单片机课后习题

第一章

1. 给出下列有符号数的原码、反码和补码(假设计算机字长为8位)。 +45 -89 -6 +112 答：【+45】原=00101101，【+45】反=00101101，【+45】补=00101101 【-89】原=11011001，【-89】反=10100110，【-89】补=10100111 【-6】原=10000110，【-6】反=11111001，【-6】补=11111010 【+112】原=01110000，【+45】反=01110000，【+45】补=01110000 2. 指明下列字符在计算机内部的表示形式。 AsENdfJFmdsv120

答:41H 73H 45H 4EH 64H 66H 4AH 46H 6DH 64H 73H 76H 31H 32H 30H 10. 什么是单片机？

答：单片机是把微型计算机中的微处理器、存储器、I/O接口、定时器/计数器、串行接口、中断系统等电路集成到一个集成电路芯片上形成的微型计算机。因而被称为单片微型计算机，简称为单片机。

11. 单片机的主要特点是什么？ 答：主要特点如下：

1) 在存储器结构上，单片机的存储器采用哈佛(Harvard)结构 2) 在芯片引脚上，大部分采用分时复用技术

3) 在内部资源访问上，采用特殊功能寄存器(SFR)的形式 4) 在指令系统上，采用面向控制的指令系统

5) 内部一般都集成一个全双工的串行接口 6) 单片机有很强的外部扩展能力 12. 指明单片机的主要应用领域。

答：单机应用：1) 工业自动化控制；2) 智能仪器仪表；3) 计算机外部设备 和智能接口；4) 家用电器

多机应用：功能弥散系统、并行多机处理系统和局部网络系统。

第二章

1. MCS-51单片机由哪几个部分组成？

答：MCS-51单片机主要由以下部分组成的：时钟电路、中央处理器(CPU)、存储器系统(RAM和ROM)、定时/计数器、并行接口、串行接口、中断系统及一些特殊功能寄存器(SFR)。 2. MCS-51的标志寄存器有多少位，各位的含义是什么？ 答：MCS-51的标志寄存器PSW有8位；

D D

6 5 4 3 2 1 0 c 0 R S1 so R V 含义如下： C(PSW.7)：进位或借位标志位。

AC(PSW.6)：辅助进位或借位可标志位。

F0(PSW.5)：用户标志位。是系统预留给用户自己定义的标志位。

RS1、RS0(PSW.4、PSW.3)：寄存器组选择位。可用软件置位或清零，用于从四组工作寄存器中选定当前的工作寄存器组。

OV(PSW.2)：溢出标志位。在加法或减法运算时，如运算的结果超出8位二进制数的范围，则OV置1，标志溢出，否则OV清零。

P(PSW.0)：奇偶标志位。用于记录指令执行后累加器A中1的个数的奇偶性。若累加器A中1的个数为奇数，则P置位，若累加器A中1的个数为偶数，则P清零。

其中PSW.1未定义，可供用户使用。

3. 在8051的存储器结构中，内部数据存储器可分为几个区域？各有什么特点？

答：片内数据存储器按功能可以分成以下几个部分：工作寄存器组区、位寻址区、一般RAM区和特殊功能寄存器区，其中还包含堆栈区。工作寄存器组区，00H～1FH单元，可用R0～R7等8个寄存器访问；位寻址区，20H～2FH单元，可按位方式访问；一般RAM区，30H～7FH单元；堆栈区，可从08到7F单元；特殊功能寄存器区位于80H～FFH单元。 4. 什么是堆栈？说明MCS-51单片机的堆栈处理过程。

答：堆栈是按先入后出、后入先出的原则进行管理的一段存储区域。CS-51单片机的堆栈是向上生长型的，存入数据是从地址低端向高端延伸，取出数据是从地址高端向低端延伸。入栈和出栈数据是以字节为单位的。入栈时，SP指针的内容先自动加1，然后再把数据存入到SP指针指向的单元；出栈时，先把SP指针指向单元的数据取出，然后再把SP指针的内容自动减1。

5. 简述内部ROM的工作寄存器组情况，系统默认是第几组？ 答：51单片机有4组工作寄存器，每组8个，用寄存器R0~R7表示，标志寄存器PSW的RS1、RS03两位用于从四组工作寄存器中选定当前的工作寄存器组，默认是第0组。 6. 51单片机的程序存储器64KB空间在使用时有那几个特殊地址？

答：51单片机程序存储器的64KB存储空间使用时有7个特殊的地址，第一个是0000H，它是系统的复位地址，51单片机复位后PC的值为0000H，复位后从0000H单元开始执行程序，由于后面几个地址的原因，用户程序一般不直接从0000H单元开始存放，而是放于后面，通过在0000H单元放一条绝对转移指令转到后面的用户程序。后面6个为6个中断源的入口地址，51单片机中断响应后，系统会自动的转移到相应中断入口地址去执行程序。 7. 简述什么是51单片机的特殊功能寄存器？

