單片機(jī)原理及應(yīng)用試題
《單片機(jī)原理及應(yīng)用》習(xí)題參考答案
1. 為什么計(jì)算機(jī)要采用二進(jìn)制數(shù)？學(xué)習(xí)十六進(jìn)制數(shù)的目的是什么？
在計(jì)算機(jī)中，由于所采用的電子邏輯器件僅能存儲(chǔ)和識(shí)別兩種狀態(tài)的特點(diǎn)，計(jì)算機(jī)內(nèi)部一切信息存儲(chǔ)、處理和傳送均采用二進(jìn)制數(shù)的形式。可以說(shuō)，二進(jìn)制數(shù)是計(jì)算機(jī)硬件能直接識(shí)別并進(jìn)行處理的惟一形式。十六進(jìn)制數(shù)可以簡(jiǎn)化表示二進(jìn)制數(shù)。
2．什么是總線？總線主要有哪幾部分組成？各部分的作用是什么？
總線是連接計(jì)算機(jī)各部件之間的一組公共的信號(hào)線。一般情況下，可分為系統(tǒng)總線和外總線。
系統(tǒng)總線應(yīng)包括：
地址總線（AB）
控制總線（CB）
數(shù)據(jù)總線（DB）
地址總線(AB)：CPU根據(jù)指令的功能需要訪問(wèn)某一存儲(chǔ)器單元或外部設(shè)備時(shí)，其地址信息由地址總線輸出，然后經(jīng)地址譯碼單元處理。地址總線為16位時(shí)，可尋址范圍為216=64K，地址總線的位數(shù)決定了所尋址存儲(chǔ)器容量或外設(shè)數(shù)量的范圍。在任一時(shí)刻，地址總線上的地址信息是惟一對(duì)應(yīng)某一存儲(chǔ)單元或外部設(shè)備。
控制總線(CB)：由CPU產(chǎn)生的控制信號(hào)是通過(guò)控制總線向存儲(chǔ)器或外部設(shè)備發(fā)出控制命令的，以使在傳送信息時(shí)協(xié)調(diào)一致的工作。CPU還可以接收由外部設(shè)備發(fā)來(lái)的中斷請(qǐng)求信號(hào)和狀態(tài)信號(hào)，所以控制總線可以是輸入、輸出或雙向的。
數(shù)據(jù)總線(DB)：CPU是通過(guò)數(shù)據(jù)總線與存儲(chǔ)單元或外部設(shè)備交換數(shù)據(jù)信息的，故數(shù)據(jù)總線應(yīng)為雙向總線。在CPU進(jìn)行讀操作時(shí)，存儲(chǔ)單元或外設(shè)的數(shù)據(jù)信息通過(guò)數(shù)據(jù)總線傳送給CPU；在CPU進(jìn)行寫(xiě)操作時(shí)，CPU把數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)總線傳送給存儲(chǔ)單元或外設(shè)
3．什么是接口電路? CPU與接口電路連接一般應(yīng)具有哪些信號(hào)線?外部設(shè)備與接口電路連接一般應(yīng)具有哪些信號(hào)線？
CPU通過(guò)接口電路與外部輸入、輸出設(shè)備交換信息，
一般情況下，外部設(shè)備種類(lèi)、數(shù)量較多，而且各種參量（如運(yùn)行速度、數(shù)據(jù)格式及物理量）也不盡相同。CPU為了實(shí)現(xiàn)選取目標(biāo)外部設(shè)備并與其交換信息，必須借助接口電路。一般情況下，接口電路通過(guò)地址總線、控制總線和數(shù)據(jù)總線與CPU連接；通過(guò)數(shù)據(jù)線（D）、控制線（C）和狀態(tài)線（S）與外部設(shè)備連接。
4. 存儲(chǔ)器的作用是什么？只讀存儲(chǔ)器和隨機(jī)存儲(chǔ)器有什么不同？
存儲(chǔ)器具有記憶功能，用來(lái)存放數(shù)據(jù)和程序。計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)器主要有隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）和只讀存儲(chǔ)器（ROM）兩種。隨機(jī)存儲(chǔ)器一般用來(lái)存放程序運(yùn)行過(guò)程中的中間數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)掉電時(shí)數(shù)據(jù)不再保存。只讀存儲(chǔ)器一般用來(lái)存放程序，計(jì)算機(jī)掉電時(shí)信息不會(huì)丟失。
5．某存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量為64KB,它表示多少個(gè)存儲(chǔ)單元？
64×1024
6. 簡(jiǎn)述微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)組成。
一臺(tái)計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五部分組成。
7. 什么是單片機(jī)？單片機(jī)與微機(jī)相比有何特點(diǎn)？
單片機(jī)（Single-Chip-Microcomputer）又稱(chēng)單片微控制器，其基本結(jié)構(gòu)是將微型計(jì)算機(jī)的基本功能部件：中央處理機(jī)（CPU）、存儲(chǔ)器、輸入接口、輸出接口、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)等全部集成在一個(gè)半導(dǎo)體芯片上，因此，單片機(jī)其體積小、功耗低、價(jià)格低廉，且具有邏輯判斷、定時(shí)計(jì)數(shù)、程序控制等多種功能。
單片機(jī)結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)，在硬件、指令系統(tǒng)及I/O能力等方面都有獨(dú)到之處，具有較強(qiáng)而有效的控制功能。雖然單片機(jī)只是一個(gè)芯片，但無(wú)論從組成還是從其邏輯功能上來(lái)看，都具有微機(jī)系統(tǒng)的含義。另一方面，單片機(jī)畢竟是一個(gè)芯片，只有外加所需的輸入、輸出設(shè)備，才可以構(gòu)成實(shí)用的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。
8. 單片機(jī)主要應(yīng)用于哪些領(lǐng)域？
(1) 智能儀器。智能儀器是含有微處理器的測(cè)量?jī)x器。單片機(jī)廣泛應(yīng)用于各種儀器儀表，使儀器儀表智能化取得了令人矚目的進(jìn)展。
(2) 工業(yè)控制。單片機(jī)廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)控制系統(tǒng)中，如數(shù)控機(jī)床、溫度控制、可編程順序控制等。
(3) 家用電器。目前各種家用電器普遍采用單片機(jī)取代傳統(tǒng)的控制電路，如洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)、彩電、微波爐、電風(fēng)扇及高級(jí)電子玩具等。由于配上了單片機(jī)，使其功能增強(qiáng)而身價(jià)倍增，深受用戶(hù)的歡迎。
(4) 機(jī)電一體化。機(jī)電一體化是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的方向，機(jī)電一體化產(chǎn)品是指集機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體，具有智能化特征的機(jī)電產(chǎn)品。
單片機(jī)除以上各方面應(yīng)用之外，還廣泛應(yīng)用于辦公自動(dòng)化領(lǐng)域（如復(fù)印機(jī)）、汽車(chē)電路、通信系統(tǒng)（如手機(jī)）、計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備等，成為計(jì)算機(jī)發(fā)展和應(yīng)用的一個(gè)重要方向。
