-7FH，用于存放运算的中间结果、暂存数据和数据缓冲；另外在80H-FFH还配有21个SFR。
3．80C51单片机的P0~P3口在结构上有何不同？在使用上有何特点？
答：作为通用I/O口时，P0、P1、P2和P3都是准双向口。
P0可以作为地址/数据总线，此时是一个真正的双向口；P2口可以作为地址线的高8位；P3口是双功能口，每条口线还具有不同的第二功能。
另外，P0口的驱动能力为8个TTL负载，而其它口仅可驱动4个TTL负载。
4．如果80C51单片机晶振频率分别为6 MHz、11.0592 MHz、12MHz时，机器周期分别为多少？
答：机器周期分别为2μs，1.085μs，1μs。
5．80C51单片机复位后的状态如何？复位方法有几种？
答：复位后，PC内容为0000H，P0口～P3口内容为FFH，SP内容为07H，SBUF内容不定，IP、IE和PCON的有效位为0，其余的特殊功能寄存器的状态均为00H。复位方法一种是上电复位，另一种是上电与按键均有效的复位。
6．80C51单片机的片内、片外存储器如何选择？
答：80C51的EA引脚为访问片内、片外程序存储器的选择端。访问片内、片外数据存储器需要采用不同的指令加以区分。
7．80C51单片机的PSW寄存器各位标志的意义如何？
答：CY：进位、借位标志。有进位、借位时CY=1，否则CY=0；
AC：辅助进位、借位标志（高半字节与低半字节间的进位或借位）；
F0：用户标志位，由用户自己定义；
RS1、RS0：当前工作寄存器组选择位；
OV：溢出标志位。有溢出时OV=1，否则OV=0；
P：奇偶标志位。存于ACC中的运算结果有奇数个1时P=1，否则P=0。
8．80C51单片机的当前工作寄存器组如何选择？
答：当前工作寄存器组的选择由特殊功能寄存器中的程序状态字寄存器PSW的RS1、RS0 来决定。
9．80C51单片机的控制总线信号有哪些？各信号的作用如何？
答：RST/VPD：复位信号输入引脚/备用电源输入引脚；ALE/PROG：地址锁存允许信号输出引脚/编程脉冲输入引脚；EA/VPP：内外存储器选择引脚/片内EPROM（或FlashROM）编程电压输入引脚；PSEN：外部程序存储器选通信号输出引脚。
10．80C51单片机的程序存储器低端的几个特殊单元的用途如何？
答：0000H：单片机复位入口地址；0003H：外部中断0的中断服务程序入口地址；000BH：定时/计数器0溢出中断服务程序入口地址；0013H：外部中断1的中断服务程序入口地址；001BH：定时/计数器1溢出中断服务程序入口地址；0023H：串行口的中断服务程序入口地址。
章3 80C51的指令系统
1．80C51系列单片机的指令系统有何特点？
答：执行时间短。1个机器周期指令有64条，2个机器周期指令有45条，而4个机器周期
指令仅有2条（即乘法和除法指令）；指令编码字节少。单字节的指令有49条，双字节的指令有45条，三字节的指令仅有17条；
位操作指令丰富。这是80C51单片机面向控制特点的重要保证。
2．80C51单片机有哪几种寻址方式？各寻址方式所对应的寄存器或存储器空间如何？
答：80C51单片机的寻址方式有七种。即：寄存器寻址、直接寻址、寄存器间接寻址、立即寻址、基址寄存器加变址寄存器变址寻址、相对寻址和位寻址。
这些寻址方式所对应的寄存器和存储空间如下表所示。
3．访问特殊功能寄存器SFR可以采用哪些寻址方式？
答：直接寻址和位寻址方式。
4．访问内部RAM单元可以采用哪些寻址方式？
答：直接寻址、寄存器间接寻址和位寻址方式。
5．访问外部RAM单元可以采用哪些寻址方式？
答：寄存器间接寻址。
6．访问外部程序存储器可以采用哪些寻址方式？
答：立即寻址、变址寻址和相对寻址方式。
7．为什么说布尔处理功能是80C51单片机的重要特点？
答：单片机指令系统中的布尔指令集、存储器中的位地址空间与CPU中的位操作构成了片内的布尔功能系统，它可对位（bit）变量进行布尔处理，如置位、清零、求补、测试转移及逻辑“与”、“或”等操作。在实现位操作时，借用了程序状态标志器（PSW）中的进位标志Cy作为位操作的“累加器”。
8．对于80C52单片机内部RAM还存在高128字节，应采用何种方式访问？
答：寄存器间接寻址方式。
9．试根据指令编码表写出下列指令的机器码。
（1）MOV A，#88H----------------74H, 88H
（2）MOV R3，50H----------------ABH,50H
（3）MOV P1，#55H----------75H,90H,55H
（4）ADD A，@R1---------------------27H
（5）SETB 12H----------------------D2H,12H
10．完成某种操作可以采用几条指令构成的指令序列实现，试写出完成以下每种操作的指令
序列。
（1）将R0的内容传送到R1；
（2）内部RAM单元60H的内容传送到寄存器R2；
（3）外部RAM单元1000H的内容传送到内部RAM单元60H；
（4）外部RAM单元1000H的内容传送到寄存器R2；
（5）外部RAM单元1000H的内容传送到外部RAM单元2000H。
答：（1）MOV A,R0
MOV R1,A
（2）MOV R2,60H
（3）MOV DPTR,#1000H
MOVX A,@DPTR
MOV 60H,A
（4）MOV DPTR,#1000H
MOVX A,@DPTR
MOV R2,A
（5）MOV DPTR,#1000H
MOVX A,@DPTR
MOV DPTR,#2000H
MOVX @DPTR, A
11．若（R1）=30H，（A）=40H，（30H）=60H，（40H）=08H。试分析执行下列程序段后上述各单元内容的变化。
MOV A，@R1
MOV @R1，40H
MOV 40H，A
MOV R1，#7FH
答：（R1）=7FH
（A）=60H
（30H）=08H
（40H）=60H
12．若（A）=E8H，（R0）=40H，（R1）=20H，（R4）=3AH，（40H）=2CH，（20H）=0FH，试
写出下列各指令独立执行后有关寄存器和存储单元的内容？若该指令影响标志位，试指出CY、AC、和OV的值。
（1）MOV A，@R0
（2）ANL 40H，#0FH
（3）ADD A，R4
（4）SWAP A
（5）DEC @R1
（6）XCHD A，@R1
答：（1）（A）=2CH
（2）（40H）=0CH
（3）（A）=22H，（CY）=1，（AC）=1，（OV）=0
（4）（A）=8EH
（5）（20H）=0EH，P=1
（6）（A）=EFH，（20）=08H
13．若（50H）=40H，试写出执行以下程序段后累加器A、寄存器R0及内部RAM的40H、41H、42H单元中的内容各为多少？MOV A，50H
MOV R0，A
MOV A，#00H
MOV @R0，A
MOV A，#3BH
MOV 41H，A
MOV 42H，41H
答：（A）=3BH，（R0）=40H，（40H）=00H，（41H）=3BH，（42H）=3BH。
14．试用位操作指令实现下列逻辑操作。要求不得改变未涉及的位的内容。
（1）使ACC.0置位；
（2）清除累加器高4位；
（3）清除ACC.3，ACC.4，ACC.5，ACC.6。
答：（1）SETB ACC.0
（2）ANL A,#0FH
（3）ANL A,#87H
15．试编写程序，将内部RAM的20H、21H、22H三个连续单元的内容依次存入2FH、2EH 和2DH单元。
答：MOV 2FH，20H
MOV 2EH，21H
MOV 2DH，22H
16．试编写程序，完成两个16位数的减法：7F4DH－2B4EH，结果存入内部RAM的30H和31H单元，30H单元存差的高8位，31H单元存差的低8位。（注意：此题与书上的题要求不一样，书中要求31H单元存差的高8位，30H单元存差的低8位）
答：CLR CY
MOV 30H，#7FH
MOV 31H，#4DH
MOV R0，#31H
MOV A，@R0
SUBB A ，#4E
MOV @R0，A ；保存低字节相减结果
DEC R0
MOV A，@R0
SUBB A，#2BH
MOV @R0，A ；保存高字节相减结果
17．试编写程序，将R1中的低4位数与R2中的高4位数合并成一个8位数，并将其存放在R1中。
答：MOV A，R2
ANL A，#0F0H
ORL R1，A
18．试编写程序，将内部RAM的20H、21H单元的两个无符号数相乘，结果存放在R2、R3中，R2中存放高8位，R3中存放低8位。
答：MOV A，20H
MOV B，21H
MUL AB
MOV R3，A
MOV R2，B