答：特殊功能寄存器(SFR)也称为专用寄存器，专门用于控制、管理片内算术逻辑部件、并行I/O接口、串行口、定时/计数器、中断系统等功能模块的工作。用户在编程时可以给其设定值，但不能移作他用。SFR分布在80H～0FFH的地址空间，与片内随机存储块统一编址。除PC外，51子系列有18个特殊功能寄存器，其中3个为双字节，共占用21个字节；52子系列有21个特殊寄存器，其中5个为双字节，共占用26个字节。

8. MCS-51单片机有多少根I/O线？它们和单片机的外部总线有什么关系？

答：MCS-51单片机有32根I/O线，由P0口经地址锁存器提供低8位(A7～A0)，P2口提供高8位(A15～A8)而形成。数据总线宽度为8位，由P0口直接提供。控制总线由第二功能状态下的P3口和4根独立的控制线RST、EA、ALE和PSEN组成。 9. 简述PSEN、EA、RST和ALE引脚的功能。

答：ALE：地址锁存信号输出端。ALE在每个机器周期内输出两个脉冲。下降沿用于控制锁存P0输出的低8位地址。

PSEN：片外程序存储器读选通信号输出端，低电平有效。在从外部程序存储器读取指令或常数期间，该信号有效。

RST：复位信号。当单片机振荡器工作时，该引脚上出现持续两个机器周期的高电平，就可实现复位操作，使单片机回复到初始状态。

EA：片外程序存储器选用端。该引脚为低电平时，选用片外程序存储器，高电平或悬空时选用片内程序存储器。

10. 什么是机器周期？什么是指令周期？MCS有效。-51单片机的一个机器周期包括多少个时钟周期？

答：机器周期：机器周期是单片机的基本操作周期，每个机器周期包含S1、S2、?、S66个状态，每个状态包含两拍P1和P2，每一拍为一个时钟周期(振荡周期)。因此，一个机器周

期包含12个时钟周期。

11. 复位的作用是什么？51单片机复位有几种方式？

答：复位使单片机回复到初始状态。在时钟电路工作以后，当外部电路使得RST端出现两个机器周期(24个时钟周期)以上的高电平，系统内部复位。复位有两种 方式：上电复位和按钮复位，

12. 时钟周期的频率为6MHz，机器周期和ALE信号的频率为多少？ 答：2MHZ

第三章

1．在MCS-51单片机中，寻址方式有几种？其中对片内RAM可以用哪几种寻址方式？对片外RAM可以用哪几种寻址方式？

答：寻址方式可分为数的寻址和指令寻址，数的寻址有：常数寻址（立即寻址）、寄存器数寻址（寄存器寻址）、存储器数寻址（直接寻址方式、寄存器间接寻址方式、变址寻址方式）和位寻址，指令的寻址有绝对寻址和相对寻址。片内RAM寻址有：寄存器寻址、直接寻址方式和寄存器间接寻址方式。片外RAM寻址有：寄存器间接寻址方式。

2．在对片外RAM单元寻址中，用Ri间接寻址与用DPTR间接寻址有什么区别？

答：片外数据存储器寻址中，用Ri间接寻址只能访问低端的256字节单元，而用DPTR作指针间接访问可访问整个64K字节。

3．在位处理中，位地址的表示方式有哪几种？ 答：1．直接位地址（00H~0FFH）。例如：20H

2．字节地址带位号。例如：20H.3表示20H单元的3位。

3．特殊功能寄存器名带位号。例如：P0.1表示P0口的1位。 4．位符号地址。例如：TR0是定时/计数器T0的启动位 。

4．写出完成下列操作的指令。 （1）R0的内容送到R1中。 MOV A，R0 MOV R1，A

（2）片内RAM的20H单元内容送到片内RAM的40H单元中。 MOV 40H，20H （3）片内RAM的30H单元内容送到片外RAM的50H单元中。 MOV A，30H MOV R0，#50H MOVX @R0，A （4）片内RAM的50H单元内容送到片外RAM的3000H单元中。 MOV A，50H MOV DPTR，#3000H

MOVX @DPTR，A

（5）片外RAM的2000H单元内容送到片外RAM的20H单元中。 MOV DPTR，#2000H MOVX A，@DPTR MOV 20H，A

（6）片外RAM的1000H单元内容送到片外RAM的4000H单元中。 MOV DPTR，#1000H MOVX A，@DPTR MOV DPTR，#4000H MOV @DPTR，A

（7）ROM的1000H单元内容送到片内RAM的50H单元中。 MOV A，#0 MOV DPTR，#1000H MOVC A，@A+DPTR MOV 20H，A

（8）ROM的1000H单元内容送到片外RAM的1000H单元中。 MOV A，#0 MOV DPTR，#1000H MOVC A，@A+DPTR

MOVX @DPTR，A

5．区分下列指令有什么不同？ （1）MOV A，20H和MOV A，#20H 答：前者源操作数是直接寻址，后者源操作数立即寻址。 （2）MOV A，@R1和MOVX A，@R1 答：前者源操作数是访问片内数据存储器，后者源操作数访问片外数据存储器低256字节。 （3）MOV A，R1和MOV A，@R1