9. 什么是嵌入式系統(tǒng)？嵌入式系統(tǒng)有哪些重要特征？
所謂嵌入式系統(tǒng)，是“以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁減、功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”。即以嵌入式應(yīng)用為目的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
嵌入式系統(tǒng)的重要特征：
⑴、系統(tǒng)內(nèi)核小
⑵、專(zhuān)用性強(qiáng)。
⑶、系統(tǒng)精簡(jiǎn)
嵌入式系統(tǒng)一般沒(méi)有系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的明顯區(qū)分，其功能設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)上不要求過(guò)于復(fù)雜，這樣一方面利于控制系統(tǒng)成本，同時(shí)也利于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全。
⑷、高實(shí)時(shí)性
第二章
1. 舉例說(shuō)明MCS-51有哪些典型產(chǎn)品，它們有何區(qū)別？
MCS-51系列單片機(jī)可分為兩大系列：51子系列和52子系列。
51子系列單片機(jī)的典型產(chǎn)品有8051、8751、8031、80C51、80C31等。它們的結(jié)構(gòu)基本相同，其主要差別反映在片內(nèi)存儲(chǔ)器的配置上有所不同
2. 8051單片機(jī)內(nèi)部包含哪些主要功能部件？各功能部件的主要作用是什么？
8051單片機(jī)內(nèi)部由CPU、4KB的ROM、128B的RAM、4個(gè)8位的I/O并行端口、一個(gè)串行口、兩個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器及中斷系統(tǒng)等組成。
3. 程序狀態(tài)字寄存器PSW各位的定義是什么？
PSW是一個(gè)8位寄存器，用于寄存當(dāng)前指令執(zhí)行后的某些狀態(tài)，即反映指令執(zhí)行結(jié)果的一些特征信息。
Cy（PSW.7）：即PSW的D7位，進(jìn)位/借位標(biāo)志。
AC（PSW.6）：即PSW的D6位，輔助進(jìn)位標(biāo)志。
F0（PSW.5）及F1（PSE.1）：即PSW的D5位、D1位，用戶(hù)標(biāo)志位。
RS1及RS0（PSW.4及PSW.3）：即PSW的D4位、D3位，寄存器組選擇控制位。
OV（PSW.2）：即PSW的D2位，溢出標(biāo)志。
4. MCS-51存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是什么？程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器各有何不同？
MCS-51單片機(jī)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)與一般微機(jī)存儲(chǔ)器的配置方法不同，一般微機(jī)把程序和數(shù)據(jù)共存同一存儲(chǔ)空間，各存儲(chǔ)單元對(duì)應(yīng)惟一的地址。而MCS-51的存儲(chǔ)器把程序和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間嚴(yán)格區(qū)分開(kāi)。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用于存放程序運(yùn)算的中間結(jié)果、狀態(tài)標(biāo)志位等。
程序存儲(chǔ)器用于存放已編制好的程序及程序中用到的常數(shù)。
5. MCS-51單片機(jī)內(nèi)部RAM可分為幾個(gè)區(qū)？各區(qū)的主要作用是什么？
內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分為高、低128B兩大部分。
低128B為RAM區(qū)，地址空間為00H～7FH，可分為：寄存器區(qū)、位尋址區(qū)、堆棧及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。存放程序運(yùn)算的中間結(jié)果、狀態(tài)標(biāo)志位等。
高128B為特殊功能寄存器（SFR）區(qū)，地址空間為80H～FFH，其中僅有21個(gè)字節(jié)單元是有定義的。
6. MCS-51單片機(jī)的P0～P3四個(gè)I/O端口在結(jié)構(gòu)上有何異同？使用時(shí)應(yīng)注意哪些事項(xiàng)？
P0口是一個(gè)8位漏極開(kāi)路型雙向I/O端口。
P1口是一個(gè)內(nèi)部帶上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O端口。
P2口也是一個(gè)內(nèi)部帶上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O端口
P3口是一個(gè)內(nèi)部帶上拉電阻的8位多功能雙向I/O端口。
在使用時(shí)應(yīng)注意以下方面：
① P0～P3都是準(zhǔn)雙向I/O口，即CPU在讀取數(shù)據(jù)時(shí)，必須先向相應(yīng)端口的鎖存器寫(xiě)入“1”。各端口名稱(chēng)與鎖存器名稱(chēng)在編程時(shí)相同，均可用P0～P3表示。當(dāng)系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，P0～P3端口鎖存器全為“1”，故可直接對(duì)其進(jìn)行讀取數(shù)據(jù)。
② P0口每一輸出位可驅(qū)動(dòng)8個(gè)LS型TTL負(fù)載，P0口可作通用輸入、輸出端口使用，此時(shí)，若要驅(qū)動(dòng)NMOS或其他拉電流負(fù)載時(shí)，需外接上拉電阻，才能使該位高電平輸出有效。
在單片機(jī)進(jìn)行外部存儲(chǔ)器擴(kuò)展時(shí)，P0口必須作為地址/數(shù)據(jù)復(fù)用線使用，此時(shí)，不必外接上拉電阻，P0也不能作通用I/O口使用。
③ P1、P2、P3口輸出均接有內(nèi)部上拉電阻，輸入端無(wú)需外接上拉電阻，每一位輸出可以驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL電路。
④ P0、P2口除可以作通用I/O端口、以實(shí)現(xiàn)與外部進(jìn)行數(shù)據(jù)交換外，更主要的是，當(dāng)CPU訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，CPU將自動(dòng)地把外部存儲(chǔ)器的地址線信號(hào)（16位）送P0、P2口，作為地址總線（P0口輸出低8位地址，P2口輸出高8位地址），向外部存儲(chǔ)器輸出16位存儲(chǔ)單元地址。在控制信號(hào)作用下，該地址低8位被鎖存后，P0口自動(dòng)切換為數(shù)據(jù)總線，這時(shí)經(jīng)P0口可向外部存儲(chǔ)器進(jìn)行讀、寫(xiě)數(shù)據(jù)操作。此時(shí)，P2口不再作通用I/O端口，P0口為地址/數(shù)據(jù)復(fù)用口。
7. 在什么情況下，P3口作為第二功能使用？