19．若（CY）=1，（P1）=10100011B，（P3）=01101100B。试指出执行下列程序段后，CY、P1口及P3口内容的变化情况。MOV P1.3，C
MOV P1.4，C
MOV C，P1.6
MOV P3.6，C
MOV C，P1.0
MOV P3.4，C
答：（CY）=1，（P1）=10111011B，（P3）=00111100B
章4 80C51的汇编语言程序设计
1．80C51单片机汇编语言有何特点？
答：汇编语言结构紧凑、灵活，汇编成的目标程序效率高，具有占存储空间少、运行速度快、实时性强等优点。它是面向机器的语言，对于单片机硬件的操作直接、方便，有利于初学者对单片机结构的认知。
但它与高级语言相比移植性不好、编程复杂、对编程人员的基础要求高。
2．利用80C51单片机汇编语言进行程序设计的步骤如何？
答：一、任务分析
首先，要对单片机应用系统的设计目标进行深入分析，明确系统设计任务：功能要求和技术指标。然后对系统的运行环境进行调研。这是应用系统程序设计的基础和条件。
二、算法设计
经过任务分析和环境调研后，已经明确的功能要求和技术指标可以用数学方法（或模型）来描述，进而把一个实际的系统要求转化成由计算机进行处理的算法。并对各种算法进行分析比较，并进行合理的优化。
三、流程描述
程序的总体构建。先要确定程序结构和数据形式，资源分配和参数计算等。然后根据程序运行的过程，规划程序执行的逻辑顺序，用图形符号将程序流程绘制在平面图上。应用程序的功能通常可以分为若干部分，用流程图将具有一定功能的各部分有机地联系起来。
流程图可以分为总流程图和局部流程图。总流程图侧重反映程序的逻辑结构和各程序模块之间的相互关系；局部流程图反映程序模块的具体实施细节。
3．常用的程序结构有哪几种？特点如何？
答：顺序程序：无分支、无循环结构的程序，其执行流程是依指令在存储器中的存放顺序进行的；
分支程序：可以改变程序的执行顺序；
循环程序：按某种控制规律重复执行的程序，控制一部分指令重复执行若干次，以便用简短的程序完成大量的处理任务。
4．子程序调用时，参数的传递方法有哪几种？
答：利用累加器或寄存器；
利用存储器；
利用堆栈。
5．什么是伪指令？常用的伪指令功能如何？
答：伪指令是汇编程序能够识别并对汇编过程进行某种控制的汇编命令。常用的伪指令包括：ORG，功能是向汇编程序说明下面紧接的程序段或数据段存放的起始地址；
END，功能是结束汇编；
DB，功能是从标号指定的地址单元开始，在程序存储器中定义字节数据；
DW，功能是从标号指定的地址单元开始，在程序存储器中定义字数据空间；
EQU，功能是将表达式的值或特定的某个汇编符号定义为一个指定的符号名；
BIT，功能是将位地址赋给指定的符号名。
6．设被加数存放在内部RAM的20H、21H单元，加数存放在22H、23H单元，若要求和存放在24H、25H中，试编写出16位无符号数相加的程序（采用大端模式存储）。
答：程序如下：
ORG 0000H
MOV R0,＃21H
MOV R1,＃23H
MOV A,@R0
ADD A,@R1
MOV 25H,A
DEC R0
DEC R1
MOV A,@R0
ADDC A,@R1
MOV 24H,A
SJMP $
END
7．编写程序，把外部RAM中1000H~101FH的内容传送到内部RAM的30H~4FH中。答：ORG 0000H
MOV DPTR,#1000H
MOV R0,#30H
MOV R7,#32
LOOP:MOVX A,@DPTR
MOV @R0,A
INC R0
INC DPTR
DJNZ R7,LOOP
RET
8．编写程序，实现双字节无符号数加法运算，要求（R0R1）+（R6R7）→（60H61H）。答：ORG 0000H
MOV A,R1
ADD A,R7
MOV 61H,A
MOV A,R0
ADDC A,R6
MOV 60H,A
SJMP $
END
9．若80C51的晶振频率为6MHz，试计算延时子程序的延时时间。
DELAY:MOV R7,#0F6H
LP:MOV R6,#0FAH
DJNZ R6,$
DJNZ R7,LP
RET
答：延时时间：2μs*{[1+(（1+2*250+2）*246)+2]+2}=0.247486秒（含调用指令2个机器周期）
10．在内部RAM 的30H~37H单元存有一组单字节无符号数。要求找出最大数存入BIG单元。试编写程序实现。
答：ORG 0000H
BIG DATA 2FH
ONE DATA 2AH
TWO DATA 2BH
START:MOV R7,#7 ;比较次数
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MOV R0,#30H
LOOP:MOV A,@R0
MOV ONE,A
INC R0
MOV TWO,@R0
CLR C
SUBB A,@R0
JC NEXT ;ONE小，TWO大继续比下一对数
MOV @R0,ONE ;ONE大放后面（交换）
DEC R0
MOV @R0,TWO ;TWO小放前面
INC R0 ;
NEXT:DJNZ R7,LOOP
MOV BIG,37H
SJMP $
END
11．编写程序，把累加器A中的二进制数变换成3位BCD码，并将百、十、个位数分别存
放在内部RAM的50H、51H、52H中。答：单字节二进制数转换为压缩的BCD码仅需要2个字节；在将压缩的BCD码拆分存于3个单元。
DCDTH:MOV R7,#8
MOV R0,A ;暂存于R0
LOOP:CLR C
MOV A,R0
RLC A
MOV R0,A
MOV R1,#51H; org 0 MOV 52H,#0 MOV 51H,#0 MOV 50H,#0 MOV A,#0FDh LCALL DCDTH SJMP $
MOV A,@R1 ;
ADDC A,@R1 ;
DA A ;
MOV @R1,A ;
DEC R1
MOV A,@R1
ADDC A,@R1
DA A
MOV @R1,A
DJNZ R7,LOOP INC R1 ;50H已是结果，R1指向51H，51H单元需拆分MOV A,#00H XCHD A,@R1 MOV 52H,A MOV A,@R1
SWAP A MOV @R1,A RET END
12．编写子程序，将R1中的2个十六进制数转换为ASCII码后存放在R3和R4中。
答：ORG 0
MOV R1,#5BH
MOV A,R1
ANL A,#0F0H
SWAP A
ACALL ASCII
MOV R3,A
MOV A,R1
ANL A, #0FH
ACALL ASCII
MOV R4, A
SJMP $
ASCII:PUSH ACC
CLR C
SUBB A, #0AH
POP ACC
JC LOOP
ADD A, #07H
LOOP: ADD A, #30H
RET
END
13．编写程序，求内部RAM中50H~59H十个单元内容的平均值，并存放在5AH单元。答：ORG 0000H
MOV R7,#10
MOV R0,#50H
MOV B,#10
CLR C
CLR A
LOOP:ADDC A,@R0
INC R0
DJNZ R7,LOOP
DIV AB
MOV 5AH,A
SJMP $
END
14．如图4.10所示，编制程序实现：上电后显示“P”，有键按下时显示相应的键号“0”~“7”。
答：实现程序如下：
TEMP EQU 30H
ORG 0000H JMP START
ORG 0100H
START:MOV SP,#5FH
MOV P0,#8CH ;正序显示"P"
MOV P3,#0FFH ;输入方式
CLR CY
NOKEY:MOV A,P3
CPL A
JZ NOKEY ;无键按下MOV TEMP,P3 ;有键按下CALL D10ms MOV A,P3 CJNE A,TEMP,NOKEY ;去抖动
MOV R2,#0 ;键号计数器复位
MOV A,TEMP
LP:RRC A
JNC DONE
INC R2 SJMP LP MOV DPTR,#CODE_P0 MOVC A,@A+DPTR DONE:MOV A,R2
MOV P0,A
JMP NOKEY
D10ms:MOV R5,#10 ;10MS
D1ms:MOV R4,#249
DL:NOP
NOP
DJNZ R4,DL
DJNZ R5,D1ms
RET
CODE_P0:
DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H
DB 80H,90H,88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EH
END
章5 80C51的中断系统及定时/计数器
