张毅刚 单片机习题参考答案

第1章 单片机概述

1．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，而微计算机、单片机

它们都是指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。

2．答：微控制器，嵌入式控制器 3．答：CPU、存储器、I/O口 4．略

5. 答：单片机根据其基本操作处理的位数可分为如下几种类型:4位机、8位机、16位机、32

位机。

6．答： 8031、8051和8071。它们的差别是在片内程序存储器上。8031片内无程序存储器，

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EPROM。

7．答：“MCS”是Intel公司生产的单片机的系列符号，MCS-51系列单片机是指Intel公司生

的产品：8031、8051和8071。而80C51系列单片机是指世界各个厂家生产的所有的与MCS-51系列单片机中的8051的内核结构、指令系统兼容的单片机。 8．答：C 9．答：B 10．略

第2章 MCS-51单片机的硬件结构

1．答：89C51单片机的片内都集成了如下功能部件：（1）1个微处理器（CPU）；（2）128个数据存储器（RAM）单元 ；（3）4K Flash程序存储器；（4）4个8位可编程并行I/O口（P0口、P1口、P2口、P3口）；（5）1个全双工串行口；（6）2个16位定时器/计数器；（7）一个中断系统，5个中断源，2个优先 级；（8）21个特殊功能寄存器（SFR）。

2．答：当EA脚为高电平时，单片机读片内程序存储器（4K 字节Flash），但在PC值超过0FFFH（即超出4K字节地址范围）时，将自动转向读外部程序存储器内的程序；当EA脚为低电平时，对程序存储器的读操作只限定在外部程序存储器，地址为0000H～FFFFH，片内的4K 字节Flash程序存储器不起作用。

3．答：1个机器周期等于12个时钟振荡周期。 4．答：2μs

5. 答：64K程序存储器空间中有5个特殊单元分别对应于5个中断源的中断服务程序的入口地址，见下表：

表 5个中断源的中断入口地址 入口地址 0003H 000BH 中断源 外部中断0 (INT0) 定时器0 (T0) 0013H 001BH 0023H 外部中断1 (INT1) 定时器1 (T1) 串行口 6. 答：26H。

7．答：P标志位的值为0。

8．答：（A）错；（B）错；（C）对；（D）对。 9. 答：04H；00H;0组。

10. 答：CPU完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期；89C51的一个机器周期包括

12个时钟周期，分为6个状态：S1～S6。每个状态又分为两拍：P1和P2。因此，一个机器周期中的12个时钟周期表示为：S1P1、S1P2、S2P1、S2P2、?、S6P2；1μs 11．答：(A) 对；(B) 对；(C) 错；(D) 对。

12. 答：字节地址00H-1FH的单元可作为工作寄存器区，字节地址为20H-2FH的单元可进行位寻址。 13．答：低；程序。

14．答：三部分（1）工作寄存器区，为编程提供方便；（2）位寻址区，可进行位操作，也可进行字节操作；（3）数据缓冲区，可作为数据缓冲和堆栈。 15. 答：（A）对；（B）错；（C）错。 16．答：(C)。 17．答：PC；PC。 18. 答：见表2-5（29页）。 19．答：64K字节。 20．答：按下复位按钮。

21. 答：(A) 对； (B) 对；（C）错；（D）错。

22．答：可通过观察ALE引脚，因为单片机正常工作时，ALE脚输出时钟频率为振荡周期的

1/6。。

第3章 MCS-51的指令系统

1．答：（1）错（2）错（3）对（4）错（5）错（6）错（7）错（8）对（9）错（10）对（11）

对（12）错。

2．答：（A）对（B）对（C）错。 3．答：A，PC，DPTR。

4．答：7种寻址方式，特点见教材中的相关内容 5．答：5类。

6．答：只能使用直接寻址方式？ 7．答：操作码，操作数，操作码，。 8. 答：1031H。 9．答：程序，数据。 10．答：地址。

11．答：A的内容与B的内容互换。

12．答：（A）=50H,（SP）=50H,（51H）=30H,（52H）=50H,（PC）＝5030H 13．答：（A）ANL A,#87H

（B）ANL A,#0C3H （C）ORL A,#0CH

14．答：（A）=0CBH。

15．答：（A）=00H，（R3）=0AAH。

16．答：（DPH）=3CH，（DPL）=5FH，（SP）=50H 17．答：（SP）=62H，（61H）=30H，（62H）=70H。 18．答： MOV R7,A

PUSH A MOV A ,B MOVX @DPTR,A

第4章 MCS-51汇编语言程序设计

1．答：略 2．答：伪指令只是控制汇编程序如何进行汇编。“伪”的含义是并没有相应的机器代码生成。 3．答：“手工汇编”是指采用人工查表的方法将助记符翻译成机器代码；“机器汇编”是指采用专用的汇编程序自动将助记符翻译成机器代码；“交叉汇编”是指助记符翻译成机器代码的工作是在某台机器上进行，而机器代码的运行是在另一台机器上运行； “反汇编”是将机器代码翻译成助记符。 4．答：略 5．答：略

