李朝青 单片机（第三版）课后答案

1.单片机具有哪些特点

（1）片内存储容量越来越大。 （2抗干扰性好，可靠性高。 （3）芯片引线齐全，容易扩展。 （4）运行速度高，控制功能强。

（5）单片机内部的数据信息保存时间很长，有的芯片可以达到100年以上。 2. 89C51单片机内包含哪些主要逻辑功能部件？

答：80C51系列单片机在片内集成了以下主要逻辑功能部件： (l)CPU(中央处理器):8位 (2)片内RAM:128B

(3)特殊功能寄存器:21个 (4)程序存储器:4KB

(5)并行I/O口:8位，4个 (6)串行接口:全双工，1个 (7)定时器/计数器:16位，2个 (8)片内时钟电路:1个

3.什么是微处理器(CPU)、微机和单片机？

答：微处理器本身不是计算机，但它是小型计算机或微机的控制和处理部分。

微机则是具有完整运算及控制功能的计算机，除了微处理器外还包括存储器、接口适配器以及输入输出设备等。

单片机是将微处理器、一定容量的RAM、ROM以及I/O口、定时器等电路集成在一块芯片上，构成的单片微型计算机。 4. 微型计算机怎样执行一个程序？

答：通过CPU指令，提到内存当中，再逐一执行。

5.什么是嵌入式系统？他有哪些类型？为什么说单片机是典型的嵌入式系统？ 答; 嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物，这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。

它有嵌入式微处理器、嵌入式微控制器、嵌入式DSP处理器、嵌入式片上系统等。 嵌入式系统的出现最初是基于单片机的。它从体系结构到指令系统都是按照嵌入式应用特点专门设计的，能最好的满足面对控制对象，应运系统的嵌入、现场的可靠运行以及非凡的控制品质要求。因此，她是典型的嵌入式系统。

第二章

1.89C51单片机内包含哪些主要逻辑功能部件？

答：80C51系列单片机在片内集成了以下主要逻辑功能部件： (l)CPU(中央处理器):8位

(2)片内RAM:128B

(3)特殊功能寄存器:21个 (4)程序存储器:4KB

(5)并行I/O口:8位，4个 (6)串行接口:全双工，1个 (7)定时器/计数器:16位，2个 (8)片内时钟电路:1个

2.89C51的EA端有何用途？

答：/EA端接高电平时，CPU只访问片内flash.com并执行内部程序，存储器。/EA端接低电平时，CPU只访问外部ROM，并执行片外程序存储器中的指令。/EA端保持高电平时，CPU执行内部存储器中的指令。

3. 89C51的存储器分哪几个空间?如何区别不同空间的寻址?

答：ROM（片内ROM和片外ROM统一编址）（使用MOVC）（数据传送指令）（16bits地址）（64KB）

片外RAM（MOVX）（16bits地址）（64KB） 片内RAM（MOV）（8bits地址）（256B） 4. 简述89C51片内RAM的空间分配。 答：片内RAM有256B

低128B是真正的RAM区

高128B是SFR（特殊功能寄存器）区

5. 简述布尔处理存储器的空间分配，片内RAM中包含哪些可位寻址单元。 答：片内RAM区从00H~FFH（256B）

其中20H~2FH（字节地址）是位寻址区 对应的位地址是00H~7FH

6. 如何简捷地判断89C51正在工作? 答：用示波器观察8051的XTAL2端是否有脉冲信号输出（判断震荡电路工作是否正常？） ALE（地址锁存允许）（Address Latch Enable）输出是fosc的6分频 用示波器观察ALE是否有脉冲输出（判断 8051芯片的好坏？） 观察PSEN（判断8051能够到EPROM 或ROM中读取指令码？） 因为/PSEN接外部EPROM（ROM）的/OE端子 OE=Output Enable（输出允许）

7. 89C51如何确定和改变当前工作寄存器组?

答：PSW（程序状态字）（Program Status Word）中的RS1和RS0 可以给出4中组合

用来从4组工作寄存器组中进行选择

PSW属于SFR（Special Function Register）（特殊功能寄存器）

8. 89C51 P0口用作通用Ｉ/Ｏ口输入时，若通过TTL“OC”门输入数据，应注意什么?为什么? 答：

9. 读端口锁存器和“读引脚”有何不同？各使用哪种指令？ 答：读锁存器（ANL P0,A）就是相当于从存储器中拿数据，而读引脚是从外部拿数据（如MOV A,P1 这条指令就是读引脚的，意思就是把端口p1输入数据送给A）

传送类MOV，判位转移JB、JNB、这些都属于读引脚，平时实验时经常用这些指令于外部通信，判断外部键盘等；字节交换XCH、XCHD算术及逻辑运算 ORL、CPL、ANL、ADD、ADDC、SUBB、INC、DEC控制转移CJNE、DJNZ都属于读锁存器。

