单片机部分习题答案

第2章：2、CIP-51有哪些存储空间？各个存储空间的功能及寻址范围是什么？

有程序存储器、内部数据存储器、外部数据存储器、特殊功能寄存器和位寻址区五个独立的地址空间。

●程序存储器：存放程序和常数，容量为64KB，地址范围0000H-0FFFFH ●内部数据存储器：用于通用寄存器和存放数据的临时存储器，容量为256B，

地址范围00H-0FFH

●外部数据存储器：用于存放数据，容量为64KB（有4KB在芯片内部），地

址为0000-0FFFFH

●特殊功能寄存器（SFR）：提供对片内资源和外设的访问和控制，以及与外

设的数据交换，C8051F020有122个，离散分布在地址80H-0FFH中。

●位地址空间：存放位变量，进行布尔运算，容量为256位，有内部RAM的

20H-2FH（16字节，128位）和部分SFR（字节地址可以被8整除的）组成，地址范围为00H-0FFH

3、CIP-51的内部RAM空间有多少字节？它们在应用中有什么专门用途？堆栈一般应设置在什么位置？

●内部RAM有256字节

●低128B中的00H-1FH用于通用寄存器，20H-2FH既可以字节寻址也可以

位寻址，30H-7FH作一般存储器用；高128B因为与SFR地址重叠，故只能间接寻址，也作一般存储器用

●理论上堆栈可以设在内部数据存储器的任何位置，复位时堆栈指针SP为

07H，但为了避开通用寄存器和位地址空间，一般设在30H-0FFH。

5、读写内部RAM与外部RAM的数据时，使用的指令有什么区别？读程序存储器的数据的指令又有什么不同？

读写内部RAM用MOV指令；读写外部RAM用MOVX指令；读程序存储器用MOVC指令，写程序存储器用MOVX指令，但为与写外部RAM相区分，需要对相应SFR的相关位进行设置。

6、若（PSW)=0x10，则当前的R0~R7在内部RAM中有哪些单元？

由（PSW）=0x10可知RS1RS0=10，故通用寄存器R0-R7在内部RAM的0x10-0x17单元。（PSW的格式P22）

第一次作业存在的问题：

第一题：5个存储空间，有的同学写的不全，漏SFR和位寻址区；有的同学对位寻址区的寻址范围写的不对，应为0x00-0xff而非0x20-0x2f。

第三题：内部RAM每一部分的专门作用，尤其低128B要再分类说明；片内XRAM不算片内RAM；堆栈一般在0x30-0xff，而非0x30-0x7f。

第六题：部分同学不会做；要查询PSW的格式，RS1RS0的作用，P22表2-2 8、请叙述中断的响应过程。一个中断请求从提出到CPU响应最短要多长时间？如果CPU响应中断的条件全部具备，响应中断最长的时间是多少？在什么样的情况下会出现这个响应时间？

C8051F的每个系统时钟周期对中断标志采样并对优先级译码，如果允许中断响应，则置位相应的优先级状态触发器，然后执行一条硬件长调用指令，控制转移到相应的入口，清相应中断请求标志（有些需要在中断服务程序中清除，如RI、TI），接着PC压栈（但不保护PSW），将中断服务程序的入口地址送给PC，完成中断响应。

最快需要5个系统时钟周期：1个中断检测周期，4个对ISR的调用周期（LCALL）。最慢发生在CPU正在执行RETI指令的时候，需要再执行一条指令才能进入中断服务程序，而最慢的指令是DIV需要8个系统时钟周期。因此，最慢需要18个系统时钟周期：1个中断检测周期，5个执行RETI的周期，8个执行DIV指令的周期，4个对ISR的调用周期（LCALL）。

9、C8051F020单片机的外部RAM有片内和片外之分，如何实现片外的RAM？复用与非复用方式的外部RAM是什么意思？数据总线和地址总线是如何连接的？

通过外部数据存储器接口EMIF实现片外数据存储器，用并行口P0-P3或P4-P7实现数据总线和地址总线，数据线和地址线可以复用也可以非复用，由EMIOCF 控制。