6．答：参考程序如下：

MOV

ANL ORL MOV

A，45H A，#0FH A，#0FH 45H，A

7．答： A=80H ，SP=40H，(41H)=50H，(42H)=80H ，PC=8050H 8．答：15348μs，分析：（（2＋2）×255＋1＋2）×15＋1＋2＝15348μs 9．答：0CBH

10．答：参考程序如下： START: MOV R0,#30H MOV R2,#20H LOOP: MOV A,@R0 CJNE A,#0AAH,NEXT MOV 51H,#01H LJMP EXIT NEXT: INC R0 DJNZ R2,LOOP

MOV 51H,#00H EXIT: RET 11．答：参考程序如下： START: MOV 41H,#0 MOV R0,#20H MOV R2,#20H LOOP: MOV A,@R0 JNZ NEXT INC 41H NEXT: INC R0 DJNZ R2,LOOP RET 12.答：（1）SP=SP+1=61H (61H)=PC的低字节=03H SP=SP+1=62H (62H)=PC的高字节=20H （2）PC=3456H （3）可以，因为2003H与3456H在同一个2KB区内。 （4）从2003H 开始的2K字节范围内。

第5章 MCS-51的中断系统

1. 答：略 2. 答：略 3. 答：略 4. 答：0013H 5．答：A、B、C 6. 答：略 7．答：D

8．答：PC、PC、程序存储器 9．答： 参考程序如下：

SETB IT1

SETB EX1 SETB EA 10．答：D 11．答：略

12．答：A、C、D

13．答：RETI指令在返回的同时清除相应的优先级触发器，以允许下次中断，而RET指令

则没有这个操作。除了这一点两条指令不同外，其它操作都相同。

14．某系统有三个外部中断源1、2、3，当某一中断源变为低电平时，便要求CPU进行处理，

2、1，1100H，它们的优先处理次序由高到底为3、中断处理程序的入口地址分别为1000H，

1200H。试编写主程序及中断服务程序（转至相应的中断处理程序的入口即可）。 14．答：参见电路如图5-10，参考程序如下：

ORG LJMP ORG

0000H MAIN 0013H

LJMP ORG CLR SETB SETB

INT_EX1 0030H IT0 EX1 EA

；采用电平触发，低电平有效中断 ；允许外部中断1

MAIN:

；插入一段用户程序

；以下为外部中断1服务子程序 INT_EX1： JB P1.2，NEXT1

LJMP LJMP

ORG RETI ORG RETI ORG RETI

INT_IR3 INT_IR2 INT_IR1 1000H

；中断3返回

NEXT1: JB P1.1，NEXT2 NEXT2: LJMP INT_IR3:

；判断是不是3号中断 ；跳转到1号中断处理程序 ；判断是不是2号中断 ；跳转到2号中断处理程序 ；跳转到1号中断处理程序

插入相应中断处理程序

1100H

；中断2返回

INT_IR2: 插入相应中断处理程序

1200H

；中断1返回

INT_IR1: 插入相应中断处理程序

第6章 MCS-51的定时器/计数器

1. 答：因为机器周期Tcy?1212??4(?s)， fOSC3?106所以定时器/计数器工作方式0下，其最大定时时间为

TMAX?213?TC?213?4?10?6?8.192(ms)；

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。

2. 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。

3．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。

4．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。编写程序如下：

8031PSENWRRD27641272220VPPPGMOECEHM6116212018WEOECS212018WEOECS291617P2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.02827262524232221HM6116U41922231234567819222312345678A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0U5D7D6D5D4D3D2D1D0171615141311109ALE/P31130EA/VPU2P0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.03233343536373839O7O6O5O4O3O2O1O0347813141718D0D1D2D3D4D5D6D7Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7256912151619223212425345678910A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0U31918171615131211A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0U6D7D6D5D4D3D2D1D017161514131110911GOC74LS373

