第六章单片机基础学习知识原理与应用第二版习题集规范标准答案
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第6章 AT89S51的定时/计数器参考答案1.答:(A )对;(B )错;(C )错;(D )错; 2.答:因为机器周期: 所以定时器/计数器工作方式0下,其最大定时时间为同样可以求得方式1下的最大定时时间为262.144ms ;方式2下的最大定时时间为1024ms 。
3.答:定时/计数器作定时时,其计数脉冲由系统振荡器产生的内部时钟信号12分频后提供。
定时时间与时钟频率和定时初值有关。
4.答:由于确认1次负跳变要花2个机器周期,即24个振荡周期,因此外部输入的计数脉冲的最高频率为系统振荡器频率的1/24。
5.答:定时器/计数器T0在计数和定时工作完成后,均采用中断方式工作。
除了第一次计数工作方式设置在主程序完成外,后面的定时或计数工作方式分别在中断程序完成,用一标志位识别下一轮定时器/计数器T0的工作方式。
参考程序如下:ORG 0000H LJMP MAIN ORG000BHLJMP IT0PMAIN: MOV TMOD,#06H ;定时器/计数器T0为计数方式2 MOV TL0,#156;计数100个脉冲的初值赋值MOV TH0,#156 SETB GATE ;打开计数门 SETB TR0 ;启动T0,开始计数 SETB ET0 ;允许T0中断 SETB EA ;CPU 开中断CLRF0;设置下一轮为定时方式的标志位WAIT: AJMP WAIT IT0P: CLREA ;CPU 关中断)(410312126s f T OSCcy μ=⨯==)(192.81042261313ms T T C MAX =⨯⨯=⨯=-JB F0,COUNT ;F0=1,转计数方式设置MOV TMOD,#00H ;定时器/计数器T0为定时方式0MOV TH0,#0FEH ;定时1ms初值赋值MOV TL0,#0CHSETB EARETICOUNT: MOV TMOD,#06HMOV TL0,#156SETB EARETI6. 答:定时器/计数器的工作方式2具有自动恢复初值的特点,适用于精确定时,比如波特率的产生。
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?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。
6. 何为同步通信?何为异步通信?各自的特点是什么?答:异步通信方式的特点是数据在线路上传送时是以一个字符(字节)为单位,未传送时线路处于空闲状态,空闲线路约定为高电平“1”。
特点是对发送时钟和接收时钟的要求相对不高,线路简单,但传送速度较慢。
同步通信方式的特点是数据在线路上传送时以字符块为单位,一次传送多个字符,传送时须在前面加上一个或两个同步字符,后面加上校验字符。
特点是对发送时钟和接收时钟要求较高,往往用同一个时钟源控制,控制线路复杂,传送速度快。
单片机原理及应用第2版课后答案第6章习题答案1.异步通信和同步通信的主要区别是什么?MCS-51串行口有没有同步通信功能?答案:异步通信因为每帧数据都有起始位和停止位,所以传送数据的速率受到限制。
但异步通信不需要传送同步脉冲,字符帧的长度不受限制,对硬件要求较低,因而在数据传送量不很大。
同步通信一次可以连续传送几个数据,每个数据不需起始位和停止位,数据之间不留间隙,因而数据传输速率高于异步通信。
但同步通信要求用准确的时钟来实现发送端与接收端之间的严格同步。
MCS-51串行口有同步通信功能。
2.解释下列概念:(1)并行通信、串行通信。
(2)波特率。
(3)单工、半双工、全双工。
(4)奇偶校验。
答案:(1)并行通信:数据的各位同时进行传送。
其特点是传送速度快、效率高,数据有多少位,就需要有多少根传输线。
当数据位数较多和传送距离较远时,就会导致通信线路成本提高,因此它适合于短距离传输。
串行通信:数据一位一位地按顺序进行传送。