P3口的第二功能是作為控制端口使用的。由于單片機(jī)沒(méi)有專(zhuān)設(shè)的控制信號(hào)引腳，單片機(jī)在進(jìn)行外部存儲(chǔ)器和I/O端口擴(kuò)展時(shí)所需要的控制信號(hào)必須由P3口提供，P3口第二功能相當(dāng)于PC機(jī)中CPU的控制線引腳。
8. 為什么說(shuō)單片機(jī)具有較強(qiáng)的位處理能力？
對(duì)于許多控制系統(tǒng)，開(kāi)關(guān)量控制是控制系統(tǒng)的主要對(duì)象之一。作為傳統(tǒng)的CPU，對(duì)于簡(jiǎn)單的個(gè)別開(kāi)關(guān)量進(jìn)行控制卻顯得不那么方便，而讓MCS-51值得驕傲的正是它有效地解決了單一位的控制。
MCS-51片內(nèi)CPU還是一個(gè)性能優(yōu)異的位處理器，也就是說(shuō)MCS-51實(shí)際上又是一個(gè)完整而獨(dú)立的1位單片機(jī)（也稱(chēng)布爾處理機(jī)）。該布爾處理機(jī)除了有自己的CPU、位寄存器、位累加器（即進(jìn)位標(biāo)志Cy）、I/O口和位尋址空間外，還有專(zhuān)供位操作的指令系統(tǒng)，可以直接尋址對(duì)位存儲(chǔ)單元和SFR的某一位進(jìn)行操作。MCS-51單片機(jī)對(duì)于位操作（布爾處理）有置位、復(fù)位、取反、測(cè)試轉(zhuǎn)移、傳送、邏輯與和邏輯或運(yùn)算等功能。所以，單片機(jī)具有較強(qiáng)的位處理能力。
9. 指出8051可進(jìn)行位尋址的存儲(chǔ)空間。
00~7FH(即20H.0~2FH.7)及SFR地址能被8整除的寄存器中的各位。
10. 位地址90H和字節(jié)地址90H及P1.0有何異同？如何區(qū)別？
位地址90H表示P1.0位
字節(jié)地址90H表示P1口
11. 在訪問(wèn)外部ROM或RAM時(shí)，P0和P2口各用來(lái)傳送什么信號(hào)？P0口為什么要采用片外地址鎖存器？
P0口傳送地址低八位后可復(fù)用數(shù)據(jù)線，所以，P0口要采用片外地址鎖存器。P2口傳送地址高八位。
12. 什么是時(shí)鐘周期？什么是機(jī)器周期？什么是指令周期？當(dāng)振蕩頻率為12MHz時(shí)，一個(gè)機(jī)器周期為多少微秒？
時(shí)鐘周期：也稱(chēng)振蕩周期，即振蕩器的振蕩頻率fosc的倒數(shù)，是時(shí)序中最小的時(shí)間單位。機(jī)器周期：執(zhí)行一條指令的過(guò)程可分為若干個(gè)階段，每一階段完成一規(guī)定的操作，完成一個(gè)規(guī)定操作所需要的時(shí)間稱(chēng)為一個(gè)機(jī)器周期，一個(gè)機(jī)器周期包含12個(gè)時(shí)鐘周期。
當(dāng)振蕩頻率為12MHz時(shí)，一個(gè)機(jī)器周期為12/（12×1000000）秒=1微秒
指令周期：定義為執(zhí)行一條指令所用的時(shí)間。
13. MCS-51單片機(jī)有幾種復(fù)位方法？復(fù)位后，CPU從程序存儲(chǔ)器的哪一個(gè)單元開(kāi)始執(zhí)行程序？
MCS-51的復(fù)位電路包括上電復(fù)位電路和按鍵（外部）復(fù)位電路
0000H
14. 8051系統(tǒng)掉電時(shí)如何保存內(nèi)部RAM中的數(shù)據(jù)？
單片機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，如果發(fā)生掉電，片內(nèi)RAM和SFR中的信息將會(huì)丟失。為防止信息丟失，可以把一組備用電源加到RST/VPD端，當(dāng)VCC上的電壓低于VPD上的電壓時(shí)，備用電源通過(guò)VPD端，以低功耗保持內(nèi)部RAM和SFR中的數(shù)據(jù)。
15. 8051單片機(jī)引腳ALE的作用是什么？當(dāng)8051不外接RAM和ROM時(shí)，ALE上輸出的脈沖頻率是多少？其作用是什么？
地址鎖存使能輸出ALE：當(dāng)單片機(jī)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，外部存儲(chǔ)器的16位地址信號(hào)由P0口輸出低8位，P2口輸出高8位，ALE可用作低8位地址鎖存控制信號(hào)；當(dāng)不用作外部存儲(chǔ)器地址鎖存控制信號(hào)時(shí)，該引腳仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6固定地輸出正脈沖，可以驅(qū)動(dòng)8個(gè)LS型TTL負(fù)載。
第三章
1．MCS-51有哪幾種尋址方式？舉例說(shuō)明它們是怎樣尋址的？
MCS-51指令系統(tǒng)的尋址方式有以下7種：
立即尋址方式：操作數(shù)直接出現(xiàn)在指令中。
直接尋址方式中：操作數(shù)的單元地址直接出現(xiàn)在指令中。
寄存器尋址方式中：寄存器中的內(nèi)容就是操作數(shù)。
寄存器間接尋址方式中，指定寄存器中的內(nèi)容是操作數(shù)的地址，該地址對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)單元的內(nèi)容才是操作數(shù)。
變址尋址方式是以程序指針PC或數(shù)據(jù)指針DPTR為基址寄存器，以累加器A作為變址寄存器，兩者內(nèi)容相加（即基地址+偏移量）形成16位的操作數(shù)地址，
相對(duì)尋址是以程序計(jì)數(shù)器PC的當(dāng)前值作為基地址，與指令中的第二字節(jié)給出的相對(duì)偏移量rel進(jìn)行相加，所得和為程序的轉(zhuǎn)移地址。
位地址：內(nèi)部RAM地址空間的可進(jìn)行位尋址的128位和SFR地址空間的可位尋址的11個(gè)8位寄存器的88位。位尋址給出的是直接地址。
2．位尋址和字節(jié)尋址如何區(qū)分？在使用時(shí)有何不同？
由尋址方式可以看出，不同的尋址方式所尋址的存儲(chǔ)空間是不同的。正確地使用尋址方式不僅取決于尋址方式的形式，而且取決于尋址方式所對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)空間。字節(jié)尋址必須是對(duì)8位存儲(chǔ)單元，位尋址的存儲(chǔ)空間只能是片內(nèi)RAM的20H~2FH字節(jié)地址中的所有位（位地址為00H~7FH)和部分SFR的位，決不能是該范圍之外的任何單元的任何位。
3．要訪問(wèn)專(zhuān)用寄存器和片外數(shù)據(jù)寄存器，應(yīng)采用什么尋址方式？舉例說(shuō)明。
訪問(wèn)專(zhuān)用寄存器：可采用直接尋址或寄存器尋址。
訪問(wèn)片外數(shù)據(jù)寄存器：寄存器間接尋址
4．什么是堆棧？其主要作用是什么？
堆棧是后進(jìn)先出的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)
一般用于中斷處理過(guò)程中，若需要保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)（如內(nèi)部RAM單元的內(nèi)容），可使用入棧指令，將數(shù)據(jù)壓入堆棧，中斷處理過(guò)程執(zhí)行完后，再使用出棧指令恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。
5．編程將內(nèi)部RAM的20H單元的內(nèi)容傳送給外部RAM的2000H單元。
MOV A,20H
MOV DPTR,#2000H
MOVX @DPTR,A
6．編程將內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器20H~30H單元內(nèi)容清零。
MOV R0,#20H
MOV A,#0
MOV R3,#17
LOP :MOV @R0,A
INC R0
DJNZ R3,LOP