14. 答：（1）2864为8KB的存储器，如果首地址为8000H，则其末地址为9FFFH，理由参考第12题；

（2）电路图如下所示：

80313029161728272625242322213233343536373839P2.7P2.6P2.5P2.5P2.6P2.7123645U1ABCG1G2AG2B74LS138Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y715141312111097ALE/PPSENWRRDP2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.0N1+5v31EA/VPU2

U1ABCG1G2AG2B74LS1382864N1272220223212425345678910WEOECEA12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0U31Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7（3）电路图如下所示：

P2.5P2.6P2.78031+5vPSENWRRDP2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.2P2.1P2.0P0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.029161728P2.727P2.626P2.52524232221323334353637383934781314171811U4D0D1D2D3D4D5D6D7G74LS373Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7OC256912151619164512315141312111097N1READY3130EA/VPU2D7D6D5D4D3D2D1D0ALE/P1918171615131211

第9章 MCS-51扩展I/O接口的设计

1.答：I/O端口简称I/O口，常指I/O接口电路中具有端口地址的寄存器或缓冲器。I/O接口是指单片机与外设间的I/O接口芯片。

I/O接口功能：一.实现和不同外设的速度匹配；二.输出数据缓存；三.输入数据三态缓冲。 2. 答：一.独立编址方式：独立编址方式就是I/O地址空间和存储器地址空间分开编址。独

立编址的优点是I/O地址空间和存储器地址空间相互独立，界限分明。但是，却需要设置一套专门的读写I/O的指令和控制信号。二.统一编址方式：这种编址方式是把I/O端口的寄存器与数据存储器单元同等对待，统一进行编址。统一编址的优点是不需要专门的I/O指令，直接使用访问数据存储器的指令进行I/O操作，简单、方便且功能强大。MCS-51单片机使用的是I/O和外部数据存储器RAM统一编址的方式。

3. 答：一、同步传送方式：同步传送又称为有条件传送。当外设速度可与单片机速度相比拟时，常常采用同步传送方式，最典型的同步传送就是单片机和外部数据存储器之间的数据传送。二、查询传送方式：查询传送方式又称为有条件传送，也称异步传送。单片机通过查询得知外设准备好后，再进行数据传送。异步传送的优点是通用性好，硬件连线和查询程序十分简单，但是效率不高。为了提高单片机的工作效率，通常采用中断方式。三、中断传送方式：中断传送方式是利用MCS-51本身的中断功能和I/O接口的中断功能来实现I./O数据的传送。单片机只有在外设准备好后，发出数据传送请求，才中断主程序，而进入与外设进行数据传送的中断服务程序，进行数据的传送。中断服务完成后又返回主程序继续执行。因此，采用中断方式可以大大提高单片机的工作效率。

4.答：本题主要考察对8255A的C口的操作。其方式控制字的高位为0时，低四位对C口进行置位。由题目我们得到了方式控制字的地址为7FFFH。

ORG MOV MOV MOVX MOV MOVX END

0000H DPTR,#7FFFH A,#0EH @DPTR,A A,#09H @DPTR,A

;将PC4置1

;控制字寄存器地址送DPTR ;将PC7置0

MAIN:

5. 答：8255A通过它们的最高位来进行判断，最高位为1时，这时8255A认为这是方式控制字，否则认为是C口按位置位/复位控制字

6. 答：当外设输入一个数据并送到PA7－PA0上时，输入设备自动在选通输入线STBA*向8255A发送一个低电平选通信号。8255A收到选通信号后：首先把PA7-PA0上输入的数据存入A口的输入数据缓冲/锁存器；然后使输入缓冲器输出线IBFA变成高电平，以通知输入设备，8255A的A口已收到它送来的输入数据。8255A检测到联络线STBA*由低电平变成了高电平、IBFA为1状态和中断允许触发器INTEA为1时，使输出线INTRA（PC3）变成高电平，向8031发出中断请求。（INTEA的状态可由用户通过对PC4的置位/复位来控制。8031相应中断后，可以通过中断服务程序从A口的输入数据缓冲/锁存器读取外设发来的输入数据。当输入数据被CPU读走后，8255A撤销INTRA上的中断请求，并使IBFA变为低电平，以通知输入外设可以送下一个输入数据。

