单片机原理及应用总结归纳课后习题参考答案1~6章

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《单片机原理及应用》习题答案

第一章 计算机基础知识

1-1 微型计算机主要由哪几部分组成？各部分有何功能？

答：一台微型计算机由中央处理单元（CPU）、存储器、I/O接口及I/O设备等组成，相互之间通过三组总线（Bus）：即地址总线AB、数据总线DB和控制总线CB来连接。

CPU由运算器和控制器组成，运算器能够完成各种算术运算和逻辑运算操作，控制器用于控制计算机进行各种操作。 存储器是计算机系统中的“记忆”装置，其功能是存放程序和数据。按其功能可分为RAM和ROM。 输入/输出（I/O）接口是CPU与外部设备进行信息交换的部件。 总线是将CPU、存储器和I/O接口等相对独立的功能部件连接起来，并传送信息的公共通道。 1-3 什么叫单片机？其主要由哪几部分组成？ 答：单片机（Single Chip Microcomputer）是指把CPU、RAM、ROM、定时器/计数器以及I/O接口电路等主要部件集成在一块半导体芯片上的微型计算机。 1-4 在各种系列的单片机中，片内ROM的配置有几种形式？用户应根据什么原则来选用？ 答：单片机片内ROM的配置状态可分四种： （1）片内掩膜（Mask）ROM型单片机（如8051），适合于定型大批量应用产品的生产； （2）片内EPROM型单片机（如8751），适合于研制产品样机； （3）片内无ROM型单片机（如8031），需外接EPROM，单片机扩展灵活，适用于研制新产品； （4）EEPROM（或Flash ROM）型单片机（如89C51），内部程序存储器电可擦除，使用更方便。 1-5 写出下列各数的另两种数制的表达形式（二、十、十六进制） 1100010 98 62H 1001110 20039 4E47H 585 249H 10 111111 16236 3F6CH 11101 29 1D 101 1495 5D7 1-6 写出下列各数的BCD参与：

59：01011001，1996：0001100110010110，4859.2：0100100001011001.0010 389.41：001110001001.01000001

第二章 MCS-51单片机的硬件结构

2-1 8052单片机片内包含哪些主要逻辑功能部件？ 答：8052单片机片内包括： ①8位中央处理器CPU一个

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②片内振荡器及时钟电路 ③256B数据存储器RAM。 ④8KB片内程序存储空间ROM ⑤21个特殊功能寄存器SFR ⑥4个8位并行I/O端口（32条线） ⑦1个可编程全双工串行口

⑧可寻址64KB的外部程序存储空间和外部数据存储空间 ⑨3个16位的定时器/计数器

⑩6个中断源、2个优先级嵌套中断结构

2-2 8052的存储器分哪几个空间？如何区别不同空间的寻址？ 答：⑴8052的存储器分为6个编址空间：

①片内ROM的容量为8KB，其地址为0000H~1FFFH； ②可扩展片外ROM的容量为64KB，其地址为0000H~FFFFH； 片内RAM的容量为256B，其地址为00H~FFH分为二块：③地址00H~7FH共128B为片内RAM低区，④另128B为片内RAM高区，其地址空间为80H`FFH，其地址空间与SFR功能寄存器地址重叠；

⑤可扩展片外RAM的容量为64KB，其地址为0000H~1FFFH； ⑥特殊功能寄存器SFR的空间为128B，其地址为80H~FFH，但实际只定义了26B单元，这26B单元分散在80H`F0H。 ⑵程序存储器和数据存储器在逻辑上是完全分开的。 CPU通过指令MOVC访问程序存储器。当8052第31脚EA接高电平时， CPU将从片内程序存储器0000H单元开始执行，当PC值超出片内程序存储空间，即大于1FFFH时，会自动转向片外程序存储空间。当EA接低电平时，CPU将从片外程序存储器ROM的0000H单元开始执行。

CPU通过MOV指令访问片内数据存储空间RAM，低区128B地址空间00H~7FH中地址为00H~1FH这32个单元分为4个工作寄存器组，分别用R0~R7表示，通过工作寄存器指令进行访问。片内RAM中的20H~2FH单元除可作为一般字节寻址单元使用外，这16个单元共128位中的每一位又可单独作为软件触发器使用，具有位寻址功能，其位地址范围为00H`7FH；对片内高区128B寻址只能用寄存器间接寻址，而对特殊功能寄存器建起必须使用直接寻址。

