单片机第三章(3)
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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。
第一章计算机基础知识1-1微型计算机主要由哪几部分组成?各部分有何功能?答:一台微型计算机由中央处理单元(CPU)、存储器、I/O接口及I/O设备等组成,相互之间通过三组总线(Bus):即地址总线AB、数据总线DB和控制总线CB来连接。
CPU由运算器和控制器组成,运算器能够完成各种算术运算和逻辑运算操作,控制器用于控制计算机进行各种操作。
存储器是计算机系统中的“记忆”装置,其功能是存放程序和数据。
按其功能可分为RAM和ROM。
输入/输出(I/O)接口是CPU与外部设备进行信息交换的部件。
总线是将CPU、存储器和I/O接口等相对独立的功能部件连接起来,并传送信息的公共通道。
1-3什么叫单片机?其主要由哪几部分组成?答:单片机是指把CPU、RAM、ROM、定时器/计数器以及I/O接口电路等主要部件集成在一块半导体芯片上的微型计算机。
1-4在各种系列的单片机中,片内ROM的配置有几种形式?用户应根据什么原则来选用?答:单片机片内ROM的配置状态可分四种:(1)片内掩膜(Mask)ROM型单片机(如8051),适合于定型大批量应用产品的生产;(2)片内EPROM型单片机(如8751),适合于研制产品样机;(3)片内无ROM型单片机(如8031),需外接EPROM,单片机扩展灵活,适用于研制新产品;(4)EEPROM(或FlashROM)型单片机(如89C51),内部程序存储器电可擦除,使用更方便。
1-5写出下列各数的另两种数制的表达形式(二、十、十六进制)1100010100111001000111100100100111111101101100111011011101011119862H200394E47H585249H162363F6CH291D14955D71-6写出下列各数的BCD参与:59:01011001,1996:0001100110010110,4859.2:0100100001011001.0010389.41:001110001001.01000001第二章MCS-51单片机的硬件结构2-1 8052单片机片内包含哪些主要逻辑功能部件?答:8052单片机片内包括:①8位中央处理器CPU一个②片内振荡器及时钟电路③256B数据存储器RAM。
《单片机应用技术》习题答案第一章概述1. 什么是总线?总线主要有哪几部分组成?各部分的作用是什么?总线是连接计算机各部件之间的一组公共的信号线。
一般情况下,可分为系统总线和外总线。
系统总线应包括:地址总线(AB)控制总线(CB)数据总线(DB)地址总线(AB):CPU根据指令的功能需要访问某一存储器单元或外部设备时,其地址信息由地址总线输出,然后经地址译码单元处理。
地址总线为16位时,可寻址范围为216=64K,地址总线的位数决定了所寻址存储器容量或外设数量的范围。
在任一时刻,地址总线上的地址信息是惟一对应某一存储单元或外部设备。
控制总线(CB):由CPU产生的控制信号是通过控制总线向存储器或外部设备发出控制命令的,以使在传送信息时协调一致的工作。
CPU还可以接收由外部设备发来的中断请求信号和状态信号,所以控制总线可以是输入、输出或双向的。
数据总线(DB):CPU是通过数据总线与存储单元或外部设备交换数据信息的,故数据总线应为双向总线。
在CPU进行读操作时,存储单元或外设的数据信息通过数据总线传送给CPU;在CPU进行写操作时,CPU把数据通过数据总线传送给存储单元或外设2.什么是接口电路? CPU与接口电路连接一般应具有哪些信号线?外部设备与接口电路连接一般应具有哪些信号线?CPU通过接口电路与外部输入、输出设备交换信息,一般情况下,外部设备种类、数量较多,而且各种参量(如运行速度、数据格式及物理量)也不尽相同。
