單片機(jī)原理及接口技術(shù)思考題與習(xí)題

1、思考題與習(xí)題1.8051單片機(jī)內(nèi)包含哪些主要邏輯功能部件？一個(gè)8位的CPU、128B/256B的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、4KB/8KB程序存儲(chǔ)器、四個(gè)8位并行I/O接口、兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器、5個(gè)中斷源的中斷控制系統(tǒng)、一個(gè)全雙工UART的串行I/O口、片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生電路。2.8051的EA端有何用途？ 當(dāng)EA為低電平時(shí)，CPU只能訪(fǎng)問(wèn)外部的程序存儲(chǔ)器。 當(dāng)EA為高電平時(shí)，CPU能訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)部的程序存儲(chǔ)器，并當(dāng)PC的值超過(guò)0FFFH時(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)向訪(fǎng)問(wèn)片外的程序存儲(chǔ)器。3.8051的存儲(chǔ)器分為哪幾個(gè)空間？如何區(qū)別不同空間的尋址？4.簡(jiǎn)述8051RAM的空間分配。5.6.如何簡(jiǎn)便地判斷8051正在工作？ 當(dāng)80

2、51上電正常工作時(shí)，ALE引腳輸出fosc/6的正脈沖，可用示波器查看及判斷。7.8051如何確定和改變當(dāng)前工作寄存器組？ CPU通過(guò)程序狀態(tài)字PSW中RS1、RS0來(lái)確定和改變當(dāng)前工作寄存器組。8.9.10.11.8051單片機(jī)由哪些信號(hào)需要芯片以第二功能的方式提供？ RXD、TXD、INT0、INT1、T0、T1、WR、RD這些信號(hào)分別由P3.0P3.7以第二功能的方式提供。12.13.14.開(kāi)機(jī)復(fù)位后，CPU使用的是哪組工作寄存器？它們的地址是什么？CPU如何確定和改變當(dāng)前工作寄存器組？ 開(kāi)機(jī)復(fù)位后，CPU使用0組工作寄存器。 它們的地址是00H07H。 CPU通過(guò)程序狀態(tài)字PSW中RS

3、1、RS0來(lái)確定和改變當(dāng)前工作寄存器組。15.程序狀態(tài)寄存器PSW的作用是什么？常用標(biāo)志有哪些位？作用是什么？ PSW中存放著程序執(zhí)行后的狀態(tài)信息，供程序查詢(xún)或判斷。 常用的標(biāo)志有： 進(jìn)(借)位位：C=0無(wú)進(jìn)(借)位；C=1有進(jìn)(借)位。 半進(jìn)(借)位位：AC=0無(wú)進(jìn)(借)位；AC=1有進(jìn)(借)位。 用戶(hù)標(biāo)志位：由用戶(hù)自己定義。 工作寄存器組選擇控制位：選擇當(dāng)前工作寄存器組。 溢出標(biāo)志位：判斷是否溢出。OV=0無(wú)溢出；OV=1有溢出。 奇偶標(biāo)志位：判斷結(jié)果中有奇數(shù)或偶數(shù)個(gè)“1”P(pán)=0則累加器A中有偶數(shù)個(gè)1；P=1則累加器A中有奇數(shù)個(gè)1。16.17.18.19.思考題與習(xí)題1.2.3.4.5.要

4、訪(fǎng)問(wèn)特殊功能寄存器和片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，應(yīng)采用哪些尋址方式。 特殊功能寄存器：直接尋址、位尋址(部分特殊功能寄存器) 片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：寄存器間接尋址MOVX(R1、R2、DPTR)6.在8051片內(nèi)RAM中，已知(30H)=38H，(38H)=40H，(40H)=48H，(48H)=90H。請(qǐng)分析下面各是什么指令，說(shuō)明源操作數(shù)的尋址方式以及按順序執(zhí)行每條指令后的結(jié)果。指 令 源操作數(shù)的尋址方式 執(zhí)行結(jié)果 MOV A，40H 直接尋址 A=48H MOV R0，A 寄存器尋址 R0=48H MOV P1，#FOH 立即數(shù)尋址 P1=48H MOV R0，30H 直接尋址 (48H)=38H MOV