1.80C51有几个中断源？各中断标志是如何产生的？又是如何复位的？CPU响应各中断时，其中断入口地址是多少？
答：5个中断源，分别为外中断INT0和INT1、T0和T1溢出中断、串口中断。
电平方式触发的外中断标志与引脚信号一致；边沿方式触发的外中断响应中断后由硬件自动复位。
T0和T1，CPU响应中断时，由硬件自动复位。
RI和TI，由硬件置位。必须由软件复位。
另外，所有能产生中断的标志位均可由软件置位或复位。各中断入口地址：INT0―0003H，T0—000BH，INT1—0013H，T1—001BH，RI和TI—0023H。
2.某系统有三个外部中断源1、2、3，当某一中断源变低电平时便要求CPU处理，它们的优先处理次序由高到低为3、2、1，处理程序的入口地址分别为2000H、2100H、2200H。试编写主程序及中断服务程序（转至相应的入口即可）。
答：将3个中断信号经电阻线或，接INT1。
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 00013H
LJMP ZDFZ
ORG 0040H
MAIN：SETB EA
SETB EX1
第9页共20页
SJMP $
0RG 0200H
ZDFZ:PUSH PSW
PUSH ACC
JB P1.0,DV0
JB P1.1,DV1
JB P1.2,DV2
INRET:POP ACC
POP PSW
RETI
ORG 2000H
DV0:------------
JMP INRET
ORG 2100H
DV1:------------
JMP INRET
ORG 2200H
DV2:------------
JMP INRET
3.外部中断源有电平触发和边沿触发两种触发方式，这两种触发方式所产生的中断过程有何不同？怎样设定？
答：当IT0=0时，INT0为电平触发方式。电平触发方式时，CPU在每个机器周期的S5P2采样INT0引脚电平，当采样到低电平时，置IE0＝１向CPU请求中断；采样到高电平时，将IE0清0。在电平触发方式下，CPU响应中断时，不能自动清除IE0标志。
电平触发方式时，外部中断源的有效低电平必须保持到请求获得响应时为止，不然就会漏掉；在中断服务结束之前，中断源的有效的低电平必须撤除，否则中断返回之后将再次产生中断。该方式适合于外部中断输入为低电平，且在中断服务程序中能清除外部中断请求源的情况。当IT0=1时，INT0为边沿触发方式。边沿触发方式时，CPU在每个机器周期的S5P2采样INT0
引脚电平，如果在连续的两个机器周期检测到INT0引脚由高电平变为低电平，即第一个周期采样到INT0=1，第二个周期采样到INT0=0，则置IE0＝1，产生中断请求。在边沿触发方式下，CPU响应中断时，能由硬件自动清除IE0标志。
边沿触发方式时，在相继两次采样中，先采样到外部中断输入为高电平，下一个周期采样到为低电平，则在IE0或IE1中将锁存一个逻辑1。若CPU暂时不能响应，中断申请标志也不会丢失，直到CPU响应此中断时才清0。另外，为了保证下降沿能够被可靠地采样到，INT0和INT1引脚上的负脉冲宽度至少要保持一个机器周期（若晶振频率为12MHz，为1微秒）。边沿触发方式适合于以负脉冲形式输入的外部中断请求。
4.定时/计数器工作于定时和计数方式时有何异同点？
答：定时/计数器实质是加1计数器。
不同点：设置为定时器模式时，加1计数器是对内部机器周期计数（1个机器周期等于12个振荡周期，即计数频率为晶振频率的1/12）。计数值乘以机器周期就是定时时间。设置为计数器模式时，外部事件计数脉冲由T0或T1引脚输入到计数器。在每个机器周期的S5P2期间采样T0、T1引脚电平。当某周期采样到一高电平输入，而下一周期又采样到一低电平时，则计数器加1，更新的计数值在下一个机器周期的S3P1期间装入计数器。
相同点：它们的工作原理相同，它们都有4种工作方式，由TMOD中的M1M0设定，即
方式0：13位计数器；
方式1：16位计数器；
方式2：具有自动重装初值功能的8位计数器；
方式3：T0分为两个独立的8位计数器，T1停止工作。
5.定时/计数器的4种工作方式各有何特点？
答：方式0位13位计数器，由TL0的低5位（高3位未用）和TH0的8位组成。TL0的低5位溢出时向TH0进位，TH0溢出时，置位TCON中的TF0标志，向CPU发出中断请求。
计数初值计算的公式为：
X＝2－N
方式1的计数位数是16位，由TL0作为低8位、TH0作为高8位，组成了16位加1计数器。计数个数与计数初值的关系为：
X＝2－N
方式2为自动重装初值的8位计数方式。TH0为8位初值寄存器。当TL0计满溢出时，由硬件使TF0置1，向CPU发出中断请求，并将TH0中的计数初值自动送入TL0。TL0从初值重
新进行加1计数。周而复始，直至TR0=0才会停止。计数个数与计数初值的关系为：8X＝2－N
方式3只适用于定时/计数器T0，定时器T1处于方式3时相当于TR1＝0，停止计数。方式3时，T0分成为两个独立的8位计数器TL0和TH0，TL0使用T0的所有控制位。当TL0计数溢出时，由硬件使TF0置1，向CPU发出中断请求。而TH0固定为定时方式（不能进行外部计数），并且借用了T1的控制位TR1、TF1。因此，TH0的启、停受TR1控制，TH0的溢出将置位TF1。
6.要求定时/计数器的运行控制完全由TR1、TR0确定和完全由INT0、INT1高低电平控制时，其初始化编程应作何处理？
答：TMOD中GATE的值不同：完全由TR1、TR0确定时GATE为0；完全由INT0、INT1高低电平控制时GATE为1。
7.当定时/计数器T0用作方式3时，定时/计数器T1可以工作在何种方式下？如何控制T1的开启和关闭？
答：T0用作方式3时，T1可以工作在方式0、1和2。T1的开启由TR1控制，即TR1＝1时，T1开始工作；TR1＝0时或者定时/计数器工作在方式3时，T1停止工作。
8.利用定时/计数器T0从P1.0输出周期为1s，脉宽为20ms的正脉冲信号，晶振频率为12MHz。试设计程序。16
答：采用定时20ms，然后再计数1、49次的方法实现。
a、T0工作在定时方式1时，控制字TMOD配置：
M1M0=01，GATE=0，C/T=0，可取方式控制字为01H；
b、计算计数初值X：
晶振为12 MHz，所以机器周期Tcy为1μs。
N＝t/ Tcy ＝20×10/1×10＝20000
X＝216－N＝65536－20000＝45536＝4E20H －3－6
即应将4EH送入TH1中，20H送入TL1中。
c、实现程序如下：
ORG 0000H
AJMP MAIN ;跳转到主程序
ORG 0030H
MAIN:MOV TMOD,#01H ;设T1工作于方式2
MOV TH0,# 4EH ;装入循环计数初值
MOV TL0,#20H ;首次计数值
LP0:SETB P1.0
ACALL NT0
CLR P1.0
MOV R7,#49 ;计数49次
LP1:ACALL NT0
DJNZ R7,LP1
AJMP LP0
NT0:MOV TH0,# 4EH
MOV TL0,#20H
SETB TR0
JNB TF0,$ CLR TR0 CLR TF0
RET
END
9.要求从P1.1引脚输出1000Hz方波，晶振频率为12MHz。试设计程序。答：采用T0实现
a、T0工作在定时方式1时，控制字TMOD配置：
M1M0=01，GATE=0，C/T=0，可取方式控制字为01H；
b、计算计数初值X：
晶振为12 MHz，所以机器周期Tcy为1μs。1/1000=1×10－
N＝t/ Tcy ＝0.5×10/1×10＝500
X＝216－N＝65536－500＝65036＝FE0CH
即应将FEH送入TH0中，0CH送入TL0中。
c、实现程序如下：
ORG 0000H
AJMP MAIN ;跳转到主程序
ORG 000BH ;T0的中断入口地址
LJMP DVT0
ORG 0030H
MAIN:MOV TMOD,#01H ;设T0工作于方式2
MOV TH0,# 0FEH ;装入循环计数初值
MOV TL0,#0CH ;首次计数值
SETB ET0 ;T0开中断
SETB EA ;CPU开中断
SETB TR0 ;启动T0
SJMP $ ;等待中断
DVT0:CPL P1.1
MOV TH0,# 0FEH
MOV TL0,# 0CH
SETB TR0
RETI
END
10.试用定时/计数器T1对外部事件计数。要求每计数100，就将T1改成定时方式，控制P1.7输出一个脉宽为10ms的正脉冲，然后又转为计数方式，如此反复循环。设晶振频率为12MHz。－3－63