7．編程查找內(nèi)部RAM的32H~41H單元中是否有0AAH這個(gè)數(shù)據(jù)，若有這一數(shù)據(jù)，則將50H單元置為0FFH，否則清50H單元為0。
MOV R3, #10H
MOV A,#0AAH
MOV R0,#31H
LOP :INC R0
SUBB A,@R0
JZ LOP1
DJNZ R3,LOP
MOV 50H,#0H
AJMP LOP3
LOP1:MOV 50H,#0FFH
LOP3: AJMP 1OP3
8．查找20H~4FH單元中出現(xiàn)00H的次數(shù)，并將查找結(jié)果存入50H單元。
MOV R3,#30H
MOV R0,#20H
MOV A,#0
LOP: MOV A,@R0
JZ LOP1
LOP3: INC R0
DJNZ R3,LOP
AJMP LOP2
LOP1: INC 50H
AJMP LOP3
LOP2:AJMP LOP2
9．已知A=83H，R0=17H，(17H)=34H，寫(xiě)出下列程序段執(zhí)行完后的A中的內(nèi)容。
ANL A, #17H
ORL 17H, A
XRL A, @R0
CPL A
（A）=11001011B=0CBH
10．已知單片機(jī)的fosc=12MHz，分別設(shè)計(jì)延時(shí)0.1s、1s、1min的子程序。
設(shè)晶振頻率為12MHz，一個(gè)機(jī)器周期為1?s，
延時(shí)1ms的子程序： 執(zhí)行時(shí)間（機(jī)器周期）
DELAY: MOV R7, #0FFH 1
LOOP: NOP 1
NOP 1
DJNZ R7, LOOP 2
RET 2
該程序段的總的執(zhí)行時(shí)間為：
(1+4×255+2)ms=1023?s≈1ms
延時(shí)時(shí)間為100ms的子程序：
DELAY: MOV R5,#64H 對(duì)延時(shí)1ms的子程序循環(huán)100次。
LOP1: MOV R7, #0FFH
LOOP: NOP
NOP
DJNZ R7, LOOP
DJNZ R5,LOP1
RET
延時(shí)時(shí)間為1s的子程序：
DELAY1: MOV R3, #0AH 對(duì)延時(shí)100ms的子程序循環(huán)10次
DELAY: MOV R5,#64H 。
LOP1: MOV R7, #0FFH
LOOP: NOP
NOP
DJNZ R7, LOOP
DJNZ R5,LOP1
DJNZ R3, DELAY
RET
延時(shí)時(shí)間為60s的子程序： 對(duì)延時(shí)1s的子程序循環(huán)60次
11．MCS-51匯編語(yǔ)言中有哪些常用的偽指令？各起什么作用？
BIT（地址符號(hào)命令）
END（結(jié)束匯編）
EQU（等值）
DB（定義字節(jié)）
DW（定義字）
DS（定義存儲(chǔ)單元）
ORG（匯編起始地址）
12．比較下列各題中的兩條指令有什么異同？
、 MOV A, R1; MOV 0E0H, R1 指令功能相同，尋址方式表示不同
② MOV A, P0; MOV A, 80H 指令功能相同，尋址方式表示不同
③ LOOP:SJMP LOOP; SJMP $ 指令功能相同
13．下列程序段匯編后，從3000H開(kāi)始各有關(guān)存儲(chǔ)單元的內(nèi)容是什么？
ORG 3000H
TAB1: EQU 1234H
TAB2: EQU 5678H
DB 65,13,"abcABC"
DW TAB1,TAB2,9ABCH
3000H: 65
3001H: 13
3002H: ‘a(chǎn)’
3003H: ‘b’
3004H: ‘c’
3005H: ‘A’
3006H:’B’
3007H: ‘C’
3008H: 34H
3009H: 12H
300AH: 78H
300BH: 56H
300CH: 0BCH
300DH: 9AH
14．為了提高匯編語(yǔ)言程序的效率，在編寫(xiě)時(shí)應(yīng)注意哪些問(wèn)題？
(1) 把要解決的問(wèn)題化成一個(gè)個(gè)具有一定獨(dú)立性的功能模塊，各模塊盡量采用子程序完成其功能。
(2) 力求少用無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令，盡量采用循環(huán)結(jié)構(gòu)。
(3) 對(duì)主要的程序段要下功夫精心設(shè)計(jì)，這樣會(huì)收到事半功倍的效果。
(4) 能用8位數(shù)據(jù)解決問(wèn)題的就不要使用16位數(shù)據(jù)。
(5) 累加器是信息傳遞的樞紐，在調(diào)用子程序時(shí)應(yīng)通過(guò)累加器傳送子程序的參數(shù)，通過(guò)累加器向主程序傳送返回參數(shù)。所以，在子程序中一般不把累加器推入堆棧。若需保護(hù)累加器的內(nèi)容時(shí)，應(yīng)先把累加器的內(nèi)容存入其他寄存器單元，然后再調(diào)用子程序。
（6）為了保證程序運(yùn)行的安全可靠，應(yīng)考慮使用軟件抗干擾技術(shù)，如數(shù)字濾波技術(shù)、指令冗余技術(shù)、軟件陷井技術(shù)，用匯編語(yǔ)言程序?qū)崿F(xiàn)這些技術(shù)，不需要增加硬件成本，可靠性高，穩(wěn)定性好，方便靈活。
15．試編寫(xiě)8字節(jié)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器到內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)塊傳送程序，外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址范圍為40H～47H，內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址范圍為30H～37H。
MOV R3,#8
MOV R0,#40H
MOV R1,#30H
LOP1:MOVX A,@R0
MOV @R1,A
INC R0
INC R1
DJNZ R3,LOP1
16．試編寫(xiě)8字節(jié)外部程序存儲(chǔ)器到內(nèi)部數(shù)據(jù)RAM的傳送程序，外部程序存儲(chǔ)器地址為2040H～2047H，內(nèi)部RAM地址為30H～37H。
參看15題答案（提示：外部程序存儲(chǔ)器地址為16位地址：2040H～2047H，間接尋址采用DPTR）
17．試編程使內(nèi)部RAM的20H～4FH單元的數(shù)據(jù)塊按降序排列。
參看23題答案（提示：本題對(duì)20H~4FH單元（48個(gè)）數(shù)據(jù)降序排列）。
18．內(nèi)部RAM的20H單元開(kāi)始有一個(gè)數(shù)據(jù)塊，以0DH為結(jié)束標(biāo)志，試統(tǒng)計(jì)該數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度，將該數(shù)據(jù)塊傳送到外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器7E01H開(kāi)始的單元，并將長(zhǎng)度存入7E00H單元。
MOV R0, #20H
MOV DPTR, #7E01H
LOP: MOV A, @R0
MOV 60H,A
SUBB A, #0DH
JZ LOP1
MOV A,60H
MOVX @DPTR, A
INC R3
INC R0
INC DPTR
AJMP LOP
LOP1: MOV DPTR, #7E00H
MOV A,R3
MOVX @DPTR, A
END
19．試編寫(xiě)一個(gè)用查表法查0～9字形7段碼（假設(shè)表的首地址為T(mén)ABLE）的子程序，調(diào)用子程序前，待查表的數(shù)據(jù)存放在累加器A中，子程序返回后，查表的結(jié)果也存放在累加器A中。
SQR1: MOV DPTR,#TABLE