10. 89C51 P0～P3口结构有何不同?用作通用Ｉ/Ｏ口输入数据时，应注意什么? 答：P0口内部没有上拉电阻，可以用做16位地址的低8位； P3有第二功能；

P2口可以用做16位地址的高8位；

需要上拉电阻。OC门电路无法输出高低电平，只有靠上拉电阻才能实现

11. 89C51单片机的ＥＡ信号有何功能?在使用8031时，ＥＡ信号引脚应如何处理? 答：(1)80C51单片机的EA信号的功能

EA为片外程序存储器访问允许信号，低电平有效;在编程时，其上施加21V的编程电压

EA引脚接高电平时，程序从片内程序存储器开始执行，即访问片内存储器;EA引脚接低电平时，迫使系统全部执行片外程序存储器程序。 (2)在使用80C31时,EA信号引脚的处理方法

因为80C31没有片内的程序存储器，所以在使用它时必定要有外部的程序存储器，EA 信号引脚应接低电平。

12. 89C51单片机有哪些信号需要芯片引脚以第2功能的方式提供? 答： 第一功能 第二功能 串行口：

P3.0 RXD（串行输入口） P3.1 TXD（串行输出口） 中断：

P3.2 INT0外部中断0 P3.3 INT1外部中断1 定时器/计数器（T0、T1）：

P3.4 T0（定时器/计数器0的外部输入） P3.5 T1（定时器/计数器1的外部输入） 数据存储器选通：

P3.6 WR（外部存储器写选通，低电平有效，输出）

P3.7 RD（外部存储器读选通，低电平有效，输出）

定时器/计数器（T2）：

P1.0 T2（定时器T2的计数端）

P1.1 T2EX（定时器T2的外部输入端） 13. 内部RAM低128字节单元划分为哪3个主要部分?各部分主要功能是什么? 答：片内RAM低128单元的划分及主要功能: (l)工作寄存器组(00H~lFH)

这是一个用寄存器直接寻址的区域，内部数据RAM区的0~31(00H~lFH),共32个单 元。它是4个通用工作寄存器组，每个组包含8个8位寄存器，编号为R0~R7。 (2)位寻址区(20H~2FH)

从内部数据RAM区的32~47(20H~2FH)的16个字节单元，共包含128位，是可位寻 址的RAM区。这16个字节单元，既可进行字节寻址，又可实现位寻址。 (3)字节寻址区(30H~7FH)

从内部数据RAM区的48~127(30H~7FH)，共80个字节单元，可以采用间接字节寻址

的方法访问。

14. 使单片机复位有几种方法?复位后机器的初始状态如何? 答：(1)单片机复位方法

单片机复位方法有:上电自动复位、按键电平复位和外部脉冲三种方式，如题图2-1所示。

题图2-1 (2)复位后的初始状态

复位后机器的初始状态,即各寄存器的状态:PC之外,复位操作还对其他一些特殊功能寄存器有影响,它们的复位状态如题表2-1所例

15. 开机复位后，CPU使用的是哪组工作寄存器?它们的地址是什么?CPU如何确定和改变当前工作寄存器组?

答：一般开机复位后都是选择第一组通用工作寄存器作为工作寄存器的，一共有4组，分别为0.1.2.3连续位于00h到1FH地址，

然后在机器中有个程序状态字PSW，它的第四和第三位RS1，RS0是用来选择工作寄存器组的，可能不同机器地址稍有不同。他们俩的值和寄存器组的关系： RS1/RS0 0/0 0/1 1/0 1/1 使用的工作寄存器 0 1 2 3 地址 00-07 08-0F 10-17 18-1F

写程序的时候就是通过定义程序状态字来选择使用不同的寄存器组。也可以直接对RS1和RS0赋值。

（最后一问同题7）

16. 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? 答：PSW是一个SFR（特殊功能寄存器） 位于片内RAM的高128B

具体地址D0H（00H~FFH）（片内RAM的编址）（8bits编址方法） PSW=Program Status Word（程序状态字） PSW的常用标志位有哪些？ CY=Carry（进位标志位）

AC=Auxiliary Carry（辅助进位标志位）（半进位标志位） F0用户标志位

RS1，RS0，用来选择当前工作寄存器组（R0~R7）（4选1） OV=Overflow（溢出标志位） P=Parity（奇偶校验位）

17. 位地址7CH与字节地址7CH如何区别?位地址7CH具体在片内RAM中的什么位置? 答：用不同的寻址方式来加以区分，即访问128个位地址用位寻址方式，访问低128字节单元用字节寻址和间接寻址。

具体地址为2F的第五位，即为7C。

18. 89C51单片机的时钟周期与振荡周期之间有什么关系?什么叫机器周期和指令周期？

答：时钟信号的周期称为机器状态周期，是振荡周期的两倍。一个机器周期是指CPU访问存储器一次所需的时间。指令周期是执行一条指令所需的时间。 19. 一个机器周期的时序如何划分?