其特点是只需一对传输线就可实现通信,当传输的数据较多、距离较远时,它可以显著减少传输线,降低通信成本,但是串行传送的速度慢。
(2)波特率:每秒钟传送的二进制数码的位数称为波特率(也称比特数),单位是bp(bitperecond),即位/秒。
(3)单工:只允许数据向一个方向传送,即一方只能发送,另一方只能接收。
半双工:允许数据双向传送,但由于只有一根传输线,在同一时刻只能一方发送,另一方接收。
全双工:允许数据同时双向传送,由于有两根传输线,在A站将数据发送到B站的同时,也允许B站将数据发送到A站。
(4)奇偶校验:为保证通信质量,需要对传送的数据进行校验。
对于异步通信,常用的校验方法是奇偶校验法。
采用奇偶校验法,发送时在每个字符(或字节)之后附加一位校验位,这个校验位可以是“0”或“1”,以便使校验位和所发送的字符(或字节)中“1”的个数为奇数——称为奇校验,或为偶数——称为偶校验。
接收时,检查所接收的字符(或字节)连同奇偶校验位中“1”的个数是否符合规定。
《单片机原理及应用》习题答案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(Single Chip Microcomputer)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Flash ROM)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)110001010011100100011110010010011111110110110011101101110101111 982003958516236291495 62H4E47H249H3F6CH1D5D71-6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2-18052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。
第6章习题答案1、定时器模式2有什么特点?适用于什么场合?答:(1) 模式2把TL0(或TL1)配置成一个可以自动重装载的8位定时器/计数器。
TL0计数溢出时不仅使溢出中断标志位TF0置1,而且还自动把TH0中的内容重新装载到TL0中。
TL0用作8位计数器,TH0用以保存初值。
(2) 用于定时工作方式时间(TF0溢出周期)为()82T H 012T =-⨯⨯初值振荡周期,用于计数工作方式时,最大计数长度(TH0初值=0)为28=256个外部脉冲。
这种工作方式可省去用户软件重装初值的语句,并可产生相当精确定时时间,特别适于作串行波特率发生器。
2、单片机内部定时方式产生频率为100KH Z 等宽矩形波,假定单片机的晶振频率为12MH Z ,请编程实现。
答:5100,110(00)Z f KH t T -==⨯采用定时器选择工作模式50.510-⨯=⨯⨯136(2-X )12/(1210)13(2)5X -=81871111111111011X ==T0低5位:1BHT0高8位:FFHMOV TMOD,#00H ;设置定时器T0工作于模式0MOV TL0,#1BH ;设置5ms 定时初值MOV TH0,#0FFHSETB TR0 ;启动T0LOOP:JBC TF0,L1 ;查询到定时时间到?时间到转L1SJMP LOOP ;时间未到转LOOP ,继续查询L1:MOV TL0,#1BH ;重新置入定时初值MOV TH0,#0FFHCPL P1.0 ;输出取反,形成等宽矩形波SJMP LOOP ;重复循环3、89C51定时器有哪几种工作模式?有何区别?答:有四种工作模式:模式0,模式1,模式2,模式3(1) 模式0:选择定时器的高8位和低5位组成一个13位定时器/计数器。
TL 低5位溢出时向TH 进位,TH 溢出时向中断标志位TF 进位,并申请中断。
定时时间t=(213-初值)×振荡周期×12;计数长度位213=8192个外部脉冲(2) 模式1:与模式0的唯一差别是寄存器TH 和TL 以全部16位参与操作。