答：前者源操作数是寄存器寻址，后者源操作数寄存器间接寻址。 （4）MOVX A，@R1和MOVX A，@DPTR

答：前者源操作数是访问片外数据存储器低256字节，后者源操作数访问片外数据存储器整个64K字节。

（5）MOVX A，@DPTR和MOVC A，@A+DPTR

答：前者源操作数是访问片外数据存储器，后者源操作数访问程序数据存储器。 6．设片内RAM的（20H）=40H，（40H）=10H，（10H）=50H，（P1）=0CAH。分析下列指令执行后片内RAM的20H、40H、10H单元以及P1、P2中的内容。 MOV R0，#20H MOV A，@R0 ；A=40H MOV R1，A ；R1=40H MOV A，@R1 ；A=10H MOV @R0，P1

；（40H）=0CAH

MOV P2，P1 P2=0CAH MOV 10H，A （10H）=10H MOV 20H，10H （20H）=10H 结果：（20H）=10H、（10H）=10H、（40H）=0CAH、P2=0CAH和P1=0CAH 7．已知（A）=02H，（R1）=7FH，（DPTR）=2FFCH，片内RAM（7FH）=70H，

片外RAM（2FFEH）=11H，ROM（2FFEH）=64H，试分别写出以下各条指令执行后目标单元的内容。

（1）MOV A，@R1 结果：累加器A等于70H

（2）MOVX @DPTR，A 结果：片外RAM（2FFCH）单元等于02H （3）MOVC A，@A+DPTR 结果： 累加器A等于64H

（4）XCHD A，@R1 结果：累加器A等于00H，片内RAM（7FH） 单元等于72H 8．已知：（A）=78H，（R1）=78H，（B）=04H，CY=1，片内RAM（78H）=0DDH，（80H）=6CH，试分别写出下列指令执行后目标单元的结果和相应标志位的值。 （1）ADD A，@R1 ； 累加器A等于55H，CY等于1 （2）SUBB A，#77H ； 累加器A等于00H，CY等于0

（3）MUL AB ； 累加器A等于E0H，B寄存器等于01H，CY等于1，OV等于0 （4）DIV AB ； 累加器A等于1EH，B寄存器等于00H，CY、OV等于0 （5）ANL 78H，#78H ； 片内RAM（78H）单元等于58H （6）ORL A，#0FH ； 累加器A等于7FH

（7）XRL 80H，A ； 片内RAM（80H）等于14H 9．设（A）=83H，（R0）=17H，（17H）=34H，分析当执行完下面指令段后累加器A、R0、17H单元的内容。

ANL A，#17H ；A=03H ORL 17H，A ；（17H）=37H XRL A，@R0 ；A=34H CPL A ；A=CBH 结果：A=CBH，（R0）=17H，（17H）=37H

10．写出完成下列要求的指令。

（1）累加器A的低2位清零，其余位不变。 ANL A，#11111100B

（2）累加器A的高2位置“1”，其余位不变。 ORL A，#11000000B

（3）累加器的高4位取反，其余位不变。 XRL A，#11110000B

（4）累加器第0位、2位、4位、6位取反，其余位不变。 XRL A，#01010101B

11．说明LJMP指令与AJMP指令的区别？ 答：LJMP指令后面提供的是16位目标地址，所以可以转移到64KB程序存储器的任意位置，缺点是：执行时间长，字节数多。

AJMP指令后带的是11位直接地址，执行时，先将程序指针PC的值加2（该指令长度为2字节），然后把指令中的11位地址addr11送给程序指针PC的低11位，而程序指针的高5位不变，只能在当前2K范围内转移。 12．设当前指令CJNE A，#12H，10H的地址是0FFEH，若累加器A的值为10H，则该指令执行后的PC值为多少？若累加器A的值为12H呢？ 答：指令执行后的PC值为1011H，若累加器A的值为12H，则指令执行后的PC值为1001H。 13．用位处理指令实现P1.4=P1.0?（P1.1?P1.2）?/P1.3的逻辑功能。 程序： MOV C，P1.1

ORL C，P1.2 ANL C，P1.0 ORL C，/P1.3 MOV P1.4，C

14．下列程序段汇编后，从1000H单元开始的单元内容是什么？ ORG 1000H TAB： DB 12H，34H DS 3

DW 5567H，87H 答：（1000H）=12H，（1001H）=34H，（1002H）=00H，（1003H）=00，（1004H）=00，（1005H）=67H，（1006H）=55H，（1007H）=87H，（1008H）=00H

15．试编一段程序，将片内RAM的20H、21H、22H单元的内容依次存入片外RAM的20H、21H、22H中。 程序：

MOV R0，#20H MOV R2，#03H

LOOP：MOV A，@R0 MOVX @R0，A INC R0

DJNZ R2，LOOP SJMP $

16．编程实现将片外RAM的2000H~2030H单元的内容，全部搬到片内RAM的20H单元开始位置，并将源位置清零。 程序： MOV R0，#20H

MOV DPTR，#2000H MOVR2，#30H

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