MOVC A, @A+DPTR
RET
TABLE: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H ; 0～9的字形顯示段碼(LED共陽(yáng)極。
DB 92H,82H,F8H,80H,90H
20．內(nèi)部RAM的DATA開(kāi)始的區(qū)域中存放著10個(gè)單字節(jié)十進(jìn)制數(shù)，求其累加和，并將結(jié)果存入SUM和SUM+1單元。
MOV R0,#DATA
MOV R3,#0AH
MOV A,#0
LOP: ADD A,@R0
MOV R4,A
ADDC A, #0
MOV R5,A
INC R0
DJNZ R3, LOP
MOV SUM,R4
MOV SUM+1,R5
END
21．內(nèi)部RAM的DATA1和DATA2單元開(kāi)始存放著兩個(gè)等長(zhǎng)的數(shù)據(jù)塊，數(shù)據(jù)塊的長(zhǎng)度在LEN單元中。請(qǐng)編程檢查這兩個(gè)數(shù)據(jù)塊是否相等，若相等，將0FFH寫(xiě)入RESULT單元，否則將0寫(xiě)入RESULT單元。
MOV R0,#DATA1
MOV R3, LEN
LOP: MOV A, @R0
CJNZ A,DATA2, LOP1
INC R0
INC DATA2
DJNZ R3,LOP
MOV A,#0FFH
MOV RESULT,A
AJMP LOP2
LOP1:MOV A,#0
MOV RESULT, A
LOP2: AJMP LOP2
END
22．有一輸入設(shè)備，其端口地址為20H，要求在1秒鐘時(shí)間內(nèi)連續(xù)采樣10次讀取該端口數(shù)據(jù)，求其算術(shù)平均值，結(jié)果存放在內(nèi)部RAM區(qū)20H單元。
MOV R0,#20H
MOV R2,#0
MOV A,#0
MOV R4,#0
LOP : MOV R3,#0AH
IN : ACALL DELAY
MOVX A, @R0
MOV R2 , A
MOV A, R4
ADD A, R2
MOV R4, A
DJNZ R3, IN
MOV B,#0AH
DIV AB
MOV 20H,A
AJMP LOP
DELAY: MOV R5,#64H 延時(shí)時(shí)間為0.1s的子程序：
LOP1: MOV R7, #0FFH
LOOP: NOP
NOP
DJNZ R7, LOOP
DJNZ R5,LOP1
RET
END
23．編寫(xiě)子程序，將內(nèi)部RAM區(qū)以30H為起始地址的連續(xù)10個(gè)存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)，按照從小到大的順序排序，排序結(jié)果仍存放在原數(shù)據(jù)區(qū)。
采用冒泡法排序:
冒泡排序法的基本算法是：N個(gè)數(shù)排序，從數(shù)據(jù)存放單元的一端（如起始單元）開(kāi)始，將相鄰二個(gè)數(shù)依次進(jìn)行比較，如果相鄰兩個(gè)數(shù)的大小次序和排序要求一致，則不改變它們的存放次序，否則相互交換兩數(shù)位置，使其符合排序要求，這樣逐次比較，直至將最小（降序）或最大（升序）的數(shù)移至最后。然后，再將n-1個(gè)數(shù)繼續(xù)比較，重復(fù)上面操作，直至比較完畢。
可采用雙重循環(huán)實(shí)現(xiàn)冒泡法排序，外循環(huán)控制進(jìn)行比較的次數(shù)，內(nèi)循環(huán)實(shí)現(xiàn)依次比較交換數(shù)據(jù)。
程序如下：
ORG 0000H
BLOCK EQU 30H ;設(shè)BLOCK為30H單元
MOV R7, #9H ;設(shè)置外循環(huán)計(jì)數(shù)器
NEXT: MOV A, R7
MOV 80H, A
MOV R6, A ;設(shè)置外循環(huán)計(jì)數(shù)器
MOV R0, #30H ;設(shè)置數(shù)據(jù)指針
COMP: MOV A, @R0
MOV R2, A
INC R0
CLR C
SUBB A, @R0
JC LESS
MOV A, R2
XCH A, @R0
DEC R0
MOV @R0, A
INC R0
LESS: DJNZ R6,COMP ;(R6)-1不等于0，轉(zhuǎn)COMP繼續(xù)內(nèi)循環(huán)
MOV R0,#30H
DEC 80H
MOV R6, 80h
DJNZ R7, COMP
RET
END
第四章
1．MCS-51系列單片機(jī)能提供幾個(gè)中斷源、幾個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)？各個(gè)中斷源的優(yōu)先級(jí)怎樣確定？在同一優(yōu)先級(jí)中，各個(gè)中斷源的優(yōu)先順序怎樣確定？
答：MCS-51系列單片機(jī)能提供5個(gè)中斷源，2個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)。各個(gè)中斷源的優(yōu)先級(jí)是由特殊功能寄存器IP來(lái)確定，IP中和各個(gè)中斷源對(duì)應(yīng)位為1時(shí)，此中斷源為高優(yōu)先級(jí)，否則為低優(yōu)先級(jí)。在同一優(yōu)先級(jí)中，各個(gè)中斷源的優(yōu)先順序是由自然優(yōu)先級(jí)來(lái)確定的。
2．簡(jiǎn)述MCS-51系列單片機(jī)的中斷響應(yīng)過(guò)程。
答：MCS-51系列單片機(jī)的中斷響應(yīng)過(guò)程是按照以下順序執(zhí)行的：開(kāi)中斷-----中斷請(qǐng)求------中斷判斷-------中斷響應(yīng)-------中斷返回。
3．MCS-51系列單片機(jī)的外部中斷有哪兩種觸發(fā)方式？如何設(shè)置？對(duì)外部中斷源的中斷請(qǐng)求信號(hào)有何要求？
答：MCS-51系列單片機(jī)的外部中斷有電平觸發(fā)和邊沿觸發(fā)兩種方式。是由特殊功能寄存器TCON中IT0,IT1的狀態(tài)確定的，如：IT0為1時(shí)外部中斷0為邊沿觸發(fā)方式，當(dāng)INT0外部引腳出現(xiàn)下降沿時(shí)向CPU提出中斷請(qǐng)求， 否則為電平觸發(fā)方式，當(dāng)INT0外部引腳出現(xiàn)低電平時(shí)向CPU提出中斷請(qǐng)求。
4．MCS-51單片機(jī)中斷響應(yīng)時(shí)間是否固定？為什么？
答：MCS-51單片機(jī)中斷響應(yīng)時(shí)間不固定，因?yàn)楫?dāng)中斷源向CPU提出中斷請(qǐng)求時(shí)，CPU正在執(zhí)行的指令的指令周期是不一樣的。
5．MCS-51單片機(jī)如果擴(kuò)展6個(gè)中斷源，可采用哪些方法？如何確定它們的優(yōu)先級(jí)？
答：一般可采取中斷加查詢(xún)方式，軟件先查詢(xún)到的為高優(yōu)先級(jí)，最后查詢(xún)到的為低優(yōu)先級(jí)。
6．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)，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？
答：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)，當(dāng)新中斷源中斷級(jí)別比正在執(zhí)行中斷源的中斷級(jí)別高時(shí)可響應(yīng)新的中斷請(qǐng)求，否則不能響應(yīng)新的中斷請(qǐng)求。
