单片机原理及接口技术答案

章1 绪 论 1.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.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．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.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.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.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学及简单的测控系统，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.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。

8.答：系统需求分析，硬件方案设计，软件编程，仿真调试，实际运行。 9.答：在系统编程（ISP）技术，在应用编程（IAP）技术。' 章2 80C51的结构和原理

1答：功能上分为基本型和增强型； 工艺上分为HMOS工艺和CHMOS工艺； 在片内程序存储器的配置上有掩膜ROM、EPROM和Flash、无片内程序存储器形式。 2答：采用哈佛结构，在物理上设计成程序存储器和数据存储器两个独立的空间；80C51基本型单片机片内程序存储器为4KB，地址范围是0000H-0FFFH，用于存放程序或常数；片内数据存储器为128字节RAM，地址范围是00H-7FH，用于存放运算的中间结果、暂存数据和数据缓冲；另外在80H-FFH还配有21个SFR。 3． 答：作为通用I/O口时，P0、P1、P2和P3都是准双向口。 P0可以作为地址/数据总线，此时是一个真正的双向口；P2口可以作为地址线的高8位；P3口是双功能口，每条口线还具有不同的第二功能。 另外，P0口的驱动能力为8个TTL负载，而其它口仅可驱动4个TTL负载。 4．答：机器周期分别为2μs，1.085μs，1μs。 5．答：复位后，PC内容为0000H，P0口～P3口内容为FFH，SP内容为07H，SBUF内容不定，IP、IE和PCON的有效位为0，其余的特殊功能寄存器的状态均为00H。复位方法一种是上电复位，另一种是上电与按键均有效的复位。 6．答：80C51的 引脚为访问片内、片外程序存储器的选择端。访问片内、片外数据存储器需要采用不同的指令加以区分。 7．答：CY：进位、借位标志。有进位、借位时 CY=1，否则CY=0； AC：辅助进位、借位标志（高半字节与低半字节间的进位或借位）； F0：用户标志位，由用户自己定义； RS1、RS0：当前工作寄存器组选择位； OV：溢出标志位。有溢出时OV=1，否则OV=0； P：奇偶标志位。存于ACC中的运算结果有奇数个1时P=1，否则P=0。 8．答：当前工作寄存器组的选择由特殊功能寄存器中的程序状态字寄存器PSW的RS1、RS0来决定。 9．答：RST/VPD：复位信号输入引脚/备用电源输入引脚；ALE/ ：地址锁存允许信号输出引脚/编程脉冲输入引脚； /VPP：内外存储器选择引脚/片内EPROM（或FlashROM）编程电压输入引脚； ：外部程序存储器选通信号输出引脚。 10．答：0000H：单片机复位入口地址；0003H：外部中断0的中断服务程序入口地址；000BH：定时/计数器0溢出中断服务程序入口地址；0013H：外部中断1的中断服务程序入口地址；001BH：定时/计数器1溢出中断服务程序入口地址；0023H：串行口的中断服务程序入口地址。

章3 80C51的指令系统 1．答：执行时间短。1个机器周期指令有64条，2个机器周期指令有45条，而4个机器周期指令仅有2条（即乘法和除法指令）； 指令编码字节少。单字节的指令有49条，双字节的指令有45条，三字节的指令仅有17条； 位操作指令丰富。这是80C51单片机面向控制特点的重要保证。 2．答：80C51单片机的寻址方式有七种。即：寄存器寻址、直接寻址、寄存器间接寻址、立即寻址、基址寄存器加变址寄存器变址寻址、相对寻址和位寻址。 这些寻址方式所对应的寄存器和存储空间如下表所示。 序号 寻址方式 寄存器或存储空间 1 寄存器寻址 寄存器R0~R7，A、AB、DPTR和C（布尔累加器）

2 直接寻址 片内RAM低128字节、SFR

3 寄存器间接寻址

片内RAM（@R0，@R1，SP）

片外RAM（@R0，@R1，@DPTR）

4 立即寻址 ROM 5 变址寻址 ROM（@A＋DPTR，@A＋PC）

6 相对寻址 ROM（PC当前值的＋127～－128字节） 7 位寻址 可寻址位（内部RAM20H~2FH单元的位和部分SFR的位）

3．答：直接寻址和位寻址方式。 4．答：直接寻址、寄存器间接寻址和位寻址方式。 5．答：寄存器间接寻址。 6．答：立即寻址、变址寻址和相对寻址方式。 7．答：单片机指令系统中的布尔指令集、存储器中的位地址空间与CPU中的位操作构成了片内的布尔功能系统，它可对位（bit）变量进行布尔处理，如置位、清零、求补、测试转移及逻辑“与”、“或”等操作。在实现位操作时，借用了程序状态标志器（PSW）中的进位标志Cy作为位操作的“累加器”。 8.寄存器间接寻址方式。 9． （1）MOV A，#88H----------------74H, 88H （2）MOV R3，50H----------------ABH,50H （3）MOV P1，#55H----------75H,90H,55H （4）ADD A，@R1---------------------27H （5）SETB 12H----------------------D2H,12H 10．答： （1）MOV A,R0 MOV R1,A （2）MOV R2,60H （3）MOV DPTR,#1000H MOVX A,@DPTR MOV 60H,A （4）MOV DPTR,#1000H MOVX A,@DPTR MOV R2,A （5）MOV DPTR,#1000H MOVX A,@DPTR MOV DPTR,#2000H MOVX @DPTR, A 11．答：（R1）=7FH （A）=60H （30H）=08H （40H）=60H 12．答：（1）（A）=2CH （2）（40H）=0CH （3）（A）=22H，（CY）=1，（AC）=1，（OV）=0 （4）（A）=8EH （5）（20H）=0EH，P=1 （6）（A）=EFH，（20）=08H 13．答：（A）=3BH，（R0）=40H，（40H）=00H，（41H）=3BH，（42H）=3BH。 14．答：（1）SETB ACC.0 （2）ANL A,#0FH （3）ANL A,#87H 15．答：MOV 2FH，20H MOV 2EH，21H MOV 2DH，22H 16．答：CLR CY MOV 30H，#7FH MOV 31H，#4DH MOV R0，#31H MOV A，@R0 SUBB A，#4E MOV @R0，A ；保存低字节相减结果 DEC R0 MOV A，@R0 SUBB A，#2BH MOV @R0，A ；保存高字节相减结果

17．答：MOV A，R2 ANL A，#0F0H ORL R1，A 18．答：MOV A，20H MOV B，21H MUL AB MOV R3，A MOV R2，B 19．答：（CY）=1，（P1）=10111011B，（P3）=00111100B 章4 80C51的汇编语言程序设计

1．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．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．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．答：利用累加器或寄存器； 利用存储器； 利用堆栈。 5．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；