答：a、T1工作在计数方式2时，控制字TMOD配置：
M1M0=10，GATE=0，C/T=1，可取方式控制字为60H；
T1工作在定时方式1时，控制字TMOD配置：
M1M0=01，GATE=0，C/T=0，可取方式控制字为10H；
b、计算初值X：
定时10ms时：
晶振为12 MHz，所以机器周期Tcy为1μs。
N＝t/ Tcy ＝10×10/1×10＝10000
X＝216－N＝65536－10000＝55536＝D8F0H －3－6
即应将D8H送入TH1中，F0H送入TL1中。
计数100时：
N＝100
第1 章思考题及习题1 参考答案 一、填空 1.除了单片机这一名称之外，单片机还可称为或。答：微控制器，嵌入式控制 器. 2.单片机与普通微型计算机的不同之处在于其将、、和三部分，通过内部连接 在一起，集成于一块芯片上。答：CPU、存储器、I/O 口、总线 3.AT89S52 单片机工作频率上限为MHz 。答：33 MHz。 4.专用单片机已使系统结构最简化、软硬件资源利用最优化，从而大大降低和提 高。答：成本，可靠性。 二、单选 1.单片机内部数据之所以用二进制形式表示，主要是 A．为了编程方便B．受器件的物理性能限制 C．为了通用性D．为了提高运算速度 答：B 2.在家用电器中使用单片机应属于微计算机的。 A．辅助设计应用B．测量、控制应用 C．数值计算应用D．数据处理应用 答：B 3.下面的哪一项应用，不属于单片机的应用范围。 A．工业控制B ．家用电器的控制C ．数据库管理D ．汽车电子设备 答：C
三、判断对错 1.STC 系列单片机是8051内核的单片机。对 2.AT89S52 与AT89S51相比，片内多出了4KB的Flash 程序存储器、128B 的RAM、1 个中断源、1 个定时器（且具有捕捉功能）。对 3.单片机是一种CPU。错 4.AT89S52 单片机是微处理器。错 5.AT89C52片内的Flash 程序存储器可在线写入，而AT89S52则不能。错 6.为AT89C51单片机设计的应用系统板，可将芯片AT89C51直接用芯片AT89S51替换。对 7.为AT89S51单片机设计的应用系统板，可将芯片AT89S51直接用芯片AT89S52替换。对 8.单片机的功能侧重于测量和控制，而复杂的数字信号处理运算及高速的测控功 能则是DSP 的长处。对 四、简答 1.微处理器、微计算机、微处理机、CPU、单片机、嵌入式处理器它们之间有何区别？ 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。 2.AT89S51 单片机相当于MCS-51系列单片机中的哪一型号的产品？“ S”的含义是什么？ 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EPRO。M
第 第第 第6 66 6章 章章 章 单片机的定时器 单片机的定时器单片机的定时器 单片机的定时器/ // /计数器 计数器计数器 计数器 习题 习题习题 习题 1．MCS-51系列的8051单片机内有几个定时/计数器？每个定时/计数器有几种 工作方式？如何选择？ 答：MCS-51系列的8051单片机内有2个定时/计数器，即T0和T1，每个都可以编程为定时器或计数器，T0有四种工作方式(方式0—13位、方式1—16位、方 式2-可自动装入初值的8位、方式3-两个8位)，T1有三种工作方式(与T0相 同的前三种)，通过对TMOD的设置选择，其高四位选择T1，低四位选择T0。2．如果采用的晶振频率为3MHz，定时/计数器TO分别工作在方式0、1和2下，其最大的定时时间各为多少？ 答：如果采用的晶振频率为3MHz，机器周期为12×1/(3*106)=4us，由于定时/ 计数器TO工作在方式0、1和2时，其最大的计数次数为8192、65536和256 所以，其最大定时时间分别是：方式0为8192×4us＝32.768ms、方式1为65536 ×4us＝262.144ms、方式2为256×4us＝1024us。 3．定时/计数器TO作为计数器使用时，其计数频率不能超过晶振频率的多少？答：由于定时/计数器TO作为计数器使用时，是对外部引脚输入的脉冲进行计数，CPU在每个机器周期采样一次引脚，当前一次采样为高电平，后一次采样为低电平，则为一次有效计数脉冲，所以如果晶振频率为fosc，则其采样频率fosc/12，两次采样才能决定一次计数有效，所以计数频率不能超过fosc/24。 4．简单说明定时/计数器在不同工作模式下的特点。 答：方式0为13位的定时/计数器，由THx的8位和TLx的低5位构成、方式1 为16位的定时/计数器,由THx的8位和TLx的8位构成，方式2为8位的定时/ 计数器，TLx为加1计数器，THx为计数初值寄存器。方式3只能用于T0，是将 T0的低8位用作一个独立的定时/计数器，而高8位的TH0用作一个独立的定时
习题 1. 何为“准双向I/O接口”？在MCS-51单片机的四个并口中，哪些是“准双向I/O接口”？ 答：准双向I/O接口是能实现输入输出功能，但在使用时只能从输入和输出中选择一个。MCS-51单片机的四个并口中P1、P2、P3是准双向I/O接口。 2. 80C51单片机内部有几个定时/计数器？它们由哪些功能寄存器组成？怎样实现定时功能和计数功能？ 答：80C51单片机内部有两个16位的可编程定时/计数器，由TH0,TL0,TH1,TL1,TMOD和TCON功能寄存器组成。通过TMOD中的C/T位选择对机器周期计数实现计数功能，选择对外部脉冲计数实现计数功能。 3. 定时/计数器T0有几种工作方式？各自的特点是什么？ 答：有四种工作方式，特点见下表： M1 M0 工作方式方式说明 0 0 0 13位定时/计数器 0 1 1 16位定时/计数器 1 0 2 8位自动重置定时/计数器 1 1 3 两个8位定时/计数器(只有T0有) 4. 定时/计数器的四种工作方式各自的计数范围是多少？如果要计10个单位，不同的方式初值应为多少？ 答：有四种方式。方式0计数范围：1~8192；方式1计数范围：1~65536；方式2计数范围：1~256；方式3计数范围：1~256。 如果计10个单位，方式0初值为：8192-10=8182；方式1初值为：65536-10=65526；方式2初值为：256-10=246；方式2初值为：256-10=246。 5. 设振荡频率为12MHz，如果用定时/计数器T0产生周期为100ms的方波，可以选择哪几种方式，其初值分别设为多少？ 答：只能选择方式1，初值为65536-50000=15536。
第一章： 1. 给出下列有符号数的原码、反码和补码(假设计算机字长为8位)。 +45 -89 -6 +112 答：【+45】原=00101101，【+45】反=00101101，【+45】补=00101101 【-89】原=11011001，【-89】反=10100110，【-89】补=10100111 【-6】原=10000110，【-6】反=11111001，【-6】补=11111010 【+112】原=01110000，【+112】反=01110000，【+112】补=01110000 2. 指明下列字符在计算机内部的表示形式。 AsENdfJFmdsv120 答:41H 73H 45H 4EH 64H 66H 4AH 46H 6DH 64H 73H 76H 31H 32H 30H 3．何谓微型计算机硬件？它由哪几部分组成？并简述各部分的作用。 答:微型计算机硬件由中央处理器、存储器、输入/输出设备和系统总线等组成，中央处理器由运算器和控制器组成，是微型计算机运算和控制中心。存储器是用来存放程序和数据的记忆装置。输人设备是向计算机输人原始数据和程序的装置。输出设备是计算机向外界输出信息的装置。I/O接口电路是外部设备和微型机之间传送信息的部件。总线是连接多个设备或功能部件的一簇公共信号线，它是计算机各组成部件之间信息交换的通道。微型计算机的各大功能部件通过总线相连。 4．简述8086CPU的内部结构。 答:8086微处理器的内部分为两个部分：执行单元(EU)和总线接口单元(BIU)。执行部件由运算器（ALU）、通用寄存器、标志寄存器和EU控制系统等组成。EU从BIU的指令队列中获得指令，然后执行该指令，完成指今所规定的操作。总线接口部件BIU由段寄存器、指令指针寄存器、地址形成逻辑、总线控制逻辑和指令队列等组成。总线接口部件负责从内部存储器的指定区域中取出指令送到指令队列中去排队。 5．何谓总线？总线按功能可分为哪几种？ 答:总线是连接多个设备或功能部件的一簇公共信号线，它是计算机各组成部件之间信息交换的通道。