7. 答:8155H的端口有以下几种：命令/状态寄存器、A口、B口、C口、计数器和RAM单元。引脚IO/M、A2、A1、A0决定端口地址。TIMERIN是计数器输入线，输入的脉冲上跳沿用于对8155H片内的14位计数器减一。TIMEROUT为计数器输入线。当14位计数器减为0时就可以在该引线上输出脉冲或方波，输出的信号的形状与所选的计数器工作方式有关。 8. 答： （1）8155H具有地址锁存功能；

（2）引脚IO/M、A2、A1、A0决定端口地址和RAM单元编址； （3）8255A不具有三态缓冲器；

（4）8255A的B口只可以设置成方式0和方式1。

9. 答：由于电路图比较简单，在这里就画了，大家可以参考图9-10，A口每一位接二极管

的正极，二极管的负极接低。B口每一位接一开关，开关直接接地。这样我们只需要将读到的B口的值送给A口就可以满足题目要求了。

ORG MOV MOV MOVX MOV MOVX MOV MOVX END

0000H

A，#10000010B DPTR，#0FF7FH ＠DPTR，A A，＠DPTR ＠DPTR，A

DPTR，#0FF7DH DPTR，#0FF7CH

；A口出，B口入 ；控制地址送DPTR ；送方式控制字 ；B口地址送DPTR ；读开关信息 ；A口地址送DPTR ；将信息反溃到二极管

MIAN：

10. 答：8155H计数器的初值范围是：3FFFH-2H。当频率为4MHz，初值为3FFFH时，最大定时时间为：16383/4E+6=0.00409575S

11. 答：8255A具有3个8位的并行I/O口，3种工作方式，可通过编程改变其功能，因而使用灵活方便，通用性强，可作为单片机与多种外围设备连接时的中间接口电路。8155H芯片内包含有256B的RAM存储器（静态），2个可编程的八位并行口PA和PB，1个可编程的6位并行口PC，以及1个14位减法定时器/计数器。所以它经常用于单片机的外围接口芯片。 12. 答：将1MHz的脉冲改变为10ms的方波，这就让我们想到了在数字电路里面学到的分频器。计算得出分频前后频率之比为10000:1，这样我们只要将定时器初值设置为64H就可以了。（假设I/O口地址为7F00H-7F05H） START：

MOV MOV MOVX INC MOV MOVX MOV MOV MOVX END

DPTR，#7F04H A，#64H DPTR

＠DPTR，A A，#40H

；指针指向定时器低8位 ；送初值给A ；初值送给低8位 ；指向高8位 ；定时器方波输出

；指向命令/状态口 ；设定控制字 ；启动定时器

＠DPTE，A DPTR，#7F00H A，#0C2H

＠DPTE，A

第10章 MCS-51与键盘、显示器、拨盘、打印机的接口设计

1. 答：在按键的闭合和断开过程中，由于开关的机械特性，导致了按键抖动的产生。如果不消除按键的机械抖动，按键的状态读取将有可能出现错误。消除按键抖动一般是采用软件或硬件去抖。软件去抖的原理：在第一次检测到有键按下时，该键所对应的航线是为低电平，执行一端延时10ms的子程序后，确认该行线电平是否仍然为低电平，如果仍为低电平，则确认为该行确实有键按下。

2. 答：（1）正确；（2）正确；（3）错误；（4）错误

3. 答：静态显示时，数据是分开送到每一位LED上的。而动态显示则是数据是送到每一个LED上，再根据位选线来确定是哪一位LED被显示。静态显示亮度很高，但口线占用较多。动态显示则好一点，适合用在显示位数较多的场合。 4. 答：80H（共阴极）；7FH（共阳极）

5. 答：按键设置在行、列线交点上，行、列线分别连接到按键开关的两端。行线通过上拉电阻接到+5V上，无按键按下时，行线处于高电平状态，而当有按键按下时，行线电平状态将由与此行线相连的列线的电平决定。列线的电平如果为低，则行线电平为低；列线的电平如果为高，则行线的电平亦为高。将行、列线信号配合起来并做适当的处理，才能确定闭合键的位置。

6. 答：先对P1口高四位送低电平，读取P1口低四位的值；再对P1口低四位送低电平，读取P1口高四位的值，将两次读到的值组合在一起就得到了按键的特征码，在根据特征码查找键值。

KEYIN:

