单片机习题参考答案

铁道社单片机习题集参考答案

习题一

一、选择题

1. 十进制121转换为8位二进制数是( A )。

A．01111001B B．01110111B C．01101110B D．10001010B 2. 十进制数112.375转换成十六进制数是( B )。

A．70.5H B．70.6H C．71.5H D．71.6H 3. 十进制254.28转换为BCD码是( D )。

A．0011010100.101000 B．010001010100.00110000 C．1101010100.00101 D．001001010100.00101000

4. 11101111101.1B=( A )。

A．77D.8H B．77C.8H C．77D.1H D．77C.1H 5. ABC.DEH=( D ) B。

A．101010111100.11101111 B．010101100111.10001001

C．101111001101.11101111 D．101010111100.11011110 6. 数字符号0和9的ASCII码十进制表示为( C )。

A．30、39 B．30H、39H C．48、57 D．48H、57H 7. 一个字节的十六进制数最大相当于十进制数的( B )。

A．256 B．255 C．254 D．100 8. 将BCD码0011011101010010转换为十进制数，应为( A )。

A．3752 B．1BA90 C．3964 D．2725 二、简答题

1. 什么是单片机？

答：把微型计算机的基本功能部件：中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出接口、

定时器/计数器、中断系统等多种资源集成在一个半导体芯片上，使得一块集成电路芯片就能构成一个完整的微型计算机。这种集成电路芯片被称为单片微型计算机（single chip microcomputer），简称单片机。

2. 单片机主要应用于哪些领域？ 答：(1) 生产自动化 (2) 实时测控 (3) 智能化产品

(4) 智能化仪表 (5) 信息通信技术 (6) 科学研究 (7) 国防现代化

3. 单片机应用系统由哪几部分组成？

答：单片机应用系统由单片机、外部存储器、输入通道、输出通道等部分组成 4. MCS-51系列中8031，8051，8751有什么区别？

答：8031/8051/8751 这３种芯片常称为 8051子系列，它们之间的区别仅在于

片内程序存储器不同。8031片内无程序存储器，8051片内有４KB的ROM，8751片内有4KB的EPROM，其它结构性能相同。其中8031易于开发，价格低廉，应用广泛

5. 为什么单片机又称为嵌入式微控制器？

答：单片机在应用时通常装入到各种智能化产品之中，所以又称嵌入式微控制器

(Embedded Micro Controller Unit EMCU)。单片机应用系统就是典型的嵌入式系统。 嵌入式计算机系统，是作为其他系统的组成部分使用的。由于通用计算机系统有限的可靠性、较高的价位及庞大的身躯，限制了其在嵌入式系统的广泛应用，尤其限制了以嵌入式计算机系统作为核心控制产品的发展。单片机以较小的体积、现场运行环境的高可靠性满足

1

了许多对象的嵌入式应用要求。在嵌入式系统中，单片机是最重要也是应用最多的智能核心器件。

6. 在51子系列单片机中，程序存储器和数据存储器最大可扩展为多少字节？

答：在51子系列单片机中，片外程序存储器和数据存储器最大可扩展为64K字节。 7. 在单片机中，片内ROM的配置有几种形式？用户应根据什么原则选用？ 答：在单片机中，片内ROM的配置有3种形式？用户应根据实用原则选用。如：

片内驻留掩膜ROM配置的单片机，用户无法自行改写片内的程序，推广应用受到限制；片内驻留EPROM配置的单片机，用户可用开发工具把应用程序写入片内EPROM，该用户带来极大方便，简化系统结构，易于推广应用；片内无ROM配置的单片机，用户必须外接片外EPROM作为程序存储器，其容量可视需要灵活配置。

三、计算题

1. 将下列十进制数转换为十六进制和二进制数。

(1) 44.375=2C.6H=101100.011B

(3) 0.6875=0.BH =0.1011B

(2) 171=ABH =10101011B

(4) 127.65625=7F.A8H =1111111.10101B

2. 将下列十六进制数转换为二进制和十进制数。 (1) 7E2H= 11111100010 B =2018 (2) 1FFFH= 1111111111111 B =8191

(3) 3200H= 11001000000000 B =12800 (4) F7H= 11110111 B =247 3. 将下列二进制带符号数，分别用原码和补码表示。