总线功能来划分又可分为地址总线（Address Bus）、数据总线（Date Bus）和控制总线（Control Bus）三类。 6．内部存储器由哪几部分组成? 答:包括随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。 7．简述8086中的存储器管理？ 答:8086把1M空间分成若干块（称为“逻辑段”），各个逻辑段之间可在实际存储空间中完全分开，也可以部分重叠，甚至可以完全重叠。每个逻辑段容量不超过64K字节，这样就可用16位寄存器提供地址访问。一个存储单元的地址可由段基址和偏移地址组成，这个地址我们称为逻辑地址，一般表示为“段基址：偏移地址”。而1M存储空间中的20位地址称为物理地址。逻辑地址是程序中使用的地址，物理地址是访问存储器的实际地址。 物理地址=段基址×16 + 段内偏移地址 8．什么是接口电路？接口电路有何功能？ 答:I/O接口电路是外部设备和微型机之间传送信息的部件。接口电路主要功能。(1) 数据的寄存和缓冲功能。(2) 信号转换功能。(3) 设备选择功能。(4) 外设的控制和监测功能。(5) 中断或DMA管理功能。(6) 可编程功能。 9．外部设备与CPU之间的数据传送方式常见有几种？各有什么特点？ 答:外部设备与微机之间的信息传送传送方式一般有无条件传送方式、查询传送方式、中断控制方式等。无条件传送方式是指CPU直接和外部设备之间进行数据传送。查询传送方式又称为条件传送方式，是指CPU通过查询I/O设备的状态决定是否进行数据传输的方式。中断是一种使CPU暂停正在执行的程序而转去处理特殊事件的操作。即当外设的输入数据准备好，或输出设备可以接收数据时，便主动向CPU发出中断请求，CPU可中断正在执行的程序，转去执行为外设服务的操作，服务完毕，CPU再继续执行原来的程序。 10．什么是单片机？ 答：单片机是把微型计算机中的微处理器、存储器、I/O接口、定时器/计数器、串行接口、中断系统等电路集成到一个集成电路芯片上形成的微型计算机。因而被称为单片微型计算机，简称为单片机。 11．和一般微型计算机相比，单片机有何特点？ 答：主要特点如下： 1) 在存储器结构上，单片机的存储器采用哈佛(Harvard)结构 2) 在芯片引脚上，大部分采用分时复用技术 3) 在内部资源访问上，采用特殊功能寄存器(SFR)的形式
《传感器原理及应用》课程简介 传感器是获取自然科学领域信息的主要途径和手段。在现代测控系统中，作为关键环节的传感器处于连接被测控对象和测控系统的接口位置，该课程涉及机械、动力、物理、化学、光学、材料、电子、生物、半导体、信息处理等众多学科领域，应用领域十分广泛，与当前多学科交叉融合的趋势相一致，在专业课程体系中起到重要的承上启下作用，从本课程开始奠定工程设计与应用思想、创新实践能力和创新思维能力基础，在现代高素质专业人才培养中所起的重要作用是不言而喻的。通过本课程的学习学生应掌握以下几方面的知识: （1)测量的基本知识。 （2)各种常用传感器的结构,原理,特性及应用。 （3)工程检测中常用的测量电路及工作原理。 （4)传感器的静,动态特性及其标定方法。 《单片机实用系统设计》课程简介 《单片机实用系统设计》是电子科学与技术专业、电子信息工程技术专业和电气自动化技术专业的一门专业课，是现代电子工程领域一门飞速发展的技术，其在教学及产业界的技术推广仍然是当今科学技术发展的热点。学习单片机并掌握其设计应用技术已经成为电子类学生必须掌握的一门技术，也是现代工科学生就业的一个基本条件。它的后续课程是各专业课如：计算机控制、智能化仪器仪表、数控机床、课程设计、毕业设计，一般都要应用到单片机系统的应用。它可以充分体现学生利用自己所掌握的知识解决实际工程问题的能力。单片机知识在电子类专业整个课程体系中处于承上启下的核心地位。 通过本课程的学习，使学生能更深刻地领会和掌握单片机应用系统设计的基本理论、基本知识与基本技能，掌握单片机应用系统各主要资源的设计、单片机C语言编程方法和调试方法，了解单片机在测量、控制等电子技术应用领域的应用。利用所学知识，独立设计电路、布局印刷电路板、设计应用软件和系统软件、亲自焊接元器件、亲自调试系统。培养学生实
单片机原理及应用习题 答案第三版 集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]
第一章习题参考答案 1-1：何谓单片机与通用微机相比，两者在结构上有何异同 答：将构成计算机的基本单元电路如微处理器(CPU)、存储器、I/O接口电路和相应实时控制器件等电路集成在一块芯片上，称其为单片微型计算机，简称单片机。 单片机与通用微机相比在结构上的异同： (1)两者都有CPU，但通用微机的CPU主要面向数据处理，其发展主要围绕数据处理功能、计算速度和精度的进一步提高。例如，现今微机的CPU都支持浮点运算，采用流水线作业，并行处理、多级高速缓冲(Cache)技术等。CPU的主频达到数百兆赫兹(MHz)，字长普遍达到32位。单片机主要面向控制，控制中的数据类型及数据处理相对简单，所以单片机的数据处理功能比通用微机相对要弱一些，计算速度和精度也相对要低一些。例如，现在的单片机产品的CPU大多不支持浮点运算，CPU还采用串行工作方式，其振荡频率大多在百兆赫兹范围内;在一些简单应用系统中采用4位字长的CPU，在中、小规模应用场合广泛采用8位字长单片机，在一些复杂的中、大规模的应用系统中才采用16位字长单片机，32位单片机产品目前应用得还不多。 (2) 两者都有存储器，但通用微机中存储器组织结构主要针对增大存储容量和CPU对数据的存取速度。现今微机的内存容量达到了数百兆字节(MB)，存储体系采用多体、并读技术和段、页等多种管理模式。单片机中存储器的组织结构比较简单，存储器芯片直接挂接在单片机的总线上，CPU对存储器的读写按直接物理地址来寻址存储器单元，存储器的寻址空间一般都为64 KB。 (3) 两者都有I/O接口，但通用微机中I/O接口主要考虑标准外设(如CRT、标准键盘、鼠标、打印机、硬盘、光盘等)。用户通过标准总线连接外设，能达到即插即用。单片机应用系统的外设都是非标准的，且千差万别，种类很多。单片机的I/O接口实际上是向用
《单片机原理与应用技术》教学大纲 一、课程名称 单片机原理与应用技术 二、先修课程 电子技术类基础课程和微机应用类基础课程 三、课程性质与任务 课程性质： 本课程是高职高专电子类相关专业的的一门专业课程。本大纲可作为（高中后大专、对口单招、五年制高职）层次学生的教学参考。 课程的任务： 它以MCS-51单片机为例，详细介绍片内结构、工作原理、接口技术和单片机在各领域中的应用。为学生进一步学习微机在智能仪表、工业控制领域中的应用技术奠定必要的基础。 四、课程教学目标 1、知识目标 （1）熟练掌握单片机内部硬件结构、工作原理及指令系统，掌握程序的设计基本方法，能够较熟练地设计常用的汇编语言源程序； （2）掌握单片机的接口技术，熟悉常用的外围接口芯片及典型电路。 （3）熟悉设计、调试单片机的应用系统的一般方法，具有初步的软、硬件设计能力。 （4）能够熟练地掌握一种单片机开发系统的使用方法。 2、能力目标 初步具备应用单片机进行设备技术改造、产品开发的能力。 五、教学内容 第一章微机基础知识 (一)教学目的 熟悉微处理器、微型机和单片机的概念及组成。掌握计算中常用数制及数制间的转换，了解BCD码和ASCII码。熟悉数据在计算机中的表示方法。 （二）教学重点与难点 重点：
计算中常用数制及数制间的转换。 难点： 微处理器、微型机和单片机的概念及组成，微机的工作过程 （三）教学内容 1、微处理器、微机和单片机的概念； 2、微机的工作过程。 （四）本章小结 1、数制有二进制、十进制、十六进制等。 2、计算机系统中常包含有地址总线、数据总线、控制总线 3、微处理器是由运算器、控制器两部组成 4、单片机是由输入、输出、接口电路、时钟电路、存储器、运算器、控 制器几部分组成 （五）思考题 1、试用计算机汇编语言指令完成12*34+56÷7-8的计算步骤？ 第二章 MCS-51单片机的结构和原理 （一）教学目的 熟悉MCS- 51单片机内部结构、引脚功能以及单片机执行指令的时序；掌握单片机存储器结构和输入/输出端口结构特点。掌握堆栈的使用。 （二）教学重点与难点 重点： 1、8051的存储器配置及特点； 2、21个特殊功能寄存器（SFR）的功能； 3、堆栈的概念； 4、复位电路。 难点： 1、MCS- 51单片机内部结构； 2、CPU时序。 （三）教学内容
