单片机课后习题

第一章

1. 给出下列有符号数的原码、反码和补码(假设计算机字长为8位)。

+45 -89 -6 +112

答：【+45】原=00101101，【+45】反=00101101，【+45】补=00101101 【-89】原=11011001，【-89】反

=10100110，【-89】补=10100111 【-6】原=10000110，【-6】反=11111001，【-6】补=11111010 【+112】原=01110000，【+45】反=01110000，【+45】补=01110000 2. 指明下列字符在计算机内部的表示形式。AsENdfJFmdsv120

答:41H 73H 45H 4EH 64H 66H 4AH 46H 6DH 64H 73H 76H 31H 32H 30H

10. 什么是单片机？

答：单片机是把微型计算机中的微处理器、存储器、I/O接口、定时器/计数器、串行接口、中断系统等电路集成到一个集成电路芯片上形成的微型计算机。因而被称为单片微型计算机，简称为单片机。

11. 单片机的主要特点是什么？答：主要特点如下：

1) 在存储器结构上，单片机的存储器采用哈佛(Harvard)结构 2) 在芯片引脚上，大部分采用分时复用技术

3) 在内部资源访问上，采用特殊功能寄存器(SFR)的形式 4) 在指令系统上，采用面向控制的指令系统

5) 内部一般都集成一个全双工的串行接口 6) 单片机有很强的外部扩展能力

12. 指明单片机的主要应用领域。

答：单机应用：1) 工业自动化控制；2) 智能仪器仪表；3) 计算机外部设备

和智能接口；4)

家用电器

多机应用：功能弥散系统、并行多机处理系统和局部网络系统。

第二章

1. MCS-51单片机由哪几个部分组成？

答：MCS-51单片机主要由以下部分组成的：时钟电路、中央处理器(CPU)、存储器系统(RAM和ROM)、定时/计数器、并行接口、串行接口、中断系统及一些特殊功能寄存器(SFR)。

2. MCS-51的标志寄存器有多少位，各位的含义是什么？

答：MCS-51的标志寄存器PSW有8位；

D D

6 5 4 3 2 1 0

c 0 S1 R

so

R

V

含义如下：

C(PSW.7)：进位或借位标志位。

AC(PSW.6)：辅助进位或借位可标志位。

F0(PSW.5)：用户标志位。是系统预留给用户自己定义的标志位。

RS1、RS0(PSW.4、PSW.3)：寄存器组选择位。可用软件置位或清零，用于从四组工作寄存器中选定当前的工作寄存器组。

OV(PSW.2)：溢出标志位。在加法或减法运算时，如运算的结果超出8位二进制数的范围，则OV置1，标志溢出，否则OV清零。

P(PSW.0)：奇偶标志位。用于记录指令执行后累加器A中1的个数的奇偶性。若累加器A中1的个数为奇数，则P置位，若累加器A中1的个数为偶数，则P清零。

其中PSW.1未定义，可供用户使用。

3. 在8051的存储器结构中，内部数据存储器可分为几个区域？各有什么特点？

答：片内数据存储器按功能可以分成以下几个部分：工作寄存器组区、位寻址区、一般RAM区和特殊功能寄存器区，其中还包含堆栈区。工作寄存器组区，00H～1FH单元，可用R0～R7等8个寄存器访问；位寻址区，20H～2FH单元，可按位方式访问；一般RAM区，30H～7FH单元；堆栈区，可从08到7F单元；特殊功能寄存器区位于80H～FFH单元。

4. 什么是堆栈？说明MCS-51单片机的堆栈处理过程。

答：堆栈是按先入后出、后入先出的原则进行管理的一段存储区域。CS-51单片机的堆栈是向上生长型的，存入数据是从地址低端向高端延伸，取出数据是从地址高端向低端延伸。入栈和出栈数据是以字节为单位的。入栈时，SP指针的内容先自动加1，然后再把数据存入到SP指针指向的单元；出栈时，先把SP指针指向单元的数据取出，然后再把SP指针的内容自动减1。

5. 简述内部ROM的工作寄存器组情况，系统默认是第几组？

答：51单片机有4组工作寄存器，每组8个，用寄存器R0~R7表示，标志寄存器PSW的RS1、RS03两位用于从四组工作寄存器中选定当前的工作寄存器组，默认是第0组。

6. 51单片机的程序存储器64KB空间在使用时有那几个特殊地址？

答：51单片机程序存储器的64KB存储空间使用时有7个特殊的地址，第一个是0000H，它是系统的复位地址，51单片机复位后PC的值为0000H，复位后从0000H单元开始执行程序，由于后面几个地址的原因，用户程序一般不直接从0000H单元开始存放，而是放于后面，通过在0000H单元放一条绝对转移指令转到后面的用户程序。后面6个为6个中断源的入口地址，51单片机中断响应后，系统会自动的转移到相应中断