5、DPTR，#3848H 立即數(shù)尋址 DPTR=3848H MOV 40H，38H 直接尋址 (40H)=40H MOV R0，30H 直接尋址 R0=38H MOV P0，R0 寄存器尋址 P0=38H MOV 18H，#30H 立即尋址 (18H)=30H MOV A，R0 寄存器間接尋址 A=40H MOV P2，P1 寄存器尋址 P2=48H 7.8.指出下列指令的本質(zhì)區(qū)別？MOV A，DATAMOV A，#DATA 前一條指令源操作數(shù)的尋址方式是直接尋址，把地址為DATA的內(nèi)存單元中的內(nèi)容傳送到累加器A中。 后一條指令源操作數(shù)的尋址方式是立即尋址，把DATA這個(gè)立即數(shù)賦給寄存器A。 M

6、OV DATA1，DATA2MOV 74H，#78H 前一條指令源操作數(shù)的尋址方式是直接尋址，把地址為DATA2的內(nèi)存單元中的內(nèi)容傳送到地址為DATA1的內(nèi)存單元中。 后一條指令源操作數(shù)的尋址方式是立即尋址，把78H這個(gè)立即數(shù)傳送到內(nèi)存單元74H中。 9.設(shè)R0的內(nèi)容為32H，A的內(nèi)容為48H，片內(nèi)RAM的32H單元內(nèi)容為80H，40H單元內(nèi)容為08H。請(qǐng)指出在執(zhí)行下列程序段后上述各單元內(nèi)容的變化。MOV A，R0 A=80H；R0=32H；(32H)=80H；(40H)=08H MOV R0,40H A=80H；R0=32H；(32H)=08H；(40H)=08H MOV 40H,A A=8

7、0H；R0=32H；(32H)=80H；(40H)=80H MOV R0,#35H A=80H；R0=35H；(32H)=80H；(40H)=08H 10.11.如何訪(fǎng)問(wèn)外部RAM單元，可使用哪些尋址方式？ 使用MOVX指令，可采用寄存器間接尋址方式(R0,R1,DPTR)12.13.14.15.16.設(shè)A=83H，R0=17H，(17H)=34H。問(wèn)執(zhí)行以下指令后，A=？ANL A，#17H ；A=03H ORL 17H，A ；A=03H，(17H)=37H XRL A，R0 ；A=34H CPL A ；A=0CBH 17.使用位操作指令實(shí)現(xiàn)下列邏輯操作。要求不得改變未涉及位的內(nèi)容。使ACC

8、.0置1。 SETB ACC.0 清除累加器高4位。 CLR ACC.7CLR ACC.6CLR ACC.5CLR ACC.4 清除ACC.3,ACC.4,ACC.5,ACC.6。 CLR ACC.6CLR ACC.5CLR ACC.4CLR ACC.3 18.編程實(shí)現(xiàn)把內(nèi)部RAM R0R7的內(nèi)容傳送到20H27H單元。MOV 20H，R0 MOV 21H，R1 MOV 22H，R2 MOV 23H，R3 MOV 24H，R4 MOV 25H，R5 MOV 26H，R6 MOV 27H，R7 19.設(shè)邏輯表達(dá)式為：Y=A(B+C)+D(E+F),試編一程序以軟件方法實(shí)現(xiàn)上述邏輯功能。20.試編

