单片机原理及应用第三章 指令系统(循环、位操作)

第二章单片机结构及原理 1、MCS-51 单片机内部包含哪些主18bit CPU 是234K ROM4128B RAM516bit 定时器/632 根可编程I/O准8 4 I/O I/O 线都能独立地作输入或输出。

782操作的命令。

程序是根据任务要求有序编排指令的集合。

3、如何认识 89S51/52 存储器空间在物理结构上可以划分为 4 个分为3 89S51/52 存片外程序存储器、片内数据存储器、片外数据存储器。

在逻辑64KB 程序存储器地址25664数据存储器地址空间。

4CPU 使用的是哪组工CPU 如何确定和改变当前工CPU 使用的是第0 组工作寄00H07H CPU 通过改变状态字寄存器PSW中的RS0 和RS1 来确定工作寄存器组。

5SP 重新赋果CPU SP 应该多SP复位后指向07H 00H1FH 20H2FHSP 重新赋值。

如果CPU SP 应该至少设置为0FH。

6、89S51/52 的时钟周期、机器周期、指令周期8MHz 个单片机周期为中最基本的、最小的时间单位。

机器周期是指完成一个基本操12 个时钟周期组成。

指令周由若干个机器周期组成。

若fosc=8MHz=1/8×12μ s=1.5μ s 7、89S51/52 扩为什么不会据存储器使用不同的指令用来区分同一地址空间。

8、程序状态字寄存器PSWPSW是8PSW中各位状态通常是在指令执行的过程中自PSW.7Cy PSW.6ACPSW.5F0志位。

PSW.4、PSW.3RS1 和 RS0PSW.2OV PSW.1 PSW.0 P 9、位地址7CH 和字节地址7CH 有何区7CH 7CH87CH 是内部数据存储器中位寻址区中的一1 位二进制数。

位地址 7CH 具体在片内数据存储器字节地址为2FH 中的第4 2FH.4 10、89S51/52 中4 个I/O 89S51/52 的片外三I/O 端口是单片机与外界联系的重要8 P0 16 P0 8P2 8 PSEN ALERD WR EA P3 口。

《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）1-6 写出下列各数的BCD参与：59：01011001，1996：0001100110010110，4859.2：0100100001011001.0010 389.41：001110001001.01000001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。

单片机原理及应用第一章绪论1.什么叫单片机？其主要特点有哪些？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。

特点：控制性能和可靠性高、体积小、价格低、易于产品化、具有良好的性价比。

第二章80C51的结构和原理1.80C51的基本结构a.CPU系统●8位CPU，含布尔处理器；●时钟电路；●总线控制逻辑。

b.存储器系统●4K字节的程序存储器（ROM/EPROM/FLASH，可外扩至64KB）；●128字节的数据存储器（RAM，可外扩至64KB）；●特殊功能寄存器SFR。

c.I/O口和其他功能单元●4个并行I/O口；●2个16位定时/计数器；●1个全双工异步串行口；●中断系统（5个中断源，2个优先级）2.80C51的应用模式a.总线型单片机应用模式◆总线型应用的“三总线”模式；◆非总线型应用的“多I/O”模式3.80C51单片机的封装和引脚a.总线型DIP40引脚封装●RST/V PO：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/V PP：内外存储器选择引脚/片内EPROM编程电压输入引脚；●PSEN：外部程序存储器选通信号输出引脚b.非总线型DIP20封装的引脚●RST：复位信号输入引脚4.80C51的片内存储器增强型单片机片内数据存储器为256字节，地址范围是00H~FFH。

低128字节的配情况与基本型单片机相同。

高128字节一般为RAM，仅能采用寄存器间接寻址方式询问。

注意：与该地址范围重叠的特殊功能寄存器SFR 空间采用直接寻址方式询问。

5.80C51的时钟信号晶振周期为最小的时序单位。

一个时钟周期包含2个晶振周期。

晶振信号12分频后形成机器周期。

即一个机器周期包含12个晶振周期或6个时钟周期。

6.80C51单片机的复位定义：复位是使单片机或系统中的其他部件处于某种确定的初始状态。

单片机原理及应用教案福建省三明工贸学校机电技术应用第一章绪论第一节单片机单片机即单片机微型计算机，是将计算机主机(CPU、内存和I/O接口)集成在一小块硅片上的微型机。

