单片机原理与接口技术第10章80C51的C语言程序设计
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单片机原理及接口技术教材习题全部解答第1章绪论1-4、51系列单片机是如何命名的?89C51单片机的显著特点是?(p4)解答:Intel公司的MCS-48系列、MCS-51系列、MCS-96系列产品;Motorola公司的6801、6802、6803、6805、68HC11系列产品;Zilog公司的Z8、Super8系列产品;Atmel公司的AT89系列产品;Fairchild公司的F8和3870系列产品;TI公司的TMS7000系列产品;NS公司的NS8070系列产品;NEC公司的μCOM87(μPD7800)系列产品;National公司的MN6800系列产品;Hitachi公司的HD6301、HD63L05、HD6305。
第2章 MCS-51系列单片机的结构及原理2-1、89C51由哪几部分组成?解答:MCS-51单片机由8个部件组成:中央处理器(CPU),片数据存储器(RAM),片程序存储器(ROM/EPROM),输入/输出接口(I/O口,分为P0口、P1口、P2口和P3口),可编程串行口,定时/计数器,中断系统及特殊功能寄存器(SFR)。
中央处理器(CPU):单片机的核心部分,它的作用是读入和分析每条指令,根据每条指令的功能要求,控制各个部件执行相应的操作。
片数据存储器(RAM):存放各项操作的临时数据。
片程序存储器(ROM/EPROM):存放单片机运行所需的程序。
输入/输出接口(I/O口):单片机与外设相互沟通的桥梁。
可编程串行口:可以实现与其它单片机或PC机之间的数据传送。
定时/计数器:具有可编程功能,可以完成对外部事件的计数,也可以完成定时功能。
中断系统:可以实现分时操作、实时处理、故障处理等功能。
特殊功能寄存器(SFR):反映单片机的运行状态,包含了单片机在运行中的各种状态字和控制字,以及各种初始值。
2-13、89C51单片机低功耗方式有几种?各有什么特点?(p29)解答:8051单片机应用系统的电压检测电路监测到电源下降时,触发外部中断,在中断服务子程序中将外部RAM中的有用数据送入部RAM保存。
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案及简单的测控系统,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。
章10 80C51单片机C语言程序设计1.C51应用程序具有怎样的结构?答:C51程序由一个或多个函数构成,其中至少应包含一个主函数main。
程序从主函数开始执行,调用其它函数后又返回主函数,被调用函数如果位于主调函数前面,可以直接调用,否则应先说明后调用。
被调用函数可以是用户自编的函数,或是C51编译器提供的库函数。
2.C51支持的数据类型有哪些?答:字符型、整型、长整型、浮点型、位型、访问SFR。
3.C51支持的存储器类型有哪些?与单片机存储器有何对应关系?答:见表9.2所示。
4.C51有哪几种编译模式?每种编译模式的特点如何?答:SMALL:小模式。
变量默认在片内RAM。
空间小,速度块;COMPACT:紧凑模式。
变量默认在片外RAM的页(256字节,页号由P2口决定);LARGE:大模式。
变量默认在片外RAM的64KB范围。
空间大,速度慢。
5、中断函数是如何定义的?各种选项的意义如何?答:interrupt n 用于定义中断函数,n为中断号,可以为0~31,通过中断号可以决定中断服务程序的入口地址。
常用的中断源对应的中断号6、C51应用程序的参数传递有哪些方式?特点如何?答:参数传递可以采用寄存器、固定存储器位置方式。
寄存器传递方式最多可以传递3个参数。
这种参数传递可以产生高效的代码。
当无寄存器可用时,参数可以采用固定的存储器位置传递。
在SMALL模式下,参数传递在内部RAM中完成。
在COMPACT和LARGER模式下,参数的传递要在外部RAM中完成。
7、一般指针与基于存储器的指针有何区别?答:定义时未指定它所指向的对象的存储器类型时,该指针变量就被认为是一般指针。
一般指针占用3个字节:第一个字节存放该指针的存储器类型编码(由编译模式的默认值确定),第二和第三个字节分别存放该指针的高位和低位地址偏移量。
定义时就指定了它所指向的对象的存储类型时,该指针变量就属于基于存储器的指针。
基于存储器的指针可以高效访问对象,类型由C51源代码中存储器类型决定,且在编译时确定。
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?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。
课程名称:单片机及应用第四章第四章80C51汇编语言程序设计一、基本要求1.1.了解汇编语言源程序的格式2.熟悉常用的伪指令3.掌握简单程序、分支程序、循环程序、查表程序和子程序等结构程序的设计二、知识点导学4.3 汇编语言程序举例用汇编语言进行程序设计的过程跟用高级语言进行程序设计很相似。
对于比较复杂的问题可以先根据题目的要求作出流程图,然后再根据流程图来编写程序。
对于比较简单的问题则可以不用流程图而直接编程。
当然,两者的差别还是很大的。
一个很重要的差别就在于用汇编语言编程时,对于数据的存放位置,以及工作单元的安排等都要由编程者自己安排。
而用高级语言编程时,这些问题都是由计算机安排的,编程者则不必过问。
例如MCS-51中有八个工作寄存器R0-R7,而只有R0和R1可以用于变址寻址指令。
因此,编程者就要考虑哪些变量存放在哪个寄存器,以及R0和R1这样可变址寻址的寄存器若不够用又如何处理等等。
这些问题的处理和掌握,将是编程的关键之一。
希望通过实践注意掌握。
这一节中将介绍一些汇编语言设计的实例及一些程序设计的方法。
一、简单程序简单程序是指一种无分支的直接程序,即从第一条指令开始依次执行每一条指令,直到最后一条,程序就算完毕。
这种程序虽然比较简单,但也能完成一定的功能,并且往往也是构成复杂程序的基础。
例1 将一个字节内的两个BCD十进制数拆开并变成相应的ASCII码,存入两个RAM单元。
解:设两个BCD数已放在内部RAM的20H单元,变换后的ASCII码放在21H和22H单元并让高位十进制BCD数存放在21H单元。
在上一章中曾举例用SW AP指令来将两个BCD数合在一个字节内。
拆字时也可以用SW AP 指令,并且借助于半字节交换指令XCHD,就不难完成所规定的功能。
数字0~9的ASCII码为30H~39H。
完成拆字转换只需将一个字节内的两个BCD数拆开放到另两个单元的低4位,并在其高4位赋以0011即可。