CPU通过指令MOVX访问片外数据存储器。

2-3 DPTR的作用是什么？它由哪几个寄存器组成？

答：相对于地址指针，DPTR被称为数据指针，但实际上DPTR中存放的是一个16位的地址，作为访问程序存储器和外部数据存储器的地址指针。当对64KB外部数据存储器空间寻址时，作为间址寄存器使用，而在访问程序存储器时，作为基址寄存器使用。DPTR是一个16位的特殊功能寄存器，由两个8位寄存器DPH、DPL组成，使用SFR中的82H和83H单元。

2-4 简述布尔处理存储器的空间分配。

答：在单片机中位处理又称布尔处理，允许按位处理的存储器称为布尔处理存储器。其地址空

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间由二部分构成：一部分是片内RAM中字节地址为20H~2FH的16字节的128个位，这些位编址为00H`7FH；另一部分在特殊寄存器中，其地址码能被8整除的12个特殊功能寄存器可以按位寻址，但其中4个未定义，一共有92位可按位寻址。这二部分结合起来形成一个具有220位的位寻址空间。

2-5 8052单片机设置4组工作寄存器，如何选择确定和改变当前工作寄存器？

答：8052片内数据存储器的00H~1FH这32个单元分为4级作为4个工作寄存器第0组地址00H`07H，第一组08H~0FH，第二组10H~17H，第3组18H~1FH。每个工作寄存器都有8个单元，分别用R0~R7表示。4组寄存器中每一组都可能被选为CPU的工作寄存器，这是通过程序状态字PSW的PSW.3(RS0)和PSW.4(RS1)两位的状态来选择决定的。见下表： PSW.4(RS1) 0 0 1 1 PSW.3(RS0) 0 1 0 1 当前使用的工作寄存器组R0`R7 0组（00H`07H） 1组（08H`0FH） 2组（10H`17H） 3组（18H`1FH） 通过程序改变RS1和RS0的状态，就可方便地更换工作寄存器组。 2-6 程序状态字寄存器PSW的作用是什么？常用的状态标志位有哪些位？作用分别是什么？ 答：PSW是一个8位的特殊功能寄存器，由一些标志位组成，用于存放程序运行中的各种状态信息。它可以进行位寻址。各位的作用如下： Cy：进位标志位。在进行加（或减）法运算时，若操作结果的最高位（D7位）有进位（或借位）时，Cy由硬件置1，否则Cy清0。在进行位操作时，Cy又是位累加器，指令助记符用C表示。

AC：辅助进位标志位。在进行加（或减）运算时，若操作结果的低半字节（D3位）向高半字节产生进位（或借位）时，AC位将由硬件自动置1，否则AC位清0。 F0：用户标志位。用户根据需要对F0置位或复位，作为软件标志。 RS1和RS0：工作寄存器组选择控制位。由用户用软件改变RS1和RS0的状态，以选择内RAM中的哪组工作寄存器为当前工作寄存器组。 OV：溢出标志位。当进行补码运算时，运算结果超出－128～＋127范围时，产生溢出，则OV自动置1，否则OV清0。 PSW.1：保留位。8051中未定义。

P：奇偶校验标志位。每条指令执行完后，该位始终跟踪累加器A中1的数目的奇偶性。如果A中有奇数个1，则P＝1；否则P＝0。

2-7 8052单片机的EA引脚有何功能？在使用8032时，EA引脚就如何处理？

答：8052单片机的31脚为EA, EA为访问外部或内部程序存储器控制信号。当EA引脚接高电平且PC值小于1FFFH时，CPU访问内部程序存储器读取指令，当EA引脚接低电平时，CPU只访问外部等量齐观存储器读取指令。

在8032芯片中没有内部程序存储器，因此，8032芯片的31脚EA只能接地。

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2-8 8052内部RAM中低128 B单元划分为哪几个主要部分？各部分主要功能是什么？ 答：8052内部数据存储器RAM中低128B单元地址空间00H~7FH被划分为三个部分。第一部分地址为00H~1FH这32个单元分为4个工作寄存器组，分别用R0~R7表示，通过工作寄存器指令进行访问。片内RAM中的第二部分20H~2FH单元除可作为一般字节寻址单元使用外，这16个单元共128位中的每一位又可单独作为软件触发器使用，具有位寻址功能，其位地址范围为00H`7FH；第三部分地址30H~7FH，这部分存储区域可作为8位数据缓冲区使用，一般地，用户把堆栈就设置在这部分区域。

