單片機作業(yè)及答案

《單片機原理及應用》作業(yè)及答案日期：CREATEDATE\@"yyyy-M-dH:HH:mm"2010年5月4日PAGE第11頁共13頁CS-51系列單片機串行口中斷標志TI和RI在執(zhí)行中斷程序后，能否自動清零，這樣設計的意圖是什么？答：不能，由于串行通信的收發(fā)電路使用一個中斷源，因而，有利于單片機查詢是接收中斷還是發(fā)送中斷。同時有利于全雙工通信。寫出8051單片機的復位及5個中斷服務程序的入口地址。答：（1）復位入口地址：0000H；（2）外部中斷0中斷服務程序入口地址為0003H；（3）定時器/計數(shù)器0中斷服務程序入口地址為000BH；（4）外部中斷1中斷服務程序入口地址為0013H；（5）定時器/計數(shù)器1中斷服務程序入口地址為001BH；（6）串行口中斷服務程序入口地址為0023H。簡述MCS-51單片機的工作寄存器的分布結構（包括：幾個區(qū)、如何選擇、每個區(qū)幾個寄存器、如何表示）？答：（1）四個通用寄存器區(qū)；（2）通過PSW的RS1、RS0選擇：00--0區(qū)、01—1區(qū)、10—2區(qū)、11—3區(qū)；（3）每個區(qū)有8個工作寄存器R0—R7；MCS-51單片機的P0口作為一般的I/O口使用時應注意什么？答：應注意：由于P0口的輸出級是漏極開路的開漏電路，所以作為一般的I/O口使用時需接外部上拉電阻；P0口的輸出級的輸出驅動能力，可以驅動8個LS的TTL電路，使用必須確認是否能驅動的外部電路，否則應加驅動電路；由于P0口為準雙向口，在讀引腳時，應先把口置1。畫出MCS-51單片機的三總線圖（控制總線應包括三條）并注明幾條數(shù)據(jù)線、幾條地址線、各個控制線的意義。答：（1）（2）8條數(shù)據(jù)線、16條地址線（3）/RD：對外部RAM及I/O口的讀允許；/WR：對外部RAM及I/O口的寫允許；/PSEN：對外部ROM的讀允許；MCS-51系列單片機內(nèi)部有哪些主要邏輯部件組成？(書)答：CPU、RAM、程序存儲器、定時器、I/O接口、中斷系統(tǒng)、串行接口等。簡述P3口的特殊專用功能（第2功能）。答：P3.0串行通信收；P3.1串行通信發(fā)；P3.2外部中斷0；P3.3外部中斷1；P3.4T0的計數(shù)輸入；P3.5T1的計數(shù)輸入；P3.6外部數(shù)據(jù)區(qū)寫有效；P3.7外部數(shù)據(jù)區(qū)讀有效。MCS-51單片機內(nèi)部RAM區(qū)功能結構如何分配的？（書）答：00H1FH通用寄存器區(qū)20H2FH位尋址區(qū)30H7FH通用RAM和堆棧區(qū)寫出將片內(nèi)RAM20H單元、片外RAM20H單元的內(nèi)容讀入A中的指令。（4分）答：片內(nèi)：MOVA，20H片外：MOVDPTR，#20HMOVXA，@DPTR8052單片機的低128字節(jié)的RAM、高128字節(jié)RAM與位尋址空間、特殊功能寄存器區(qū)和外部數(shù)據(jù)區(qū)都出現(xiàn)地址重疊，單片機如何正確訪問這些單元？答：內(nèi)部位尋址區(qū)、內(nèi)部RAM、特殊功能寄存器區(qū)與外部數(shù)據(jù)區(qū)采用不同的命令格式加以區(qū)分。而內(nèi)部RAM和特殊功能寄存器區(qū)采用不同的尋址方式：8051單片機最多可能外部擴展多少字節(jié)的程序存儲器？為什么？答：64K,因為8051最多可以提供16條地址線。8051單片機最多外部擴展多少字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲器？程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器地址空間重疊，單片機是如何加以區(qū)分的？答：64K；通過指令及PSEN和WR、RD線區(qū)分的。