1.答:系统连接简单:I2C 总线系统的基本结构如图12-7。
I2C 总线系统直接与具有I2C 总线接口的各种扩展器件(如存储器、I/O 芯片、A/D、D/A、键盘、显示器、日历/ 时钟)连接。
I2C 总线对各器件寻址采用纯软件的寻址方法,无需片选线的连接,这样就大大简化了总线数量,系统各部件之间的连接只需两条线。
数据传输速率较高:在标准I2C 普通模式下,数据的传输速率为100kbit/s ,高速模式下可达400kbit/s 。
2.答:I2C 总线的起始信号和终止信号都由主机发出,在起始信号产生后,总线就处于占用状态;在终止信号产生后,总线就处于空闲状态。
由图12-9 见起始信号和终止信号的规定。
(1)起始信号(S)。
在SCL线为高电平期间,SDA线由高电平向低电平的变化表示起始信号,只有在起始信号以后,其他命令才有效。
(2)终止信号(P)。
在SCL线为高电平期间,SDA线由低电平向高电平的变化表示终止信号。
随着终止信号的出现,所有外部操作都结束。
3.答:无论I2C 总线上的数据传输方向由寻址字节中的数据传输方向位规定:寻址字节器件地址引脚地址方向位DA3 DA2 DA1 DA0 A2 A1 A0 R/ =1,表示主机接收(读)。
R/ =0,表示主机发送(写)。
4.答:单片机对I2C 总线中的器件寻址采用软件寻址,主机在发送完起始信号后,立即发送寻址字节来寻址被控的从机,寻址字节格式如题 3 所示。
7 位从机地址即为“DA3、DA2、DA1、DA0”和“A2、A1、A0”。
其中“DA3、DA2、DA1、DA0”为器件地址,是外围器件固有的地址编码,器件出厂时就已经给定。
“A2、A1、A0”为引脚地址,由器件引脚A2、A1、A0 在电路中接高电平或接地决定(见图12-12)。
5.答:I2C 总线数据传送时,传送的字节数(数据帧)没有限制,每一字节必须为8 位长。
数据传送时,先传送最高位,每一个被传字节后面都须跟 1 位应答位(一帧数据共9 位),如图12-10。
作业答案0-1绪论1.单片机是把组成微型计算机的各功能部件即(微处理器(CPU))、(存储器(ROM 和RAM))、(总线)、(定时器/计数器)、(输入/输出接口(I/O口))及(中断系统)等部件集成在一块芯片上的微型计算机。
2.什么叫单片机?其主要特点有哪些?解:将微处理器(CPU)、存储器(存放程序或数据的ROM和RAM)、总线、定时器/计数器、输入/输出接口(I/O口)、中断系统和其他多种功能器件集成在一块芯片上的微型计机,称为单片微型计算机,简称单片机。
单片机的特点:可靠性高、便于扩展、控制功能强、具有丰富的控制指令、低电压、低功耗、片内存储容量较小、集成度高、体积小、性价比高、应用广泛、易于产品化等。
第1章MCS-51单片机的结构与原理15. MCS-51系列单片机的引脚中有多少根I/O线?它们与单片机对外的地址总线和数据总线之间有什么关系?其地址总线和数据总线各有多少位?对外可寻址的地址空间有多大?解:MCS-51系列单片机有4个I/O端口,每个端口都是8位双向口,共占32根引脚。
每个端口都包括一个锁存器(即专用寄存器P0~P3)、一个输入驱动器和输入缓冲器。
通常把4个端口称为P0~P3。
在无片外扩展的存储器的系统中,这4个端口的每一位都可以作为双向通用I/O端口使用。
在具有片外扩展存储器的系统中,P2口作为高8位地址线,P0口分时作为低8位地址线和双向数据总线。
MCS-51系列单片机数据总线为8位,地址总线为16位,对外可寻址空间为64KB。
25. 开机复位后,CPU使用的是哪组工作寄存器(R0-R n)?它们的地址是什么?CPU如何确定和改变当前工作寄存器组(R0-R n)?解:开机复位后,CPU使用的是第0组工作寄存器。
它们的地址是00H-07H。
CPU通过对程序状态字PSW中RS1和RS0的设置来确定和改变当前工作寄存器组。