2-9 8052内部RAM中高128B单元与特殊功能寄存器区地址空间重叠，使用中是如何区分这两个空间的？

答：对8052片内高区（80H`0FFH）128B只能 采用寄存器间接寻址，而对特殊功能寄存器SFR建起必须采用直接寻址。

2-10 什么叫堆栈？堆栈指针SP的作用是什么？ 答：堆栈是按照“先进后出，后进先出”的原则来存取数据的一个内部RAM区域，这个存储器区域的一端是固定的（栈底），另一端是活动的（栈顶），每个存储单元是不能按字节任意访问的。

堆栈指针SP始终指向栈顶单元，栈顶随着数据入栈和出栈上下浮动。 2-12 什么是时钟周期、机器周期和指令周期？ 答：（1）时钟周期（又称为振荡周期）是指振荡器产生一个振荡脉冲信号所用的时间，是振荡频率的倒数，称为拍节。 （2）机器周期是指CPU完成某一个规定操作所需的时间，8051单片机的一个机器周期包含6个状态，并依次表示为S1～S6，每个状态分为2个节拍。因此一个机器周期包含12个时钟周期（振荡周期），依次表示为：S1P1、S1P2、S2P1、…、S6P1、S6P2。

（3）指令周期是指CPU执行一条指令所需要的时间称为指令周期。MCS-51单片机指令周期根据指令的不同，可包含有1或2或4个机器周期。

第三章 MCS-51单片机指令系统

3-1 指出下列每一条指令的寻址方式及其完成的操作。 MOV 2FH,#40H MOV A,2FH MOV R1,#2FH MOV A,@R1 MOV 2FH,A 答：直接寻址：

间接寻址：

;立即寻址，将40H移入片内2FH单元 ;直接寻址，将片内2FH单元的数移入累加器A ;立即寻址，将2FH移入当前寄存器组的R1单元

;寄存器间接寻址，将寄存器R1中所存地址中的值移入累加器A ;隐含寻址，将累加器A中的值移入片内2FH单元 MOV R1，4FH MOV R1，#4FH

3-2 内部RAM的4FH单元，可用哪几种寻址方式？分别举例说明。

寄存器间接寻址： MOV A，@R1 3-3 指出下列各条指令中，45H代表什么？

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MOV A,#45H MOV A,45H MOV 45H,46H MOV 45H,#45H MOV C,45H

;数值 ;源地址 ;目标地址 ;目标地址和数值 ;源地址

3-4 已知：（A）=7AH,(R0)=30H，（30H）=0A5H，（PSW）=80H,请写出下列各条指令的执行结果： 答：PSW的各位为11110000,即Cy=1,AC=1,F0=1,RS1=1,RS0=0,OV=0,P=0 (1)SUBB A,30H

结果：（A）=D4H，CY=1，AC=0，OV=1，P=0 （2）SUBB A,#30H

结果：（A）=49H，CY=0，AC=0，OV=0，P=1 （3）ADD A，R0

结果：（A）=AAH，CY=0，AC=0，OV=1,P=0 （4）ADD A，30H

结果：（A）=1FH，CY=1,AC=0，OV=0,P=1 （5）ADD A,#30H

结果：（A）=AAH，CY=0，AC=0，OV=1,P=0 （6）ADDC A，30H 结果：（A）=20H，CY=1,AC=1,OV=0,P=1 (7)SWAP A 结果：（A）=A7H，对标志位无影响 （8）XCHD A,@R0 结果：（A）=75H，（30H）=AAH，（R0）=AAH，P=1 （9）XCH A，30H 结果：（A）=0A5H，（30H）=7AH，P=0 （10）XCH A,R0 结果：（A）=30H，（R0）=7AH，P=0 （11）MOV A,@R0 结果：（A）=0A5H，P=0 （12）XCH A,@R0

结果：（A）=0A5H，(30H)=7AH，P=0 3-5 试分析以下程序段的执行结果： MOV SP,#3AH MOV A,#20H MOV B,#30H

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PUSH ACC PUSH B POP ACC POP B