(1) +1010011B [+1010011B]原=[+1010011B]补=01010011B

(2) -01011010B [-01011010B]原=11011010B [-01011010B]补=10100110B

(3) +0101010B [+0101010B]原=[+0101010B]补=00101010B

(4) -0111100B [-0111100B]原=10111100B [-0111100B]补=11000100B 4. 下列机器数为带符号数的补码，试写出他们对应的真值。

(1) E2H [E2H]真值=-30

(2) 1FH [1FH]真值=+31

(3) 00111100B [00111100B]真值=+60 (4) 11000011B [11000011B]真值=-61

5. 将下列BCD码转换为十进制数。

(1) BCD码0011011101010010转换为十进制数为3752

(2) BCD码1001011010000100转换为十进制数为9684

6. 已知X、Y，试分别计算[X+Y]补和[X-Y]补，并指出是否产生溢出。

(1) X＝+1001110， Y＝+0010110

[X+Y]补＝01100100 不会产生溢出 [X-Y]补＝00111000 不会产生溢出

(2) X＝+0101101， Y＝-1100100

[X+Y]补＝11001001 不会产生溢出

[X-Y]补＝10010001 产生溢出

(3) X＝-0101110， Y＝+0111011 (4) X＝-1000101， Y＝-0110011

习题二

一、选择题

1. 在MCS-51单片机中，DPTR和SP分别是（ C ）的寄存器

A．DPTR和SP均为8位 B．DPTR为8位，SP为16位

2

C．DPTR为16位，SP为8位 D．DPTR和SP均为16位

2. 在MCS—51单片机中，地址总线和数据总线分别是（ D ）条。

A．均为8条 B．地址总线为8条，数据总线为16条 C．均为16位 D．地址总线为16条，数据总线8条 3. 决定程序执行顺序的寄存器是（ B ）。

A．程序是否有转移指令 B．指令地址寄存器（程序计数器）PC

C．累加器A D．堆栈指针SP 4. MCS-51单片机有（ B ）条引脚。

A．28 B．40 C．20 D．32

5. MCS-51单片机的一个指令周期包括（ A ）个机器周期。

A．1～4 B．6 C．12 D．2 6. R0～R7所在的工作寄存器区是由（ A ）来选定的。

A．PSW寄存器的RS1和RS0 B．CPU C．内部数据存贮器 D．程序

7. 8031单片机的外部程序存储器的读选通信号是（ D ）有效。

A．输入，高电平 B．输出，高电平

C．输入，低电平 D．输出，低电平

8. 在MCS-51单片机中，PC的初值和P0、P1、P2、P3的初值为（ A ）。

A．PC的初值为0000H，P0、P1、P2、P3的初值为FFH

B．PC的初值为0003H，P0、P1、P2、P3的初值为00H C．PC的初值为0000H，P0、P1、P2、P3的初值为00H

D．PC的初值为0003H，P0、P1、P2、P3的初值为FFH

9. 单片机存储器在物理上它们是（ D ）个相互独立的存贮器空间。

A．1 B．2 C．3 D．4

10. MCS-51单片机的工作寄存器区的地址范围是（ A ）。 A．00H～1FH B．00H～0FH C．00H～07H D．00H～08H 二、简答题

1．8051有多少个特殊功能寄存器？它们可以分为几组？各完成什么主要功能？ 答：8051有21个特殊功能寄存器；

2．决定程序执行顺序的寄存器是哪个？它是几位寄存器？是特殊功能寄存器吗？

答：决定程序执行顺序的寄存器是程序计数器PC；它是16位寄存器；不是特殊功能

寄存器。

3．DPTR是什么寄存器？它的作用是什么？它是由哪几个寄存器组成？

答： DPTR数据地址指针是一个16位的专用地址指针寄存器，它由DPH和DPL这两个特殊功能寄存器组成。DPH是DPTR的高8位，DPL是DPTR的低8位，DPTR用于存放16位地址，可对外部数据存储器RAM64KB(0000H～0FFFFH)地址空间寻址。

4．8051的工作寄存器分成几个组？每组为多少个单元？8051复位后，工作寄存器位

于哪一组？

答：8051的工作寄存器分成4组；每组8个单元；8051复位后工作寄存器位于0组。 5．MCS-51引脚中有多少I/O线？它们和单片机对外的地址总线和数据总线有什么