答：一个机器周期=12个震荡周期=6个时钟周期（状态周期）

S1P1，S1P2，S2P1，S2P2，S3P1，S3P2，S4P1，S4P2，S5P1，S5P2，S6P1，S6P2 其中s=state（状态），p=phase（相位）

20. 什么叫堆栈?堆栈指针SP的作用是什么?89C51单片机堆栈的容量不能超过多少字节?

答：堆栈都是一种数据项按序排列的数据结构，只能在一端(称为栈顶(top))对数据项进行插入和删除。要点：堆：顺序随意栈：后进先出(Last-In/First-Out)

在调用子程序时需要保存调用函数的CPU寄存器PC指针,PC指针是被CALL指令自动压入SP所指向的片内存储器,CPU寄存器要由用户用PUSH指令自行保存,因此SP的作用就是一个指针,当进行中断调用,子函数调用时将现场数据压入SP所指向的存储器,SP自动增加1或2,当中断结束RETI,调用返回RET,POP时将SP数据弹出,SP自动减1或，2

L1：JC L2 ；（A）小于10，转L2 RET 或者： CLR C

SUBB A，#0AH JC LABEL JZ LABEL RET 22、（SP）=23H，（PC）=3412H 参看书上80页 23、（SP）=27H，（26H）=48H，（27H）=23H，（PC）=3456H 参看书上79页

24、不能。ACALL是短转指令，可调用的地址范围是2KB。 在看这个题的时候同时看一下AJMP指令。同时考虑调用指令ACALL和LCALL指令和RET指令的关系。

25、 编程，查找内部RAM中20H-50H单元中是否有0AAH这一数据，若有则将51h单元置为01H，如无，则将51H单元清零。 MOV R2，#31H ；数据块长度→R2

MOV R0，#20H ；数据块首地址→R0 LOOP：MOV A，@R0 ；待查找的数据→A CLR C ；清进位位

SUBB A，#0AAH ；待查找的数据是0AAH吗 JZ L1 ；是，转L1

INC R0 ；不是，地址增1，指向下一个待查数据 DJNZ R2，LOOP ；数据块长度减1，不等于0，继续查找 MOV 51H，#00H ；等于0，未找到，00H→51H RET

L1：MOV 51H，#01H ；找到，01H→51H RET

26、编程查找内部RAM的20H-50H单元中出现00H的次数并将结果存入51H中。 MOV R2，#31H ；数据块长度→R2

MOV R0，#20H ；数据块首地址→R0 LOOP：MOV A，@R0 ；待查找的数据→A JNZ L1 ；不为0，转L1

INC 51H ；为0，00H个数增1 L1：INC R0 ；地址增1，指向下一个待查数据

DJNZ R2，LOOP ；数据块长度减1，不等于0，继续查找

RET

27、外部数据RAM中有一个数据块，首地址为SOURCE,要求将该数据传送到内部RAM以DIST开头的区域在，直到遇到数字字符￥时结束。 MOV DPTR，#SOURCE ；源首地址→DPTR

MOV R0，#DIST ；目的首地址→R0 LOOP：MOVX A，@DPTR ；传送一个字符 MOV @R0，A

INC DPTR ；指向下一个字符 INC R0

CJNE A，#24H，LOOP ；传送的是“$”字符吗？不是，传送下一个字符 RET

28、 已知R3和R4中存有一个十六位的二进制数，高位在3中，低位在4中，编程求其补，并存回原处。

MOV A，R3 ；取该数高8位→A

ANL A，#80H ；取出该数符号判断 JZ L1 ；是正数，转L1

MOV A，R4 ；是负数，将该数低8位→A CPL A ；低8位取反 ADD A，#01H ；加1

MOV R4，A ；低8位取反加1后→R4 MOV A，R3 ；将该数高8位→A CPL A ；高8位取反

ADDC A，#00H ；加上低8位加1时可能产生的进位 MOV R3，A ；高8位取反加1后→R3 L1： RET

29、 已知30H和31H中存有一个十六位的二进制数，高位在前，低位在后，编程将它们乘2，并存回原处。

CLR C ；清进位位C

MOV A，31H ；取该数低8位→A RLC A ；带进位位左移1位 MOV 31H，A ；结果存回31H MOV A，30H ；取该数高8位→A RLC A ；带进位位左移1位 MOV 30H，A ；结果存回30H

30、 内存中有两个4字节以压缩的BCD码形式存放的十进制数，一个放在30H-33H的单元中，一个放在40H-43H的单元中，编程求他们的和，结果放在30H-33H的单元中。 MOV R2，#04H ；字节长度→R2

