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
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。

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
WDTCN=0xDE;WDTCN=0xAD;EA=1;//允许中断 第三章：
1、片外RAM 从1000H~10FFH 单元有一数据块，用汇编语言编写程序将其传送到片外RAM 的2500H 单元开始的区域中。

$INCLUDE(C8051F020.INC)
org0000h movdptr,#1000h
movr2,#256（movr2,#0） movr3,#25h movr4,#00h loop:movxa,@dptr
pushdph pushdpl 或者 movdph,r3 movdpl,r4 movx@dptr,A popdpl popdph incdptr incr4 djnzr2,loop sjmp$ end
3、用汇编语言编写将累加器A 的一位十六进制数（A 的高4位为0）转换为ASC II 码的程序，转换结果仍存放在累加器A 中，要求用查表和非查表两种方式实现。

ADDA ，#30H
CJNEA ，#3AH ，CONT CONT ：JNCADD7
JMPEXIT
ADD7：ADDA ，#7 $INCLUDE(C8051F020.INC) org0000h movdptr,#1000h movEMIOCN,#25H movr2,#0H movr0,#00H loop:movxa,@dptr movx@r0,a incdptr incr0 djnzr2,loop sjmp$ end
ORG0000H SJMPMAIN ORG0100H MAIN:MOVR4,#0
MOVDPL,#0 NEXT:MOVDPH,#10H
MOVXA,@DPTR MOVDPH,#25 MOVX@DPTR,A INCDPL DJNZR4,NEXT （CJNEDPL,#0,NEXT ）
SJMP$
END ；若两个区域的低8位地址不同，该方法不可以
END
4、用汇编语言编程实现函数，设x的值存放在片内RAM的35H单元，y的值存放在片内RAM的36H单元。

y=x+1,x>10;0,5<=x<=10;-1,x<5
MOVA,35H;取x
CJNEA,#11,NEXT1;与11比较，不等于11，转NEXT1
NEXT1:JNCNEXT2；大于等于11，转NEXT2
CJNEA,#5,NEXT3；小于11，再与5比较，不等于5转NEXT3
NEXT3:JNCNEXT4;无借位（大于等于5），转NEXT4
MOVA,#-1；小于5
AJMPNEXT5
NEXT4:MOVA,#0；5到10之间AJMPNEXT5
NEXT2:ADDA,#1；大于10 NEXT5:MOV36H,A
SJMP$
END
或（同学作业）：
XEQU35H
YEQU36H
ORG0000H
AJMPSTART
ORG0100H START:MOVA,X
CLRC
SUBBA,#05H
JNCNEXT
MOVY,#0FFH
AJMPDONE
NEXT:MOVA,X
CLRC
SUBBA,#0BH
JNCNEXT1
MOVY,#00H
AJMPDONE
NEXT1:MOVA,X 补充：符号函数
MOVA,35H
JZDONE
JNBACC.7,POSI
MOVA,#-1(0FFH)
SJMPDONE POSI:MOVA,#1 DONE:MOV36H,A
SJMP$
END
或
MOVA,35H
JZDONE
MOVR0,#0FFH
JBACC.7,NEG
MOVR0,#01H NEG:MOVA,R0 DONE:MOV36H,A
SJMP$
END
MOVY,A DONE:SJMPDONE END
6、用汇编语言编写程序，将R0中的8位二进制数的各位用其ASC II 码表示，结果保存到片内RAM 的30H 开始的单元中。

MOVR1，#30H MOVR7，#8 MOVA ，R0
NEXT:RLCA
JC0NE
MOV@R1,#30H JMPEXIT 或者
ONE:MOV@R1,#31H EXIT:INCR1
DJNZR7,NEXT SJMP$ END
11、用汇编语言编程求两个无符号数据块中最大值的乘积。