关系？地址总线和数据总线各是几位？

答：MCS-51引脚中有多少32条线；它们由P2、P0口构成单片机对外的地址总线，

由P0口分时使用构成数据总线；地址总线和数据总线各是16位和8位。

6．什么叫堆栈？堆栈指针SP的作用是什么？8051单片机堆栈的容量不能超过多少

3

字节？

答：在程序中往往需要一个后进先出（LIFO）的RAM区域，用于调用子程序响应中断

时的现场保护，这种LIFO的缓冲区称为堆栈。堆栈指针SP的作用是在压栈时SP加1，在出栈时SP减1，始终指向当前的栈顶。堆栈原则上可以设在内部RAM的任意区域，但由于00H～1FH为工作寄存器区，20H～2FH为位寻址区，所以堆栈一般设在30H～7FH的范围之内，这个区域只能字节寻址。8051单片机堆栈的容量不能超过80个字节。

7．8051单片机的内部数据存贮器可以分为几个不同区域？各有什么特点？

答：对于8051单片机，其片内有256字节的数据存储器地址空间,可把它们的物理地址空间划分成四个用途不同的区域。低128字节地址空间（00H～7FH）为片内数据存储器区，包含(1)工作寄存器区、(2) 位寻址区、（3）数据缓冲区和堆栈区。高128字节地址空间（80H～FFH）为特殊功能寄存器区SFR。

8．MCS-51单片机程序存储器的寻址范围是多少？8051单片机可以配置的存贮器最

大容量是多少？

答：MCS-51单片机程序存储器的寻址范围是0000H~FFFFH；8051单片机可以配置的存贮器最大容量是64KB。

9．8051单片机对外有几条专用控制线？其功能是什么？

答：8051单片机对外有4条专用控制线；ALE/PROG：ALE为地址锁存允许信号。在访问外部存储器时，ALE用来把扩展地址低8位锁存到外部锁存器。在不访问外部存储器时，ALE引脚以不变的频率（时钟振荡器频率的1/6）周期性地发出正脉冲信号，因而它又可用作外部定时或其它需要。但要注意，在遇到访问外部数据存储器时，会丢失一个ALE脉冲，ALE能驱动8个LSTTL负载。在8751单片机内部EPROM编程期间，此引脚接编程脉冲(PROG功能)。

RST/VPD：RST为复位信号输入端。当RST引脚持续接入两个机器周期(24个时钟周期)以上的高电平时，使单片机完成复位操作。此引脚还可以接入备用电源。当主电源Vcc 一旦发生断电(称掉电或失电)，降到一定低电压值时，可由VPD向内部RAM提供电源，以保护片内RAM中的信息不丢失，使上电后能继续正常运行（有关此方面的电路可查阅其它书籍）。

PSENPSEN：外部程序存储器ROM 的选通信号。当从外部程序存储器取指令（或数据）期间，

产生负脉冲作为外部ROM的选通信号。而在访问外部数据RAM或片内ROM时，不会产

生有效的PSEN信号。PSEN可驱动8个LSTTL负载。

EA/VPP ：EA访问外部程序存储器控制信号。对8051和8071，当EA为高电平时，若访问的地址空间在0～4KB（0000H～0FFFH）范围内，CPU访问片内程序存储器；若访问的地址超出4KB时，CPU将自动执行外部程序存储器的程序，即访问片外程序存储器；当EA为低电平时，只能访问片外程序存储器。对于8031，EA必须接地，只能访问片外程序存储器。第二功能为对8751的EPROM编程期间，接+21V编程电源。

10．什么叫指令周期？什么叫机器周期？MCS-51的一个机器周期包括多少时钟周

期？

答：指令周期指执行一条指令所占用的全部时间；若把一条指令的执行过程划分为几

个基本操作，则完成一个基本操作所需的时间称为机器周期；MCS-51的一个机器周期包括6

个时钟周期。

11．为什么要了解CPU的时序？

答：了解CPU的时序有助于程序设计时计算程序段的执行时间。

12．8051是低电平复位还是高电平复位？复位后，P0～P3口处于什么状态？ 答：8051是高电平复位；复位后，P0～P3口处于全?1?状态 13．8051的时钟周期，机器周期，指令周期是如何分配的？当振荡频率为10MHz时，