27. MCS-51单片机的时钟周期、机器周期、指令周期是如何定义的?当主频为12MHz的时候,一个机器周期是多长时间?执行一条最长的指令需要多长时间?解:时钟周期又称为振荡周期,由单片机内部振荡电路OSC产生,定义为OSC时钟频率的倒数。
第6章MCS-51的定时器/计数器1.如果晶振的频率为3MHz,定时器/计数器工作在方式0、1、2下,其最大的定时时间各为多少?2.定时器/计数器用作定时器时,其计数脉冲由谁提供?定时时间与哪些因素有关?3.定时器/计数器作计数器模式使用时,对外界计数频率有何限制?4.定时器/计数器的工作方式2有什么特点?适用于什么应用场合?5.一个定时器的定时时间有限,如何实现两个定时器的串行定时,来实现较长时间的定时?6.定时器/计数器测量某正单脉冲的宽度,采用何种方式可得到最大量程?若时钟频率为6MHz,求允许测量的最大脉冲宽度是多少?7.判断下列说法是否正确?(1)特殊功能寄存器SCON,与定时器/计数器的控制无关。
(2)特殊功能寄存器TCON,与定时器/计数器的控制无关。
(3)特殊功能寄存器IE,与定时器/计数器的控制无关。
(4)特殊功能寄存器TMOD,与定时器/计数器的控制无关。
8.设定1ms的定时,可以在P1.0引脚上产生周期为2ms的方波输出,设晶体振荡器的频率为6MHz,分别写出在方式0和方式1时,赋给T0的常数。
9.设MCS-51单片机的晶振频率为12MHz,请编程使P1.O端输出频率为20kHz的方波。
10.要求采用定时中断的方式,实现下图所示流水灯的双向循环(D1—D8—D1)流动功能。
其中流水灯的闪烁速率为每秒1次。
11.设单片机的fosc = 12MHz,使P1.O和P1.1分别输出周期为1ms和lOms的方波,请用定时器TO方式2编程实现。
附录2:作业及答案1.如果晶振的频率为3MHz,定时器/计数器工作在方式0、1、2下,其最大的定时时间各为多少?(12/3×8192=32.768ms;12/3*65636=262.144ms; 12/3*256=1.024ms)2.定时器/计数器用作定时器时,其计数脉冲由谁提供?定时时间与哪些因素有关?(定时的计数脉冲来自于单片机内部,即每个机器周期产生一个计数脉冲,也就是每个机器周期计数器加1。
单片机原理及应用总结归纳课后习题参考答案1~6章精心整理《单片机原理及应用》习题答案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,控制器用于控制和ROM。
I/O1-6 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。
④8KB片内程序存储空间ROM⑤21个特殊功能寄存器SFR⑥4个8位并行I/O端口(32条线)⑦1个可编程全双工串行口⑧可寻址64KB的外部程序存储空间和外部数据存储空间⑨3个16位的定时器/计数器⑩6个中断源、2个优先级嵌套中断结构2-2 8052答:⑴8052的存储器分为6个编址空间:①片内ROM的容量为8KB,其地址为②可扩展片外ROM的容量为64KB,其地址为片内RAM的容量为256B,其地址为00H~FFH RAM低区,④另128B为片内RAM高区,其地址空间为⑤可扩展片外RAM的容量为64KB,其地址为⑥特殊功能寄存器SFR的空间为128B26BCPU第31脚EA接高电平时,CPU将从片内程序存储器0000H1FFFH时,会自动转向片外程ROM的0000H单元开始执行。
CPU,低区128B地址空间00H~7FH中地址为00H~1FH 这32表示,通过工作寄存器指令进行访问。
单片机原理与应用课后答案(第二版)2-1. 8051单片机芯片内部包含哪些主要逻辑功能部件?答:一个8位微处理器(CPU);片内数据存储器RAM;片内程序存储器ROM;四个8位并行I/O口P0~P3;两个定时器/计数器;五个中断源的中断控制系统;一个UART(通用异步接收发送器)的串行I/O口;片内振荡器和时钟产生电路。
2-2、8051存储器分哪几个地址空间?如何区别不同空间寻址?答:⑴片内、外统一编址的64KB程序存储器;⑵片内256B数据存储器;⑶片外64KB数据存储器。