簡述8051單片機EA、ALE、PSEN這三個引腳的作用。答：EA為內(nèi)部、外部程序存儲器的選擇線；ALE鎖存低8位地址信號控制；PSEN訪問程序存儲器有效。當中斷允許寄存器IE的內(nèi)容為97H時的含義是什么？答：允許總中斷，允許INT0、T0、INT1、串口中斷；禁止T1中斷。當中斷優(yōu)先級寄存器IP的內(nèi)容為93H時的含義是什么？答：串行口、INT0、T0為高優(yōu)先級，INT1、T1為低優(yōu)先級。寫出8051單片機5個中斷服務程序的入口地址。答：INT00003H；T0000BH；串行口0023H；INT10013H；T1001BH。當串行口控制寄存器SCON的內(nèi)容為F0H時的含義如何？答：串口工作于方式3，多機通信使能位為1，即收到RB8=1時通信中斷有效，可接收數(shù)據(jù)，發(fā)射第九位TB8=0。（實驗題目1）單片機采用晶振6MHZ，P1口接有8個發(fā)光管，圍成圓形（跑馬燈）。要求：發(fā)光管每次只亮一個，一次從P1.0~P1.7循環(huán)發(fā)光，切換時間為1秒（低電平亮）；延時采用T0定時器，工作于自動裝入時間常數(shù)的定時器工作方式，允許T0中斷，試寫出完整的可調(diào)試程序。+5V+5V+5V+5V┇┇805174LS245P1.0P1.7ORG0000HLJMPstartORG000BHLJMPtimer0ORG30Hstart:MOVTMOD，#02H;T0工作于方式2—自動重裝載MOVTL0，#06；定時器自動重裝初值MOVTH0，#06MOVR7，#100MOVR6，#20；R6、R7中斷次數(shù),一次中斷500uS,即500*100*20=1sMOVA，#0FEH;循環(huán)送出的控制字節(jié)MOVP1，A;送出控制字節(jié)，P1.0燈亮SETBTR0SETBET0SETBEAwait:SJMPwait;主程序，無限循環(huán)timer0:DJNZR7，EXITMOVR7，#100DJNZR6，EXITMOVR6，#20RLA;左循環(huán)一位MOVP1，AEXIT:RETIEND簡述程序狀態(tài)字PSW每位的作用。（書）答：Cy借、進位；AC—半借、進位；P—奇/偶位；RS1、RS2—工作寄存器區(qū)選擇位；OV—溢出標志位；F0—輔助位。簡述單片機多機通信的原理。答：單片機構成的多機系統(tǒng)為主從式結構，系統(tǒng)中只有一個主機，其他為從機；此時，單片機的串口工作于方式2或者方式3，發(fā)送和接收的幀信息是11位，其中第9位用于地址或數(shù)據(jù)位的辨識，該位為1表示地址碼，為零表示數(shù)據(jù)碼，該位是通過TB8、RB8發(fā)送和接收的。在主機通信時，所有的從機置SM2=1,這時主機先發(fā)送地址碼，這時所有的從機將都收到，從機分別將收到的地址碼與自己的地址碼比較，當?shù)刂反a相同時，該分機置SM2=0;其他分機不變，此后，主機與該分機建立了一對一的通信關系，此時交換的數(shù)據(jù)幀為TB8=0，而SM2=1的分機收不到數(shù)據(jù)幀，當通信完畢后，分機將SM2=1;等待主機的下一次的通信。一個單片機系統(tǒng)，時鐘頻率fosc=11.059Mhz，現(xiàn)要求串行口通信的波特率為9600bps，采用T1作為波特率發(fā)生器，試計算出定時器T1的自動重裝載值、實際波特率并驗算實際波特率與理論波特率的相對誤差？答：取：SMOD=0;T1自動重裝載值：演算：誤差計算：程序段：MOVTMOD，#20HMOVTH1,#0FDHMOVTL1,#0FDHSETBTR1下列指令哪些是錯誤的：①MOVA，@R2②MOV45H，C③MOVR1，R7④ADDA，DPTR答：①③④錯簡述DIVABJMP@A+DPTR的功能。