单片机重点复习与课后答案

第一章

1.十进制，二进制，十六进制之间的转换。

2. 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)。 +35 -109 -15 +122 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 3. ASCALL码表示：

0-9→30H-39H A-F→41H-46H a-z→61H-

4．什么是单片机？和一般微型计算机相比，单片机有何特点？

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。

和一般微型计算机相比，单片机主要特点如下：

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

第二章

.存储器采用哈佛结构，分为程序存储器ROM和数据存储器RAM 1.8051程序存储器分哪几部分，相互之间有什么关系？ 答：程序存储器从物理结构上分为片内与片外程序存储器。片外程序存储器是外部用只读存储芯片扩展而来的。片内程序存储器和片外程序存储器的总空间大小不能超过64K字节,即片内与片外地址空间重叠，共享64K。EA接低电平，选择从片外程序存储器取指令；EA接高电平，选择从片内程序存储器取指令。

2. 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：片内的随机存储块和特殊功能寄存器(SFR)块。 片内的随机存储块按功能可以分成以下几个部分： 工作寄存器组区（00H～1FH单元）、位寻址区（20H～2FH）和一般RAM区（30H～7FH），其中还包含堆栈区（08H开始）。

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，分布在地址空间80H～FFH位置处。

3. 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单片机共44跟引脚，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。 PSEN：片外程序存储器读选通信号输出端，低电平有效。

ALE/PROG:地址锁存信号输出端。 RST/Vpd:RST为复位，Vpd为备用电源 EA(低电平)：为片外程序存储器选用端。

（WR：外部数据存储器写信号，低电平有效RD：外部数据存储器读信号，低电平有效） ★I/O接口功能：

P0口：地址/数据分时复用总线；通用I/O接口 P1口：通用I/O接口

P2口：通用I/O接口；高8位地址线 P3口：通用I/O接口；第二功能表2.5

4.（简答）定时/计数器的四种工作方式各自的计数范围是多少？如果要计15个单位，不同的方式初值应为多少？

答：有四种方式。方式0计数范围：1~8192；方式1计数范围：1~65536；方式2计数范围：1~256；方式3计数范围：1~256。

如果计10个单位，方式0初值为：8192-10=8182；方式1初值为：65536-10=65526；方式2初值为：256-10=246；方式2初值为：256-10=246。

5.（简答）MCS-51单片机串行口有几种工作方式？各自特点是什么？ 答：有四种工作方式，分别是方式0、方式1、方式2和方式3。其中：

方式0，称为同步移位寄存器方式，一般用于外接移位寄存器芯片扩展I/O接口。 方式1，称为8位的异步通信方式，通常用于双机通信。

方式2和方式3，称为9位的异步通信方式，通常用于多机通信。 6. 什么是中断、中断允许和中断屏蔽？

答：在计算机中，由于计算机内外部的原因或软硬件的原因，使CPU从当前正在执行的程序中暂停下来，而自动转去执行预先安排好的为处理该原因所对应的服务程序。执行完服务程序后，再返回被暂停的位置继续执行原来的程序，这个过程称为中断。 实现中断的硬件系统和软件系统称为中断系统。 中断允许是允许中断请求送CPU产生中断。 中断屏蔽是禁止中断请求信号送CPU产生中断。 7.复位方式有上电复位和按钮复位。

复位后内部寄存器的内容：A.B.PSW=00H,DPTR=0000H,PC=0000H,SP=07H 8. 时钟周期、状态周期、机器周期和指令周期的关系？

答：时钟周期：单片机内部时钟电路产生(或外部时钟电路送入)的信号周期，单片机的时序信号是以为时钟周期信号为基础而形成，在它的基础上形成了机器周期、指令周期和各种时序信号。

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、?、S6这6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。依次可表示为S1P1、S1P2、S2P1、S2P2、…、S6P1、S6P2。 指令周期：计算机从取一条指令开始，到执行完该指令所需要的时间称为指令周期。不同的指令，指令长度不同，指令周期也不一样。

9.如果时钟周期的频率为1MHz，那么ALE信号的频率为多少？ 答：1/6MHZ（每个机器周期出现两次，取两次指令）

第三章

1.（简答） 在MCS-51单片机中，寻址方式有几种？

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。

3. 在MCS-51单片机中，哪些寻址方式访问的是片外RAM？ 答：只有寄存器间接寻址方式访问片外RAM寻址。

5. 在MCS-51单片机中，相对寻址方式的目的地址如何计算？ 答：目的地址=当前PC+rel=转移指令的地址+转移指令的字节数+rel 7.（写指令，数据传送） 写出完成下列操作的指令。 (1) R2的内容送到R3中。