MOV R0，#30H ；一个加数首地址→R0

MOV R1，#40H ；另一个加数首地址→R1 CLR C ；清进位位 LOOP：MOV A，@R0 ；取一个加数

ADDC A，@R1 ；两个加数带进位位相加 DA A ；十进制调整 MOV @R0，A ；存放结果

INC R0 ；指向下一个字节 INC R1 ；

DJNZ R2，LOOP ；数据块长度减1，不等于0，继续查找 RET

31、编程，把片外RAM从2000H开始存放的8个数传送到片内30H开始的单元中。 MOV R2，#08H ；数据块长度→R2

MOV R0，#30H ；数据块目的地址→R0 MOV DPTR，#2000H ；数据块源地址→DPTR LOOP：MOVX A，@ DPTR ；传送一个数据 MOV @R0，A

INC DPTR ；指向下一个数据 INC R0 ；

DJNZ R2，LOOP ；数据块长度减1，没传送完，继续传送 RET 35、解：（1000H）=53H （1001H）=54H （1002H）=41H （1003H）=52H （1004H）=54H （1005H）=12H （1006H）=34H （1007H）=30H （1008H）=00H （1009H）=70H

36、阅读下列程序说明其功能 MOV R0，#40H ；40H→R0 MOV A，@R0 ；98H→A

INC R0 ；41H→R0

ADD A，@R0 ；98H+（41H）=47H→A INC R0

MOV @R0，A ；结果存入42H单元 CLR A ；清A

ADDC A，#0 ；进位位存入A INC R0

MOV @R0，A ；进位位存入43H 功能：将40H，41H单元中的内容相加结果放在42H单元，进位放在43H单元，（R0）=43H，（A）=1，（40H）=98H，（41H）=AFH，（42H）=47H，（43H）=01H 37、同上题

MOV A，61H ；F2H→A

MOV B，#02H ；02H→B

MUL AB ；F2H×O2H=E4H→A ADD A，62H ；积的低8位加上CCH→A MOV 63H，A ；结果送62H CLR A ；清A

ADDC A，B ；积的高8位加进位位→A MOV 64H，A ；结果送64H

功能：将61H单元的内容乘2，低8位再加上62H单元的内容放入63H，将结果的高8位放在64H单元。（A）=02H，（B）=01H，（61H）=F2H，（62H）=CCH，（63H）=B0H，（64H）=02H

39、MOV A，XXH ORL A，#80H MOV XXH，A 40、（2）MOV A，XXH MOV R0，A XRL A，R0 第五章

1、什么是中断和中断系统？其主要功能是什么？

答：当CPU正在处理某件事情的时候，外部发生的某一件事件请求CPU迅速去处理，于是，CPU暂时中止当前的工作，转去处理所发生的事件，中断服务处理完该事件以后，再回到原来被终止的地方，继续原来的工作。这种过程称为中断，实现这种功能的部件称为中断系统。功能：

（1） 使计算机具有实时处理能力，能对外界异步发生的事件作出及时的处理 （2） 完全消除了CPU在查询方式中的等待现象，大大提高了CPU的工作效率 （3） 实现实时控制

2、试编写一段对中断系统初始化的程序，使之允许INT0，INT1，TO，串行口中断，且使T0中断为高优先级中断。 解：MOV IE,#097H MOV IP,#02H

3、在单片机中，中断能实现哪些功能？

答：有三种功能：分时操作，实时处理，故障处理

4、89C51共有哪些中断源？对其中端请求如何进行控制？ 答：（1）89C51有如下中断源

① :外部中断0请求，低电平有效 ② :外部中断1请求，低电平有效 ③T0：定时器、计数器0溢出中断请求 ④T1：定时器、计数器1溢出中断请求

⑤TX/RX：串行接口中断请求

（2）通过对特殊功能寄存器TCON、SCON、IE、IP的各位进行置位或复位等操作，可实现各种中断控制功能

5、什么是中断优先级？中断优先处理的原则是什么？ 答：中断优先级是CPU相应中断的先后顺序。原则： （1） 先响应优先级高的中断请求，再响应优先级低的

（2） 如果一个中断请求已经被响应，同级的其它中断请求将被禁止

（3） 如果同级的多个请求同时出现，则CPU通过内部硬件查询电路，按查询顺序确定应该响应哪个中断请求

查询顺序：外部中断0→定时器0中断→外部中断1→定时器1中断→串行接口中断 6、说明外部中断请求的查询和响应过程。

答：当CPU执行主程序第K条指令，外设向CPU发出中断请求，CPU接到中断请求信号并在本条指令执行完后，中断主程序的执行并保存断点地址，然后转去响应中断。CPU在每个S5P2期间顺序采样每个中断源，CPU在下一个机器周期S6期间按优先级顺序查询中断标志，如果查询到某个中断标志为1，将在接下来的机器周期S1期间按优先级进行中断处理，中断系统通过硬件自动将相应的中断矢量地址装入PC，以便进入相应的中断服务程序。中断服务完毕后，CPU返回到主程序第K+1条指令继续执行。 7、89C51在什么条件下可响应中断？ 答：