硬件:引脚接高电平时CPU从片内0000H单元开始取指令,接低电平时CPU直接访问片外EPROM。
EA软件:MOV指令访问片内数据存储器,MOVX 指令访问片外数据存储器,MOVC指令用于读取程序存储器中的常数。
2-3. 简述8051片内RAM的空间分配。
答:低128B位数据存储器区分为:工作寄存器区(00H~1FH);位寻址区(20H~2FH);一般数据存储区(30H~7FH)高128B数据存储器区离散地分布着21个特殊功能寄存器2-4. 简述直接位寻址区的空间分配,片内RAM中包含哪些可位寻址单元?答:MCS-51单片机片内RAM中有两个区域可进行位寻址:(1)片内RAM低128字节的位寻址区,地址为20H~2FH的16个字节单元共128位,每一位都有相应的位地址,可用位寻址方式对其进行置位、复位、内容传送、逻辑运算等操作,128位的位地址定义为00H~7FH。
(2)片内RAM高128字节的存储器区,有21个特殊功能寄存器。
其中字节地址正好能被8整除的字节单元中的每一位都可以按位寻址、操作。
14 2-5.8051的P0~P3口有何不同,用作通用I/O口输入数据时应注意什么?答:P0~P3口功能不完全相同。
(1)访问外扩展存储器时,P2口送出16位地址的高8位地址,P0口先送出16位地址的低8位地址,再做数据的输入/输出通道。
第6章MCS51得定时器/计数器1.如果晶振得频率为3MHz,定时器/计数器工作在方式0、1、2下,其最大得定时时间各为多少?2.定时器/计数器用作定时器时,其计数脉冲由谁提供?定时时间与哪些因素有关?3.定时器/计数器作计数器模式使用时,对外界计数频率有何限制?4.定时器/计数器得工作方式2有什么特点?适用于什么应用场合?5.一个定时器得定时时间有限,如何实现两个定时器得串行定时,来实现较长时间得定时?6.定时器/计数器测量某正单脉冲得宽度,采用何种方式可得到最大量程?若时钟频率为6MHz,求允许测量得最大脉冲宽度就是多少?7.判断下列说法就是否正确?(1)特殊功能寄存器SCON,与定时器/计数器得控制无关。
(2)特殊功能寄存器TCON,与定时器/计数器得控制无关。
(3)特殊功能寄存器IE,与定时器/计数器得控制无关。
(4)特殊功能寄存器TMOD,与定时器/计数器得控制无关。
8.设定1ms得定时,可以在P1、0引脚上产生周期为2ms得方波输出,设晶体振荡器得频率为6MHz,分别写出在方式0与方式1时,赋给T0得常数。
9.设MCS51单片机得晶振频率为12MHz,请编程使P1、O端输出频率为20kHz得方波。
10.要求采用定时中断得方式,实现下图所示流水灯得双向循环(D1—D8—D1)流动功能。
其中流水灯得闪烁速率为每秒1次。
11.设单片机得fosc = 12MHz,使P1、O与P1、1分别输出周期为1ms与lOms得方波,请用定时器TO方式2编程实现。
附录2:作业及答案1.如果晶振得频率为3MHz,定时器/计数器工作在方式0、1、2下,其最大得定时时间各为多少?(12/3×8192=32、768ms;12/3*65636=262、144ms; 12/3*256=1、024ms)2.定时器/计数器用作定时器时,其计数脉冲由谁提供?定时时间与哪些因素有关?(定时得计数脉冲来自于单片机内部,即每个机器周期产生一个计数脉冲,也就就是每个机器周期计数器加1。
第1章单片机概述参考答案1. 答:微控制器,嵌入式控制器3. 答:4. 答:微处理器、微处理机和 CPI 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EPROM7.答:因为MCS-5係列单片机中的“ MCS'是In tel 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EPROM9 .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。