答：DIVAB(A)/(B)=商→A，余數(shù)→BJMP@A+DPTR程序無條件轉移到(A)+(DPTR)中去，即(A)+(DPTR)→PC設T0為定時器，以方式1工作，定時時間為10ms,并且每到1次P1.1取反，T1作為計數(shù)器以方式2工作，外界發(fā)生二次事件溢出，晶振頻率為12MHZ。⑴寫出對應的TMOD的內(nèi)容，計算出時間常數(shù)；⑵寫出對應的程序段。TMOD0TMOD01100001初值計算：N=65536-10000=55536=D8F0HT1=256-2=254=0FEH程序段：MOVTMOD，#61HMOVTH0，#0D8HMOVTL0，#0F0HMOVTH1，#0FEHMOVTL1，#0FEHSETBTR0SETBTR1CPLP1.1利用單片機的P1口擴展一個4*4的鍵盤電路，畫出原理圖，并簡述工作原理。答：若P1.0-P1.3為鍵盤的列線輸入線，P1.4-P1.7為鍵盤的行輸出線，接線如圖所示。當CPU輸出行線全為0；若讀取的列線全為高電平，表示無鍵按下，當不為全高時，表示有鍵按下。當有鍵按下時，循環(huán)使一條行線輸出為低電平，讀取列線，當出現(xiàn)列線不全為零時，即將此時的列線和行線構成一個字節(jié)，表示為該鍵的鍵值，在鍵盤處理時，可通過延時再讀取鍵值的辦法去抖。寫出8052單片機內(nèi)部低128字節(jié)、高128字節(jié)RAM單元和SFR區(qū)的地址空間，詳細說明單片機是如何訪問這些單元的？答：低128—0～7FH；高12880H～FFH；SFR80～FFH低128字節(jié)RAM區(qū)采用寄存器間接尋址和直接尋址方式特殊功能寄存器區(qū)直接尋址方式高128字節(jié)RAM區(qū)采用寄存器間接尋址方式在單片機應用系統(tǒng)中設置看門狗的作用是什么？答：為了防止單片機程序跑飛或者系統(tǒng)死機。單片機采用晶振6Mhz，用P1口控制交通信號燈（P10、P11接紅燈、P12、P13接綠燈，輸出高電平滅）。要求：紅、綠燈切換時間為6秒,試寫出完整的可調(diào)試的程序。答：ORG0000HSETBTR0LJMPSTARTSETBET0ORG000BHSETBEALJMPTIME0WAIT:LJMPWAITORG30HTIME0:DJNZR7，EXITSTART：MOVSP，#30HMOVR7，#100MOVTMOD，#02HDJNZR6，EXITMOVTH0，#06MOVR6，#120MOVTL0，#06MOVA，R5MOVR7，#100CPLAMOVR6，#120MOVP1，AMOVR5，#05MOVR5，AMOVA，R5EXIT：RETIMOVP1，AEND采用單片機的P0口和P2.0～P2.3擴展4位數(shù)碼管顯示電路，由單片機的I/O口直接控制（可不考慮驅動電路），試畫出相應的電路原理圖；在內(nèi)部RAM設置一個顯示緩沖區(qū)，編寫顯示該顯示緩沖區(qū)內(nèi)容的顯示子程序。答：30H，31H，32H，33H為顯示緩沖區(qū)DIS：MOVR0，#30HINCR0MOVR5，#0FEHDJNZR1，LOOPMOVR1，#4MOVP2，ALOOP：MOVA，@R0RETMOVDPTR，#TABDELAY：MOVR3,#10HMOVCA，@A+DPTRLLL1：MOVR4,#0FFHMOVP0，ALLL：NOPMOVA，R5DJNZR4，LLLMOVP2，ADJNZR3，LLL1LCALLDELAYRETMOVA，R5TAB:DB(略)RLAMOVR5，A編程將片內(nèi)30H～39H單元中的內(nèi)容送到以3000H為首的存儲區(qū)中。（書）答：SUB:MOVR0，#30HMOVDPTR，#3000HMOVR1，#10LOOP:MOVA，@R0MOVX@DPTR，AINCR0INCDPTRDJNZR1，LOOPRET片內(nèi)RAM的60H開始連續(xù)存放100個數(shù)據(jù)，試統(tǒng)計正數(shù)、負數(shù)及為零的數(shù)據(jù)個數(shù)，并將結果分別存放在50H,51H,52H單元中。