9、寫(xiě)程序，將內(nèi)部RAM的20H，21H，22H三個(gè)連續(xù)單元的內(nèi)容依次存入2FH，2EH，2DH中。MOV 2FH，20H MOV 2EH，21H MOV 2DH，22H 21.編寫(xiě)程序，進(jìn)行兩個(gè)6位數(shù)的減法：6F5DH-13B4H，結(jié)果的高8位和低8位分別存入內(nèi)部RAM的31H、30H單元中。CLR C MOV A，#5DH SUBB A，#B4H MOV 30H，A MOV A，#6FH SUBB A，13H MOV 31H，A 22.編寫(xiě)程序，若累加器A的內(nèi)容分別滿(mǎn)足下列條件時(shí)，則程序轉(zhuǎn)至LABEL存儲(chǔ)單元。設(shè)A中存放的是無(wú)符號(hào)數(shù)。A10 A10 A10 CJNE A，#10，L1 LABE

10、L： SJMP L2 L1： JNC LABEL L2： CJNE A，#11，L1 LABEL： SJMP L2 L1： JNC LABEL L2： CJNE A，#10，L1 LABEL： SJMP L2 L1： JC LABEL L2： 23.24.25.26.試編寫(xiě)程序，查找在內(nèi)部RAM的20H50H單元中是否有0AAH這一數(shù)據(jù)。若有則將51H單元置為01H；若未找到，則將51H置為0。 MOV R0，#31H MOV R1，#20H MOV 51H,#00H L1： CJNE R1,#0AAH,L2 MOV 51H,#01H SJMP L3 L2: INC R1 DJNZ R0,L1

11、 L3: 27.試編寫(xiě)程序，查找在內(nèi)部RAM的20H50H單元中有多少個(gè)00H這一數(shù)據(jù)，并將查找結(jié)果存入51H單元。 MOV R0，#31H MOV R1，#20H MOV R2,#00H L1： CJNE R1,#00H,L2 INC R2 L2: INC R1 DJNZ R0,L1 L3: MOV 51H，R2 28.外部數(shù)據(jù)RAM中有一個(gè)數(shù)據(jù)塊，存有若干個(gè)字符、數(shù)字，首地址為SOURCE。要求將該數(shù)據(jù)塊傳送到內(nèi)部RAM以DIST開(kāi)始的區(qū)域，直到遇到字符“$”時(shí)結(jié)束(“$”也要傳送，它的ASCII碼為24H)。 MOV DPTR，#SOURCE MOV R1，#DIST L1： MOVX

12、A，DPTR INC DPTR MOV R1,A INC R1 CJNE A，#24H，L1 29.已知R3，R4中存放一個(gè)16位的二進(jìn)制數(shù)，高位在R3中，低位在R4中。試編一程序?qū)⑵淝笱a(bǔ)，結(jié)果存回原處。方法一 方法二 CLR C CLR C MOV A，#00H MOV A，R3 SUBB A，R4 CPL A MOV R4，A MOV R3，A MOV A，#00H MOV A，R4 SUBB A，R3 CPL A MOV R3，A ADD A，1 MOV R4，A MOV A，R3 ADDC A，#00H MOV R3，A 30.已知30H，31H中存放一個(gè)16位的二進(jìn)制數(shù)，高位在前，低

13、位在后。試編一程序?qū)⑵涑?，結(jié)果存回原處。方法一 方法二 MOV A，31H CLR C ADD A，31H MOV A，31H MOV 31H，A RL A MOV A，30H MOV 31H，A ADDC A，30H MOV A，30H MOV R3，A RLC A MOV 30H，A 31.32.編寫(xiě)一個(gè)程序，把片外RAM從2000H開(kāi)始存放的8個(gè)數(shù)傳送到片內(nèi)30H開(kāi)始的單元中。 MOV DPTR，#2000H MOV R0，#30H MOV R1，#08H L1： MOV A，DPTR MOV R0,A INC DPTR INC R0 DJNZ R1,L1 33.34.35.設(shè)(R0)