复用是指数据总线和地址总线的低8位共用一组端口信号线。非复用是指数据总线和地址总线的低8位各用单独的一组端口信号线。

若用低端端口实现，复用时用P2口提供地址高8位，P3口提供地址低8位和数据线；非复用时用P1口提供高8位地址线，P2口提供地址线低8位，P3口提供数据线。若用高端端口实现，非复用则用P5、P6提供地址高、低8位，P7做数据线，复用则用P6提供地址线高8位，P7提供地址低8位和数据线。

10.什么是优先权交叉开关译码器？C8051F020单片机有多少数字I/O口？C8051F单片机的引脚与片内资源是如何对应的？

C8051F单片机没有为定时器、串行口、A/D、D/A等提供单独的引脚信号线，而是用并行口P0-P3提供，C8051F单片机允许使用部分数字和模拟外设，没有用到的就不用分配引脚信号，因此内部提供了一个优先交叉开关译码电路，实现P0-P3和这些资源的可编程连接，这就是优先交叉开关译码器。

C8051F单片机有64位数字I/O端口。其中P0-P3可以按照优先交叉开关译码的方式为片内资源分配引脚，用端口I/O交叉开关寄存器XBR0-XBR2实现。

11、假如一个单片机应用系统中要用到的资源位UART0、SMBus、SPI、和CP0分配端引口（共9个引脚）。另外将外部存储器解耦配置为复用方式并使用低端口。同时还将P1.2、P1.3、P1.4配置为模拟输入，以便用ADC1测量加在这些引脚上的电压。试用Config软件进行优先权交叉开关译码器的配置，写出配置步骤，配置XBR0~XBR2等相关SFR的值。

（1）按UART0EN=1（XBR0.2）、SMB0EN=1（XBR0.0）、SPI0EN=1（XBR0.1）、CP0E=1（XBR0.7）、EMIFLE=1（XBR2.1）设置XBR0、XBR1、XBR2得XBR0=0x87、XBR1=0x00、XBR2=0x02；

（2）存储器接口配置为复用方式并使用低端口，有PTRSEL=0（EMIOCF.5）、EMD2=0（EMIOCF.4）；

（3）P1.2～P1.4配置为模拟输入方式有：P1MDIN=0xe3；

（4）设置XBARE=1使能交叉开关，则XBR2=0x42。UART0优先级最高，P0.0、P0.1分配给TX0、RX0；SPI优先权次之，P0.2～P0.4分配给SCK、MISO、MOSI、P0.5～P0.7分配给ALE、/RD、/WR、P1.0分配给NSS；下一个优先的是SMBUS，P1.1分配给SDA、P1.2～P1.4做模拟量输入，跳过，P1.5分配给SCL；再下面的优先权是CP0，P1.6分配给CP0；

（5）UART0的TX0（P0.0）、ALE（P0.5）、/RD（P0.6）、/WR（P0.7）的输出设置为推挽方式，P0MDOUT=0xe1；（6）P2、P3设置为推挽方式P2MDOUT=0xff、P3MDOUT=0xff；

（7）P1设置为漏极开路方式，并禁止3个模拟输入的输出驱动：P1MDOUT=0x00、P1=0xff。

13、8051F单片机进入空闲方式时，单片机的振荡器是否工作？采用何种方法能使单片机退出空闲方式？

工作。复位或中断。

14、C8051F020有几个复位源，分别是什么？自己的项目中最常使用的是什么复位源？

7个：上/电复位、外部/RST引脚复位、外部CNVSTR信号复位、软件命令复位、比较器0复位、时钟丢失检测器复位、WatchDog超时复位。

15、再简单的试验程序中，如果看门狗定时器复位不使用，该如何禁用？

向WDTCN写入0xDE后，4个系统时钟周期内再写入0xAD。该过程不应被中断。C51代码：

EA=0; //禁止中断