《单片机原理与应用》期末复习题一 一、填空题： 1．单片微型计算机是一种把（1）中央处理器（CPU）（2）半导体存储器（ROM、RAM）（3）输入/输出接口（I/O接口）（4）定时器/计数器（5）中断系统（6）串行口等部分集成在同一块硅芯片上的有完整功能的微型计算机。 2.十进制数+100的补码=64H，十进制数-100的补码= 9C H 。 3．在8051单片机内部，其RAM高端128个字节的地址空间称为特殊功能寄存器或SFR 区，8051单片机其内部有 21 个特殊功能寄存器，其中11 个可以位寻址。 4．通常单片机上电复位时PC = 0000H，P0～P3 = FFH。SP = 07H，PSW = 00H ，通用寄存器则采用第0组，这一组寄存器的地址范围是从00H 到07H。 5．若PSW为18H，则选取的是第3组工作寄存器。 6．在微机系统中，CPU是按照程序计数器PC 来确定程序的执行顺序的。7．ORL A , #0F0H是将A的高四位置1,而低四位不变。 8．堆栈遵循先进后出（或后进先出）的数据存储原则，针对堆栈的两种操作为PUSH 和 POP 。 9．MCS-51片内20H~2FH范围内的数据存储器，既可以字节寻址又可以：位寻址。 10. 8位二进制数，采用补码形式表示带符号数，它能表示的带符号数真值的范围是分别为-128～127。 11．I/O端口作为通用输入输出口时，在该端口引脚输入数据时，应先向端口锁存器进行写“1”操作。 12．MCS51单片机PC的长度为16位；SP的长度为8位，数据指针DPTR的长度为16位。 13．8051片内有256B的RAM ，可分为四个区，00H～1FH为工作寄存器区；20H～2FH为位寻址区；30H～7FH为堆栈、数据缓冲区；80H～FFH为特殊功能寄存器区。 14．半导体存储器中有一类在掉电后不会丢失数据，称为只读存储器，另一类掉电后丢失数据，且通电后也不能自动恢复，称为随机存取存储器。15．程序储存器的主要功能是存储指令和固定常数与表格数据。16．8051在物理结构上只有四存储空间，它们分别是片内程序存储器、片外程序存储器、片内数据存储器、片外数据存储器；但在逻辑结构上只有三个存储空间，它们分别是片内外统一编址的64KB程序存储器、片内256B的数据存储器和片外64KB的数据存储器。
单片机原理及应用复习题及答案 一、选择题（在每个小题四个备选答案中选出一个或几个正确答案，填在题的括号中） 1、80C51基本型单片机内部程序存储器容量为（C）。 （A）16KB （B）8KB （C）4KB （D）2KB 2、在80C51单片机应用系统中，可以作为时钟输出的是（C）引脚。 （A）EA（B）RST （C）ALE （D）PSEN 3、在80C51的4个并行口中，能作为通用I/O口和高8位地址总线的是（C）。 （A）P0 （B）P1 （C）P2 （D）P3 4、当优先级的设置相同时，若以下几个中断同时发生，（D）中断优先响应。 （A）并口（B）T1 （C）串口（D）T0 5、在80C51中，要访问SFR使用的寻址方式为（AB）。 （A）直接寻址（B）寄存器寻址（C）变址寻址（D）寄存器间接寻址 6、以下的4条指令中，不合法的指令为（D）。 （A）INC A （B）DEC A （C）INC DPTR （D）SWAP ACC 7、当需要扩展一片8KB的RAM时，应选用的存储器芯片为（B）。 （A）2764 （B）6264 （C）6116 （D）62128 8、若想扩展键盘和显示，并希望增加256字节的RAM时，应选择（A）芯片。 （A）8155 （B）8255 （C）8253 （D）8251 9、80C51单片机要进行10位帧格式的串行通讯时，串行口应工作在（B ）。 （A）方式0 （B）方式1 （C）方式2 （D）方式3 10、80C51复位初始化时未改变SP的内容，第一个入栈的单元地址为（A）。 （A）08H （B）80H （C）00H （D）07H 11、MCS—51单片机的复位信号是( A )有效。 A.高电平 B.低电平 C.脉冲 D.下降沿 12、若MCS-51单片机使用晶振频率为6MHz时，其复位持续时间应该超过( B )。 A.2μs B.4μs C.8μs D.1ms 13、若PSW.4=0,PSW.3=1，要想把寄存器R0的内容入栈，应使用( D )指令。 A.PUSH R0 B.PUSH @R0 C.PUSH 00H D.PUSH 08H 14、能够用紫外光擦除ROM中程序的只读存储器称为( C )。 A.掩膜ROM B.PROM C.EPROM D.EEPROM 15、在片外扩展一片2764程序存储器芯片要( B )地址线。 A.8根 B.13根 C.16根 D.20根 16、定时器/计数器工作方式1是( D )。 A.8位计数器结构 B.2个8位计数器结构 C.13位计数结构 D.16位计数结构 17、设MCS-51单片机晶振频率为12MHz，定时器作计数器使用时，其最高的输入计数频率应为 ( C ) A.2MHz B.1MHz C.500KHz D.250KHz 18、已知1只共阴极LED显示器，其中a笔段为字形代码的最低位，若需显示数字1，它的字形代码应为( A )。 A.06H B.F9H C.30H D.CFH
《单片机原理与应用技术》习题 第1章 1、什么叫单片机？其主要特点有哪些？ 2、计算机由哪几部分组成？ 3、微型计算机由哪几部分构成？ 4、微处理器与微控制器有何区别？ 5、单片机与PC机有何区别？ 6、微型计算机有哪些应用形式？各适于什么场合？ 7、单片机的分类标准是什么？请列举单片机的型号并简述其特点。 8、简述单片机的开发过程。 9、常用的单片机应用系统开发方法有哪些？ 第2章 1、简述8051单片机40个引脚及功能， 2、简述单片机的基本组成并绘制内部结构示意图。 3、8051单片机的存储器的组织采用何种结构？存储器地址空间如何划分？各地址空间的地址范围和容量如何？在使用上有何特点？ 4、8051单片机的P0-P3口在结构上有何不同？在使用上有何特点？ 5、如果8051单片机晶振频率为12MHz，时钟周期、机器周期为多少？ 6、8051单片机复位后的状态如何？复位方法有几种？ 7、8051单片机的片内、片外存储器如何选择？ 8、8051单片机的PSW寄存器各位标志的意义如何？ 9、8051单片机的当前工作寄存器组如何选择？ 10、8051单片机的程序存储器低端（0000H-0002AH）的几个特殊单元的用途如何？ 11、位地址7CH与字节地址7CH有何区别？位地址7CH具体在片内RAM中何位置？ 第3章 1、8051系列单片机的指令系统有何特点？ 2、8051单片机有哪几种寻址方式？各寻址方式所对应的寄存器或存储器空间如何？ 3、访问特殊功能寄存器SFR可以采用哪些寻址方式？ 4、访问内部RAM单元可以采用哪些寻址方式？ 5、访问外部RAM单元可以采用哪些寻址方式？ 6、访问外部程序存储器可以采用哪些寻址方式？ 7、为什么说布尔处理功能是8051单片机的重要特点？
课程设计 题目基于单片机的433M无线通信系统学院 专业 班级 姓名 指导教师 2018年 1月 13日
《单片机应用设计》任务书 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位： 题目: 基于单片机的433M无线通信系统 课程设计目的： 1、熟悉单片机应用系统的硬件设计及软件设计的基本方法； 2、将《单片机原理与应用》理论课的理论知识应用于实际的应用系统中； 3、训练单片机应用技术，锻炼实际动手能力 4、提高正确地撰写论文的基本能力。 课程设计内容和要求 1、完成硬件电路的设计，其中包括单片机和CC1101模块的设计； 2、完成无线通信模块的程序设计与实现，上机运行调试程序，记录实验结果（如图表等）， 并对实验结果进行分析和总结； 3、课程设计报告书按学校统一规范来撰写，报告主要包括以下内容：目录、摘要、关键 词、基本原理、方案论证、硬件设计、软件设计(带流程图、程序清单)、仿真结果、实物运行结果照片、结论献等； 4、查阅不少于6篇参考文献。 初始条件： 1、STC89C52和CC1100H模块； 2、先修课程：单片机原理与应用。 时间安排： 第19周，安排设计任务，完成硬件设计； 第20周，完成软件设计、撰写报告，答辩。 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
目录 摘要 (Ⅰ) Abstract (Ⅱ) 1基本原理 (1) 1.1无线通信系统 (1) 1.2芯片简介 (1) 1.2.1单片机STC89C52 (1) 1.2.2 无线通信CC1101芯片 (3) 2方案论证与设计 (5) 2.1无线通信模块选择 (5) 2.2 单片机最小系统选择 (5) 2.3整体方案设计 (6) 3 硬件电路设计 (6) 4软件程序设计 (8) 4.1发送端编程 (8) 4.2接收端编程 (9) 4.3程序调试与下载 (10) 5硬件仿真 (12) 6实物制作与调试 (12) 6.1 STC89C52单片机最小系统 (12) 6.2无线通信模块CC1101 (13) 6.3稳压电路模块 (13) 7心得体会 (15) 8参考文献 (16) 附录 (17)