4

一个机器周期为多少微秒？

答：8051的一个指令周期通常由1～4个机器周期组成；一个机器周期由6个时钟周

期组成；当振荡频率为10MHz时，一个机器周期为0.2微秒。

14．在8051扩展系统中，片外程序存储器和片外数据存储器共处同地址空间，为什

么不会发生总线冲突？

答：访问片外程序存储器使用MOVC类指令、访问片外数据存储器使用MOVX类指令，

因使用不同的指令产生不同的控制信号，所以不会发生总线冲突。

15．8051的P3口具有哪些第二功能？ 答：P3.0的第二功能是RXD(串行输入口)

P3.1的第二功能是 TXD(串行输出口) P3.2的第二功能是INT0 (外部中断0输入) P3.3的第二功能是INT1(外部中断1输入) P3.4的第二功能是T0(定时器0外部输入) P3.5 的第二功能是T1(定时器1外部输入)

P3.6的第二功能是WR(外部数据存储器写脉冲输出) P3.7的第二功能是RD(外部数据存储器读脉冲输出)

16．位地址7CH与字节地址7CH有什么区别？位地址7CH具体在内存中什么位置？ 答：位地址7CH指向一个存储位的地址；字节地址7CH指向一个存储单元的地址；位

地址7CH在内存中字节地址为2FH的D4位。

17．程序状态字PSW的作用是什么？常用的状态标志有哪几位？作用是什么？ 答：程序状态字寄存器PSW相当于标志寄存器，用于存放指令执行结果的一些特征，供程序查询和判别之用。常用的状态标志有6位。CY：进位标志；AC：辅助进位；RS1和RS0：工作寄存器组选择位；OV：溢出标志；P：奇偶标志。

18．在程序存储器中，0000H，0003H，000BH，0013H，001BH，0023H这6个单元

有什么特定的含义？

答：在程序存储器中，有六个单元是分配给系统使用的，具有特定的含义。

0000H： 单片机系统复位后，PC=0000H，即程序从0000H开始执行指令。通常在0000H ～00002H单元安排一条无条件转移指令，使之转向主程序的入口地址。

0003H： 外部中断0入口地址。

000BH： 定时器0溢出中断入口地址。 0013H： 外部中断1入口地址。

001BH： 定时器1溢出中断入口地址。

0023H： 串行口中断入口地址。

19．若P1~P3口作通用I/O口使用，为什么把它们称为准双向口？ 答：用于输入时，必须先向相应端口的锁存器写入?1?。

习题三

一、简答题

1. 简述下列名词术语的基本概念：

指令、指令系统、程序、汇编语言指令。

2. MCS-51 单片机有哪几种寻址方式？这几种寻址方式是如何寻址的？

3. 要访问特殊功能寄存器和片外数据存储器，应采用哪些寻址方式？ 4. MCS-51 单片机的指令系统可分为哪几类？试说明各类指令的功能。 5. 外部数据传送指令有哪几条？试比较下面每一组中两条指令的区别。

5

NSUBN1 : MOV A,@R0 SUBB A,@R1 MOV @R0,A INC R0 INC R1

DJNZ R7,NSUBN1 MOV R0,B

RET 16．在128分支程序中是用AJMP指令实现分支转移的。若用长转移指令LJMP来代替AJMP指令，以便子程序入口地址可在64KB范围内安排。试修改原来的程序，使之能适应新的要求。？

修改后的程序最多能有256个分支

MOV DPTR,#JPTAB

MOV A,R1 MOV B,#03 MUL AB PUSH A MOV A,B ADD A,DPH

POP AJMP @A+DPTR

JPTAB: LJMP PROGRAM0

LJMP PROGRAM1

LJMP PROGRAMN

习题五

一、选择题

(1) MCS-51单片机中断源和可设置的中断优先等级分别为( B )。 A．中断源为2个，中断优先等级为2个 B．中断源为5个，中断优先等级为2个 C．中断源为4个，中断优先等级为1个