CPU为了实现选取目标外部设备并与其交换信息,必须借助接口电路。
一般情况下,接口电路通过地址总线、控制总线和数据总线与CPU连接;通过数据线(D)、控制线(C)和状态线(S)与外部设备连接。
3. 存储器的作用是什么?只读存储器和随机存储器有什么不同?存储器具有记忆功能,用来存放数据和程序。
计算机中的存储器主要有随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)两种。
随机存储器一般用来存放程序运行过程中的中间数据,计算机掉电时数据不再保存。
单片微型计算机原理与接口技术课后答案第一、二章略第三章【3—1】什么是指令及指令系统?【答】控制单片机进行某种操作的命令称为“指令”。
单片机就是根据指令来指挥和控制单片机各部分协调工作。
指令由二进制代码表示,指令通常包括操作码和操作数两部分:操作码规定操作的类型,操作数给出参加操作的数或存放数的地址。
所有指令的集合称为“指令系统”。
80C51单片机的指令系统专用于80C51系列单片机,是一个具有255种操作码(OOH~FFH,除A5H外)的集合。
【3—2】80C51单片机的指令系统具有哪些特点?【答】80C51单片机的指令系统容易理解和阅读。
只要熟记代表33种功能的42种助记即可。
有的功能如数据传送,可以有几种助记符,如MOV、MOVc、MOVX。
而指令功能助记符与操作数各种寻址方式的结合,共构造出111种指令,而同一种指令所对应的操作码可以多至8种(如指令中Rn对应寄存器R0~R7)。
80C51单片机的指令系统具有较强的控制操作类指令,容易实现“面向控制”的功能;具有位操作类指令,有较强的布尔变量处理能力。
【3—3】简述80C51指令的分类和格式。
【答】80C51的指令系统共有111条指令,按其功能可分为5大类:数据传送类指令(28条)、算术运算类指令(24条)、逻辑运算类指令(25条)、控制转移类指令(17条)和布尔操作(位)类指令(17条)。
指令的表示方法称之为“指令格式”,其内容包括指令的长度和指令内部信息的安排等。
在80C51系列的指令系统中,有单字节、双字节和三字节等不同长度的指令。
·单字节指令:指令只有一个字节,操作码和操作数同在一个字节中。
·双字节指令:包括两个字节。
其中一个字节为操作码,另一个字节是操作数。
·三字节指令:操作码占一个字节,操作数占两个字节。
其中操作数既可能是数据,也可能是地址。
【3—4】简述80C51的指令寻址方式,并举例说明。
【答】执行任何一条指令都需要使用操作数,寻址方式就是在指令中给出的寻找操作数或操作数所在地址的方法。
第1章微控制器概述1 .除了单片机的名称外,单片机也可以称为and。
答:微控制器,嵌入式控制器。
2 .单片机与普通微机的区别在于,它把、、、 3部分集成在一个芯片上。
答: CPU 、内存、 I/O口。
3 . 8051和8751的区别是。
A._不同数量的数据存储单元B. _ 不同类型的外部数据存储器C._不同类型的外部程序存储器D._外部寄存器数量不同答案: C。
4 .家用电器中使用单片机应该属于微机。
A. _辅助设计应用;B.测控应用;C.数值计算应用;D.数据处理应用答案: B。
5 .微处理器、微机、微处理器、 CPU、单片机有什么区别?答:微处理器、微处理器和CPU都是中央处理器的不同名称;而微机和单片机都是一个完整的计算机系统,单片机特指集成在一个芯片上,用于测量和控制目的的单片机。
计算机。
6 . MCS-51系列单片机的基本芯片有哪些?他们有什么区别?答: MCS-51系列单片机的基本芯片分别是8031、8051和8751 。
不同之处在于片上程序存储器。
8031没有程序存储器, 8051有4KB程序存储器ROM , 8751集成4KB程序存储器EPROM 。