数据块的首地址分别为片内RAM 的60H 和70H ，每个数据块的第一字节用来存放数据块的长度。

结果存入片内
MOVR0,#60H ACALLMAX
MOVB,A ；第一个数据块最大值 MOVR0,#70H ACALLMAX
MULAB ；两个数据块最大值相乘 MOV5FH,B MOV5EH,A SJMP$
MAX:MOVA,@R0；数据块长度
DECA MOVR7,A INCR0
MOVA,@R0；第一个数据
LOOP:CLRC
MOVB,A $INCLUDE(C8051F020.INC) XDATA30H YEQU20H ORG0000H AJMPSTART ORG0100H START:MOVDPTR,#TAB
MOVSP,#3FH MOVR1,#X MOVY,#00H MOVA,R0
LOOP:MOVB,02H DIVAB PUSH ACC MOVA,B
MOVCA,@A+DPTR MOV@R1,A POP ACC INCR1 INCY JNBY.3,LOOP SJMP$
TAB?:DB ‘0’,’1’
END
MOVA,@R0
SUBBA,B；两个比较，也可以用CJNE实现
JNCNEXT
MOVA,B
SJMPNEXT1
NEXT:ADDA,B
NEXT1:DJNZR7,LOOP（下一行）RET
第4章：
5．利用C8051F020单片机的T0计数，每计10个脉冲，P1.0取反一次，试用查询和中断两种方式编程。

确定工作方式，计算初值：选方式2计数方式，初值=256-10=246=0xf6;
查询方式程序：
sbitP1_0=P1^0;
voidmain(void)
{
//关看门狗
WDTCN=0xde;
WDTCN=0xad;
//配置交叉开关
XBR1=0x02;//允许T0外部输入
XBR2=0x40;//使能交叉开关
//初始化定时器0
TMOD=0x06;//方式2计数
TL0=OxF6；
TH0=OxF6；
TR0=1；//启动T0
While(1)
{
While(!TF0);//等待计数溢出
TF0=0;
P1_0=!P1_0;
}
}
中断方式程序：sbitP1_0=P1^0; voidmain(void)
IE|=0x82；//允许T0中断
While(1);//等待中断
}
//关看门狗 WDTCN=0xde; WDTCN=0xad; //配置交叉开关
XBR1=0x02;//允许T0外部输入 XBR2=0X40; //初始化定时器0
TMOD=0x06;//方式2计数 TL0=OxF6； TH0=OxF6； TR0=1；//启动T0
8．在C8051F020单片机中，已知系统时钟频率为12MHz ，编写程序使P1.0和P1.1分别输出周期为2ms 和50μs 的方波。

解：P1.0和P1.1分别每1ms 和25μs 取反一次即可。

选T0方式1定时25μs ，每溢出40次P1.0取反一次。

初值计算：由P157公式：10212
N
osc T M T TC f -=-
⨯（）
，选T0M=0得：a=2
16-25=65511=0xffe7;
程序：
sbitP1_0=P1^0; sbitP1_1=P1^1; intcount=40; voidmain(void) {
//关看门狗 WDTCN=0xde; WDTCN=0xad; //使能交叉开关 XBR2=0x40; //初始化定时器0
TMOD=0x01;//方式1定时 TL0=0xe7； TH0=0xff ；
IE|=0x82；//允许T0中断 TR0=1；//启动T0
}
voidT0_ISR(void)interrupt1 {
TL0|=0xe7； TH0=0xff ； P1_0=!P1_0; Count--;
If(Count==0){P1_1=!P1_1;Count=40;} }
15．当C8051F020的串行口工作在方式2、3时，它的第9数据位可用作“奇偶校验位”进行传送，接收端用它来核对接收到的数据正确与否。