（1） 有中断源发出中断请求

（2） 中断中允许位EA=1.即CPU开中断

（3） 申请中断的中断源的中断允许位为1，即中断没有被屏蔽 （4） 无同级或更高级中断正在服务 （5） 当前指令周期已经结束

（6） 若现行指令为RETI或访问IE或IP指令时，该指令以及紧接着的另一条指令已执行完毕

8、简述89C51单片机的中断响应过程。

答：CPU在每个机器周期S5P2期间顺序采样每个中断源，CPU在下一个机器周期S6期间按优先级顺序查询中断标志，如查询到某个中断标志为1，将在接下来的机器周期S1期间按优先级进行中断处理，中断系统通过硬件自动将相应的中断矢量地址装入PC，以便进入相应的中断服务程序。一旦响应中断，89C51首先置位相应的中断“优先级生效”触发器，然后由硬件执行一条长调用指令，把当前的PC值压入堆栈，以保护断点，再将相应的中断服务的入口地址送入PC，于是CPU接着从中断服务程序的入口处开始执行。对于有些中断源，CPU在响应中断后会自动清除中断标志。 9、在89C51内存中，应如何安排程序区？

答：主程序一般从0030H开始，主程序后一般是子程序及中断服务程序。在这个大家还要清除各个中断的中断矢量地址。 10、试述中断的作用及中断的全过程。

答：作用：对外部异步发生的事件作出及时的处理 过程：中断请求，中断响应，中断处理，中断返回

11、当正在执行某一个中断源的中断服务程序时，如果有新的中断请求出现，试问在什么情况下可响应新的中断请求？在什么情况下不能响应新的中断请求？ 答：（1）符合以下6个条件可响应新的中断请求： a)有中断源发出中断请求

b)中断允许位EA=1，即CPU开中断

c)申请中断的中断源的中断允许位为1，即中断没有被屏蔽 d)无同级或更高级中断正在被服务

e)当前的指令周期已结束

f)若现行指令为RETI或访问IE或IP指令时，该指令以及紧接着的另一条指令已被执行完

12、89C51单片机外部中断源有几种触发中断请求的方法？如何实现中断请求？ 答：有两种方式：电平触发和边沿触发

电平触发方式：CPU在每个机器周期的S5P2期间采样外部中断引脚的输入电平。若为低电平，使IE1(IE0)置“1”，申请中断；若为高电平，则IE1(IE0)清零。

边沿触发方式：CPU在每个机器周期S5P2期间采样外部中断请求引脚的输入电平。如果在相继的两个机器周期采样过程中，一个机器周期采样到外部中断请求为高电平，接着下一个机器周期采样到外部中断请求为低电平，则使IE1(IE0)置“1”申请中断；否则，IE1(IE0)置0。

13、89C51单片机有五个中断源，但只能设置两个中断优先级，因此，在中断优先级安排上受到一定的限制。试问以下几种中断优先顺序的安排（级别由高到低）是否可能：若可能，则应如何设置中断源的中断级别：否则，请简述不可能的理由。 ⑴ 定时器0，定时器1，外中断0，外中断1，串行口中断。 可以，MOV IP,#0AH

⑵ 串行口中断，外中断0，定时器0，外中断1，定时器1。 可以，MOV IP,#10H ⑶ 外中断0，定时器1，外中断1，定时器0，串行口中断。

不可以，只能设置一级高级优先级，如果将INT0,T1设置为高级，而T0级别 高于INT1.

⑷ 外中断0，外中断1，串行口中断， 定时器0，定时器1 。 可以，MOV IP,#15H ⑸ 串行口中断，定时器0，外中断0，外中断1，定时器1。 不可以 ⑹ 外中断0，外中断1，定时器0，串行口中断，定时器1 。 不可以

⑺ 外中断0，定时器1，定时器0，外中断1，串行口中断。 可以，MOV IP,#09H 14、89C51各中断源的中断标志是如何产生的？又是如何清0的？CPU响应中断时，中断入口地址各是多少？

答：各中断标志的产生和清“0”如下： （1） 外部中断类

外部中断是由外部原因引起的，可以通过两个固定引脚，即外部中断0和外部中断1输

入信号。

外部中断0请求信号，由P3.2脚输入。通过IT0来决定中断请求信号是低电平有效还是下跳变有效。一旦输入信号有效，则向CPU申请中断，并且使IE0=1。硬件复位。 外部中断1请求信号，功能与用法类似外部中断0 （2） 定时中断类

定时中断是为满足定时或计数溢出处理需要而设置的。当定时器/计数器中的计数结构发生计数溢出的，即表明定时时间到或计数值已满，这时就以计数溢出信号作为中断请求，去置位一个溢出标志位。这种中断请求是在单片机芯片内部发生的，无需在芯片上设置引入端，但在计数方式时，中断源可以由外部引入。