（10分）答：START:MOVR0,#60HCLRC MOVR1，#100SUBBA，B MOV50H，#00JNCLOOP3MOV51H，#00INC51HMOV52H，#00LJMPLOOP4LOOP:MOVA，@R0LOOP3：INC50HCJNEA，#0，LOOP1LOOP4：INCR0INC52HDJNZR1，LOOPLJMPLOOP4RETLOOP1：MOVB，#7FHENDXCHA，B單片機設有幾個通用工作寄存器區(qū)？從實際編程方面說明設置多個通用工作寄存器區(qū)的意義如何？如何實現(xiàn)當前通用工作寄存器區(qū)的切換？答：4個通用工作寄存器區(qū)；主程序和不同的中斷程序采用不同的工作寄存器，可實現(xiàn)快速的保護現(xiàn)場；是通過設置程序狀態(tài)字psw來實現(xiàn)的（D4、D3即：RS1、RS0）。機器周期是指：完成MCS-51一個典型的指令花費的振蕩周期稱為一個機器周期；一個機器周期由六個狀態(tài)組成，包含有12個振蕩周期；當外部中斷采用低電平觸發(fā)方式時,為了避免在中斷返回后再次響應該中斷，要求外部中斷源在執(zhí)行的中斷程序返回前撤銷中斷請求信號（使引腳電平變高）；全雙工串行通信方式是指：能同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)；程序計數(shù)器PC是用來存放下一條將要執(zhí)行的指令地址，共16位。單片機上電復位后，PC=0000H;當單片機的P1口做為一般的I/O口使用時，為8位準雙向口的意思是指：當輸入信號時，需先向P1口鎖存器寫1，以保證讀引腳的正確性;8051單片機外部擴展一片8K的RAM6264，畫出詳細的電路原理圖（可不標注芯片的管腳號，但引腳功能符號應標注清楚），地址鎖所存器采用74LS373，線選方式譯碼，并算出相應RAM的地址空間。答：6264的地址空間為:0000H～01FFFH。何謂堆棧？它設置在哪個存儲區(qū)？在實際編程中，它有何應用價值？答：堆棧是一個后進先出的特殊的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，并由棧指針SP指示堆棧中的數(shù)據(jù)深度。在MCS-51系列單片機中，堆棧設置在內(nèi)部RAM數(shù)據(jù)存儲區(qū)內(nèi)。在實際編程中，可用于數(shù)據(jù)的傳遞，數(shù)據(jù)的交換、保存CPU現(xiàn)場等作用。編制一個計算符號函數(shù)y=SGN(x)的完整的可調(diào)試的程序。Y=設自變量已經(jīng)存入外部數(shù)據(jù)存儲區(qū)的100h單元，范圍-128≤x≤127；y存入外部數(shù)據(jù)區(qū)的200h單元。答：ORG0000HSUL:MOVDPTR，#200HLJMPSTARTMOVX@DPTR，AORG0030HRETSTART:MOVDPTR，#100HNEG:MOVA，#0FFHMOVXA，@DPTR;SJMPSULJZSULWAIT:LJMPWAITJBACC.7，NEGENDMOVA,#01已知有10個單字節(jié)的數(shù)據(jù)，依次存放在內(nèi)部RAM的40H單元開始的連續(xù)單元中。要求將這些數(shù)據(jù)求和，并將計算結果存入R2、R3中（高位存R2，低位存R3），試寫出完整的可調(diào)試的程序。答：ORG0000HMOVR3，ALJMPSTARTJNCLOP1ORG0030HINCR2START:MOVR0，#40HLOP1:INCR0MOVR5，#10DJNZR5，LOOPMOVR2，#0WAITLJMPWAITMOVR3，#0ENDLOOP:MOVA,R3ADDA,@R0一組數(shù)據(jù)存放在內(nèi)部RAM的40H單元開始的連續(xù)單元中，該組數(shù)據(jù)是以0ffH為結束標志，試編寫出計算出該組數(shù)據(jù)個數(shù)的程序。