14、=7EH，(DPTR)=10FEH，片內(nèi)RAM中7E單元的內(nèi)容為0FFH，7FH單元的內(nèi)容為38H。試為下列程序的每條指令注釋其執(zhí)行結(jié)果。INC R0 (7EH)=00H INC R0 R0=7FH INC R0 (7FH)=39H INC DPTR (DPTR)=10FFH INC DPTR (DPTR)=1100H INC DPTR (DPTR)=1101H 36.下列程序段經(jīng)匯編后，從1000H開(kāi)始的各有關(guān)存儲(chǔ)單元的內(nèi)容將是什么？ ORG 1000H 1000H “S” 1001H “T” 1002H “A” 1003H “R” 1004H “T” 1005H 12H 1006H 34H

15、 1007H 30H 1008H 00H 1009H 00H 100AH 70H TAB1： EQU 1234H TAB2： EQU 3000H DB “START DW TAB1，TAB2，70H 37.38.39.試編寫(xiě)程序，判斷30H單元中的數(shù)據(jù)是奇數(shù)還是偶數(shù)，是奇數(shù)則把31H單元置1，是偶數(shù)則把31置0。要求不破壞30H單元的內(nèi)容。方法一 MOV A，30H MOV 31H，#00H ORL A，#01H JZ L1 MOV 31H，#01H L1： 方法二 MOV A，30H ORL A，#01H JZ L1 MOV 31H，#01H SJMP L2 L1： MOV 31H，#00H

16、 L2： 40.試編寫(xiě)程序，使31H單元中二進(jìn)制數(shù)的最高位(符號(hào)位)置1。MOV A,30H ORL A,#80H MOV 30H,A 41.試編寫(xiě)程序，把31H單元中二進(jìn)制數(shù)的最高位(符號(hào)位)求反。MOV A,30H XRL A,#80H MOV 30H,A 思考題與習(xí)題1.什么是中斷和中斷系統(tǒng)？其主要功能是什么？2.試編寫(xiě)一段對(duì)中斷系統(tǒng)初始化的程序，使之允許INT0、INT1、TO、串行口中斷，且使T0中斷為高優(yōu)先級(jí)中斷。 字節(jié)操作方式 位操作方式 MOV IP，#00000101BMOV IE，#10010111B SETB ESSETB EX1SETB EX0SETB ET0SETB

17、PX1SETB PX0SETB EA 3.在單片機(jī)中，中斷能實(shí)現(xiàn)哪些功能？ 答：I/O設(shè)備請(qǐng)求服務(wù)；硬件故障；實(shí)時(shí)時(shí)鐘；為調(diào)試程序而設(shè)置的中斷源。 4.8051共有哪些中斷源？對(duì)其中斷請(qǐng)求如何進(jìn)行控制？ 5.什么是中斷優(yōu)先級(jí)？中斷優(yōu)先級(jí)處理的原則是什么？ 答：中斷優(yōu)先級(jí)是CPU相應(yīng)中斷的順序。其處理原則是：高優(yōu)先級(jí)組的中斷優(yōu)先響應(yīng)低優(yōu)先組的中斷。同組(級(jí))按外部中斷0、定時(shí)器0、外中斷1、定時(shí)器1、串行口的順序響應(yīng)。6.說(shuō)明外部中斷請(qǐng)求的查詢(xún)和響應(yīng)過(guò)程。7.8051在什么條件下可響應(yīng)中斷？ 答：CPU開(kāi)中斷(EA=1)； 中斷源發(fā)中斷請(qǐng)求信號(hào)且其中斷允許位為1；無(wú)同級(jí)中斷或更高級(jí)中斷正在被服務(wù)