MOV A，R2 MOV R3，A

(2) 片内RAM的30H单元内容送到片内RAM的40H单元中。

MOV 40H，30H

(3) 片内RAM的30H单元内容送到片外RAM的30H单元中。

MOV A，30H MOV R0，#30H MOVX @R0，A

(4) 片内RAM的20H单元内容送到片外RAM的2000H单元中。

MOV A，20H MOV DPTR，#2000H MOVX @DPTR，A

(5) 片外RAM的1000H单元内容送到片内RAM的20H单元中。

MOV DPTR，#1000H 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2000H单元内容送到片内RAM的20H单元中。

MOV A，#0 MOV DPTR，#2000H MOVC A，@A+DPTR MOV 20H，A

(8) ROM的2000H单元内容送到片外RAM的1000H单元中。

MOV A，#0 MOV DPTR，#2000H MOVC A，@A+DPTR MOV DPTR，#1000H

MOVX @DPTR，A

12. 设(A)=83H，(R0)=20H，(20H)=34H，分析当执行完下面指令段后累加器A、R0、20H单元的内容。

ANL A,#17H ；A=03H ORL 20H,A ；（20H）=37H XRL A,@R0 ；A=34H

CPL A ；A=CBH 结果：A=CBH，（R0）=20H，（20H）=37H

13. （写指令，逻辑操作）写出完成下列要求的指令。

(1) 累加器A的低4位清零，其余位不变。 ANL A，#11110000B (2) 累加器A的高4位置“1”，其余位不变。 ORL A，#11110000B

(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位取反，其余位不变。 XRL A，#00000101B

RL循环左移,RR循环右移,RLC带进位循环左移,RRC带进位循环右移 17. 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 ANL C，P1.2 ORL C，P1.0 ORL C，/P1.3 ；（/表示取反） MOV P1.4，C

19.（写程序段，数据传送） 编写程序将片外RAM的3000H单元开始存放的20个数传送到片内30H开始的单元。 程序：

MOV R0，#30H

MOV DPTR，#3000H MOV R2，#20

LOOP： MOVX A，@DPTR MOV @R0，A INC DPTR

INC R0 DJNZ R2，LOOP SJMP $

第四章

8. （写程序段，数据传送）编程实现将片外RAM的20H～30H单元的内容，全部移到片内RAM的20H单元的开始位置，并将原位置清零。

程序：

MOV R0，#20H MOV DPTR，#20H MOV R2，#11H

LOOP： MOVX A，@DPTR MOV @R0，A

MOV A，#00

MOVX @DPTR，A INC DPTR

INC R0

DJNZ R2，LOOP SJMP $

9.（写程序段，运算程序）编程将片外RAM的1000H单元开始的50个字节的数据相加，结果存放于R7R6中。

MOV DPTR，#1000H MOV R2，#50 MOV R7，#00 MOV R6，#00

LOOP： MOVX A，@DPTR ADD A，R6 MOV R6，A MOV A，R7 ADDC A，#0 MOV R7，A INC DPTR DJNZ R2，LOOP SJMP $

11.（写程序段，数据转换）用查表的方法实现将R2中一位十六进制数转换成ASCII码并放回R2。 程序：（设一位十六进制数放在R2中，轮换的ASCII也放于R2中） C16STASC：MOV DPTR，#TAB MOV A，R2 MOVC A，@A+DPTR MOV R2，A RET

TAB：DB 30H，31H，32H，33H，34H，35H，36H，37H

DB 38H，391H，41H，42H，43H，44H，45H，46H 方法二：

一位十六进制数有16个符号0-9，A,B,C,D,E,F。其中0-9的ASCII码为30H-39H,A-F的ASCII码为41H-46H。转换时，只要判断十六进制数是在0-9之间还是在A-F之间，如在0-9之间，加30H，如在A-F之间，加37H。

ORG 0200H MOV A,R2 CLR C

SUBB A,#0AH MOV A,R2 JC ADD30 ADD A,#07H

ADD30：ADD A,#30H MOV R2，A RET

13.（综合题） 8051系统中，已知振荡频率为12MHz，用定时/计数器T0，使P1.0输出周期为2ms的方波。要求分别用汇编语言和C语言进行编程。

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