7．8051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。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？如可能，則應(yīng)如何設(shè)置中斷源的中斷級(jí)別？否則，請(qǐng)敘述不可能的理由。
（1）定時(shí)器0，定時(shí)器1，外中斷0，外中斷1，串行口中斷。
可能。其中：定時(shí)器0，定時(shí)器1為高優(yōu)先級(jí)。
（2）串行口中斷，外中斷0，定時(shí)器0，外中斷1，定時(shí)器1。
可能。其中：串行口中斷為高優(yōu)先級(jí)。
（3）外中斷0，定時(shí)器1，外中斷1，定時(shí)器0，串行口中斷。
不可能。
（4）外中斷0，外中斷1，串行口中斷，定時(shí)器0，定時(shí)器1。
可能。其中：外中斷0，外中斷1，串行口中斷為高優(yōu)先級(jí)。
（5）串行口中斷，定時(shí)器0，外中斷0，外中斷1，定時(shí)器1。
不可能。
（6）外中斷0，外中斷1，定時(shí)器0，串行口中斷，定時(shí)器1。
不可能。
（7）外中斷0，定時(shí)器1，定時(shí)器0，外中斷1，串行口中斷。
可能。其中：外中斷0，定時(shí)器1為高優(yōu)先級(jí)。
第5章習(xí)題答案
1．8051定時(shí)器/計(jì)數(shù)器有哪幾種工作模式？各有什么特點(diǎn)？
答：8051定時(shí)器/計(jì)數(shù)器有0，1，2，3四種工作模式。模式0為13位1定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，模式1為16位1定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，模式2為自動(dòng)賦初值的8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，模式3可以增加一個(gè)8位定時(shí)器（T1沒(méi)有模式3）。
2．8051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？
答：8051定時(shí)器作定時(shí)器時(shí)，輸入的記數(shù)脈沖是由晶體振蕩器的輸出經(jīng)12分頻后得到的，所以定時(shí)器可看作是對(duì)單片機(jī)機(jī)器周期的計(jì)數(shù)器。8051定時(shí)器作計(jì)數(shù)器時(shí)，則對(duì)外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)。
3．8051定時(shí)器的門(mén)控信號(hào)GATE為1時(shí)，定時(shí)器如何啟動(dòng)？
答：8051定時(shí)器的門(mén)控信號(hào)GATE為1時(shí)，只有 （或 ）引腳為高電平且TR0（或TR1）置1時(shí)，相應(yīng)的T0或T1才能選通工作。
4．定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0已預(yù)置為156，且選定用于模式2的計(jì)數(shù)方式，現(xiàn)在T0引腳上輸入周期為1ms的脈沖，問(wèn)：
(1) 此時(shí)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0的實(shí)際用途是什么？
(2) 在什么情況下，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0溢出？
答：（1）此時(shí)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0的實(shí)際用途是0。1S脈沖信號(hào)發(fā)生器。
（2）當(dāng)T0每記數(shù)100次后定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0溢出。
5．設(shè)fosc=12MHz，定時(shí)器0的初始化程序和中斷服務(wù)程序如下：
MAIN: MOV TH0, #9DH
MOV TL0, #0D0H
MOV TMOD, #01H
SETB TR0
…
中斷服務(wù)程序：
MOV TH0, #9DH
MOV TL0, #0D0H
…
RETI
問(wèn)：(1) 該定時(shí)器工作于什么方式？
(2) 相應(yīng)的定時(shí)時(shí)間或計(jì)數(shù)值是多少？
答：（1）該定時(shí)器以模式1工作于定時(shí)方式。
（2）相應(yīng)的定時(shí)時(shí)間為25。136ms.
6．8051單片機(jī)的fosc=6MHz，如果要求定時(shí)時(shí)間分別位0.1ms和5ms，當(dāng)T0工作在模式0、模式1和模式2時(shí)，分別求出定時(shí)器的初值。
答：（1）定時(shí)時(shí)間分別位0.1ms時(shí)：模式0初值為8142、模式1初值為65486，模式2初值206。
（2）定時(shí)時(shí)間分別位5ms時(shí)：模式0初值為5692、模式1初值為63036，模式2此時(shí)定時(shí)時(shí)間不夠。
7．以定時(shí)器1進(jìn)行外部事件計(jì)數(shù)，每計(jì)數(shù)1000個(gè)脈沖后，定時(shí)器1轉(zhuǎn)為定時(shí)工作方式。定時(shí)10ms后，又轉(zhuǎn)為計(jì)數(shù)方式，如此循環(huán)不止。設(shè)fosc=6MHz，試用模式1編程。
解：先確定T1作為計(jì)數(shù)器時(shí)初值為：64536（0FC68H）
T1作為定時(shí)器時(shí)初值為：60536（0EC78H）
程序：SETB TR1
LOOP： MOV TMOD，#50H
MOV TH1，#0FCH
MOV TL1，#68H
AA ： JBC TF1，AA
MOV TMOD，#10H
MOV TH1，#0E0H
MOV TL1，#78H
BB： JBC TF1，BB
SJMP LOOP
END
8．已知8051單片機(jī)的fosc=6MHz，試?yán)肨0和P1.0輸出矩形波。矩形波高電平寬100μs，低電平寬300μs。
解：先確定 T0作為定時(shí)器工作于模式2時(shí)初值為：高電平為50，低電平為150。
采用中斷方式編程。
ORG 0000H
AJMP MAIN
ORG 001BH
AJMP TIM0
ORG 0030H
MAIN： MOV SP，#30H ; 設(shè)置棧底
MOV TMOD，#02H
MOV TL0，#50
MOV IE，#82H
SETB P1.0
SETB TR0
SJMP $
ORG 0100H
TIM0: JNB P1.0, AA
CLR P1.0
MOV TL0,#150
RETI
AA: SETB P1.0
MOV TL0,#50
RETI
END
9．設(shè)fosc=12MHz，試編寫(xiě)一段程序，功能為：對(duì)定時(shí)器T0初始化，使之工作在模式2，產(chǎn)生200μs定時(shí)，并用查詢(xún)T0溢出標(biāo)志的方法，控制P1.1輸出周期為2ms的方波。
解：先確定 T0作為定時(shí)器時(shí)初值為：56
程序： MOV TMOD,#02H
MOV TL0,#56
MOV TH0,#56
MOV R7,#5 ; 設(shè)置循環(huán)次數(shù)
SETB TR0
AA： JBC TF0，AA
DJNZ R7，AA
CPL P1.1
MOV R7,#5
SJMP AA
END
10．已知8051單片機(jī)系統(tǒng)時(shí)鐘頻率為6MHz，利用其定時(shí)器測(cè)量某正脈沖寬度時(shí)，采用哪種工作模式可以獲得最大的量程？能夠測(cè)量的最大脈寬是多少？
答：首先設(shè)置TMOD中GATE為1，以定時(shí)方式工作在模式1，外部正脈沖從外部中斷引腳引入，可獲得最大的量程。
能夠測(cè)量的最大脈寬為：131ms.