MOV MOV ANL MOV MOV MOV ANL ORL CJNE RET MOV MOV MOV INC MOV MOVC CJNE MOV RET CJNE RET

A,#0FFH，KEYIN2 ；未完，再查

；已查完，未找到，以未按键处理

P1,#0FH A,P1 A,#0FH B,A P1,#0F0H A,P1 A,#0F0H A,B

A,#0FFH,KEYIN1

；未按键 ；暂存特征码 ；指向码表 ；顺序码初始化

B,A

；反转读键

KEYIN1:

DPTR,#KEYCOD R3,#0FFH R3 A,R3 A,@A+DPTR A,B,KEYIN3 A,R3

KEYIN2:

；找到，取顺序码

KEYIN3: KEYCOD:

DB 0E7H,0EBH,0EDH,0EEH DB 0D7H,0DBH,0DDH,0DEH DB 0B7H,0BBH,0BDH,0BEH DB 77H,7BH,7DH,7EH

7. 答：一、编程扫描方式：当单片机空闲时，才调用键盘扫描子程序，反复的扫描键盘，等待用户从键盘上输入命令或数据，来响应键盘的输入请求。二、定时扫描工作方式：单片机对键盘的扫描也可用定时扫描方式，即每隔一定的时间对键盘扫描一次。三、中断工作方式：只有在键盘有键按下时，才执行键盘扫描程序并执行该按键功能程序，如果无键按下，单片机将不理睬键盘。

8. 答：本电路图采用的是动态显示。参考程序如下

DIR:

MOV MOV MOV MOV

R0,#79H R3,#01H A,R3

DPTR,#7F01H ；位选码

；从79H开始里面存放着 ；1，2，3，4，5，6

LD0:

MOV INC MOV ADD MOVC MOVX INC MOV JB RL MOV AJMP RET DB MOV MOV DJNZ DJNZ RET SETB MOV MOV MOV CALL DEC CALL DEC CALL DEC CALL DEC CALL DEC CALL DEC CALL DEC MOV MOVC MOV JNB

@DPTR,A DPTR A,@R0 A,#0DH A,@A+PC @DPTR,A DL1MS RO R3

ACC.5,LD1 ；是否到最右边的LED A R3,A LD0

3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH ;0,1,2,3,4,5,6 R7,#02H R6,#0FFH R6,DL6 R7,DL

；保存位选码 ；取到笔形码 ；送出显示

DIR1:

ACALL

LD1:

DSEG: DL1MS: DL: DL6:

9. 答：本电路图采用的是静态显示。参考程序如下：

DIR:

P3.3

；允许显示 ；工作方式一 ；初值为8 ;8 ;7 ;6 ;5 ;4 ;3 ;2 ;1

；送出显示

SCON,#0 R7,#08H OUT R7 OUT R7 OUT R7 OUT R7 OUT R7 OUT R7 OUT R7 A,R7

DPTR,#TAB ；#TAB为字形码表首地址

OUT:

A,@A+DPTR ；找到对应的笔形码 SBUF,A TI,$

CLR RET DB DB

TI

0COH,0F9H,0A4H,0B0H,99H 92H,B2H,0F8H,80H

;0,1,2,3,4 ;5,6,7,8

TAB:

10.答：按编码方式工作时，计数器作二进制计数。4位计数状态从扫描线SL0-SL3输出，经外部译码器4线-16线译码后，为键盘和显示器提供16中取1的扫描线。按译码方式工作时，扫描计数器的最低2位在8279内部被译码后，从SL0-SL3输出，为键盘和显示器直接提供了4中取1的扫描线。

11. 答：DB0-DB7：数据线，单向传输，由单片机输入给打印机。

STB*（STROBE*）：数据选通信号。在该信号的上升沿，数据线上的8位并行数据被打印机读入机内锁存。

BUSY：打印机忙状态信号。当该信号有效（高电平）时，表示打印机正忙于处理数据。此时，单片机不得使STB信号有效，向打印机送入新的数据。

ACK*：打印机的应答信号。低电平有效，表明打印机已取走数据线上的数据。

ERR*：出错信号。当送入打印机的命令格式出错时，打印机立即打印1行出错信息，提示出错。在打印出错信息之前。该信号线出现一个负脉冲，脉冲宽度为30us。 用一根地址线来控制写选通信号STB和读取BUSY引脚状态。