答：ORG30HABC:MOVR2，#0FFHMOVR0，#3FHLOOP:INCR0INCR2CJNE@R0，#0FFH，LOOPRET用一片2764和一片6264擴展8k的程序存儲器（從2000H~3FFFH）和8K的數(shù)據(jù)存儲器（6000H~7FFFH），不采用線譯碼，試完成用8051與之連接的連接圖。答:A0~A12A0~A12P0ALE8051P2.0~P2.4PESNP2.5P2.6P2.7WRRDD0~D7A0~A12OECSD0~D7A0~A12CEOEWE2764626474LS373GD0~D7858當8255的控制字為DAH時，8255的A口、B口、C口工作于什么狀態(tài)？答：A口工作于方式2，雙向選通輸入/輸出；B口工作于方式1，選通輸入；C口作為控制應答線。已知晶振頻率為11.0592MHz,要求波特率為4800bit/s,如何實現(xiàn)？答：⑴波特率的參數(shù)計算：X=⑵實現(xiàn)方式：MOVTMOD,#20HMOVTH1,#0FAHMOVTL1,#0FAHSETBTR1已知30H31H和32H33H存放兩個16位帶符號數(shù)，比較大小后大數(shù)存放在41H42H中，試用匯編語言編成完成。（30H、32H存放高8位）答：用8051與DAC0832完成如下波形，8051與DAC0832采用單緩沖雙極性連接，口地址為6EFFH,(參考電壓為+5V)畫出8051與DAC0832完成上述要求的連線圖，編寫程序完成所要求的波形。（晶振為6MHz）3VVout3VVout2S1S-5V2.5Vt位地址7FH與字節(jié)地址7FH有何區(qū)別？位地址7FH具體在片內(nèi)RAM中什么位置？（書）答：位地址7FH為一個可位尋址的位單元，存放一位二進制數(shù)；字節(jié)地址7FH為一個可字節(jié)尋址的字節(jié)單元，存放8位二進制數(shù)，二者訪問的指令不同；位地址7FH位于片內(nèi)RAM的字節(jié)地址2FH單元的最高位。若采用MCS-51的串行口擴展并行輸出口，應如何實現(xiàn)？答：使串行口工作于方式0（移位寄存器方式），外部擴展傳入并出移位寄存器芯片，單片機的P3.0為數(shù)據(jù)輸出端，P3.1為移位脈沖輸出端。（可以用文字敘述，也可以繪圖表示。第一步3分，第二步2分。）寫出實現(xiàn)下列要求的指令或程序片段。（書）⑴將內(nèi)部RAM20H單元內(nèi)容與累加器A內(nèi)容相加，結果存放在20H單元中；⑵將內(nèi)部RAM30H單元內(nèi)容與內(nèi)部RAM的31H單元內(nèi)容相加，結果存放到內(nèi)部RAM的31H單元中；⑶將內(nèi)部RAM20H單元內(nèi)容傳送到外部RAM的2000H單元中；⑷使內(nèi)部RAM20H單元的D7和D3位清零，其它位保持不變；⑸使內(nèi)部RAM20H單元的D7和D3位置1，D5位清零，其它位保持不變；⑹使內(nèi)部RAM20H單元的D7和D3位置1，D5位取反，其它位保持不變；答：⑴ADDA，20HMOV20H，A⑵MOVA，30HADDA，31HMOV31H，A⑶MOVA，20HMOVDPTR，#2000HMOV@DPTR，A說明：由于20H單元是在位尋址區(qū)，所以可以使用布爾指令⑷CLR07H;CLR03H⑸SETB07HSETB03H⑹SETB07HSETB03HCPL05H試用下列4種方式編程將立即數(shù)EFH送入內(nèi)部RAM的40H單元中。（書）⑴用立即尋址；⑵用直接尋址；⑶用寄存器尋址；⑷用寄存器間接尋址；答：⑴MOV40H，#0EFH⑵MOVA，#0EFHMOV40H，A或者：MOV40H，#0EFH⑶MOVR0，#0EFHMOV40H，R0⑷MOVR0，#40HMOV@R0，#0EFH簡述波特率、A/D的分辨率的概念。