18、； 當(dāng)前的指令周期已經(jīng)結(jié)束(若是當(dāng)前指令為RETI或訪(fǎng)問(wèn)IE、IP的指令，則應(yīng)等CPU再執(zhí)行完一條指令)。8.簡(jiǎn)述8051單片機(jī)的中斷響應(yīng)過(guò)程。9.在8051內(nèi)存中，應(yīng)如何安排程序區(qū)？ 答：8051復(fù)位后PC=0000H，而0003H002BH為各中斷源的入口地址，故程序段一般從0030H(以后)的地址開(kāi)始存放。因此編程時(shí)應(yīng)在0000H出寫(xiě)一跳轉(zhuǎn)指令轉(zhuǎn)至0030H(或相應(yīng)的開(kāi)始地址)。10.試述中斷的作用及中斷的全過(guò)程。11.當(dāng)正在執(zhí)行某一中斷源的中斷服務(wù)程序時(shí)，如果有新的中斷請(qǐng)求出現(xiàn)，試問(wèn)在什么情況下可響應(yīng)新的中斷請(qǐng)求？在什么情況下不能響應(yīng)新的中斷請(qǐng)求？12.8051單片機(jī)外部中斷源有幾種觸

19、發(fā)中斷請(qǐng)求的方法？如何實(shí)現(xiàn)中斷請(qǐng)求？13.8051單片機(jī)有5個(gè)中斷源，但只能設(shè)置兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)，因此，在中斷優(yōu)先級(jí)安排上受到一定的限制。試問(wèn)以下幾種中斷優(yōu)先級(jí)順序的安排(級(jí)別由高到低)是否可能？若可能，則應(yīng)如何設(shè)置中斷源的中斷級(jí)別？否則，請(qǐng)簡(jiǎn)述不可能的理由。 定時(shí)器0、定時(shí)器1、外中斷0、外中斷1、串行口。 答：可以。MOV IP，#00001010B。 串行口、外中斷0、定時(shí)器0、外中斷1、定時(shí)器1。 答：可以。MOV IP，#00010000B。 外中斷0、定時(shí)器1、外中斷1、定時(shí)器0、串行口。 答：不可能。因?yàn)榘淹庵袛?、定時(shí)器1設(shè)定為高優(yōu)先級(jí)時(shí)，在低優(yōu)先級(jí)中定時(shí)器0的優(yōu)先級(jí)高于外中斷1

20、。 外中斷0、外中斷1、串行口、定時(shí)器0、定時(shí)器1。 答：可以。MOV IP，#00010101B。 串行口、定時(shí)器0、外中斷0、外中斷1、定時(shí)器1。 答：不可能。因?yàn)槿舭汛锌诩岸〞r(shí)器0設(shè)定為高優(yōu)先級(jí)中斷，在同級(jí)中斷優(yōu)先級(jí)中串行口為最低。而單獨(dú)把串行口設(shè)定為高優(yōu)先級(jí)中斷時(shí)，低優(yōu)先級(jí)組中的最高優(yōu)先級(jí)應(yīng)為外中斷0。 外中斷0、外中斷1、定時(shí)器0、串行口、定時(shí)器1。 答：不可能。 外中斷0、定時(shí)器1、定時(shí)器0、外中斷1、串行口。 答：不可能。14.以中斷方法設(shè)計(jì)單片機(jī)秒、分脈沖發(fā)生器。假定P1.0每秒鐘產(chǎn)生一個(gè)機(jī)器周期的正脈沖，P1.1每分鐘產(chǎn)生一個(gè)機(jī)器周期的正脈沖。思考題與習(xí)題1.定時(shí)器模式2有

21、什么特點(diǎn)？使用于什么應(yīng)用場(chǎng)合？ 答：定時(shí)器模式2具有自動(dòng)重裝載的8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。 一般使用于串行口波特率發(fā)生器。2.單片機(jī)用內(nèi)部定時(shí)方法產(chǎn)生頻率為100KHZ等寬矩形波，假定單片機(jī)的晶振頻率為12MHZ。請(qǐng)編程實(shí)現(xiàn)。3.8051定時(shí)器有哪幾種工作模式？有何區(qū)別？4.8051單片機(jī)內(nèi)部設(shè)有幾個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器？它們是由哪些特殊功能寄存器組成？5.定時(shí)器/計(jì)數(shù)器用作定時(shí)器時(shí)，其定時(shí)時(shí)間與哪些因素有關(guān)？作為計(jì)數(shù)器時(shí)，對(duì)外界計(jì)數(shù)頻率有何限制？ 答：用作定時(shí)器時(shí)定時(shí)時(shí)間與振蕩器的頻率、計(jì)數(shù)器的初值有關(guān)。 用作計(jì)數(shù)器時(shí)計(jì)數(shù)頻率為振蕩頻率/24。6.簡(jiǎn)述定時(shí)器四種工作模式的特點(diǎn)。如何選擇和設(shè)定？7.8.9