12. 答：本程序采用外部中断来进行数据打印，先打印一个数据，当BUSY线从高电平变成低电平时，再打印下一个数据

ORG LJMP ORG LJMP ORG SETB SETB SETB MOV MOV MOVX MOV MOV MOV MOV MOVX MOV MOV MOVX MOV MOVX SJMP DJNZ INC

0000H MAIN 0003H IN 0030H EX0 IT0 EA R0,#7FH A,#81H @R0,A R1,#20H R2,#19 A,@R1 R0,#7CH @R0,A R0,#7FH A,#0EH @RO,A A,#0FH @R0,A $ R2,EX R1

；20个数据都结束了吗？ ；指向下一个数据 ；PC7=1 ；PC7＝0 ；数据区首地址 ；计数器 ；打印内容 ；A口地址 ；控制口地址 ；控制字

;允许外部中断

MAIN:

IN:

MOV

MOV MOVX MOV MOV MOVX MOV MOVX RETI

A,@R1 R0,#7CH @R0,A R0,#7FH A,#0EH @RO,A A,#0FH @R0,A

EX:

13.答：略

14.答：8279芯片的具有不断扫描，自动消抖，自动识别出闭合的键并得到键号，能对双键或N键同时按下进行处理。

第11章 MCS-51单片机与D/A转换器、A/D转换器的接口

1. 答：由运算放大器构成的电流／电压转换电路 2. 答：D／A转换器的主要指标如下： (1) 分辨率

D／A转换器的分辨率指输入的单位数字量变化引起的模拟量输出的变化，是对输入量变化敏感程度的描述。 (2) 建立时间

建立时间是描述D／A转换速度快慢的一个参数，用于表明转换速度。其值为从输入数字量到输出达到终位误差±(1／2)GB(最低有效位)时所需的时间。 (3) 转换精度

理想情况下，精度与分辨率基本一致，位数越多精度越高。严格讲精度与分辨率并不完全一致。只要位数相同，分辨率则相同．但相同位数的不同转换器精度会有所不同。 当DAC为二进制12位，满量程输出电压为5V时，分辨率为1.22 mV

3. 答：DAC用作程控放大器，其电压放大倍数可由CPU通过程序设定。由图可见，需要放大的电压Vin和反馈输入端Rfb相接。运算放大器输出Vout还作为DAC的基准电压VREF，数字量由CPU送来，其余如图所示。DAC0832内部Iout一边和T型电阻网络相连，另一边又通过反馈电阻Rfb和Vin相通，可得以下方程组：

解上述方程组可得

Iout1?B?VREFVout?B?256?R256?RIRfb?Iout?0IRfb?

VinRfbVout??选R＝R6，则上式变为

VREFR??256BRfbVout??4. 答：同步 5．答：两种方式

256?VinB 因此，从最后式子可知，输出电压的放大倍数受B控制。

(1) 单缓冲方式。其特点是DAC0832内部的两个数据缓冲器有一个处于直通方式，另一个处于受MCS—51控制的锁存方式。适用于只有一路模拟量输出，或虽是多路模拟量输出但并不要求多路输出同步的情况下。

(2) 双缓冲方式。其特点是数字量的输入锁存和D／A转换输出是分两步完成的。适用于在多路D／A转换中，要求同步进行D／A转换输出的情况下。 6．答：A／D转换器的两个最重要指标： (1) 转换时间和转换速率

转换时间A／D完成一次转换所需要的时间。转换时间的倒数为转换速率。 (2)分辨率

A／D转换器的分辨率习惯上用输出二进制位数或BCD码位数表示。

7．答：量化误差是由于有限位数字且对模拟量进行量化而引起的；0.195%；

8．答：目前应用较广泛的主要有以下几种类型：逐次逼近式转换器、双积分式转换器、∑—△式A／D转换器和V／F转换器。

逐次逼近型A／D转换器：在精度、速度和价格上都适中，是最常用的A／D转换器件。 双积分A／D转换器：具有精度高、抗干扰性好、价格低廉等优点，但转换速度慢，近年来在单片机应用领域中也得到广泛应用。

∑—△式A／D转换器：它具有积分式与逐次逼近式ADC的双重优点，它对工业现场的串模干扰具有较强的抑制能力，不亚于双积分ADC，它比双积分ADC有较高的转换速度。与逐次逼近式ADC相比，有较高的信噪比，分辨率高，线性度好，不需要采样保持电路。 9．答：对DAC来说，分辨率反映了输出模拟电压的最小变化量。而对于ADC来说，分辨率表示输出数字量变化一个相邻数码所需输入模拟电压的变化量。量化误差是由ADC的有限分辨率而引起的误差，但量化误差只适用于ADC，不适用于DAC。精度与分辨率基本一致，位数越多精度越高。严格讲精度与分辨率并不完全一致。只要位数相同，分辨率则相同，但相同位数的不同转换器精度会有所不同。 10．答：参考程序如下： MAIN：