结果：（SP）=3AH，（A）=30H，（B）=20H，（3BH）=20H，（3CH）=30H 3-6 指出下列指令的执行结果，并写出每条指令的机器码。 MOV 30H,#52H MOV A,#70H MOV A,30H MOV R0,#30H MOV A,@R0 MOV A,#70H MOVX @DPTR,A MOV 30H,#40H MOV R0,#30H MOV A,@R0 ;(30H)=52H ;(A)=70H ;(A)=52H ;(R0)=30H ;A=52H ;(A)=70H ;(2030H)=70H ;(30H)=40H ;(R0)=30H ;(A)=40H 01110101(753052H) 01110100(7470H) 11100101(E530H) 10101000(7830H) 11100010(E6H) 01110100(74H) 10010000(90H) 11110000(F0H) 01110101(75H) 01111000(78H) 11100110(E6H) 3-7 分析下列指令的执行结果，并写出每条指令的机器码。 MOV DPTR,#2030H ;(DPTR)=2030H

3-8 设R0的内容为32H，A的内容为48H，内部RAM的32H单元内容为80H，40单元内容为08H，指出在执行下列程序段后上述各单元内容的变化。

MOV A,@R0 MOV @R0,40H MOV 40H,A MOV R0,#35H 结果：(R0)=35H,(A)=80,(32H)=08H,(40H)=80H 3-9 已知：(A)=81H,(R0)=20H,(20H)=35H，指出执行完下列程序段后A的内容。 ANL A,#17H ORL 20H,A XRL A,@R0 CPL A 结果：(A)=CBH

3-10 用指令实现下述数据传送:

(1)内部RAM20H单元送内部RAM40H单元。 答：MOV 40H,20H

(2)外部RAM20H单元送R0寄存器。

;（A）=00000001 ;(20H)=00110101 ;(A)=00110100 ;(A)=11001011

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答：MOV R1,#20H MOVX A,@R1 MOV R0,A (3)外部RAM20H单元送内部RAM20H单元 答：MOV R1,#20H MOVX A,@R1 MOV 20H,A (4)外部RAM1000H单元送内部RAM20H单元 答：MOV DPTR,#1000H MOVX A,@DPTR MOV 20H,A (5)外部ROM1000H单元送内部RAM20H单元。

答：MOV DPTR,#1000H MOV A,#00H MOVC A,@A+DPTR MOV 20H,A (6) 外部ROM1000H单元送外部RAM20H单元。

答：MOV DPTR,#1000H MOV A,#00H MOVC A,@A+DPTR MOV R1,#20H MOVX @R1,A

3-11 已知16位二进制数的高8位和低8位分别存放在20H和21H单元，请编写将其右移一们的程序。

CLR C MOV A,20H RRC A MOV 20H,A MOV A,21H RRC A MOV 21H,A 3-12 编程实现内部RAM R0~R7的内容传递到20H~27H单元。 3-13 试编程进行两个16位数的减法，6F5DH-13B4H,结果存入内部RAM的30H和31H单元，30H存放差的低8位。 CLR C MOV A,#5DH SUBB A,#B4H MOV 30H,A MOV A,#6FH SUBB A,13H MOV 31H,A

3-14 编写程序，若累加器A的内容分别满足下列条件时，程序则至LABEL存储单元，设A中存放的是无符号数。

①A>=10 CJNE A,#10H,LAB LAB:JNC LABEL ...... LABEL:

②A>0 JNZ LABEL ...... LABEL:

③(A)<=10 MOV R0,A MOV A,#10 CJNE A,R0,LAB LAB:JNC LABEL

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令后，(SP)=?,(PC)=?

答：(SP)=23H,(PC)=3412H

执行RET时，PCH←(SP),SP←SP-1,PCL←(SP),SP←SP-1

3-16 若（sp）=25H,(PC)=2345H,标号LABEL所在的地址为3456H，问执行调用指令“LCALL LABEL”后，堆栈指针和堆栈内容发生什么变化？（PC）的值等于什么？

答：最后堆栈指针SP=27H。堆栈指针SP=26H处SP内容为45H，指针SP=27H处内容为23H。最后程序计数器指针PC=3456H。

执行LCALL后，PC←PC+3，SP←SP+1,(SP) ←PCL,SP←SP+1，（SP）←PCH,PC←addr16。 3-17 试编写程序，查找在内部RAM的20H~50H单元中是否有0AAH这一数据。若有，则将51H单元置01H,若未找到，则将51H单元置00H。

MOV 51H,#00H MOV R0,#20H CJNE A,#0AAH,NEXT INC 51H SJMP EEE CJNE R0,#51H,LOOP ;先设没找到 ;起始地址 ;取出数字 ;不相等就跳转 ;相等将51单元置1 ;找到转去结束 ;下一个地址 ;地址没找完就继续 ;暂停