第6章習(xí)題答案
1．異步通信和同步通信的主要區(qū)別是什么？MCS-51串行口有沒(méi)有同步通信功能？
答案：
異步通信因?yàn)槊繋瑪?shù)據(jù)都有起始位和停止位，所以傳送數(shù)據(jù)的速率受到限制。但異步通信不需要傳送同步脈沖，字符幀的長(zhǎng)度不受限制，對(duì)硬件要求較低，因而在數(shù)據(jù)傳送量不很大。同步通信一次可以連續(xù)傳送幾個(gè)數(shù)據(jù)，每個(gè)數(shù)據(jù)不需起始位和停止位，數(shù)據(jù)之間不留間隙，因而數(shù)據(jù)傳輸速率高于異步通信。但同步通信要求用準(zhǔn)確的時(shí)鐘來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)送端與接收端之間的嚴(yán)格同步。
MCS-51串行口有同步通信功能。
2．解釋下列概念：
(1) 并行通信、串行通信。
(2) 波特率。
(3) 單工、半雙工、全雙工。
(4) 奇偶校驗(yàn)。
答案：
（1）并行通信：數(shù)據(jù)的各位同時(shí)進(jìn)行傳送。其特點(diǎn)是傳送速度快、效率高，數(shù)據(jù)有多少位，就需要有多少根傳輸線。當(dāng)數(shù)據(jù)位數(shù)較多和傳送距離較遠(yuǎn)時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致通信線路成本提高, 因此它適合于短距離傳輸。
串行通信：數(shù)據(jù)一位一位地按順序進(jìn)行傳送。其特點(diǎn)是只需一對(duì)傳輸線就可實(shí)現(xiàn)通信，當(dāng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)較多、距離較遠(yuǎn)時(shí)，它可以顯著減少傳輸線，降低通信成本，但是串行傳送的速度慢。
（2）波特率：每秒鐘傳送的二進(jìn)制數(shù)碼的位數(shù)稱(chēng)為波特率（也稱(chēng)比特?cái)?shù)），單位是bps（bit per second），即位/秒。
（3）單工：只允許數(shù)據(jù)向一個(gè)方向傳送，即一方只能發(fā)送，另一方只能接收。
半雙工：允許數(shù)據(jù)雙向傳送，但由于只有一根傳輸線，在同一時(shí)刻只能一方發(fā)送，另一方接收。
全雙工：允許數(shù)據(jù)同時(shí)雙向傳送，由于有兩根傳輸線，在A站將數(shù)據(jù)發(fā)送到B站的同時(shí)，也允許B站將數(shù)據(jù)發(fā)送到A站。
（4）奇偶校驗(yàn)：為保證通信質(zhì)量，需要對(duì)傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)。對(duì)于異步通信，常用的校驗(yàn)方法是奇偶校驗(yàn)法。
采用奇偶校驗(yàn)法，發(fā)送時(shí)在每個(gè)字符（或字節(jié)）之后附加一位校驗(yàn)位，這個(gè)校驗(yàn)位可以是“0”或“1”，以便使校驗(yàn)位和所發(fā)送的字符（或字節(jié)）中“1”的個(gè)數(shù)為奇數(shù)——稱(chēng)為奇校驗(yàn)，或?yàn)榕紨?shù)——稱(chēng)為偶校驗(yàn)。接收時(shí)，檢查所接收的字符（或字節(jié)）連同奇偶校驗(yàn)位中“1”的個(gè)數(shù)是否符合規(guī)定。若不符合，就證明傳送數(shù)據(jù)受到干擾發(fā)生了變化，CPU可進(jìn)行相應(yīng)處理。
3．MCS-51串行口控制寄存器SCON中SM2、TB8、RB8有何作用？主要在哪幾種方式下使用？
答案：
SM2：多機(jī)通信控制位，主要在方式1、2、3下使用；
TB8：存放發(fā)送數(shù)據(jù)的第9位，主要在方式2、3下使用；
RB8：存放接收數(shù)據(jù)的第9位或停止位，主要在方式1、2、3下使用。
4．試分析比較MCS-51串行口在四種工作方式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的基本條件和波特率的產(chǎn)生方法。
答案：
發(fā)送數(shù)據(jù)的基本條件：
方式0、1、2、3：CPU執(zhí)行一條將數(shù)據(jù)寫(xiě)入發(fā)送緩沖器SBUF的指令；
接收數(shù)據(jù)的基本條件：
方式0：用軟件使REN=1（同時(shí)RI=0）；方式1：用軟件使REN=1，一幀數(shù)據(jù)接收完畢后，必須同時(shí)滿(mǎn)足以下兩個(gè)條件：①RI=0；②SM2=0或接收到的停止位為1，這次接收才真正有效，將8位數(shù)據(jù)送入SBUF，停止位送RB8，置位RI。否則，這次接收到的數(shù)據(jù)將因不能裝入SBUF而丟失。方式2、3：軟件使REN=1，同時(shí)滿(mǎn)足以下兩個(gè)條件：① RI=0；② SM2=0或接收到的第9位數(shù)據(jù)為1（SM2=1），則這次接收有效，8位數(shù)據(jù)裝入SBUF，第9位數(shù)據(jù)裝入RB8，并由硬件置位RI。否則，接收的這一幀數(shù)據(jù)將丟失。
波特率的產(chǎn)生方法：
在方式0下，串行口的波特率是固定的，即波特率=fosc /12；在方式1、3下，串行口波特率由定時(shí)器T1的溢出率和SMOD值同時(shí)決定。相應(yīng)公式為：波特率=2SMOD×T1溢出率/32；在方式2下，串行口的波特率可由PCON中的SMOD位控制：若使SMOD=0，則所選波特率為fosc/64；若使SMOD=1，則波特率為fosc/32。即
2SMOD
64
×fosc
波特率=
5．為何T1用作串行口波特率發(fā)生器時(shí)常用模式2？若fosc=6MHz，試求出T1在模式2下可能產(chǎn)生的波特率的變化范圍。
答案：定時(shí)器T1作為波特率發(fā)生器可工作于模式0、模式1和模式2。其中模式2在T1溢出后可自動(dòng)裝入時(shí)間常數(shù)，避免了重裝參數(shù)，因而在實(shí)際應(yīng)用中除非波特率很低，一般都采用模式2。
若fosc=6MHz，T1在模式2下可能產(chǎn)生的波特率的變化范圍為：61.04 bps ～ 15625 bps。
6．簡(jiǎn)述多機(jī)通信原理。
答案：當(dāng)主機(jī)選中與其通信的從機(jī)后，只有該從機(jī)能夠與主機(jī)通信，其他從機(jī)不能與主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換, 而只能準(zhǔn)備接收主機(jī)發(fā)來(lái)的地址幀。上述要求是通過(guò)SCON寄存器中的SM2和TB8來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)主機(jī)發(fā)送地址幀時(shí)使TB8=1，發(fā)送數(shù)據(jù)幀時(shí)使TB8=0，TB8是發(fā)送的一幀數(shù)據(jù)的第9位，從機(jī)接收后將第9位數(shù)據(jù)作為RB8，這樣就知道主機(jī)發(fā)來(lái)的這一幀數(shù)據(jù)是地址還是數(shù)據(jù)。另外，當(dāng)一臺(tái)從機(jī)的SM2=0時(shí)，可以接收地址幀或數(shù)據(jù)幀，而當(dāng)SM2=1時(shí)只能接收地址幀，這就能實(shí)現(xiàn)主機(jī)與所選從機(jī)之間的單獨(dú)通信。
7．試用8051串行口擴(kuò)展I/O口，控制16個(gè)發(fā)光二極管自右向左以一定速度輪流發(fā)光，畫(huà)出電路并編寫(xiě)程序。
答案：電路如下：
程序如下：
ORG 0000H
AJMP MAIN
ORG 0023H
AJMP SBS ; 轉(zhuǎn)向串行口中斷服務(wù)程序
ORG 2000H
MAIN: MOV SCON, #00H ; 串行口設(shè)置為方式0
MOV A, #01H ; 最右邊一位發(fā)光二極管先亮