TF0：定时器T0溢出中断请求。当定时器T0产生溢出时，定时器T0请求标志TF0=1，请求中断处理。使用中断时由硬件复位，在查询方式下可由软件复位。 TF1：定时器T1溢出中断请求。功能与用法类似定时器T0 （3） 串行口中断类

串行口中断是为串行数据的传送需要而设置的。串行中断请求也是在单片机芯片内部发生的，但当串行口作为接收端时，必须有一完整的串行帧数据从RI端引入芯片，才可能引发中断。

RI或TI：串行口中断请求。当接收或发送一串帧数据时，使内部串行口中断请求标志RI或TI=1，并请求中断。响应后必须软件复位。 CPU响应中断时，中断入口地址如下： 中断源 入口地址 外部中断0 0003H 定时器T0中断 000BH 外部中断1 0013H 定时器T1中断 001BH 串行口中断 0023H

15、中断响应时间是否为确定不变的？为什么？

答：中断响应时间不是确定不变的。由于CPU不是在任何情况下对中断请求都予以响应的；此外，不同的情况对中断响应的时间也是不同的。下面以外部中断为例，说明中断响应的时间。

在每个机器周期的S5P2期间， 端的电平被所存到TCON的IE0位，CPU在下一个机器周期才会查询这些值。这时满足中断响应条件，下一条要执行的指令将是一条硬件长调用指令“LCALL”，使程序转入中断矢量入口。调用本身要用2个机器周期，这样，从外部中断请求有效到开始执行中断服务程序的第一条指令，至少需要3个机器周期，这是最短的响应时间。

如果遇到中断受阻的情况，这中断响应时间会更长一些。例如，当一个同级或更高级的中断服务程序正在进行，则附加的等待时间取决于正在进行的中断服务程序：如果正在执行的一条指令还没有进行到最后一个机器周期，附加的等待时间为1~3个机器周期；如果正在执行的是RETI指令或者访问IE或IP的指令，则附加的等待时间在5个机器

周期内。

若系统中只有一个中断源，则响应时间为3~8个机器周期。 16、中断响应过程中，为什么通常要保护现场？如何保护？

答：因为一般主程序和中断服务程序都可能会用到累加器，PSW寄存器及其他一些寄存器。CPU在进入中断服务程序后，用到上述寄存器时，就会破坏它原来存在寄存器中的内容；一旦中断返回，将会造成主程序的混乱。因而在进入中断服务程序后，一般要先保护现场，然后再执行中断处理程序，在返回主程序以前再恢复现场。

保护方法一般是把累加器、PSW寄存器及其他一些与主程序有关的寄存器压入堆栈。在保护现场和恢复现场时，为了不使现场受到破坏或者造成混乱，一般规定此时CPU不响应新的中断请求。这就要求在编写中断服务程序时，注意在保护现场之前要关中断，在恢复现场之后开中断。如果在中断处理时允许有更高级的中断打断它，则在保护现场之后再开中断，恢复现场之前关中断。

17、清叙述中断响应的CPU操作过程，为什么说中断操作是一个CPU的微查询过程？ 答：在中断响应中，CPU要完成以下自主操作过程： a) 置位相应的优先级状态触发器，以标明所响应中断的优先级别 b) 中断源标志清零（TI、RI除外）

c) 中断断点地址装入堆栈保护（不保护PSW）

d) 中断入口地址装入PC，以便使程序转到中断入口地址处

在计算机内部，中断表现为CPU的微查询操作。89C51单片机中，CPU在每个机器周期的S6状态，查询中断源，并按优先级管理规则处理同时请求的中断源，且在下一个机器周期的S1状态中，响应最高级中断请求。 但是以下情况除外：

a) CPU正在处理相同或更高优先级中断

b)多机器周期指令中，还未执行到最后一个机器周期

c) 正在执行中断系统的SFR操作，如RETI指令及访问IE、IP等操作时，要延后一条指令

18、在中断请求有效并开中断状况下，能否保证立即响应中断？有什么条件？

答：在中断请求有效并开中断状况下，并不能保证立即响应中断。这是因为，在计算机内部，中断表现为CPU的微查询操作。89C51单片机中，CPU在每个机器周期的S6状态下，查询中断源，并按优先级管理规则处理同时请求的中断源，且在下一个机器周期的S1状态中，响应最高级中断请求。 在以下情况下，还需要有另外的等待： a) CPU正在处理相同或更高优先级中断

b) 多机器周期指令中，还未执行到最后一个机器周期

c)正在执行中断系统的SFR操作，如RETI指令及访问IE、IP等操作时，要延后一条指令

第6章习题答案

1、定时器模式2有什么特点？适用于什么场合？

答：（1）模式2把TL0(或TL1)配置成一个可以自动重装载的8位定时器/计数器。TL0计数溢出时不仅使溢出中断标志位TF0置1，而且还自动把TH0中的内容重新装载到TL0中。TL0用作8位计数器，TH0用以保存初值。