22、.10.11.8051定時(shí)器作定時(shí)和計(jì)數(shù)時(shí)，其計(jì)數(shù)脈沖分別由誰(shuí)提供？ 定時(shí)：?jiǎn)纹瑱C(jī)的主頻經(jīng)12分頻提供。 計(jì)數(shù)：Ti引腳提供。12.8051定時(shí)器門(mén)控信號(hào)GATE設(shè)置為1時(shí)，定時(shí)器如何啟動(dòng)？ 答：8051定時(shí)器門(mén)控信號(hào)GATE設(shè)置為1時(shí)，定時(shí)器將由INTi引腳啟動(dòng)。13.已知8051單片機(jī)的fosc=6MHZ，請(qǐng)利用T0和P1.0輸出矩形波。矩形波高電平寬度50s，低電平寬度300s。 定時(shí)時(shí)間為50s，則時(shí)間常數(shù)=28-(50*10-6*6*106/12)=28-25=231=0E7H ORG 0000H RESET: AJMP MAIN ；跳過(guò)中斷服務(wù)程序區(qū) ORG 000BH AJMP

23、ITOP 主程序 ORG 0100H MAIN： MOV SP，#60H ；設(shè)置堆棧指針 PTOMD： MOV TMOD，#02H ；設(shè)置T0模式2 MOV TH0，#0E7H ；送初值 MOV TL0，#0E7H MOV R0,#00H ；設(shè)置計(jì)數(shù)器 SETB TR0 ；啟動(dòng)定時(shí) SETB ET0 ；T0開(kāi)中斷 SETB EA ；CPU開(kāi)中斷 HERE： SJMP HERE ；等待時(shí)間到，轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序(模擬主程序的運(yùn)行) 中斷服務(wù)程序 ORG 0120H ITOP： CJNE R0，#00H，L1 ；若R0不等于0轉(zhuǎn)L1輸出低電平 SETB P1.0 ；R0=0輸出高電平 SJMP L2

24、 L1: CLR P1.0 ；R00輸出低電平 L2： INC R0 ；R0加1 CJNE R0，#07H，L3 ；判斷是否已輸出6個(gè)50s的低電平 MOV R0，#00H ；是則重置R0=0 L3： SET ET0 ；T0開(kāi)中斷 RETI 14.已知8051單片機(jī)的fosc=12MHz，用T1定時(shí)。試編程由P1.0和P1.1引腳分別輸出周期為2ms和500s的方波。 定時(shí)時(shí)間為250s，則時(shí)間常數(shù)=28-(250*10-6*6*106/12)=28-125=131=83H ORG 0000H RESET: AJMP MAIN ；跳過(guò)中斷服務(wù)程序區(qū) ORG 001BH AJMP ITOP 主程序 ORG 0100H MAIN： MOV SP，#60H ；設(shè)置堆棧指針 PTOMD： MOV TMOD，#20H ；設(shè)置T1模式2 MOV TH0，#83H ；送初值 MOV TL0，#083H MOV R0,#00H ；設(shè)置計(jì)數(shù)器 SETB TR1 ；啟動(dòng)定時(shí) SETB ET1 ；T0開(kāi)中斷 SETB EA ；CPU開(kāi)中斷 HERE： SJMP HERE ；等待時(shí)間到，轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序(模擬主程序的運(yùn)行) 中斷服務(wù)程序 ORG 0120H ITOP： CPL P1