7 .为什么51系列单片机不叫MCS-51系列单片机?答:因为MCS-51系列单片机中的“ MCS ”是英特尔公司生产的单片机的系列符号,而51系列单片机是指所有的单片机全球各厂家生产的兼容8051核心结构和指令系统的。
8 . MCS-51系列中哪一种产品相当于AT89C51单片机?答:相当于MCS-51系列中的51 ,87C只是AT 89C51芯片的4KB Flash替换了87C51芯片的4KB EPROM 。
第二章AT 51 MCU 芯片89C硬件结构1 .在AT89C51单片机中,如果使用6MHz晶振,一个机器周期为 .答案: 2µs2 . AT89C51微控制器的机器周期等于一个时钟振荡周期。
答案: 12 。
3 .在内部RAM中,位地址为40H和88H的位,该位所在字节的字节地址为 and。
单片机原理、应用与PROTEUS仿真习题答案王妹芳编写周灵彬审校目录第一章概论 (1)第二章AT89C51单片机内部结构基础 (2)第三章AT89C51指令系统 (5)第四章AT89C51汇编语言程序设计 (11)第五章AT89C51输入/输出(I/O)口及其简单应用 (18)第六章AT89C51中断系统与定时器/计数器 (20)第一章概论1. 什么是单片机、单片机系统、单片机应用系统?答:单片机:又名微控制器,是将微型计算机中的中央处理器(CPU)、随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)及I/O口电路等主要部件,结合连接它们的总线集成在一块芯片上,即它是一块智能芯片。
单片机系统:单片机本身只是一块芯片,它并不能集成计算机的全部电路,因此需要加上时钟、复位电路等,才能构成单片机最小应用系统;若最小系统资源不足时,还需扩展外围电路和外围芯片等,从而构成能满足应用要求的单片机系统。
单片机应用系统:它是为实际的控制应用而设计的,该系统与控制对象结合在一起,是满足嵌入式对象要求的全部电路系统。
它在单片机的基础上配置了前/后向通道接口电路、人机交互通道接口电路、串行通信接口等面向对象的接口电路。
另单片机系统和单片机应用系统都是软硬件结合的系统,缺一不可。
2. 单片机有哪些特点?答:单片机的特点很多,主要是体积小品种多,价格便宜,可靠性高,使用灵活,还有(1)突出控制功能(2)ROM和RAM分开(3)单片机资源具有广泛的通用性(4)易于扩展ROM、RAM、定时/计数器、中断源等资源。
3. 为什么说AT89C51单片机是MCS-51系列的兼容机?A T89C51单片机有何优点?答:AT89系列单片机是将FLASH存储器技术和MCS-51系列单片机的基本内核相结合的单片机,且管脚也与之兼容,可以直接代换,所以说AT89C51是MCS-51系列的兼容机。
AT89C51单片机是A T89系列机的标准型单片机,它的优点主要有:内ROM是FLASH存储器,已获得广泛应用的80C51兼容,采用静态逻辑设计,操作频率范围宽,具有两个软件选择的节电模式等。
3.3 算术运算类指令 MCS-51 的算术指令包括:加法、带进位加法、带进位减法、加1、减1、十进制调整、乘法、除法等指令。算术运算类指令见表 序号 指令助记符 字节数 周期数 说 明 1 ADD A,Rn 1 1 将累加器的值与寄存器的值相加,结果存回累加器中
2 ADD A,direct 2 1 将累加器的值与直接地址的内容相加,结果存回累加器
中 3 ADD A,@Ri 1 1 将累加器的值与间接地址的内容相加,结果存回累加器
中 4 ADD A,#data 2 1 将累加器的值与立即数相加,结果存回累加器中
5 ADDC A,Rn 1 1 将累加器的值与寄存器的值及进位C 相加,
结果存回累加器中 6 ADDC A,direct 2 1 将累加器的值与直接地址的内容及进位C 相加,结果
存回累加器中 7 ADDC A,@Ri 1 1 将累加器的值与间接地址的内容及进位C 相加,结果
存回累加器中 8 ADDC A,#data 2 1 将累加器的值与立即数及进位C 相加,结果存回累加