...... LABEL:

3-15 已知（SP）=25H,(PC)=2345H,(24H)=12H,(25H)=34H,(26H)=56H.问此时执行“RET”指

LOOP: MOV A,@R0

NEXT: INC R0 EEE: SJMP $ 3-18 试编写程序，统计在外部RAM 2000H~205FH单元中出现00H的次数，并将统计结果丰收入内部RAM 50H单元。

MOV R0,#00H MOV DPTR,#2000H MOV R1,#60H JNZ NEXT INC R0

;RO设为计数器，初始为0 ;置片外RAM起始地址 ;置传送数据个数 ;外部RAM单元内容送A ;传送数据不为0 跳转 ;传送数据为0，计数器加1 ;下一个地址 ;地址没找完就继续 ;统计结果存入50H单元 ;暂停

LOOP: MOVX A,@DPTR

NEXT: INC DPTR

DJNZ R1,LOOP MOV 50H,R0 SJMP $

3-19 已知R3和R4中存有一个16位的二进制数，高位在R3中代位在R4中。请编程将其求

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补，并存回原处。

答：首先假设R3、R4中是原码，根据原码求补的方法当最高位（R3的D7位）为0时表示为正数，那么补码与原码相同，当最高位为1时，表明是负数，负数的补码是最高位不变，其余位取反加1.

MOV A,R3 JB ACC.7,NEG SJMP $ CPL A CLR C ADD A,#01H

MOV R4,A MOV A,R3 CPL A ADDC A,#00H SETB ACC.7 MOV R3,A SJMP $NEG: MOV A,R4

3-20 编写一个程序，把片外RAM从2000H开始存放的10个数传送到片内RAM 30H开始单元。

START: MOV R0,#30H MOV R1,#10H MOV DPTR,#2000H MOV @R0,A INC R0 INC DPTR DJNZ R1,LOOP SJMP $LOOP: MOVX A,@DPTR

3-21 试编程将内部RAM的30H至4FH单元的内容分别传送到外部RAM的2040H~205FH单元。START: MOV R0,#30H MOV R1,#20H MOV DPTR,#2040H MOVX @DPTR,A

INC DPTR INC R0 DJNZ R1,LOOP SJMP $

LOOP: MOV A,@R0 3-22 若外部RAM的（2000H）=X，（2001H）=Y,编程实现Z=3X+2Y,结果存入内部RAM的20H单元，设Z<=255。START: MOV DPTR,#2000H

MOVX A,@DPTR MOV B,#03H MUL AB MOV R0,A

INC DPTR MOVX A,@DPTR ADD A,A ADD A,R0 MOV 20H,A

3-23 试对内部RAM 20H单元的内容进行判断，若为正数，转向2100H若为负数,转向2200H；若为0，转向2300H。

START: MOV A,20H

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JB ACC.7,NEG JNB ACC.7, POSI LJMP #2100H SJMP EEE SJMP EEE SJMP EEE

;为负数 ;为0

NEG: LJMP #2200H POSI: LJMP #2300H EEE: SJMP $

3-24 已知30H、31H中存有一个16位二进制数，高位在前低位在后。试编程将它们乘2，再存回原单位中。

START: MOV A,31H

ADD A,31H MOV 31H,A MOV A,30H

ADDC A,30H MOV 30H,A SJMP $3-25 已知从外部RAM 2000H开始的单元中有20个带符号的补码数，试编程把正数和0取出来存放到内部RAM20H开始的存储单元中（负数为作处理）。 START: MOV R0,#20H

MOV DPTR,#2000H MOV R1,#20H JB ACC.7,NEG MOV @R1,A INC R1 DJNZ R0,LOOP SJMP $

;需处理的数的个数 ;需处理数的起始地址 ;用于存储的目标地址 ;负数不需处理

LOOP: MOVX A,@DPTR NEG: INC DPTR 第四章 汇编语言程序设计

4-1 什么叫伪指令？伪指令与指令有什么区别？

答：伪指令不属于单片机指令集中的指令，在汇编时不产生目标代码，不影响程序的执行，仅指明在汇编时执行一些特定的操作。如为程序指定一个存储区、将一些数据、表格常数存放在指定的存储单元、对地址赋用户名等。

指令是计算机所能执行的一种基本操作的描述，是计算机软件的基本单元。

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