（2）用于定时工作方式时间（TF0溢出周期）为 ，用于计数工作方式时，最大计数长度（TH0初值=0）为28=256个外部脉冲。

这种工作方式可省去用户软件重装初值的语句，并可产生相当精确定时时间，特别适于作串行波特率发生器。

2、单片机内部定时方式产生频率为100KHZ等宽矩形波，假定单片机的晶振频率为12MHZ，请编程实现。 答：

T0低5位:1BH T0高8位：FFH

MOV TMOD,#00H ;设置定时器T0工作于模式0 MOV TL0,#1BH ；设置5ms定时初值 MOV TH0,#0FFH

SETB TR0 ；启动T0

LOOP:JBC TF0,L1；查询到定时时间到？时间到转L1 SJMP LOOP ；时间未到转LOOP，继续查询 L1：MOV TL0,#1BH;重新置入定时初值 MOV TH0,#0FFH

CPL P1.0 ;输出取反，形成等宽矩形波 SJMP LOOP ；重复循环

3、89C51定时器有哪几种工作模式？有何区别？

答：有四种工作模式：模式0，模式1，模式2，模式3

（1） 模式0：选择定时器的高8位和低5位组成一个13位定时器/计数器。TL低5位溢出时向TH进位，TH溢出时向中断标志位TF进位，并申请中断。

定时时间t=(213-初值)×振荡周期×12；计数长度位213=8192个外部脉冲

（2） 模式1：与模式0的唯一差别是寄存器TH和TL以全部16位参与操作。定时时间t=(216-初值)×振荡周期×12；计数长度位216=65536个外部脉冲

（3） 模式2：把TL0和TL1配置成一个自动重装载的8位定时器/计数器。TL用作8位计数器，TH用以保存初值。TL计数溢出时不仅使TF0置1，而且还自动将TH中的内容重新装载到TL中。

定时时间t=(28-初值)×振荡周期×12；计数长度位28=256个外部脉冲 （4） 模式3：对T0和T1不大相同

若设T0位模式3，TL0和TH0被分为两个相互独立的8位计数器。TL0为8位计数器，功能与模式0和模式1相同，可定时可计数。

TH0仅用作简单的内部定时功能，它占用了定时器T1的控制位TR1和中断标志位TF1，启动和关闭仅受TR1控制。

定时器T1无工作模式3，但T0在工作模式3时T1仍可设置为0~2。

4、89C51内部设有几个定时器/计数器？它们是由哪些特殊功能寄存器组成？ 答：89C51单片机内有两个16位定时器/计数器，即T0和T1。

T0由两个8位特殊功能寄存器TH0和TL0组成；T1由TH1和TL1组成。

5、定时器用作定时器时，其定时时间与哪些因素有关？作计数器时，对外界计数频率有何限制？

答：定时时间与定时器的工作模式，初值及振荡周期有关。 作计数器时对外界计数频率要求最高为机器振荡频率的1/24。 6、简述定时器4种工作模式的特点，如何选择设定？ 答：

（1） 模式0：选择定时器的高8位和低5位组成一个13位定时器/计数器。TL低5位溢出时向TH进位，TH溢出时向中断标志位TF进位，并申请中断。

定时时间t=(213-初值)×振荡周期×12；计数长度位213=8192个外部脉冲 置TMOD中的M1M0为00

（2） 模式1：与模式0的唯一差别是寄存器TH和TL以全部16位参与操作。定时时间t=(216-初值)×振荡周期×12；计数长度位216=65536个外部脉冲 置TMOD中的M1M0为01

（3） 模式2：把TL0和TL1配置成一个自动重装载的8位定时器/计数器。TL用作8位计数器，TH用以保存初值。TL计数溢出时不仅使TF0置1，而且还自动将TH中的内容重新装载到TL中。

定时时间t=(28-初值)×振荡周期×12；计数长度位28=256个外部脉冲 置TMOD中的M1M0为10

（4） 模式3：对T0和T1不大相同

若设T0位模式3，TL0和TH0被分为两个相互独立的8位计数器。TL0为8位计数器，功能与模式0和模式1相同，可定时可计数。

TH0仅用作简单的内部定时功能，它占用了定时器T1的控制位TR1和中断标志位TF1，启动和关闭仅受TR1控制。

定时器T1无工作模式3，但T0在工作模式3时T1仍可设置为0~2。 置TMOD中的M1M0为11

7、当T0用作模式3时，由于TR1已被T0占用，如何控制T1的开启和关闭？

答：用T1控制位C/T切换定时器或计数器工作方式就可以使T1运行。定时器T1无工作模式3，将T1设置为工作模式3，就会使T1立即停止计数，关闭。

8、以定时器/计数器1进行外部时间计数，每计数1000个脉冲后，定时器/计数器1转为定时工作方式，定时10ms后又转为计数方式，如此循环不止。假定 为6WHZ,用模式1编程。