MOV R0，#20H

R1，#00H R2，#00H

MOV

MOV

MOV R3，#50 MOV R8，#08H LOOP： LOOP1：

MOV DPTR，#7FF8H MOVX @DPTR，A

MOV R6，#0AH DELAY： NOP

NOP NOP

DJNZ R6，DELAY MOVX A，@DPTR

INC DPTR

MOV R2，DPL

MOV DPH，R0

MOV DPL，R1

MOVX @DPTR，A

INC DPTR MOV R0，DPH MOV R1，DPL

MOV DPH，#7FH MOV DPL，R2

DJNZ R7，LOOP1 LCALL DELAY1M DJNZ R3，LOOP ???

11．答：参考程序如下： MIAN： MOV R1，#10

MOV R2，#40H MOV R0，#7CH

MOVX @R0，A LOOP： NOP LOOP1： NOP

JB P3.2，LOOP1 MOVX A，@R0 MOV @ R2，A INC R2 MOV R0，#7DH MOVX A，@R0 MOV @R2，A INC R2

DJNZ R1，LOOP

12．答：（A）× （B）√ （C）× (D) √

；延时1 分钟

第12章 MCS-51的功率接口设计

1．答：P0口的每位可驱动8个LSTTL输人，P1、P2、P3口的每一位只能驱动4个LSTTL输人；低电平；

2．答：在MCS—51单片机应用系统中．当需用单片机控制各种各样的高压、大电流负载，这些大功率负载如电动机、电磁铁、继电器、灯泡等，则不能用单片机的I/O线来直接驱动．而

必须通过各种驱动电路和开关电路来驱动。此外，为了隔离和抗干扰，有时需加接光电耦合器。

3．答：常用的开关型驱动器件有光电耦合器、继电器、晶闸管、功率MOS管、集成功率电子开关、固态继电器等。

4．答：常用电子开关有功率MOS管、晶闸管、集成功宰电子开关、固态继电器等等；电子开关器件的通病是存在通态压降和断态漏电流。

5．答：开关速度快、工作频率高、无噪声、无触点，工作可靠、寿命长，适用于那些需要抗潮湿、抗腐蚀和防爆场合以及高频和高速系统中。

6．答：以负载电源类型分类：可分为直流型(DC—SSR)和交流型(AC—SSR)两种。直流型固态电子继电器是以功率晶体管作为开关元件的，交流型固态屯子继电器足以可控硅作为开关元件的，分别用来接通和断开直流或交流负载。

以开关触点形式分类：可分为常开式和常闭式。常开式的功能是输入端施加信号时，固态继电器输出端才接通；而常闭式是仅当输入端施加信号时，固态继电器的输出端才被关断，而输入端没有信号时，固态继电器的输出端始终处于闭合状态。

以控制触发信号的形式分类：可分为过零型和非过零型；非过零型在输人信号时，不管负载电源电压相位如何，负载端立即导通。而过零型必须在负载电源电压接近零且输入控制信号有效时，输出端负载电源才导通。 7．答：使用注意事项：

(1) 要考虑这两项参数通态压降和断态漏电流。

(2) 当使用温度较高时，选用的SSR必须留有一定的余量。 (3) 当负载为感性时，输出端必须加接压敏电阻。 (4) 输出端负载短路会造成SSR损坏，应特别注意避免。

第13章MCS-51的串行通讯技术及其它扩展接口

1．答：抗干扰性差，传输距离短。

2．答：由于调制解调器就是在发送时把数字信号转换成模拟信号，送到通信线路上，再把从通讯线路收到的模拟信号转换成数字信号。这样能克服公用电话网频带有限、不能进行二进制数字量的传输缺点。

3．答：为了起到隔离、抗干扰的作用。

4．答：RS-422A仅仅是一种电气标准，规定了差分平衡的电气接口，它采用平衡驱动和差分接收的方法；可数传速率、通讯距离、接口处信号产生串扰等性能；

5．答：RS-232 异步串行通讯中应用最广的标准总线，适用于短距离或带调制解调器的通讯场合，但数传速率低、通讯距离短、接口处信号容易产生串扰等；RS—422A能在长距离、高速率下传输数据；RS-485对于互连是十分方便的，干扰抑制性好，阻抗低，无接地问题；电流环串行接口最大特点是低阻传输线对电气噪声不敏感，且易实现光电隔离。 6．答：不能

