《单片机原理及应用》部分习题答案

《单⽚机原理及应⽤》部分习题答案
《单⽚机原理及应⽤》习题参考答案
主编：⽥亚娟
编写组：单⽚机原理及应⽤精品课程组
单位：⼴东松⼭职业技术学院电⽓⼯程系⽇期：2008年12⽉
第1章绪论
1-1.（1）9AH，154；6.375，6.6H
（2）1100.011B，0C.6H；0111111.111B，7F.EH
（3）10110111B，183；1111101111.1000B；1007.5
1-2.（1）[+1101110]原＝[+1101110]反＝[+1101110]补＝01101110
（2）[-1111111]原＝11111111 [-1111111]反＝10000000 [-1111111]补＝10000001 （3）[+1010111]原＝[+1010111]反＝[+1010111]补＝01010111
（4）[-1000000]原＝11000000 [-1000000]反＝10111111 [-1000000]补＝11000000 1-3.（1）（0100 0111）BCD（2）（0110 1000）BCD
（3）（0001 1001 1000 0110. 0111）BCD （4）（0001 1001 0110 1001）BCD
1-4~1-7略。

第2章MCS-51单⽚机的结构和原理
2-1~2-2、2-4~2-5、2-7、2-9～2-13、略。

2-3. 答：程序状态标志寄存器PSW是⼀个8位可编程并可按位寻址的专⽤寄存器，⽤来存放当前指令执⾏结果的有关状态信息，位于特殊功能寄存器区，地址是0D0H。

其各位定义如下：
CY（PSW.7）：进位标志。

累加器A的最⾼位有进位或借位时，硬件⾃动使该位置位（即CY=1），否则该位清零。

AC（PSW.6）：辅助进位标志。

当进⾏加法或减法操作时，若累加器的D3位向D4位有进位或借位时，则硬件⾃动将其置位，否则该位清零。

F0（PSW.5）：⽤户通⽤状态标志。

⽤户可对该位置位或清零，也可⽤软件测试该位的状态以控制程序的流向。

RS1（PSW.4）和RS0（PSW.3）：⼯作寄存器组选择控制位，⽤户通过指令对RS1和RS0的状态设置，可以选择相应的⼯作寄存器组。

OV（PSW.2）：溢出标志。

当有符号数加法或减法运算结果超出（-128～+127）范围时，说明计算结果已经溢出，此时该位将由硬件⾃动置位（即OV=1），否则清零。

PSW.1：保留位。

也可作为⽤户⾃⾏定义的状态标志位，其⽤法与PSW.5相同。

P（PSW.0）：奇偶标志位。

每个指令周期由硬件按累加器A中值为“1”的个数的奇偶性⾃动置位或清零。

若A中有奇数个“1”，则P置位，否则清零。

2-6. 答：不能。

因为在这种情况下，系统要进⾏扩展ROM。

P0⼝和P2⼝作为专⽤
端⼝使⽤。

P0⼝分时作为低8位地址的输出⼝和数据输⼊输出⼝。

P2⼝作为⾼8位地址输出⼝。

2-8. 答：00H~7FH为8051的⽚内RAM的空间。

①00H~1FH是通⽤寄存器区，共32个单元分成0，1，2，3四个区，每个区的8个单元都⽤R0~R7来表⽰。

②20H ~2FH 共16个单元是位寻址区，每个单元的每⼀位都有它⾃⼰的位地址。

③30H~7FH是堆栈和数据缓冲区。

可⽤来对运算结果等中间数据暂时保存和有关的数据堆栈。

第3章MCS-51单⽚机的指令系统
3-1~3-5略
3-6. E5 30 MOV A，30H （A）←（30H）
74 42 MOV A，#42H （A）←
85 38 74 MOV 74H，38H (74H)←(38H)
78 50 MOV R0，#50H (R0)←50H
26 ADD A，@R0 (A)←(A)+((R0))
D2 12 SETB 12H (12H)←01H
3-7. MOV A，30H ；直接寻址⽅式，将内部RAM的30H单元的内容传送
；给累加器A
MOV A，#30H ；⽴即寻址⽅式，将⽴即数30H传送给累加器A
MOV 31H，R0 ；寄存器寻址⽅式，将寄存器R0的内容传送到31H单元MOV 31H，@R0 ；寄存器间接寻址，将寄存器R0所指的地址单元的内容
；传送到31H
3-8.（1）R0的内容送R1。