第二节单片机的历史与现状第一阶段（1976~1978年）：低性能单片机的探索阶段。

以Intel公司的MCS-48为代表，采用了单片结构，即在一块芯片内含有8位CPU、定时/计数器、并行I/O口、RAM 和ROM等。

主要用于工业领域。

第二阶段（1978~1982年）：高性能单片机阶段，这一类单片机带有串行I/O口，8位数据线、16位地址线可以寻址的范围达到64K字节、控制总线、较丰富的指令系统等。

这类单片机的应用范围较广，并在不断的改进和发展。

第三阶段（1982~1990年）：16位单片机阶段。

16位单片机除CPU为16位外，片内RAM和ROM容量进一步增大，实时处理能力更强，体现了微控制器的特征。

例如Intel 公司的MCS-96主振频率为12M，片内RAM为232字节，ROM为8K字节，中断处理能力为8级，片内带有10位A/D转换器和高速输入/输出部件等。

第四阶段（1990年~）：微控制器的全面发展阶段，各公司的产品在尽量兼容的同时，向高速、强运算能力、寻址范围大以及小型廉价方面发展。

第三节单片机的应用领域一、单片机在仪器仪表中的应用二、单片机在机电一体化中的应用三、单片机在智能接口和多机系统中的应用四、单片机在生活中的应用第二章硬件结构第一节MCS-51单片机及其演变特点（1）一个8位微处理器CPU。

（2）数据存储器RAM和特殊功能寄存器SFR。

（3）内部程序存储器ROM。

（4）两个定时/计数器，用以对外部事件进行计数，也可用作定时器。

（5）四个8位可编程的I/O（输入/输出）并行端口，每个端口既可做输入，也可做输出。

（6）一个串行端口，用于数据的串行通信。

（7）中断控制系统。

（8）内部时钟电路。

第二节80C51单片机的基本结构1) 中央处理器（CPU）中央处理器是单片机的核心，完成运算和控制功能。

单⽚机原理与应⽤（盛珣华）习题和思考题答案习题和思考题答案第⼀章单⽚机概述1. 第⼀台电⼦数字计算机发明的年代和名称。

1946年、ENIAC。

2. 根据冯·诺依曼提出的经典结构，计算机由哪⼏部分组成？运算器、控制器、存储器、输⼊设备和输出设备组成。

3. 微型计算机机从20世纪70年代初问世以来，经历了哪四代的变化？经历了4位、8位、16位、32位四代的变化。

4. 微型计算机有哪些应⽤形式？系统机、单板机、单⽚机。

5. 什么叫单⽚机？其主要特点有哪些？单⽚机就是在⼀⽚半导体硅⽚上，集成了中央处理单元（CPU）、存储器（RAM、ROM）、并⾏I／O、串⾏I／O、定时器/计数器、中断系统、系统时钟电路及系统总线的⽤于测控领域的微型计算机，简称单⽚机。

单⽚机技术易于掌握和普及、功能齐全，应⽤⼴泛、发展迅速，前景⼴阔、嵌⼊容易，可靠性⾼。

6. 举例说明单⽚机的应⽤？略7. 当前单⽚机的主要产品有哪些？各⾃有何特点？MCS是Intel公司⽣产的单⽚机的系列符号，MCS-51系列单⽚机是Intel公司在MCS-48系列的基础上于20世纪80年代初发展起来的，是最早进⼊我国，并在我国应⽤最为⼴泛的单⽚机机型之⼀，也是单⽚机应⽤的主流品种。

