单片机原理及应用 第8讲 位操作指令及练习
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位及位操作指令通过前面那些流水灯的例子,我们已经习惯了“位”一位就是一盏灯的亮和灭,而我们学的指令却全都是用“字节”来介绍的:字节的移动、加法、减法、逻辑运算、移位等等。
用字节来处理一些数学问题,比如说:控制冰箱的温度、电视的音量等等很直观,可以直接用数值来表在。
可是如果用它来控制一些开关的打开和合上,灯的亮和灭,就有些不直接了,记得我们上次课上的流水灯的例子吗?我们知道送往P1口的数值后并不能马上知道哪个灯亮和来灭,而是要化成二进制才知道。
工业中有很多场合需要处理这类开关输出,继电器吸合,用字节来处理就显示有些麻烦,所以在8031单片机中特意引入一个位处理机制。
1.位寻址区在8031中,有一部份RAM和一部份SFR是具有位寻址功能的,也就是说这些RAM的每一个位都有自已的地址,可以直接用这个地址来对此进行操作。
图1内部RAM的20H-2FH这16个字节,就是8031的位寻址区。
看图1。
可见这里面的每一个RAM中的每个位我们都可能直接用位地址来找到它们,而不必用字节地址,然后再用逻辑指令的方式。
2.可以位寻址的特殊功能寄存器8031中有一些SFR是可以进行位寻址的,这些SFR的特点是其字节地址均可被8整除,如A累加器,B寄存器、PSW、IP(中断优先级控制寄存器)、IE(中断允许控制寄存器)、SCON(串行口控制寄存器)、TCON (定时器/计数器控制寄存器)、P0-P3(I/O端口锁存器)。
以上的一些SFR我们还不熟,等我们讲解相关内容时再作详细解释。
3.位操作指令MCS-51单片机的硬件结构中,有一个位处理器(又称布尔处理器),它有一套位变量处理的指令集。
在进行位处理时,CY(就是我们前面讲的进位位)称“位累加器”。
有自已的位RAM,也就是我们刚讲的内部RAM 的20H-2FH这16个字节单元即128个位单元,还有自已的位I/O空间(即P0.0…..P0.7,P1.0…….P1.7,P2.0……..P2.7,P3.0……..P3.7)。
《单片机原理及应用》课后习题习题11.单片机的基本含义和主要特点是什么?答:基本含义单片机是将计算机的四个基本部件,即运算器、控制器、存储器和输入输出接口微型化并集成在一块芯片上的微型计算机。
单片机的全称为单片微型计算机,又称为微控制器。
主要特点 1)有优异的性能价格比。
于单片机的应用不断向高级应用和复杂应用扩展,因此,其性能越来越高,如速度越来越快,内存越来越大,处理字长越来越长等。
而大批量的生产和使用也使单片机的价格越来越低。
2)集成度高、体积小、有很高的可靠性。
单片机把各功能部件集成在一块芯片上,内部采用总线结构,减少了各芯片之间的连线,大大提高了单片机的可靠性与抗干扰能力。
另外,其体积小,对于强磁场环境易于采取屏蔽措施,适合在恶劣环境下工作。
3)控制功能强。
为了满足工业控制的要求,一般单片机的指令系统中均有极丰富的转移指令、I/O口的逻辑操作以及位处理功能。
单片机的逻辑控制功能及运行速度均高于同一档次的微机。
4)低功耗、低电压,便于生产便携式产品,如手机等。
现在的单片机在功耗上已达到了极高的水平,不少芯片的功耗已达到微安级,在一粒纽扣电池供电的情况下就可长期运行。
25)外部总线增加了IC及SPI等串行总线方式,进一步缩小了体积,简化了结构。
6)单片机的系统扩展和系统配置较典型、规范,容易构成各种规模的应用系统。
2.简述单片机的基本组成及各部分功能。
答:单片机芯片内部结构包括中央处理器CPU (Central Processing Unit)、程序存储器ROM、随机存储器RAM、I/O口、定时/计数器、中断系统以及将这些部分连接起来的总线,它们都分布在总线的两旁,并和它连通。
一切指令、数据、控制信号都可经内部总线传送。
1)中央处理器CPU——单片机的核心单元,运算器和控制器组成,控制整个单片机系统协调工作,决定了单片机的运算能力和处理速度。
2)程序存储器ROM——用于存放用户程序,只允许读操作,ROM的信息可在断电后长期保存。
“单片机原理及应用”课程练 习 题一、填空题:1.MCS—51单片机引脚信号中,信号名称带上划线的表示该信号或有效。
2.通过堆栈操作实现子程序调用,首先要把的内容入栈,以进行断点保护。
调用返回时再进行出栈操作,把保护的断点送回。
3.某程序初始化时使(SP)=40H,则此堆栈地址范围为,若使(SP)=50H,则此堆栈深度为。
4.在相对寻址方式中,“相对”两字是指相对于,寻址得到的结果是。
在寄存器寻址方式中,指令中指定寄存器的内容就是。
在变址寻址方式中,以作变址寄存器,以或作基址寄存器。
5.假定累加器(A)=49H,执行指令:201AH: MOVC A,@A+PC后,送入A的是程序存储器单元的内容。
6.若(DPTR)=5306H,(A)=49H,执行下列指令:MOVC A,@A+DPTR后,送入A的是程序存储器单元的内容。
7.假定(SP)=45H,(ACC)=46H,(B)=47H,执行下列指令:PUSH ACCPUSH B后,(SP)= ,(46H)= ,(47H)= 。
8.假定(SP)=47H,(46H)=46H,(47H)=47H。
执行下列指令:POP DPHPOP DPL后,(DPTR)= ,(SP)= 。
9.若(A)=56H,(R0)=56H,(56H)=56H。