MOV A, R0
MOV R1，A
（2）外部RAM 40H单元的内容送内部RAM 40H单元。

MOV R0，#40H
MOVX A，@R0
MOV 40H，A
（3）外部RAM 7E00H单元内容送内部RAM R0。

MOV DPTR，#7E00H
MOV A，@DPTR
MOV R0，A
（4）外部ROM 7E00H单元内容送内部RAM 20H单元。

MOV DPTR，#7E00H
MOV A，#00H
MOVC A，@A+DPTR
MOV 20H，A
（5）外部ROM 7E00H单元内容送外部RAM 20H单元。

MOV DPTR，#7E00H
MOV A，#00H
MOVC A，@A+DPTR
（6）外部RAM 2000H单元内容送外部RAM 1000H单元。

MOV DPTR，#2000H
MOVX A，@DPTR
MOV DPTR，#1000H
MOVX @DPTR，A
3-9. （R0）=42H，（42H）=08H，（A）=80H，（50H）=80H
3-10. MOV A，#192
ADD A，#88H
MOV 30H，A
MOV A，#00H
ADDC A，#00H
MOV 31H，A
3-11. A=57H Cy=1；A=3BH Cy=0
3-12. （20H）=00H （A）=00H Cy=1；
取消DA后：（20H）=9AH （A）=9AH Cy=0 3-13. rel=0F75H-0F46H=2FH 3-14. 与操作结果为：00H
或操作结果为：FFH
异或操作结果：FFH
3-15. C=1 P1=BBH P3=3CH
第4章MCS-51单⽚机的程序设计
4-1. ORG 0000H
CLR C
MOV A，50H
MOV B，#10
MUL AB
MOV 53H，B
ADD A，51H
MOV 52H，A
MOV A，53H
ADDC A，#0
MOV 53H，A
END
4-2. ORG 0000H
MOV R7，#30
MOV R3，#71H
MOV R0，#20H MAIN：MOV A，@R0 JB ACC.7，MAIN1
INC R6
MOV R1，R4
MOV @R1，A
AJMP LOOP
MAIN1：INC R5
MOV R1，R3
MOV @R1，A LOOP：DJNZ R7，MAIN MOV 50H，R6
MOV 70H，R5
END
4-3. ORG 0000H
CLR C
MOV R7，#4
MOV R6，#3
MOV R0，#DATA+4
MOV R1，#DATA
MOV A，@R0
JNB ACC.7，END0
LP：MOV A，@R1
CPL A
MOV @R1，A
INC R1
DJNZ R7，LP
MOV A，@R0
SETB ACC.7
MOV @R0，A
MOV R1，#DATA
MOV A，@R1
ADD A，#1
ADDC A，#0
MOV @R1，A
DJNZ R6，LP1
END0：SJMP $
END
4-4. ORG 0000H
MAIN：MOV DPTR，#4000H MOV R7，#50
CLR A
LOOP：MOVX @DPTR，A INC DPTR
DJNZ R7，LOOP
END
4-5. ORG 0000H
CLR C
MOV R0，#DA TA0
MOV A，@R0
JZ MAIN0
JNB ACC.7，MAIN1
SUBB A，#5
SJMP MAIN0
MAIN1：ADD A，#5
MAIN0: MOV DA TA2，A END
4-6. ORG 0000H
MAIN：MOV R0，#55H MOV A，60H
CLR C
SUBB A，#30H
JC MAIN1
MOV A，60H
SUBB A，#3AH
MAIN1：MOV 62H，R0
END
4-7. ORG 0000H
STADA DATA 20H
SLANG DA TA 1FH CMCRQ：MOV R0，#STADA MOV B，#00H
CRLP1：MOVX A，@40
CJNE A，#0DH，CRNEXT
MOV SLANG，B
SJMP $
CRNEXT：INC B
INC R0
SJMP CRLP1
END
4-8. ORG 0000H
MAIN：MOV R0，#20H
LOOP：CJNE @40，#20H，NKG
INC R0
SJMP LOOP
NKG：MOV 95H，R0
END
4-9. ORG 0000H
DATA EQU 30H
MAIN：MOV A，DA TA
ADD A，DA TA
MOV R2，A
ADD A，#06H
MOVC A，@A+PC
XCH A，R2
ADD A，#03H
MOVC A，@A+PC
MOV R3，A
RET
4-10. ORG 0000H MAIN：MOV R0，#40H MOV A，@R0
ANL A，#0FH
MOV B，A
INC R0
MOV A，@R0
ANL A，#0FH
SWAP A
ORL A，B
INC R0
MOV @R0，A
END
4-11. ORG 1000H DATA1 EQU 40H
DATA2 EQU 2000H MAIN：MOV R1，#14H MOV R0，#DATA1 MOV DPTR，#DA TA2 NEXT：MOV A，@DPTR XCH A，@R0
MOVX @ DPTR ，A
INC R0
INC DPTR
DJNZ R1，NEXT
SJMP $
END
4-12. ORG 1000H DATA1 EQU 40H
DATA2 EQU 2000H MAIN：MOV R1，#32H MOV R0，#DATA1 MOV DPTR，#DA TA2 NEXT：MOV A，@R0
INC R0
INC DPTR
DJNZ R1，NEXT
SJMP $
END
4-13. 平⽅表的⼀个数据占2个字节
ORG 0000H
MAIN：ADD A，A
PUSS ACC
MOVC A，@A+DPTR
MOV R7，A
POP A
INC A，
MOVC A，@A+DPTR
MOV R6，A
SJMP $
TAB：DB 00，00，00，01，00，04，00，09，00，16H，······
DB ······04H，00
END
4-14~4-15略。