其它型号的单⽚机：PIC单⽚机、TI公司单⽚机、A VR系列单⽚机。

8. 简述单⽚机应⽤系统的开发过程。

（1）根据应⽤系统的要求进⾏总体设计总体设计的⽬标是明确任务、需求分析和拟定设计⽅案，确定软硬件各⾃完成的任务等。

总体设计对应⽤系统是否能顺利完成起着重要的作⽤。

（2）硬件设计根据总体设计要求设计并制作硬件电路板（即⽬标系统），制作前可先⽤仿真软件（如Proteus软件）进⾏仿真，仿真通过后再⽤硬件实现并进⾏功能检测。

（3）软件设计软件编程并调试，⽬前⼀般⽤keil软件进⾏设计调试。

调试成功后将程序写⼊⽬标单⽚机芯⽚中。

（4）综合调试进⾏硬软件综合调试，检测应⽤系统是否达到设计的功能。

《单片机原理及应用》课后习题答案第三章课后习题答案6.用指令实现下列数据传送：（1）R7内容传送到R4：MOV A，R7；MOV R4，A；（2）内部RAM20H单元送内部RAM40H；MOV 40H,20H(3)外部RAM20H单元内容送内部RAM30H: MOV R0,#20H;MOVX A,@R0;MOV 30H,A(4)ROM2000H单元内容送R2MOV DPTR,#2000HMOV A,#00HMOVC A,@A+DPTR;MOV R2,A(5)外部RAM3456H的内容送外部78HMOV DPTR,#3456HMOVX A,@DPTRMOV R0,#78HMOVX @R0,A(6)外部ROM2000H单元内容送外部RAM20H MOV DPTR,#2000HMOV A,#00HMOVC A,@A+DPTR;MOV R0,#20HMOVX @R0,A(7)外部RAM2040H单元内容与3040H内容交换MOV DPTR,#2040HMOVX A,@DPTRMOV R0,AMOV DPTR,#3040HMOVX A,@DPTRMOV R1,AMOV A,R0MOVX @DPTR,AMOV A,R1MOV DPTR,#2040HMOVX @DPTR,A(8)将片内数据存储器20H~23H单元内容传送到片外数据存储器3000H~3003HMOV A,20HMOV DPTR,#3000HMOVX @DPTR,AMOV A,21HMOV DPTR,#3001HMOVX @DPTR,AMOV A,22HMOV DPTR,#3002HMOVX @DPTR,AMOV A,23HMOV DPTR,#3003HMOVX @DPTR,AORG 0100HAJMP MAINMAIN: MOV R7，#04HMOV R0，#20HMOV DPTR，#3000HLOOP：MOV A，@R0 ；MOVX @DPTR，AINC R0 ；准备取下一个数INC DPTRDJNZ R7，LOOPEND7. 试用3种方法将累加器A中的无符号数乘2。

单⽚机原理及接⼝技术课后答案第三章第三章1、指令：CPU根据⼈的意图来执⾏某种操作的命令指令系统：⼀台计算机所能执⾏的全部指令集合机器语⾔：⽤⼆进制编码表⽰，计算机能直接识别和执⾏的语⾔汇编语⾔：⽤助记符、符号和数字来表⽰指令的程序语⾔⾼级语⾔：独⽴于机器的，在编程时不需要对机器结构及其指令系统有深⼊了解的通⽤性语⾔2、见第1题3、操作码 [⽬的操作数] [，源操作数]6、 MOV A，40H ；直接寻址（40H）→AMOV R0，A；寄存器寻址（A）→R0MOV P1，#0F0H ；⽴即数寻址0F0→P1MOV @R0,30H；直接寻址（30H）→（R0）MOV DPTR,#3848H；⽴即数寻址 3848H→DPTRMOV 40H,38H；直接寻址（38H）→40HMOV R0,30H；直接寻址（30H）→R0MOV P0,R0；寄存器寻址（ R0 ）→P0MOV 18H，#30H ；⽴即数寻址30H→18HMOV A，@R0 ；寄存器间接寻址 ((R0)) →AMOV P2，P1 ；直接寻址（P1）→P2最后结果：（R0）=38H，（A）=40H，（P0）=38H，（P1）=（P2）=0F0H，（DPTR）=3848H，（18H）=30H，（30H）=38H，（38H）=40H，（40H）=40H，（48H）=38H注意：→左边是内容，右边是单元7、⽤直接寻址，位寻址，寄存器寻址8、MOV A,DATA ;直接寻址2字节1周期MOV A,#DATA ;⽴即数寻址2字节1周期MOV DATA1,DATA2 ;直接寻址3字节2周期MOV 74H,#78H ;⽴即数寻址3字节2周期如果想查某⼀指令的机器码，字节数或周期数可查阅书本后⾯的附录A9、MOV A,@R0 ;((R0))=80H→AMOV @R0,40H ;(40H)=08H→(R0)MOV 40H,A ;(A)=80→40HMOV R0,#35H ;35H→R0最后结果：（R0）=35H （A）=80H，（32H）=08H，（40H）=80H10、⽤直接寻址，位寻址，寄存器寻址11、只能采⽤寄存器间接寻址（⽤MOVX指令）12、低128字节：直接寻址，位寻址，寄存器间接寻址，寄存器寻址（R0~R7）⾼128字节：直接寻址，位寻址，寄存器寻址13、采⽤变址寻址（⽤MOVC指令）14、压缩BCD码在进⾏加法运算时应逢⼗进⼀，⽽计算机只将其当作⼗六进制数处理，此时得到的结果不正确。