答：串行通信的波特率：每秒鐘發(fā)送的二進制數(shù)的位數(shù)。A/D轉換器分辨率：對模擬輸入的分辨能力。單片機與8255A的連接圖如下圖所示，8255A的PA口接8個發(fā)光二極管，PB口上接了二個按鍵開關，按鍵開關狀態(tài)按下表控制PA口的發(fā)光二極管點亮，試編寫按不同狀態(tài)控制二極管點亮程序。K1K2實現(xiàn)功能00全滅01只有L1、L3、L5、L7亮10只有L2、L4、L6、L8亮11全亮從20H單元開始有一無符號的數(shù)據(jù)塊，其長度在20H單元。求出數(shù)據(jù)塊中的最小者，并存入21H單元。（書）答：MOVA,20H;取出數(shù)據(jù)長度JZOUT;如果數(shù)據(jù)長度=0，跳出，注意跳出后，沒有修改21H單元的內(nèi)容MOVR0,AMOVR1,#21H;指向數(shù)據(jù)塊的首地址MOVA,@R1;讀取數(shù)據(jù)塊首的第一數(shù)據(jù)存A,這樣雖然第一個數(shù)被重復比較了，但當僅有一個數(shù)據(jù)時，不會出錯MOVR4,A;R4存放最小數(shù)據(jù)LOOP:MOVA,R4SUBBA,@R1JCNEXT;有借位，說明R4中內(nèi)容小MOVA,R4XCHA,@R1;否則將最小換到R4中MOVR4,ANEXT:INCR1DJNZR0,LOOPMOV21H,R4OUT:LJMP$（本程序調(diào)試通過）設片內(nèi)RAM中以20H開始的單元，連續(xù)存放10個非壓縮BCD碼，試將其轉換為ASCⅡ碼，存放到片內(nèi)以50開始的單元中。(書)答：MOVR2,#10MOVR0,#20HMOVR1,#50HLOOP1:MOVA,@R0ADDA,#30HMOV@R1,AINCR0INCR1DJNZR2,LOOP1SJMP$（調(diào)試通過）設10次采樣值依次存放在片內(nèi)RAM50H～59H的連續(xù)單元中。試編程去掉一個最大值，去掉一個最小值，求其余8個數(shù)的平均值，并將結果存放在60H中。（書）答：MOVR0,#50HMOVR1,#51HLOOP:MOVA,@R0SUBBA,@R1JCNEXTMOVA,@R0XCHA,@R1MOV@R0,ANEXT:INCR1CJNER1,#5AH,LOOP;內(nèi)部循環(huán)，從此單元與以后的單元比較大小INCR0MOVA,R0MOVR1,AINCR1CJNER0,#59H,LOOP;以上從小到大排序MOVR7,#8;8個數(shù)求和MOVB,#0;和的高8位MOVA,#0;和的低8位MOVR0,#51HLOOP1:ADDA,@R0JNCLOOP4INCB；和的高8位累加LOOP4:INCR0DJNZR7,LOOP1;以上8個數(shù)求和，B--和高8，A-和低8MOVR3,B;R3和高8MOVR4,A;R4和低8MOVR7,#3LOOP2:CLRCMOVA,R3RRCAMOVR3,A；高8位MOVA,R4RRCAMOVR4,A；低8位DJNZR7,LOOP2;以上用移位法除以8MOV60H,R4LJMP$（已經(jīng)驗證）MCS-51單片機4個I/O口的作用是什么？三總線是如何分配的？為什么說能作為I/O口使用的一般只有P1口？（書）答：①P0～P3做一般的I/O口使用，且P0,P2,P3可用于三總線，P3口的部分引腳有第二功能；②P08位數(shù)據(jù)線；P0低8位地址線，與數(shù)據(jù)線分時復用；P2高8位地址線；P3控制線（部分引腳）；③當單片機擴展為三總線結構時，P0、P2、P3用于三總線，P3口的其他引腳還有第二功能，所以P1口只做一般的I/O使用；舉例說明MCS-51單片機P1口的輸入操作與輸出操作。（書）答：對P1口的操作分為讀引腳和讀鎖存器兩種：讀、寫引腳：讀引腳：由于P1口為準雙向口，所以必須先寫1，后讀取引腳；例如：MOVP1,#0FFH；MOVA,P1寫輸出：是寫入P1口的鎖存器，并通過引腳輸出；例如：MO