第5章中断系统及定时/计数器
题5-1~5-8答案略
5-9. 出租车计价器计程⽅法是车轮每运转⼀圈产⽣⼀个负脉冲，从外部中断（P3.2）引脚输⼊，⾏驶⾥程为轮胎周长×运转圈数，设轮胎周长为2 m，试实时计算出租车⾏
驶⾥程（单位⽶），数据存32H、31H、30H。

编程如下：
ORG 0000H
LJMP STA T
ORG 0003H
LJMP INT
ORG 0100H
STA T：MOV SP，#60H
SETB IT0
MOV IP，#01H
MOV 31H，#0
MOV 32H，#0
LJMP MAIN ；转主程序，MAIN主程序可以处理循环显⽰等任务。

ORG 0200H ；中断服务⼦程序⾸地址
INT：PUSH Acc
PUSH PSW
MOV A，30H
ADD A，#2
MOV 30H，A
CLR A
ADDC A，31H
MOV 31H，A
CLR A
ADDC A，32H
MOV 32H，A
PUSH PSW
PUSH Acc
RETI
程序如下：
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 0003H
LJMP EXTER
ORG 1000H
MAIN：SETB IT0
SETB EX0
SETB EA
LOOP：AJMP LOOP
ORG 1050H ；中断程序⼊⼝
EXTER：MOV R2，#0FFH
MOV A，#01H
FLASH：RR A
MOV R7，#0FFH；定时
LOOP2：NOP
NOP
DJNZ R6，LOOP2
DJNZ R7，LOOP1
MOV P1， A
DJNZ R2，FLASH
RETI
END
5-11. 思路：根据要求，四个故障相当四个中断源，可利⽤中断查询⽅法，将四个中断源归结为⼀个中断请求，同时四个故障信号引到P1⼝的四个输⼊端，然后在中断程序中查询P1⼝，确定是哪⼀个故障申请的中断。

电路如下图所⽰。

⼀旦发⽣故障，单⽚机必须响应中断，因此，该中断必须设置成最⾼级中断。

在中断程序中可以显⽰故障信息。

扩展4个外中断源电路如下图所⽰。

主程序和中断服务程序如下：
ORG 0000
AJMP ZCX1
NOP
ORG 0013H
AJMP INT1
NOP
ORG 0100H
ZCX1：MOV SP，#30H
MOV IP，#04H
CLR IT1
SETB EA
SETB EX1
ZCX2：其他处理程序
AJMP ZCX2
ORG 0200H
INT1：PUSH PSW
PUSH ACC
MOV A，P1
ANL A，#0FH
JNB ACC0，X1
ACALL XY1
X2JNB：ACC2，X3
ACALL XY3
X3：JNB CC3，X4
ACALL XY4
X4：POP ACC
POP PSW
RETI
XY1：OC处理⼦程序(略)
RET
5-12~5-17略。