第一章习题参考答案 1-1：何谓单片机？与通用微机相比，两者在结构上有何异同？ 答：将构成计算机的基本单元电路如微处理器(CPU)、存储器、I/O接口电路和相应实时控制器件等电路集成在一块芯片上，称其为单片微型计算机，简称单片机。 单片机与通用微机相比在结构上的异同： (1)两者都有CPU，但通用微机的CPU主要面向数据处理，其发展主要围绕数据处理功能、计算速度和精度的进一步提高。例如，现今微机的CPU都支持浮点运算，采用流水线作业，并行处理、多级高速缓冲(Cache)技术等。CPU的主频达到数百兆赫兹(MHz)，字长普遍达到32位。单片机主要面向控制，控制中的数据类型及数据处理相对简单，所以单片机的数据处理功能比通用微机相对要弱一些，计算速度和精度也相对要低一些。例如，现在的单片机产品的CPU大多不支持浮点运算，CPU还采用串行工作方式，其振荡频率大多在百兆赫兹范围内;在一些简单应用系统中采用4位字长的CPU，在中、小规模应用场合广泛采用8位字长单片机，在一些复杂的中、大规模的应用系统中才采用16位字长单片机，32位单片机产品目前应用得还不多。 (2) 两者都有存储器，但通用微机中存储器组织结构主要针对增大存储容量和CPU对数据的存取速度。现今微机的内存容量达到了数百兆字节(MB)，存储体系采用多体、并读技术和段、页等多种管理模式。单片机中存储器的组织结构比较简单，存储器芯片直接挂接在单片机的总线上，CPU对存储器的读写按直接物理地址来寻址存储器单元，存储器的寻址空间一般都为64 KB。 (3) 两者都有I/O接口，但通用微机中I/O接口主要考虑标准外设(如CRT、标准键盘、鼠标、打印机、硬盘、光盘等)。用户通过标准总线连接外设，能达到即插即用。单片机应用系统的外设都是非标准的，且千差万别，种类很多。单片机的I/O接口实际上是向用户提供的与外设连接的物理界面。用户对外设的连接要设计具体的接口电路，需有熟练的接口电路设计技术。 另外，单片机的微处理器(CPU)、存储器、I/O接口电路集成在一块芯片上，而通用微机的微处理器(CPU)、存储器、I/O接口电路一般都是独立的芯片 1-4 IAP、ISP的含义是什么？ ISP：In System Programable，即在系统编程。用户可以通过下载线以特定的硬件时序在线编程（到单片机内部集成的FLASH上），但用户程序自身不可以对内部存储器做修改。 IAP:In Application Programable，即在应用编程。用户可以通过下载线对单片机进行在线编程，用户程序也可以自己对内部存储器重新修改。 1-6 51单片机与通用微机相比,结构上有哪些主要特点? （1）单片机的程序存储器和数据存储器是严格区分的，前者为ROM，后者为RAM； （2）采用面向控制的指令系统，位处理能力强； （3）I/O引脚通常是多功能的； （4）产品系列齐全，功能扩展性强； （5）功能是通用的，像一般微处理机那样可广泛地应用在各个方面。 1-7 51单片机有哪些主要系列产品? （1）Intel公司的MCS-51系列单片机：功能比较强、价格比较低、较早应用的单片机。此系列三种基本产品是：8031/8051/8751； （2）ATMEL公司的89系列单片机：内含Flash存储器，开发过程中可以容易地进行
第1章单片机概述参考答案 1.1 答：微控制器，嵌入式控制器 1.2 答：CPU、存储器、I/O口、总线 1.3 答：C 1.4 答：B 1.5 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。 1.6 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。 1.7 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。 1.8 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。 1.9 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。广泛地用于通讯、网络通信、数字图像处理，电机控制系统，生物信息识别终端，实时语音压解系统等。这类智能化算法一般都是运算量较大，特别是向量运算、指针线性寻址等较多，而这些正是DSP的长处所在。与单片机相比，DSP具有的实现高速运算的硬件结构及指令和多总线，DSP处理的算法的复杂度和大的数据处理流量以及片内集成的多种功能部件更是单片机不可企及的。 嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的CPU，它的地址总线数目较多能扩展较大的存储器空间，所以可配置实时多任务操作系统(RTOS)。RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。正由于嵌入式微处理器能运行实时多任务操作系统，所以能够处理复杂的系统管理任务和处理工作。因此，广泛地应用在移动计算平台、媒体手机、工业控制和商业领域（例如，智能工控设备、ATM机等）、电子商务平台、信息家电（机顶盒、数字电视）以及军事上的应用。 1.10 广义上讲，凡是系统中嵌入了"嵌入式处理器"，如单片机、DSP、嵌入式微处理器，都称其为"嵌入式系统"。但多数人把 "嵌入"嵌入式微处理器的系统，称为"嵌入式系统"。目前"嵌入式系统"还没有一个严格和权威的定义。目前人们所说的"嵌入式系统"，多指后者。 第2章 AT89S51单片机的硬件结构 1．答：AT89S51单片机的片内都集成了如下功能部件：（1）1个微处理器（CPU）；（2）128
单片机设计报告 编写：HUBU2015级通信工程xmx 2017年5月23日 一、设计的目的与要求 利用8*8LED点阵动态显示汉字的字样。采用STC89C52单片机作为整个控制搭电路的核心，并编制软件程序，实现汉字的显示。通过此设计来巩固单片机硬件系统的设计及软件系统的编程，通过设计将平时所学知识付诸实践，提高动手能力。 1、设计一个8*8点阵LED电子显示屏。 2、要求在目测条件下LED显示屏各点亮度均匀、充足，可显示一个“大” 字。 二、总体方案设计 2.1硬件电路的总体设计 1、设计总体框图 硬件电路的设计框图如图1所示。硬件电路结构由8个部分组成：时钟电路、复位电路、按键接口电路、电源电路、点阵显示阳极电路、点阵显示阴极电路和 8*8点阵显示电路。 2、工作原理 由于是8*8点阵屏设计，需要端口16个，可采用静态显示模式，用P0 口控制行，P1 口控制列，通过软件编程，即可实现汉字的显示
3、兀器件清单 元件名称规格数量备注 STC89C52单片机一块附底座 晶振12MHZ一块 8*8点阵LED显示器一块SZ411288k 按钮开关一个四脚 极性电容10uF一支 瓷片电容51pF两个 电阻5k Q八个 电阻10k Q一个 2.2系统软件的设计 软件程序主要由开始、初始化、主程序、字库和延时子程序组成 三、系统硬件电路的具体设计 3.1时钟电路 STC89C52单片机内部的振荡电路是一个高增益反向放大器，引线X1和X2分别是放大器的输入端和输出端。单片机内部虽然有振荡电路，但要形成时钟，外部还需附加电路。STC89C52的时钟产生方式有两种：内部时钟电方式和外部时钟方式。由于外部时钟方式用于多片单片机组成的系统中，所以此处选用内部时钟方式。
习题答案 习题1 一、选择题 1．B 2．C 3．C 4．C 5．B 二、填空题 1．微控制器；嵌入式微控制器 2．CPU；存储器；I/O口 3．Flash存储器 4．8751 三、简答题 1．MCS-51系列单片机的基本型芯片分别是8031、8051和8751。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4KB的程序存储器ROM，而8751片内集成有4KB的程序存储器EPROM。 2．MCS-51系列单片机是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。 习题2 一、选择题 1．D 2．B 3．B 4．C 5．C 6．B 7．B 8．A 9．A 10．D 二、填空题 1．8；0 2．16；64 KB 3．内部RAM的00H~7FH；8 4．PC；PC 5．4；00H；1FH 6．128；28H 7．50H；88H 8．8位并行的；P0；P1、P2、P3；地址总线 9．12；1μs；12μs 10．按下复位按钮；2 11．04H；00H；0