执行指令:ADD A,@R0后,(A)= ,(CY)= ,(AC)= ,(OV)= 。
10.若(A)=0FFH,(R0)=46H,(46H)=0FFH,(CY)=1。
执行指令:ADDC A,@R0后,(A)= ,(CY)= ,(AC)= ,(OV)= 。
11.假定(A)=45H,(B)=67H。
执行指令:MUL AB后,寄存器(B)= ,累加器(A)= ,(CY)= ,(OV)= 。
12.假定(A)=0FCH,(B)=35H。
执行指令:DIV AB后,累加器(A)= ,寄存器(B)= ,(CY)= ,(OV)= 。
13.执行如下指令序列:MOV C,P1.0ANL C,P1.1OR C,/P1.2MOV P1.3,C后,所实现的逻辑运算式为。
单片机原理及应用试题答案、单项选择题(每题4分,共20道小题,总分值80分) 1. 以下指令中与进位标志位 CY 无关的指令有( )。
(4分) A移位指令B位操作指令 C十进制调整指令D条件转移指令纠错正确答案D您的答案是未作答答复错误展开解析知识点单片机原理及应用作业题 2. 晶振频率为 6MH Z ,定时器 T0 工作在模式 2 时,其初值计算公式是( )。
(4分) At = ( 28 - X )× 1μs Bt = ( 28 - X )×2μs C.t = ( 216 - X )× 2μs 纠错正确答案B您的答案是未作答答复错误展开解析知识点单片机原理及应用作业题 3. 在应用系统中,芯片没有所存器的 D/A 转换器,不能直接接到 80C51 的 P0 口上使用 , 这是因为( )实现。
(4分) AP0 口不具有锁存功能 BP0 口位地址数据复用 CP0 口不能输出数字量信号 DP0 口只能用作地址输出而不能用作数据输出纠错正确答案B您的答案是未作答答复错误展开解析知识点单片机原理及应用作业题 4. 8051 的内部 RAM 中,可以进行位寻址的地址空间为( )。
(4分)A00H∽2FH B20H∽2FH C00H∽FFH D20H∽FFH 纠错正确答案B您的答案是未作答答复错误展开解析知识点单片机原理及应用作业题 5. P0 . P1 口作输入用途之前必须( )。
(4分) A相应端口先置 1 B相应端口先置 0 C外接高电平 D外接上拉电阻纠错正确答案D您的答案是未作答答复错误展开解析知识点单片机原理及应用作业题 6. 8051 的程序计数器 P C 为 16 位计数器,其寻址范围是( )。
(4分) A8K B16 K C32 K D64 K 纠错正确答案D您的答案是未作答答复错误展开解析知识点单片机原理及应用作业题 7. 8051与8751的区别是:(4分)A内部数据存储但也数目的不同 B内部程序存储器的类型不同 C内部数据存储器的类型不同 D内部的存放器的数目不同纠错正确答案B您的答案是未作答答复错误展开解析知识点单片机原理及应用作业题 8. MCS-51 单片机用来开放或禁止中断的控制存放器是( )。
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:B2. 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: B3. 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。
《单片机原理及应用技术》思考题1 单片机概述1-1.单片机与PC机有何区别?它的特点是什么?1-2.MCS-51系列单片机与A T89系列单片机有什么相同和差异?1-3.单片机的主要技术指标有哪些?这些指标的作用如何?1-4.对于一个具体的单片机应用系统,选择单片机的原则是什么?1-5.举一个单片机的应用例子,并画出原理框图,说明工作过程。
1-6.单片机I/0端口数目的多少反映了什么。
2 单片机结构和原理2-1 8051单片机内部包含那些主要逻辑功能部件?2-2 8051的EA端有何用途?2-3 8051单片机存储器的组织结构是怎样的?2-4 8051如何确定和改变当前工作寄存器组?2-5 8051单片机有哪几个特殊功能寄存器?可位寻址的SFR有几个?2-6 (SP)=30H 指什么?2-7 ALE信号有何功用?一般情况下它与机器周期的关系如何?在什么条件下ALE信号可用作外部设备的定时信号。
2-8 有那几种方法能使单片机复位?复位后各寄存器的状态如何?复位对内部RAM有何影响?2-9 程序状态寄存器PSW的作用是什么?常用标志有哪些位?作用是什么?2-10 位地址7CH与字节地址7CH如何区别?位地址7CH具体在片内RAM中什么位置?3 指令系统3-1 MCS-51指令系统主要有哪几种寻址方式?试举例说明。
3-2 设A=0FH,R0=30H,内部RAM的(30H)=0AH、(31H)=0BH、(32H)=0CH,请指出在执行下列程序段后上述各单元内容的变化。
MOV A,@R0MOV @R0,32HMOV 32H,AMOV R0,#31HM0V A,@R03-3请用数据传送指令来实现下列要求的数据传送。
(1)R0的内容传送到R1。
(2)内部RAM 20H单元的内容传送到A中。
(3)外部RAM 30H单元的内容送R0(4)外部RAM 30H单元内容送内部RAM 20H单元(5)外部RAM 1000H 单元内容送内部RAM 20H单元(6)程序存储器ROM 2000H单元内容送R1(7)RAM 2000H单元内容送内部RAM 20H单元。