器中 9 INC A 1 1 将累加器的值加1
10 INC Rn 1 1 将寄存器的值加1
11 INC direct 2 1 将直接地址的内容加1
12 INC @Ri 1 1 将间接地址的内容加1
13 INC DPTR 1 2 将数据指针寄存器的值加1
14 DA A 1 1 将累加器的值做十进制调整
15 SUBB A,Rn 1 1 将累加器的值减去寄存器的值再减借位C,结果存回累
加器中 16 SUBB A,direct 2 1 将累加器的值减去直接地址的内容再减借位C,结果存
回累加器中 17 SUBB A,@Ri 1 1 将累加器的值减去间接地址的内容再减借位C,结果存
回累加器中 18 SUBB A,#data 2 1 将累加器的值减去立即数再减借位C,结果存回累加器
中 19 DEC A 1 1 将累加器的值减1
20 DEC Rn 1 1 将寄存器的值减1
21 DEC direct 2 1 将直接地址的内容减1
22 DEC @Ri 1 1 将间接地址的内容减1
23 MUL AB 1 4 将累加器的值与B 寄存器的值相乘,乘积的低8 位内
容存回累加器中,乘积的高8 位内容存回B寄存器中 24 DIV AB 1 4 将累加器的值除以B 寄存器的值,商存回累
加器中,余数存回B寄存器中 3.3.1加法指令 一、不带进位的加法 1、ADD A,Rn 2、ADD A,direct 3、ADD A,@Ri 4、ADD A,#data 功能:加法,(A)=(A)+[源] 说明:加法运算中若第7位或第3位向高位有进位时,则分别将PSW 中C和AC标志 位置1;否则清0。此外ADD 指令还将影响标志位OV和P。 无符号整数相加时,若C 位为1,说明和数有溢出(大于255)。 【例3.10】 试分析指令的执行结果。 ① MOV PSW, #00H ;其中标志(C)=0、(OV)=0、(AC)=0、(P)=0 ② MOV A, #41H ;(A)=41H ③ ADD A, #7FH ;(A)=(A)+7FH=B0H,且标志变化情况为(AC)=1, ;(C)=0,(OV)=1,(P)=0 二、带进位的加法 1、ADDC A,Rn 2、ADDC A,direct 3、ADDC A,@Ri 4、ADDC A,#data 功能:带进位加法。(A)=(A)+[源]+(C)。 说明:本指令对标志位的影响,进位和溢出情况与ADD指令完成相同。 多字节数相加时必须使用该指令,以保证低位字节的进位加到高位字节上。 【例3.11】 试分析指令的执行结果。 ① MOV PSW, #80H ;其中标志(C)=1、(0V)=0、(AC)=0、(P)=0 ② MOV A, #0C3H ;(A)=C3H ③ ADD C A, #0AAH ;(A)=(A)+AAH=6DH,且标志变化情况为(AC)=0, ; (C)=1,(OV)=1,(P)=1 【例3.12】编制一个将218A与3C90H相加的程序。将和的低8位放在30H单元中,和的高8位放在31H单元中, MOV A,#8AH ADD A,#90H MOV 30H,A MOV A,21H ADDC A,3CH MOV 31H,A 三、加一指令 1、INC A 2、INC Rn 3、INC direct 4、INC @Ri 5、INC DPTR 功能:目的←[目的]+1。“加1” 说明:若该字节的内容为FFH,加1后将溢出,结果为00H,但不影响进位标志。 【例3.13】 试分析执行结果。 ① MOV R0, #7EH ;(R0)=7EH ② MOV 7EH,#FFH ;(7EH)=FFH ③ MOV 7FH,#48H ;(7FH)=48H ④ INC @R0 ;((R0))=(7EH)=((R0))+1=(7EH)+1=FFH+1=00H ⑤ INC R0 ;(R0)=(R0)+1=7EH+1=7FH ⑥ INC @R0 ;((R0))=(7FH)=((R0))+1=(7FH)+1=48H+1=49H 3.3.2 减法指令 一、带进位减法指令 1、SUBB A,Rn 2、SUBB A,direct 3、SUBB A,@Ri 4、SUBB A,#data 功能:带进位减法,(A)=(A)-[源]-(C)。 