12．07H；08H 三、简答题 1．A T89C51片内都集成下列功能部件： （1）1个微处理器（CPU）； （2）128个数据存储器（RAM）单元； （3）4KB Flash程序存储器； （4）4个8位可编程并行I/O口（P0口、P1口、P2口、P3口）； （5）1个全双工串行口； （6）2个16位定时器/计数器； （7）一个中断系统，5个中断源，2个优先级； （8）21个特殊功能寄存器（SFR）。 2．当EA接低电平时，只访问外部程序存储器，地址为0000H~FFFFH。此时，片内4KB的程序存储器没有用到。 当EA接+5V高电平时，首先访问片内4KB的程序存储器，当PC值超过0FFFH时，即超出片内程序存储器的4KB地址范围时，自动转向外部程序存储器执行程序。此时，片外4KB的程序存储器没有用到。 3．5个中断源的中断服务子程序的入口地址见下表。 4．读外部ROM的控制线是PSEN，读外部RAM的控制线是P3.6（WR）、P3.7（RD）。 5．P3口各个引脚的第二功能如下表所示。 6．读写位地址与字节地址不会混淆，因为读写位地址的指令与读写字节地址的指令
高等职业技术教育 《单片机原理与应用》课程教学总体设计 课程名称：《单片机原理与应用》课程编码：051071 适用专业：电气自动化技术 学时数：84其中：理论教学学时：54课内实训学时：30制定人：审核人: 一、课程基本信息 二、教学设计 （一）学习基础分析 （二）学习目标 （三）教学内容（含作业设计） （四）教学方法 三、考核与评价 （一）考核方式及成绩评定标准 （二）学习效果评价 四、其他 （一）参考教材、讲义、设备、网络等教学 资源 （二）其它需要说明事项 机电工程系 2008年8月18日
一、课程基本信息 1．课程名称：单片机原理与应用 2．课程类别：专业核心课 3．课程编码：051071 4．学时：84学时（理论教学54学时，课内实训30学时） 5．适应专业：电气自动化技术专业、电力系统设备及自动化方向专业 二、教学设计 （一）学习基础分析 高等数学、物理基础知识； 已经掌握电工技术、电子技术、低压电气设备、电机拖动技术、传感器技术、自动控制原理等相关内容与技能。 （二）学习目标 1．正确理解、学会使用MCS-51单片机。 2．理解并掌握MCS-51单片机的硬件结构和原理。 3．熟练使用MCS-51单片机的指令。 4．掌握MCS-51单片机的中断和定时系统。 5. 熟悉MCS-51单片机的系统扩展原理及方法。 6. 能熟练的应用MCS-51单片机指令编写简单的单片机程序。 7. 能跟据控制要求设计单片机控制系统，进行系统软硬件调试。 8．熟悉MCS-51单片机的开发环境。 （三）教学内容（含作业设计） 模块一：公共基础模块 教学内容实训与作业设计 ●微型计算机基础； ●单片机概述； ●计算机的数制与编码；●微型计算机的组成； ●单片机的主要特点； ●数制及其转换； ●作业1：通过搜集各种资料简述你所了解的微型计算机的应用领域； ●作业2：与同学们讨论：同一般的微型计算机相比，单片机具有哪些主要特点？应用在哪里？
1：单片机8031的XTAL1和XTAL2引脚是（）引脚。 1.外接定时器 2.外接串行口 3.外接中断 4.外接晶振 2：LU表示（）。 1.累加器 2.程序状态字寄存器 3.计数器 4.算术逻辑部件 3：单片机上电复位后，PC的内容和SP的内容为（）。 1.0000H，00H 2.0000H，07H 3.0003H，07H 4.0800H，08H 4：8031单片机的定时器T1用作定时方式时是（）。 1.由内部时钟频率定时，一个时钟周期加1 2.由内部时钟频率定时，一个机器周期加1 3.由外部时钟频率定时，一个时钟周期加1 4.由外部时钟频率定时，一个机器周期加1 5：INTEL8031的P0口，当使用外部存贮存器时它是一个（）。 1.传输高8位地址口 2.传输低8位地址口 3.传输高8位数据口 4.传输低8位地址/数据口 6：当需要从MCS-51单片机程序存储器取数据时，采用的指令为（） 1.MOV A, @R1 2.MOVC A, @A + DPTR 3.MOVX A, @ R0 4.MOVX A, @ DPTR 7：若PSW的RS1/RS0=10则单片机工作寄存器工作在（）。 1.0区 2.1区
3.2区 4.3区 8：假定设置堆栈指针SP的值为37H，在进行子程序调用时把断点地址进栈保护后，SP的值为（）。 1.6H 2.37H 3.38H 4.39H 9：单片机上电复位后，堆栈区的最大允许范围是个单元。 1.64 2.120 3.128 4.256 10：在MCS-51指令中，下列指令中（）是无条件转移指令。 1.LCALL addr16 2.DJNZ direct,rel 3.SJMP rel 4.ACALL addr11 11：INTEL 8031的P0口，当使用外部存贮存器时它是一个（）。 1.传输高8位地址口 2.传输低8位地址口 3.传输高8位数据口 4.传输低8位地址/数据口 12：单片机中的程序计数器PC用来（）。 1.存放指令 2.存放正在执行的指令地址 3.存放下一条指令地址 4.存放上一条指令地址 13：8051单片机中，输入/输出引脚中用于专门的第二功能的引脚是（）。 1.P0 2.P1 3.P2 4.P3
单片机原理与应用设计 1.【大题】控制引脚 （1）RST —9号引脚 复位信号输入端，高电平有效（结合P27周期），再次引脚加上持续时间大于2个机器周期（24个时钟振荡周期）的高电平时，就可以对单片机完成复位操作。 （2）EA /Vpp （31引脚） EA 为外部程序存储器访问允许控制端。 【访问内ROM/RAM 用MOV 外ROM/RAM 用MOVX CPU 先访问片内】 2.程序状态寄存器PSW Cy P — OV RS0 RS1F0 Ac D7D6D5D4 D3 D2D1D0D0H PSW 图2-3 PSW 的格式 Cy （PSW.7）进位标志位 P （PSW.0）奇偶标志位 表2.2 RS1、RS0与所选的四组工作寄存器区的对应关系 RS1 RS0 所选的四组寄存器 0 0 0区（内部RAM 地址00H~07H ） 0 1 1区（内部RAM 地址08H~0FH ） 1 0 2区（内部RAM 地址10H~17H ） 1 1 3区（内部RAM 地址18H~1FH ） 3.程序存储器，ROM 4KB; 内部数据存储器，RAM 256B 4.表2-3 5个中断源的中断入口地址 中断源 入口地址 外部中断0（0INT ） 0003H 定时器0（T0） 000BH 外部中断1（1INT ） 0013H 定时器1（T1） 001BH 串行口 0023H
5.内部数据存储器 地址为00H~1FH 的32个单元是4组通用工作寄存器区。用户可以通过指令改变PSW 中的RS1、RS0这两位来切换当前的工作寄存器区。 用户RAM 区 （堆栈、数据缓冲区） 第0组工作寄存器区 第1组工作寄存器区第2组工作寄存器区第3组工作寄存器区可位寻址区7FH 30H 2FH 20H 1FH 18H 17H 10H 0FH 08H 07H 00H 图2-4 89C51片内RAM 的结构 6.【大题】堆栈指针SP （先入先出） 堆栈指针SP 的内容指示出堆栈顶部在内部RAM 块中的位置。它可以指向内部RAM 00H~7FH 的任何单元。单片机复位后，SP 中的内容为07H 。 7.89C51单片机共有4个双向的8位并行I/O 端口，分别记为P0、P1、P2和P3。 当P0口用作通用I/O 口时，由于需要在片外接上拉电阻，端口不存在高阻抗（悬浮）状态，因此为一个准双向口。（高8位，P2口，只有P0接上拉电阻）。 P1口“读引脚”输入时，必须先向锁存器写1.。（所有P1口均适用，暂时断开外设与内部连接） 8.内部时钟方式（适用于整个系统，只有一块单片机） 电路中的电容C1和C2的典型值通常选择为30pF 左右。【图2-10 内部时钟方式的电路 P26】 9.时钟周期（振荡周期），一个状态周期由两个时钟周期构成。 10.机器周期：89C51的一个机器周期包括12个时钟周期，分为6个状态：S1~S6。每个状态又分为两拍：P1和P2。 11.以累加器为目的的操作数的指令 MOV A,Rn ;A Rn →）（,n=0~7 MOV A,@Ri ;A Ri →))((，i=0,1 MOV A,Direct ;A Direct →)( MOV A,#data ;A data →#