试编写串行口方式2带奇偶校验的发送和接收程序。

解：发送程序： voidsend(charch) {
ACC=ch; TB80=P; SBUF0=ch; While(!TI0); TI0=0; }
接收程序： charreceive(void) {
While(!RI0); RI0=0;
ACC=SBUF0; If(RB80==P)returnch; }
16. 设甲乙两机采用UART0方式1通信，波特率为4800，甲机发送0、1、2…、1FH ，乙机接受并存放在内部RAM 以20H 为首地址的单元，试用查询和中断两种方式编写甲、乙两机的程序（系统时钟为12MHz) 设利用T1工作在定时方式2（自动重装初值）提供波特率，T1M=0（按振荡器12分频）计数，SMOD0=0，T1初值计算如下：
X=256－波特率）
（⨯⨯⨯-32122)11(0M T SMOD SYSCLK =256-4800
32121012)10(6⨯⨯⨯-=250=FAH
unsignedchar xdata tbuf[]={0x0,0x1,…,0x1f}; voidmain(void)
{
unsignedchari;
unsignedchar xdata*p=tbuf;
XBR0=0x04;//配置交叉开关
XBR2=0x40;
P0MDOUT|=0x01；//TX0(P0.0)为推挽输出方式
TMOD=0x20; //初始化并启动T1
T H1=0xfa;
T L1=0xfa;
T R1=1;
S CON0=0x40; //UART0初始化
f or(i=0;i<32;i++)
{
SBUF0=*p; //一字节送发送SBUF0
p++;
while(!TI0); //等待发送完成
TI0=0;
}
}
查询方式接收程序：
#include<c8051f020.h>
voidmain(void)
{
u nsignedchari;
chardata*p; //发送数据块地址指针
XBR0=0x04;//配置交叉开关
XBR2=0x40;
P0MDOUT|=0x01；//TX0(P0.0)为推挽输出方式
TMOD=0x20; //初始化并启动T1
T H1=0xfa;
T L1=0xfa;
T R1=1;
S CON0=0x50; //UART0初始化,允许接收
f or(i=0;i<32;i++)
{
while(!RI0); //等待UART0接收一个字符
RI0=0;
*p=SBUF0; //放入接收缓冲区
p++;
}
}
……参考P195例4.7
正弦波发生器程序：DAC0输出更新发生在写DAC0H时：
#include<c8051f020.h>
#include<math.h>
sfr16DAC0=0xd2
voiddac0_init(void);
voidmain(void)
{
uninsignedinti;
floatx,y;
WDTCN=0xde;//关看门狗
WDTCN=0xad;
dac0_init();//DAC0初始化
while(1)
{
for(x=0;x<(2*3.14159);x+=0.1)
{
//12位DAC的数字容量为4K（0-0FFFH），y的值最大为4096
y=2048*(sin(x)+1);
DAC0=y;//设置待转换的值并启动DA转换
for(i=0;i<=200;i++);//延时可改变正弦波的周期
}
}
}
voiddac0_int(void)
{
REF0CN=0x03;
}
方波输出：定时器T3溢出时DAC更新。

#include<c8051f020.h>
sfr16TMR3RL=0x92;
srf16DAC0=0xd2;
#defineSYSCLK2000000
voidTimer3_Init(intcounts);
voidTimer3_ISR(void);
voidDAC_Init(void);
voidmain(void)
{
unsignedinti;
WDTCN=0xde;//关看门狗
WDTCN=0xad;
Timer3_Init(SYSCLK/12/5);
DAC_Init();
EA=1;
while(1)
{
DAC0L=0xf0;//设置待转换的值0FF0H
DAC0H=0x0f;
for(i=0;i<100；i++);
DAC0L=0x0;//设置待转换的值0000H
DAC0H=0x0;
for(i=0;i<100；i++);
}
}
voidDAC_init(void)
{
REF0CN=0x03;//内部偏压发生器和电压基准缓冲器工作DAC0CN|=0x88;//使能DAC0，T3溢出时更新
}
voidTimer3_Init(intcounts)
{
TMR3CN=0x00;//SYSCLK/12作为时基
TMR3RL=-counts;//重载值
TMR3=0xffff;//立即重载
EIE2|=0x01;//允许T3中断
TMR3CN=0x04;//启动T3
}
voidTimer3_ISR(void)
{
TMR3CN&=~(0x80);//清TF3
}
实验2：查表实验
$INCLUDE(C8051F020.INC)
org0000h
movdptr,#table
mova,#3
rla
movr1,a
movca,@a+dptr
pushdph
pushdpl
movdptr,#2000h
movx@dptr,a
popdpl
popdph
incdptr
mova,r1
movca,@a+dptr
movdptr,#2001h
movx@dptr,a
l1:sjmpl1
table:dw8000h,8001h,8002h,8003h end
或：MOVA,#3
CALLSEARCH
MOVDPTR,#2000H
MOVA,R2
MOVX@DPTR,A
MOVA,R3
INCDPTR
MOVX@DPTR,A
SJMP$ SEARCH:MOVDPTR,#table RLA
MOVB,A
MOVXA,@A+DPTR MOVR2,A MOVA,B
INCA MOVXA,@A+DPTR MOVR3,A RET
table:dw8000h,8001h,8002h,8003h END。