第14章 MCS-51应用系统的可靠性及抗干扰设计

1．答：空间干扰、供电系统干扰、供电系统干扰

2．答：以消除直流电源和地线中的脉冲电流所造成的干扰；2；5-10uF的电解电容和一个0.01-1.0uF的电容

3．答：能有效抑制尖峰脉冲以及各种噪声干扰，从而使过程通道上的信噪比大大提高；

A／D、D／A与单片机之间的隔离和开关量隔离

4．答：并联二极管和稳压管或由电阻和电容组成抑制电路

5．答：在低频电路中，布线和元件间的电感较小，而接地电路形成的环路，对于扰的影响却很大，因此应应一点接地。

6．答：电源去耦就是在每个印制板人口处的电源线与地线之间并接退耦电容，集成芯片去耦就是每个集成芯片都应安置一个0.1uF的陶瓷电容器。

7．答：不要在印制板上留下空白铜箔层，因为它们可以充当发射天线或接收天线；走线不要有分支，这可避免在传输高频信号导致反射干扰或发生谐波干扰。

8．答：算术平均滤波法，适用于对一般具有随机干扰的信号进行滤波；滑动平均滤波法，适用于高频振荡系统；中位值滤波法，适用于被测参数如温度、液位等变化缓慢的场合；防脉冲干扰平均值滤波法，适用于脉冲干扰比较严重的场合；

9．答：指令冗余便是采用单字节指令，并在关键的地方人为地插人一些单字节指令(NOP)，或将有效单字节指令重复书写；软件陷阱．就是一条引导指令，强行将捕获的程序引向一个指定的地址，在那里有一段专门对程序出错进行处理的程序。

10．答：“看门狗”技术就是不断监视程序循环运行时间，若发现时间超过已知的循环设定时间，则认为系统陷入了“死循环”，然后强迫程序返回到0000H入口，在0000H处安排一段出错处理程序，使系统运行纳入正规。

11．答：当发生电源掉电的意外情况，一些重要的数据可能丢失，这时要求系统应首先检测到电源的变化，然后通过切换电路把备用电池接入系统，以保护RAM中的数据不丢失。

第15章 MCS-51单片机应用系统的设计、开发与调试

1．答：设计一个单片机测控系统，一般可分为四个步骤： (1) 需求分析，方案论证和总体设计阶段。

(2) 器件选择，电路设计制作，数据处理，软件的编制阶段。 (3) 整个系统的设计与性能测定。 (4) 文件编制阶段。

2．答：（1）以消除直流电源和地线中的脉冲电流所造成的干扰；（2）5-10uF的电解电容和一个0.01-1.0uF的电容

3．答：数据采集系统一般由信号调理电路、多路切换电路、采样保持电路、模—数转换、基本的单片机系统；

（1）信号调理电路：信号调理电路是传感器与A／D之间的桥梁，也是测控系统中里要组成部分。信号调理的主要功能是：非电量的转换、信号形式的变换、放大、滤波、共模抑制及隔离等等。

（2）多路切换电路: 模拟多路开关的选择主要考虑导通电阻的要求，截止电阻的要求和速度要求。

（3）采样保持电路：采样保持电路是为了保证模拟信号高精度转换为数字信号的电路。采样保持器的选择要综合考虑捕获时间，孔隙时间、保持时间、下降率等参数。

（4）模—数转换：计算机同外界交换信息所必须的接口器件。选择ADC需主要考虑的指标有：分辨率、转换时间、精度、电源、输入电压范围、工作环境、数字输出特性、价格等。

（5）基本的单片机系统

4．答：单片机集成了微处理器、存储器和各种输入、输出接口等等，主要应用于测控领域，用以实现各种测试和控制功能。 5．答：开发系统大致分为四类。 (1) 通用型单片机开发系统 (2) 软件模拟开发系统 (3) 普及型开发系统 (4) 通用机开发系统 6．答：不能 7．答：有4步骤

第一步，建立用户源程序。

第二步，在开发系统机上，利用汇编软件对第一步输入的用户源程序进和汇编，变为可执行的目标代码。

第三步，动态在线调试。

第四步，将调试完毕的用户程序，通过编程器，固化在EPROM中。

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