入口地址去执行程序。 7. 简述什么是51单片机的特殊功能寄存器？

答：特殊功能寄存器(SFR)也称为专用寄存器，专门用于控制、管理片内算术逻辑部件、并行I/O接口、串行口、定时/计数器、中断系统等功能模块的工作。用户在编程时可以给其设定值，但不能移作他用。SFR分布在80H～0FFH的地址空间，与片内随机存储块统一编址。除PC外，51子系列有18个特殊功能寄存器，其中3个为双字节，共占用21个字节；52子系列有21个特殊寄存器，其中5个为双字节，共占用26个字节。

8. MCS-51单片机有多少根I/O线？它们和单片机的外部总线有什么关系？

答：MCS-51单片机有32根I/O线，由P0口经地址锁存器提供低8位(A7～A0)，P2口提供高8位(A15～A8)而形成。数据总线宽度为8位，由P0口直接提供。控制总线由第二功能状态下的P3口和4根独立的控制线RST、EA、ALE和PSEN组成。 9. 简述PSEN、EA、RST和ALE引脚的功能。

答：ALE：地址锁存信号输出端。ALE在每个机器周期内输出两个脉冲。下降沿用于控制锁存P0输出的低8位地址。

PSEN：片外程序存储器读选通信号输出端，低电平有效。在从外部程序存储器读取指令或常数期间，该信号有效。

RST：复位信号。当单片机振荡器工作时，该引脚上出现持续两个机器周期的高电平，就可实现复位操作，使单片机回复到初始状态。

EA：片外程序存储器选用端。该引脚为低电平时，选用片外程序存储器，高电平或悬空时选用片内程序存储器。

10. 什么是机器周期？什么是指令周期？MCS有效。-51单片机的一个机器周期包括多少个时钟周期？

答：机器周期：机器周期是单片机的基本操作周期，每个机器周期包含S1、S2、、S66个状态，每个状态包含两拍P1和P2，每一拍为一个时钟周期(振荡周期)。因此，一个机器周期包含12个时钟周期。

11. 复位的作用是什么？51单片机复位有几种方式？

答：复位使单片机回复到初始状态。在时钟电路工作以后，当外部电路使得RST端出现两个机器周期(24个时钟周期)以上的高电平，系统内部复位。复位有两种

方式：上电复位和按钮复位，

12. 时钟周期的频率为6MHz，机器周期和ALE信号的频率为多少？

答：2MHZ

第三章

1．在MCS-51单片机中，寻址方式有几种？其中对片内RAM可以用哪几种寻址方式？对片外RAM可以用哪几种寻址方式？

答：寻址方式可分为数的寻址和指令寻址，数的寻址有：常数寻址（立即寻址）、寄存器数寻址（寄存器寻址）、存储器数寻址（直接寻址方式、寄存器间接寻址方式、变址寻址方式）和位寻址，指令的寻址有绝对寻址和相对寻址。片内RAM寻址有：寄存器寻址、直接寻址方式和寄存器间接寻址方式。片外RAM寻址有：寄存器间接寻址方式。

2．在对片外RAM单元寻址中，用Ri间接寻址与用DPTR间接寻址有什么区别？

答：片外数据存储器寻址中，用Ri间接寻址只能访问低端的256字节单元，而用DPTR作指针间接访问可访问整个64K字节。

3．在位处理中，位地址的表示方式有哪几种？

答：1．直接位地址（00H~0FFH）。例如：20H

2．字节地址带位号。例如：20H.3表示20H单元的3位。

3．特殊功能寄存器名带位号。例如：P0.1表示P0口的1位。

4．位符号地址。例如：TR0是定时/计数器T0的启动位。

4．写出完成下列操作的指令。（1）R0的内容送到R1中。 MOV A，R0

MOV R1，A

（2）片内RAM的20H单元内容送到片内RAM的40H单元中。

MOV 40H，20H

（3）片内RAM的30H单元内容送到片外RAM的50H单元中。 MOV A，30H MOV R0，#50H

MOVX @R0，A

（4）片内RAM的50H单元内容送到片外RAM的3000H单元中。 MOV A，50H MOV DPTR，#3000H MOVX @DPTR，A

（5）片外RAM的2000H单元内容送到片外RAM的20H单元中。 MOV DPTR，#2000H MOVX A，@DPTR MOV 20H，A

（6）片外RAM的1000H单元内容送到片外RAM的4000H单元中。

MOV DPTR，#1000H

MOVX A，@DPTR

MOV DPTR，#4000H

MOV @DPTR，A

（7）ROM的1000H单元内容送到片内RAM的50H单元中。 MOV A，#0 MOV DPTR，#1000H MOVC A，