第6章单⽚机串⾏通信及接⼝
6-1~6-3略。

6-4. 串⾏⼝的⽅式控制字SCON＝50H，允许接收，T1⼯作⽅式控制字TMOD＝20H；
f=11.0592 MHz，串⾏⼝⼯作于⽅式1，波特率为4800 bps，查表6-2若晶振频率
OSC
可得T1计数初值为TH1＝TL1＝0FAH，此时SMOD＝0，所以PCON＝00H。

6-5. 设计双机通信系统如下：设甲、⼄两进⾏通信、波特率为2400，晶振均为11.0592MHz。

甲机将⽚外RAM的
3400H~34FFH的数据块通过串⾏⼝传送给⼄机，发送数据前将数据块长度发给⼄机，当数据发送完向⼄机发送⼀个累加校验和。

⼄机接收将数据放在⽚外RAM的4400~44FFH单元中，同时进⾏累加和校验，如果和甲机发送的累加和⼀致，发数
据“00H”表⽰接收正确，如果不⼀致，发数据“FFH”，甲⽅再重发。

解：（1）T1计数初值：两机晶振为11.0592MHz，波特率为2400，T1⼯作在定时器⽅式2，查表6-2可得
TH1=TL1=0F4H，PCON寄存器的SMOD位为0。

（2）约定R7作为数据长度计数器，计数256个字节。

采⽤减1计数，初值取0，R6作为累加和寄存器。

甲机发送程序：
TRT：MOV TMOD，#20H
MOV TH1，#0F4H
MOV TL1，#0F4H
SETB TR1
MOV SCON，#50H
RPT：MOV DPTR，#3400H
MOV R7，#00H
MOV R6，#00H
MOV SBUF，R7
LOOP1：JBC TI，L00P2
AJMP LOOP1
LOOP2：MOVX A，@DPTR
ADD A，R6
MOV R6，A
INC DPTR
LOOP4：JBC TI，LOOP3
AJMP LOOP4
LOOP3：DJNZ R7，LOOP2
MOV SBUF，R6
MOV R6，#00H
LOOP6：JBC TI，LOOP5
AJMP LOOP6
LOOP5：JBC RI，LOOP7
AJMP LOOP5
LOOP7：MOV A，SBUF
JZ LOOP8
AJMP RPT
LOOP8：RET
⼄机接收程序：
⾸先接收数据长度，然后接收数据，当接收256字节后，接收校验码，进⾏累加和校验，数据传送结束时，向甲机发送⼀个状态字节，表⽰传送正确或出错。

RSU：MOV TMOD，#20H
MOV TH1，#0F4H
MOV TL1，#0F4H
SETB TR1
MOV SCON，#50H
DPT：MOV DPTR，#4400H
LOOP0：JBC RI，L00P1
AJMP LOOP0
LOOP1：MOV A，SBUF
MOV R7，A
MOV R6，#00H
WTD：JBC RI，LOOP2
AJMP WTD
LOOP2：MOV A，SBUF
MOVX @DPTR，A
INC DPTR
ADD A，R6
DJNZ R7，WTD
LOOP5：JBC RI，LOOP4
AJMP LOOP5
LOOP4：MOV A，SBUF
XRL A，R6
MOV R6，#00H
JZ LOOP6
MOV SBUF，#0FFH
LOOP8：JBC TI，LOOP7
AJMP LOOP8
LOOP7：AJMP DPT
LOOP6：MOV SBUF，#00H
LOOP9：JBC TI，LOOP3
AJMP LOOP9
LOOP3：RET
6-6. 电路图如下图所⽰，串⾏⼝处于⽅式0条件下发送数据。

程序如下：
ORG 2000H
MOV SCON，#00H
MOV A，#0FFH
MOV SBUF，A
LOOP：JNB TI，LOOP
CLR TI
ACALL DEL
CPL A
MOV SBUF，A
SJMP LOOP
DEL：MOV R5，#10
DEL0：MOV R6，#200
DEL1：MOV R7，#248
NOP
DEL2：DJNZ R7，DEL2
DJNZ R6，DEL1
DJNZ R5，DEL0
RET
END
第7章单⽚机系统扩展
略。