CLR P1.0 ; 關(guān)閉并行輸出，熄滅顯示
CLR P1.1
MOV SBUF,A ; 開(kāi)始串行輸出
LOOP: SJMP LOOP ; 等待中斷
SBS: INC R0
CJNE R0, #11H, DSP
MOV R0, #01H
DSP : CJNE R0, #08H, DSPR
SETB P1.1 ; 啟動(dòng)高8位并行輸出
DSPR： SETB P1.0 ; 啟動(dòng)低8位并行輸出
ACALL DELY ; 顯示延遲1s
CLR TI ; 清發(fā)送中斷標(biāo)志
RL A ; 準(zhǔn)備點(diǎn)亮下一位
CLR P1.0 ; 關(guān)閉并行輸出，熄滅顯示
CLR P1.1
MOV SBUF, A ; 串行輸出
ZDFH: RETI
DELY: MOV R2, #05H ; 延時(shí)1s子程序（fosc=6MHz）
DELY0: MOV R3, #0C8H
DELY1: MOV R4, #0F8H
NOP
DELY2: DJNZ R4, DELY2
DJNZ R3, DELY1
DJNZ R2, DELY0
RET
END
8．試設(shè)計(jì)一個(gè)8051單片機(jī)的雙機(jī)通信系統(tǒng)，串行口工作在方式1，波特率為2400bps，編程將甲機(jī)片內(nèi)RAM中40H～4FH的數(shù)據(jù)塊通過(guò)串行口傳送到乙機(jī)片內(nèi)RAM的40H～4FH單元中。
答案：
雙方約定的通信協(xié)議如下：
甲機(jī)先發(fā)送請(qǐng)求乙機(jī)接收信號(hào)“0AAH”，乙機(jī)收到該信號(hào)后，若為準(zhǔn)備好狀態(tài)，一個(gè)則發(fā)送數(shù)據(jù)“0BBH”作為應(yīng)答信號(hào)，表示同意接收。當(dāng)甲機(jī)發(fā)送完16個(gè)字節(jié)后，再向乙機(jī)發(fā)送一個(gè)累加校驗(yàn)和。校驗(yàn)和是針對(duì)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行的，即在數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，發(fā)送方對(duì)塊中的數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單求和，產(chǎn)生一個(gè)單字節(jié)校驗(yàn)字符（校驗(yàn)和），附加到數(shù)據(jù)塊結(jié)尾。在數(shù)據(jù)接收時(shí)，接收方每接收一個(gè)數(shù)據(jù)也計(jì)算一次校驗(yàn)和；接收完數(shù)據(jù)塊后，再接收甲機(jī)發(fā)送的校驗(yàn)和，并將接收到的校驗(yàn)和與乙機(jī)求出的校驗(yàn)和進(jìn)行比較，向甲機(jī)發(fā)送一個(gè)狀態(tài)字，表示正確（00H）或出錯(cuò)（0FFH），出錯(cuò)則要求甲機(jī)重發(fā)。甲機(jī)收到收到乙機(jī)發(fā)送的接收正確應(yīng)答信號(hào)（00H）后，即結(jié)束發(fā)送，否則，就重發(fā)一次數(shù)據(jù)。
甲機(jī)采用查詢(xún)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送，乙機(jī)采用中斷方式進(jìn)行數(shù)據(jù)接收。雙方約定傳輸波特率為2400bps，兩機(jī)主頻均為11.059MHz，雙機(jī)串行口都工作于方式1，查表6-2可知SMOD=0，定時(shí)器T1采用工作模式2，初值為F4H。
甲機(jī)發(fā)送子程序：
ORG 2000H
SEND: MOV TMOD, #20H ; 定時(shí)器1設(shè)為模式2
MOV TL1, #0F4H
MOV TH1, #0F4H ; 置定時(shí)器初值
SETB TR1 ; 啟動(dòng)T1
MOV SCON, #50H ; 設(shè)串行口為方式2
MOV PCON, #00H ; SMOD=0
TLLS: MOV SBUF, #0AAH ; 發(fā)送請(qǐng)求接收信號(hào)
WFS1: JBC TI, RYD1 ; 等待發(fā)送
SJMP WFS1
RYD1: JBC RI, RYD2 ; 等待乙機(jī)回答
SJMP RYD1
RYD2: MOV A, SBUF ; 接收應(yīng)答信號(hào)
XRL A, #0BBH
JNZ TLLS ; 乙機(jī)未準(zhǔn)備好，繼續(xù)聯(lián)絡(luò)
SDD1: MOV R0, #40H ; 首地址40H→R0
MOV R1, #10H ; 數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)→R1
MOV R2, #00H ; 清校驗(yàn)和寄存器
SDD2: MOV SBUF, @R0 ; 發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)
MOV A, R2
ADD A, @R0 ; 求校驗(yàn)和
MOV R2, A ; 保存校驗(yàn)和
INC R0
WFS2: JBC TI, SDD3 ; 等待發(fā)送
SJMP WFS2
SDD3: DJNZ R1, SDD2 ; 數(shù)據(jù)塊是否發(fā)送完
MOV SBUF, R2 ; 發(fā)送校驗(yàn)和
WFS3: JBC TI, RYD3
SJMP WFS3
RYD3: JBC RI, RYD4 ; 等待乙機(jī)回答
SJMP RYD3
RYD4: MOV A, SBUF
JNZ SDD1 ; 回答出錯(cuò)則重發(fā)
RET
乙機(jī)接收子程序：
ORG 2000H
RECV: MOV TMOD, #20H ; 定時(shí)器1設(shè)為模式2
MOV TL1, #0F4H
MOV TH1, #0F4H ; 置定時(shí)器初值
SETB TR1 ; 啟動(dòng)T1
MOV SCON, #50H ; 設(shè)串行口為方式2
MOV PCON, #00H ; SMOD=0
MOV R0, #40H ; 首地址40H→R0
MOV R1, #10H ; 數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)→R1
MOV 50H, #00H ; 清校驗(yàn)和寄存器
SETB 7FH
SETB 7EH ; 標(biāo)志位初始置1
SETB ES ; 允許接收中斷
SETB EA ; 開(kāi)中斷
LOOP: SJMP LOOP ; 等待中斷
中斷服務(wù)子程序：
CLR EA
CLR RI ; 清中斷
JB 7FH, RCMD ; 是請(qǐng)求接收信號(hào)嗎
JB 7EH, DATA ; 是數(shù)據(jù)塊嗎
MOV A, SBUF ; 接收校驗(yàn)和
CJNE A, 50H, ERR ; 判斷發(fā)送是否正確
MOV A, #00H
MOV SBUF, A ; 正確，發(fā)00H
WFS1: JNB TI, WFS1 ; 等待發(fā)送
CLR TI
SJMP RETN
ERR: MOV A, #0FFH
MOV SBUF, A ; 出錯(cuò)，發(fā)0FFH
WFS2: JNB TI, WFS2 ; 等待發(fā)送
CLR TI
SJMP AGAN
RCMD: MOV A, SBUF ; 接收甲機(jī)請(qǐng)求信號(hào)
XRL A, #0AAH
JZ TYDX
SJMP RETN
TYDX: MOV SBUF, #0BBH ; 發(fā)送應(yīng)答信號(hào)0BBH
WFS3: JNB TI, WFS3 ; 等待發(fā)送
CLR TI
CLR 7FH
SJMP RETN
DATA: MOV A, SBUF ; 接收數(shù)據(jù)
MOV R0, A
INC DPTR
ADD A, 50H ; 求校驗(yàn)和
MOV 50H, A&
編輯：admin 最后修改時(shí)間：2023-03-03