D．中断源为3个，中断优先等级为1个

(2) MCS-51单片机定时/计数器的方式0和方式1分别是( A )位定时/计数器。 A．13和16 B．16和13 C．8和16 D．16和8

(3) MCS-51单片机定时/计数器的最大定时时间是( B )(设时钟频率为6MHz)。 A．65.536ms B．131.072ms C．8.192ms D．16.384ms (4) MCS-51单片机定时/计数器方式l时，其最大的计数个数是( A )。 A．65536 D．65635 C．8192 D．256 (5) T1中断源的中断矢量地址是( D )。

A．0003H B．000BH C．0013H D．001BH (6) IE0是( C )的中断标志。

A．T0 B．T1 C．INT0 D．INT1

16

二．简答题

(1) 以方式0为例，说明MCS-51的定时/计数器实现计数和定时功能的基本原理。 以THi、TLi 16位中的13位（TLi的高3位未用）构成一个加1计数器，定时方式工作时，以主频12分频后的频率信号作为加1脉冲信号；计数方式工作时，以从外部接口送入的频率信号作为加1脉冲信号。

(2) 单片机8051内部有几个定时/计数器?它们由哪些专用寄存器组成?

单片机8051内部有2个定时/计数器；它们由TH0、TL0、TH1、TL1、TMOD、TCON专用寄存器组成。

(3) 单片机8051的定时/计数器有哪几种工作方式?各有什么特点?

单片机8051的定时/计数器有４种工作方式；工作方式０：13位计数器；工作方式１：16位计数器；工作方式２：初值可以自动重新装入的8位计数器；工作方式３：T0拆分成两个独立的8位计数器，占用了T1的有关引脚、控制位、中断，T1仍可工作在不需中断控制的工作方式０、工作方式1、工作方式2。

(4) 定时/计数器作为定时用时，其定时时间与哪些因素有关?作为计数用时，对输入信号频率有何限制?

定时/计数器作为定时用时，其定时时间与工作方式、初值、主频等因素有关，作为计数用时，对输入信号频率的限制是不允许超出主频的1/24，且高低电平的保持时间大于1个机器周期。

(5) 说明对MCS-51定时器进行初始化编程的步骤和内容。

① 向TMOD写入工作方式控制字。 ② 向计数器TLi、THi装入初值。

③ 置TRi=1，启动计数。

④ 若需要时，置ETi=1，允许定时/计数器中断。 ⑤ 置EA=1，CPU开中断。

(6) 8051单片机提供了几个中断源？有几级中断优先级别？各中断标志是如何产生的？又如何清除这些中断标志？各中断源所对应的中断矢量地址是多少？

8051单片机提供了5个中断源；有2级中断优先级别；各中断源所对应的中断矢量地址是0003H、000BH、0013H、001BH、0023H

(7) 试分析以下几种中断优先级的排列顺序（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。

① 定时器T0溢出中断，定时器T1溢出中断，外部中断INT0，外部中断INT1，串行口中断；

② 串行口中断，外部中断INT0，定时器T0溢出中断，外部中断INT1，定时器T1溢出中断；

③ 外部中断INT0，定时器T1溢出中断，外部中断INT1，定时器T0溢出中断，串行口中断；

④ 外部中断INT0，外部中断INT1，串行口中断，定时器T0溢出中断，定时器T1溢出中断；

⑤ 串行口中断，定时器T0溢出中断，外部中断INT0，外部中断INT1，定时器T1溢出中断；

⑥ 外部中断INT0，外部中断INT1，定时器T0溢出中断，串行口中断，定时器T1溢出中断；

⑦ 外部中断INT0，定时器T1溢出中断，定时器T0溢出中断，外部中断INT1，串行口中断。

17

(8) 外部中断有几种触发方式?如何选择?在何种触发方式下，需要在外部设置中断请求触发器?为什么?

(9) 利用定时器来测量单次正脉冲宽度，采用何种工作方式可获得最大的量程?设fosc＝6MHz，求允许测量的最大脉宽是多少?

(10) 串行通信与并行通信各有什么优缺点，它们分别适用于什么场合? (11) 串行通信与并行通信相比各有何特点? (12) 串行通信有几种通信方式?

(13) 串行口有几种工作方式?它们各有什么特点?