《单片机原理及应用》课程教案第三次课 2学时主要内容：第二部分单片机的原理与结构（3）2.5 并行I/O端口2.6 时钟电路与时序2.7 复位操作和复位电路重点： P0～P3端口功能及使用中应注意的问题机器周期、时钟周期、指令周期的定义，及时钟周期、频率的计算复位后，特殊功能寄存器的初值难点： P0端口的功能2.5 并行I/O端口4个双向的8位并行I/O端口(Port) ，记作P0～P3 属于特殊功能寄存器，还可位寻址。

2.5.1 P0端口（讲解时强调端口完成的功能）P0口某一位的电路包括：(1) 一个数据输出锁存器，用于数据位的锁存(2) 两个三态的数据输入缓冲器。

(3) 一个多路转接开关MUX，设置多路转接开关的目的:P0口既作通用I/O口，又可作为系统的地址/数据线口。

(4) 数据输出的驱动和控制电路，由两只场效应管（FET）组成，上面的场效应管构成上拉电路。

P0口传送地址或数据时，CPU发出控制信号为高电平，打开上面的与门，使多路转接开关MUX打向上边，使内部地址/数据线与下面的场效应管处于反相接通状态。

这时的输出驱动电路由于上下两个FET处于反相，形成推拉式电路结构，大大提高负载能力。

P0口作通用的I/O口使用。

这时，CPU发来的“控制”信号为低电平，上拉场效应管截止，多路转接开关MUX打向下边，与D锁存器的Q*端接通。

（1）作输出口使用来自CPU的“写入”脉冲加在D锁存器的CP端，内部总线上的数据写入D 锁存器，并向端口引脚P0.x输出。

注意：由于输出电路是漏极开路（因为这时上拉场效应管截止），必须外接上拉电阻才能有高电平输出。

（2）作输入口使用应区分“读引脚”和“读端口”（或称“读锁存器”）。

“读引脚”信号把下方缓冲器打开，引脚上的状态经缓冲器读入内部总线；“读锁存器”信号打开上面的缓冲器把锁存器Q端的状态读入内部总线。

2.5.2 P1端口字节地址90H，位地址90H～97H。

P1口只作为通用的I/O口使用，在电路结构上与P0口有两点区别：（1）因为P1口只传送数据，不再需要多路转接开关MUX。

单⽚机原理及应⽤（C语⾔版）（周国运）习题答案单⽚机原理及应⽤（C语⾔版）思考题与习题答案第1章单⽚机概述1．什么是单⽚机？答:将中央处理器（Central Processing Unit，CPU）、随机存储器、只读存储器、中断系统、定时器/计数器以及I/O接⼝电路等微型计算机的主要部件集成在⼀块芯⽚上，使其具有计算机的基本功能，就叫做单⽚微型计算机（Single Chip Micro Computer，SCMC），简称单⽚机。

由于单⽚机的指令功能是按照⼯业控制的要求设计，所以单⽚机⼜称为微控制器（Micro Controller Unit，MCU）。

2．单⽚机有哪些特点？答: （1）单⽚机的存储器ROM和RAM是严格区分的。

ROM称为程序存储器，只存放程序、固定常数及数据表格。

RAM则为数据存储器，⽤作⼯作区及存放⽤户数据。

（2）采⽤⾯向控制的指令系统。

（3）单⽚机的I/O引脚通常是多功能的。

（4）单⽚机的外部扩展能⼒强。

（5）单⽚机体积⼩，成本低，运⽤灵活，易于产品化。

（6）⾯向控制，能有针对性地解决从简单到复杂的各类控制任务，因⽽能获得最佳的性能价格⽐。

（7）抗⼲扰能⼒强，适⽤温度范围宽。

（8）可以⽅便地实现多机和分布式控制，使整个控制系统的效率和可靠性⼤为提⾼。

3．单⽚机的应⽤有哪些？答: （1）⼯业控制。

单⽚机可以构成各种⼯业控制系统、数据采集系统等。

如数控机床、⾃动⽣产线控制、电机控制、测控系统等。

（2）仪器仪表。

如智能仪表、医疗器械、数字⽰波器等。

（3）计算机外部设备与智能接⼝。

如图形终端机、传真机、复印机、打印机、绘图仪、磁盘/磁带机、智能终端机等。

（4）商⽤产品。

如⾃动售货机、电⼦收款机、电⼦秤等。

（5）家⽤电器。

如微波炉、电视机、空调、洗⾐机、录像机、⾳响设备等。

（6）消费类电⼦产品。

（7）通讯设备和⽹络设备。

（8）⼉童智能玩具。

（9）汽车、建筑机械、飞机等⼤型机械设备。

（10）智能楼宇设备。