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

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)

org 0000h mov dptr,#1000h

mov r2,#256（mov r2,#0） mov r3,#25h mov r4,#00h loop:movx a,@dptr

push dph

push dpl 或者 mov dph,r3 mov dpl,r4 movx @dptr,A pop dpl pop dph inc dptr inc r4 djnz r2,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。

ADD A ，#30H

CJNE A ，#3AH ，CONT CONT ：JNC ADD7

JMP EXIT ADD7：ADD A ，#7 EXIT ：SJMP $ 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 MOV A,35H ;取x

CJNE A,#11,NEXT1 ;与11比较，不等于11，转NEXT1 NEXT1:JNC NEXT2 ；大于等于11，转NEXT2

CJNE A,#5,NEXT3 ；小于11，再与5比较，不等于5转NEXT3

$INCLUDE(C8051F020.INC) org 0000h mov dptr,#1000h mov EMIOCN,#25H mov r2,#0H mov r0,#00H loop:movx a,@dptr movx @r0,a inc dptr inc r0 djnz r2,loop sjmp $ end

ORG 0000H SJMP MAIN ORG 0100H MAIN:MOV R4,#0

MOV DPL,#0 NEXT:MOV DPH,#10H

MOVX A,@DPTR MOV DPH,#25 MOVX @DPTR,A INC DPL

DJNZ R4,NEXT （CJNE DPL,#0,NEXT ）

SJMP $

END ；若两个区域的低8位地址不同，该方法不可以

NEXT3:JNC NEXT4 ; 无借位（大于等于5），转NEXT4 MOV A,#-1 ；小于5

AJMP NEXT5

NEXT4:MOV A,#0 ；5到10之间AJMP NEXT5

NEXT2: ADD A,#1 ；大于10 NEXT5:MOV 36H,A

SJMP $

END

或（同学作业）：

X EQU 35H

Y EQU 36H

ORG 0000H

AJMP START

ORG 0100H

START:MOV A,X

CLR C

SUBB A,#05H

JNC NEXT

MOV Y,#0FFH

AJMP DONE

NEXT:MOV A,X

CLR C

SUBB A,#0BH

JNC NEXT1

MOV Y,#00H

AJMP DONE

NEXT1:MOV A,X

INC A

MOV Y,A

DONE:SJMP DONE

END 补充：符号函数

MOV A,35H

JZ DONE

JNB ACC.7,POSI

MOV A,#-1(0FFH)

SJMP DONE POSI: MOV A,#1 DONE: MOV 36H,A

SJMP $

END

或

MOV A,35H

JZ DONE

MOV R0,#0FFH

JB ACC.7,NEG

MOV R0,#01H NEG: MOV A,R0 DONE: MOV 36H,A

SJMP $

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。

MOV R1，#30H MOV R7，#8 MOV A ，R0 NEXT: RLC A

JC 0NE

MOV @R1,#30H JMP EXIT 或者 ONE: MOV @R1,#31H EXIT: INC R1

DJNZ R7,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

MOV R0,#60H ACALL MAX

MOV B,A ；第一个数据块最大值 MOV R0,#70H ACALL MAX

MUL AB ；两个数据块最大值相乘 MOV 5FH,B MOV 5EH,A SJMP $

MAX: MOV A,@R0；数据块长度

DEC A MOV R7,A INC R0

MOV A,@R0；第一个数据

LOOP: CLR C

MOV B,A INC R0 MOV A,@R0

SUBB A,B ；两个比较，也可以用CJNE 实现 JNC NEXT MOV A,B SJMP NEXT1

$INCLUDE(C8051F020.INC) X DATA 30H Y EQU 20H ORG 0000H AJMP START ORG 0100H START:MOV DPTR,#TAB

MOV SP,#3FH MOV R1,#X MOV Y,#00H MOV A,R0

LOOP:MOV B,02H DIV AB PUSH ACC MOV A,B

MOVC A,@A+DPTR MOV @R1,A POP ACC INC R1 INC Y JNB Y.3,LOOP SJMP $ TAB :DB ‘0’,’1’ END

NEXT: ADD A,B

NEXT1:DJNZ R7,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：

sbit P1_0=P1^0;

void main(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：

sbit P1_0=P1^0;

void main(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;

//初始化定时器0

IE|=0x82；//允许T0中断

While(1);//等待中断

}

void T0_ISR(void) interrupt 1 {

P1_0=!P1_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=216-25=65511=0xffe7;

程序：

sbit P1_0=P1^0; sbit P1_1=P1^1; int count=40; void main(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 While(1);//等待中断 }

void T0_ISR(void) interrupt 1 {

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： void send(char ch) {

ACC=ch; TB80=P; SBUF0=ch; While (!TI0); TI0=0; }

接收程序： char receive(void) {

While (!RI0); RI0=0; ACC=SBUF0;

If (RB80==P) return ch; }

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

#include

unsigned char xdata tbuf[]={0x0,0x1,…,0x1f}; void main(void) {

unsigned char i;

unsigned char 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

TH1=0xfa;

TL1=0xfa;

TR1=1;

SCON0=0x40; //UART0初始化

for(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

void main(void)

{

unsigned char i;

char data *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

TH1=0xfa;

TL1=0xfa;

TR1=1;

SCON0=0x50; //UART0初始化,允许接收

p=0x20; //地址指针初始化

for(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

#include

sfr16 DAC0=0xd2

void dac0_init(void);

void main(void)

{

uninsigned int i;

float x,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

}

}

}

void dac0_int(void)

{

REF0CN=0x03;

DAC0CN|=0x08;

}

方波输出：定时器T3溢出时DAC更新。

#include

sfr16 TMR3RL=0x92;

srf16 DAC0=0xd2;

#define SYSCLK 2000000

void Timer3_Init(int counts);

void Timer3_ISR(void);

void DAC_Init(void);

void main(void)

{

unsigned int i;

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++);

}

}

void DAC_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

}

void Timer3_Init(int counts)

{

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

}

void Timer3_ISR(void)

{

TMR3CN&=~(0x80);//清TF3

}

实验2：查表实验

$INCLUDE(C8051F020.INC)

org 0000h

mov dptr,#table

mov a,#3

rl a

mov r1,a

movc a,@a+dptr

push dph

push dpl

mov dptr,#2000h

movx @dptr,a

pop dpl

pop dph

inc dptr

mov a,r1

movc a,@a+dptr

mov dptr,#2001h

movx @dptr,a

l1:sjmp l1

table: dw 8000h,8001h,8002h,8003h end

或：MOV A,#3

CALL SEARCH

MOV DPTR,#2000H

MOV A,R2

MOVX @DPTR,A

MOV A,R3

INC DPTR

MOVX @DPTR,A

SJMP $

SEARCH:MOV DPTR,#table

RL A

MOV B,A

MOVX A,@A+DPTR MOV R2,A

MOV A,B

INC A

MOVX A,@A+DPTR MOV R3,A RET

table: dw 8000h,8001h,8002h,8003h END