(14) 设串行异步通信的传送速率为2400波特，传送的是带奇偶校验的ASCII码字符，每个字符包含10位(1个起始位，7个数据位，1个奇偶校验位，1个停止符)，试问每秒最多可传送多少个字符? 三．应用题

1. 利用MCS-51定时器分别实现以下要求，说明实现方法，并编制程序。 ① T1工作于方式1或方式2，使P1.0脚输出周期为400μs的连续方波。 利用定时器T1方式2 定时，200μs引起一次中断 MAIN: MOV TMOD,#20H

MOV

MOV MOV SETB SJMP

TL1,#9CH TH1,#9CH IE,#88H TR1 $

ORG 001BH CPL P1.0 RETI

② 测量不等宽方波的高低电平持续时间TH和TL。

测量不等宽方波的高电平持续时间TH同例5.6程序

测量不等宽方波的低电平持续时间TL将例5.6程序改动如下 WAIT1: JNB

SETB

WAIT2: JB

P3.2,WAIT1 TR0

P3.2,WAIT2

WAIT2: JNB P3.2,WAIT3

③ 检测一段程序的执行时间(估计不大于2ms)。

利用T1工作于方式2定时，使周期为1μs引起一次中断，记录中断次数*1μs即为程序的执行时间。

ORG AJMP ORG

0000H MAIN 001BH INT

TMOD,#20H TL1,#FFH TH1,#FFH

AJMP MAIN: MOV

MOV MOV

MOV IE,#88H SETB TR1

(需检测的程序段) 18

CLR

INT:

SJMP ORG INC RETI

TR1 $

001BH R0或INC

DPTR

END

④ 为MCS-51扩展一个外部中断源。 参见例5.5 MAIN: MOV TMOD,#60H

MOV MOV MOV SETB

SJMP

TL1,#FFH TH1,#FFH IE,#88H TR1 $

⑤ 对外部脉冲记数，当记到100时，从P1.1脚输出一个正跳变。 利用定时器T1方式2对外部信号计数 MAIN: MOV

MOV MOV

MOV SETB SJMP ORG SETB NOP NOP CPL RETI

2.设系统有两个中断源，分别为外部中断INT0和串口，要求串口中断为优先，试编制它的初始化程序。

ORG AJMP ORG AJMP ORG AJMP ORG

0000H MAIN 0003H INT0 0023H SIO 0100H EA ES EX0 PS TMOD,#60H TL1,#9CH TH1,#9CH IE,#88H TR1 $

001BH P1.1

P1.1

MAIN: SETB SETB

SETB

SETB

SJMP

19

$

3.当定时器T0作在方式3时，由于TR1位已被T0占用，如何控制定时器T1的开启和关闭?

当定时器T0作在方式3时，定时器T1仍可设置为方式0、方式、方式2。但由于TR1、TF1以及T1的中断源已被定时器T0占用，此时定时器T1仅由控制位C/T切换其定时或计数功能，当计数器计满溢出时，只能将输出送往串口。

4.已知单片机系统时钟频率fosc=6MHz，若要求定时值分别为0.1ms、1ms和10m，定时器T0工作在方式0、方式1、方式2时，定时器对应的初值各为多少？

定时值为0.1ms时：

定时器T0工作在方式0时，对应的初值为8142(FEH 0EH) 定时器T0工作在方式1 时，对应的初值为65486(FFH CEH ) 定时器T0工作在方式2时，对应的初值为206(CEH) 定时值为1ms时：

定时器T0工作在方式0时，对应的初值为7692（F0H 0CH） 定时器T0工作在方式1 时，对应的初值为65036(FEH 0CH) 定时器T0工作在方式2时，无对应的初值 定时值为10m时：

定时器T0工作在方式0时，对应的初值为3192（63H 18H） 定时器T0工作在方式1 时，对应的初值为60536（ECH 78H） 定时器T0工作在方式2时，无对应的初值

5.已知单片机系统时钟频率fosc=6MHz，试编写程序，使P1.0输出如下的矩形脉冲(建议用定时器工作方式2)

P1.0 → 40μs

--→

←-- 360μs

ORG AJMP ORG

0000H MAIN 000BH CTC0 0100H

TMOD,#02H TL0,#236 TH0,#236 R0,#0 EA ET0 TR0 P1.0 $ P1.0 R0 R0,#10,RT P1.0 R0,#0

AJMP ORG MAIN: MOV

MOV

MOV MOV SETB SETB SETB SETB SJMP

CTC0： CLR INC

CJNE CPL MOV

20

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