第8章A/D和D/A转换的接⼝技术
8-1～8-6、8-8、8-9、8-10、8-13~8-15略。

8-7. ⽤8031和DAC0832设计⼀个周期和幅值可调的锯齿波、三⾓波和阶梯波的波形发⽣器。

要求画出电路图并编程。

答：见下图
程序如下：
1）程序1：
DA_ADR EQU 7FFFH ;DA的地址
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 0100H
MAIN: MOV DPTR,#DA_ADR ;DA的地址CLR A
LOOP: MOVX @DPTR,A
INC A
CJNE A,#0FFH,LOOP
SJMP MAIN
END
2）程序2：
0.02S
DA_ADR EQU 7FFFH ;DA的地址
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 0100H
MAIN: MOV DPTR,#DA_ADR ;DA的地址
CLR A
LOOP: MOVX @DPTR,A
INC A
ACALL DEL
CJNE A,#0FFH,LOOP
L1: MOVX @DPTR,A
DEC A
ACALL DEL
CJNE A,#0,L0
SJMP MAIN
DEL:MOV R7,#5
DJNZ R7,$
RET
END
3）程序3：
图中Δt=0.1ms，ΔV=10，阶梯波级数为10级。

DA_ADR EQU 7FFFH ;DA的地址
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 0100H
MAIN: MOV DPTR,#DA_ADR ;DA的地址CLR A
MOV R7,#5
LOOP: MOVX @DPTR,A
ACALL DEL
ADD A,#51
DJNZ R7,LOOP
SJMP MAIN
DEL:MOV R6,#5
L1:MOV R5,#255
DJNZ R5,$
DJNZ R6,L1
RET
END
8-11. 答：在启动A/D转换指令“MOVX @DPTR，A”中，A中数据写到ADC0809的三态输出锁存缓冲器，A中的数据是什么都⽆所谓，因为这时数据输出允许信号⽆效，三态输出锁存缓冲器对外呈⾼阻状态。

DPTR中的地址包含了选中转换模拟量的模拟通道和START信号。

作⽤是使STAET信号有效从⽽启动A/D转换器进⾏转换，并同时使EOC信号为低电平表⽰转换开始。

读转换信号指令“MOVX A，@DPTR”中，DPTR中的地址包含了选中转换模拟量的模拟通道和OE信号。

作⽤是使OE信号有效从⽽使数据经过三态输出锁存缓冲器输出，数据出现在数据总线上。

8-12. 答：程序如下;
ORG 0000H
ORG 0003H
LJMP INT0
ORG 0030H ；主程序
MAIN：DATA EQU 30H
MOV R0，#DATA；设⽴数据存储区指针
MOV R2，#08H ；设置8路采样计数值
SETB IT0 ；设置外部中断0为边沿触发⽅式
SETB EA ；CPU开放中断
SETB EX0 ；允许外部中断0中断
MOV DPTR，# 0BFFFH ；送⼊⼝地址并指向INT0
LOOP: MOVX @DPTR，A ;启动A/D转换，A的值⽆意义
HERE：SJMP HERE ；等待中断IN0
ORG 0100H ；中断服务程序
INT0：MOVX A，@DPTR；读取转换后的数字量
MOV @R0，A ；存⼊⽚内RAM单元
DEC DPL ；指向下⼀模拟通道
INC R0 ；指向下⼀个数据存储单元
DJNZ R2，NEXT ；8路未转换完，则继续
CLR EA ；已转换完，则关中断
IN0 IN7
CLR EX0 ；禁⽌外部中断0中断
SJMP L1
NEXT ：MOVX @DPTR ，A ；再次启动A/D 转换
L1：RETI ; 中断返回
END
第9章单⽚机系统的⼯程设计
9-1~9-4略
9-5.（1）单相四拍⽅式，步间软件延时10 ms ，连续正转。

ORG 0000H AJMP START ORG 0030H
START ：MOV A ，#0EEH LOOP ： MOV P1， A
ACALL DELAY RL A AJMP LOOP DELAY ：MOV R6，#45 DL2： MOV R5，#54 DL1： DJNZ R5，DL1 DJNZ R6，DL2 RET END
（2）双相四拍⽅式，步间软件延时10 ms ，连续反转。

ORG 0000H AJMP START ORG 0030H。