说明:MCS-51 的减法指令,只有带进位减这一种形式,没有不带进位减的形式,但 可以通过两条指令组合来实现纯减法功能。即CLR C 【例3.14】 试分析指令的执行结果。 ① MOV A, #0C9H ;(A)=C9H ② MOV R2, #54H ;(R2)=54H ③ MOV PSW, #80H ;其中标志(C)=1 ④ SUBB A, R2 ;(A)=(A)-(R2)-(C)=C9H-54H-1=74H ;且标志(C)=0、(AC)=0、(OV)=1 二、减一指令 1、DEC A 2、DEC Rn 3、DEC direct 4、DEC @Ri 功能:字节内容减1,结果存原指定字节中。 说明:若原字节为00H,减1后将变为FFH,不影响标志(除 DEC PSW 指令外)。 【例3.15】 试分析指令的执行结果。 ① MOV R0,#7FH ;(R0)=7FH ② MOV 7EH,#00H ;(7EH)=00H ③ MOV 7FH,#40H ;(7FH)=40H ④ DEC @R0 ;((R0))=(7FH)=(7FH)-1=3FH ⑤ DEC R0 ;(R0)=(R0)-1=7FH-1=7EH ⑥ DEC @R0 ;((R0))=(7EH)=(7EH)-1=FFH 3.3.3 乘除指令 一、乘法指令 MUL AB 功能:8 位二进制数乘法。 说明:MUL 指令把累加器A 中的8 位无符号数和寄存器B 中的8 位无符号数相乘, 16 位乘积的低8 位放在(A)中,高8位放在(B)中,如果乘积大于255,则(OV)=1;否则(OV)=0。进位标志总为0,即(C)=0。 【例3.16】 试分析指令的执行结果。 ① MOV A,#50H ;(A)=50H=80 ② MOV B,#0A0H ;(B)=A0H=160 ③ MUL AB ;(A)×(B)=3200H=12800 结果:(B)=32H,(A)=00H 标志:(C)=0,(OV)=1 二、 除法指令 DIV AB 功能:8 位二进制数除法。 说明:DIV 指令把累加器中的8 位无符号数除以寄存器B 中的8位无符号数,商的整 数部分存(A)中,余数部分存寄存器B 中。若除数(B)原来为00H,则操作结果不定,且(OV)=1,否则(OV)=0。进位标志(C)=0(恒定)。 【例3.17】 试分析指令的执行结果。 ① MOV A, #FBH ;(A)=FBH=251 ② MOV B, #12H ;(B)=12H=18 ③ DIV AB ;(A)=0DH=13(商),(B)=11H=17 (余数) ;(C)=0,(OV)=0 3.3.4十进制调整指令 DA A 功能:对累加器A中的BCD 码加法运算后的结果进行二—十进制调整。 其执行的规则是: ① 若(A)3~0>9 或 (AC)=1,则(A)3~0←(A)3~0+6; ② 若(A)7~4>9 或 (C)=1,则(A)7~4←(A)7~4+6 。 除此之外,累加器原数不变。 说明:DA 指令只能与加法(ADD 或ADDC)指令配对出现,它不能简单地把累加器中 的16进制数变换成BCD 码数,实际是做十进制数加法运算。 【例3.18】 试分析指令的执行结果。 ① MOV PSW, #80H ;其中标志(C)=1 ② MOV A, #56H ;(A)=56H 表示十进制数56为压缩BCD码数 ③ MOV A, #67H ;(A)=(A)+67H+(C)=BEH,(C)=0、(AC)=0 ④ DA A ;将累加器的内容再加66H,为十进制数124(BCD码) 【例3.19】编程进行BCD码55+69的运算 MOV A,55H ADD A,#69H DA A