解：T1为定时器时初值： T1为计数器时初值： 所以：

1 1 第3组18H～1FH 工作寄存器 SP总是初始化到内部RAM地址07H，堆栈的操作;PUSH、POP。DPTR是数据指针寄存器，是一个16位寄存器，用来存放16位存储器的地址，以便对64ＫＢ片外RAM作间接寻址。DPTR由高位字节DPH和低位字节DPL组成。 １３．指令周期：执行一条指令所需要的时间。

机器周期：CPU完成一个基本操作所需要的时间，６个状态周期和１２个振荡周期。当晶振频率为12MHz时，一个机器周期为1μs；当晶振频率为６MHz时，一个机器周期为２μs，复位时间超过４μs。

１４．复位操作有：电自动，按键手动，看门狗。

１５．空闲方式是CPU停止工作而RAM，定时器/计数器,串行口及中断系统都工作。掉电一切功能都暂停，保存RAM中内容。退出空闲方式；硬件将ＰＣＯＮ．０清０，硬件复位。当ＣＰＵ执行ＰＣＯＮ．１为１，系统进入掉电方式。推出掉电只有硬件复位。 16．保留的存储单元 存储单元 保留目的 0000H～0002H 复位后初始化引导程序地址 0003H～000AH 外部中断0 000BH～0012H 定时器0溢出中断 0013H～001AH 外部中断1 001BH～0022H 定时器1溢出中断 0023H～002AH 串行端口中断 002BH 定时器2中断 17．单片机的寻址方式：寄存器寻址，直接寻址，立即数寻址，寄存器间接寻址，变址寻址，相对寻址，位寻址。 18．AJMP和SJMP的区别有：

(1) 跳转范围不同。 AJMP addr1 ；短跳转范围：2KB 。SJMP rel ；相对跳转范围：-128~+127 (2) 指令长度不同。(3) 指令构成不同。AJMP、LJMP后跟的是绝对地址，而SJMP后跟的是相对地址。 不能用AJMP指令代替程序中的SJMP指令，因为如果改变的话，程序跳转到的新PC值指向的地址会不同，导致程序出现错误。

19．在89c51片内RAM中30H）=38H，38H=40H,40H=48H,48H=90H。情分析下面各是什么指令，说明源操作数的寻址方式以及按顺序执行每条指令后的结果？ MOV A，40H ；直接寻址 （40H）→A MOV R0，A ；寄存器寻址 （A）→R0 MOV P1，#0F0H ；立即数寻址 0F0→P1 MOV @R0,30H ；直接寻址 （30H） →（R0） MOV DPTR,#3848H ；立即数寻址 3848H→DPTR MOV 40H,38H ；直接寻址 （38H） →40H

MOV R0,30H ；直接寻址 （30H） →R0 MOV P0,R0 ；寄存器寻址 （ R0 ）→P0 MOV 18H，#30H ；立即数寻址 30H→18H MOV A，@R0 ；寄存器间接寻址 ((R0)) →A MOV 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

20．已知R3和R4中存放有一个16位的二进制数，高位在R3中，地位在R4中，请编程将其求补，并存回原处。 MOV A，R3 ；取该数高8位→A ANL A，#80H ；取出该数符号判断 JZ L1 ；是正数，转L1

MOV A，R4 ；是负数，将该数低8位→A CPL A ；低8位取反 ADD A，#01H ；加1

MOV R4，A ；低8位取反加1后→R4 MOV A，R3 ；将该数高8位→A CPL A ；高8位取反

ADDC A，#00H ；加上低8位加1时可能产生的进位 MOV R3，A ；高8位取反加1后→R3 L1： RET

21．已知30H和31H中村有一个16位的二进制数，高位在前，低位在后，请编程将他们乘以2，在存回原单元中。

CLR C ；清进位位C

MOV A，31H ；取该数低8位→A RLC A ；带进位位左移1位 MOV 31H，A ；结果存回31H MOV A，30H ；取该数高8位→A RLC A ；带进位位左移1位 MOV 30H，A ；结果存回30H

22．假设允许片内定时器/计数器中断，禁止其他中断。设置IE值。用字节操作指令： MOV IE #8AH 或MOV A8H,#A8H 用位操作指令：SETB ET0 SETB ET1 SETB EA

23．设89 C51的片外中断为高优先级，片内为低优先级，设置IP值。 用字节操作指令:MOV IP,#05H或MOV 0B8H,#05H 用位操作指令:SETB PX0 SETB PX1 CLR PS

CLR PT0 CLE PT1

24．89C51单片机内有两个16位定时器/计数器，即T0,T1.

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