《单片机原理及应用》课后习题答案

运算中它可作为进位标志，在位运算中，它作累加器使用，在位传送、位
与和位或等位操作中，都要使用进位标志位。
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AC——辅助进位标志，当进行以A为目的的运算时，运算结果从D3位产 生进位或借位时AC=1，另外可用于BCD码调整。
进行加法或减法操作时，当发生低四位向高四位进位或借位时，AC由 硬件置位，否则AC位被置0。在进行十进制调整指令时，将借助AC状态 进行判断。 F0——用户标志，是用户可以使用的位变量，可以随PSW被保存。
2.什么是指令系统？MCS-51单片机共有多少种指令？ 答案：CPU所能执行的各种指令的集合称为指令系统。MCS-51系列单片机
的指令系统是一种简明易掌握、效率较高的指令系统。在MCS-51系列 单片机的指令系统中共使用了7种寻址方式、42种助记符，这些助记符 与寻址方式组合起来，共形成111条指令，完成数据传送、算术运算、 逻辑运算、控制转移以及位操作等方面的工作。
门控方式。
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(TCON)=00H，复位后定时器/计数器T0、T1停止工作，外部中断0、1 为电平触发方式。
(T2CON)=00H，复位后定时器/计数器T2停止工作。 (SCON)=00H，复位后串行口工作在移位寄存器方式，且禁止串行口接 收。 (IE)=00H，复位后屏蔽所有中断。 (IP)=00H，复位后所有中断源都设置为低优先级。 P0～P3口锁存器都是全1状态，说明复位后4个并行接口设置为输入口。 复位不影响内部RAM的状态（包括通用寄存器Rn） 。
该位为用户定义的状态标记，用户根据需要用软件对其置位或清零， 也可以用软件测试F0来控制程序的跳转。 RS1,RS0——寄存器组选择，
OV——溢出标志位，在有符号数运算结果超出允许范围OV=1,否则 OV=0。
P——奇偶标志位，主要作用是在每个机器周期根据累加器A中的内容的 奇偶性由硬件置/复位，当A中1的个数为奇P=1，否则为P=0。
单片机原理及应用
主编：汪文 陈林
华中科技大学出版社
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2.1 MCS-51单片机内部包含那些主要逻辑功能部件？各个功能部件的最
主要的功能是什么？
答案：MCS-51单片机内部主要包括以下几个部分：
1．一个8位微处理器CPU
MCS-51单片机中有一个8位的CPU，包括运算器和控制器两个部分，
并且增加了面向控制的处理功能，不仅可以处理字节数据还可以进行位变
答案：8051有21个特殊功能寄存器 ，包括： A—累加器，B—寄存器， PSW—程序状态字， SP——堆栈指针 ， DPTR——数据指针寄存器 ，PC——程序计数器（16位） ，P0～P3— —I/O端口 ，IP——中断优先级控制寄存器，IE——中断允许控制寄存器， TMOD——定时器/计数器方式控制寄存器，TCON——定时器/计数器控 制寄存器，TH0，TL0——定时器/计数器0，TH1，TH1——定时器/计 数器1，SCON——串行端口控制寄存器，SBUF——串行数据缓冲器， PCON——电源控制寄存器。
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2.12 ALE信号有何功用？一般情况下它与机器周期的关系如何？在什 么条件下ALE信号可用作外部设备的定时信号。
答案：ALE是地址锁存使能信号，是机器周期的二倍。当不使用单字节 双周期的指令，如MOVX类指令时，可以作为外部设备的定时信号。
2.13 有那几种方法能使单片机复位？复位后各寄存器的状态如何？复 位对内部RAM有何影响？
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2.5 MCS-51系列单片机的存储器可划分为几个空间？各自的地址范 围和容量是多少？在使用上有什么不同？
答案：MCS－51的存储器空间可以划分为以下4种，分别是： 程序存储器；内部数据存储器；内部特殊功能寄存器；外部数据存储 器；
对89S51来说，程序存储器分为片内程序存储器和片外程序存储器， 片内程序存储器地址范围为0000H-0FFFH,4KB；片外程序存储器地 址范围0000H～FFFFH，64KB。内部程序存储器与外部程序存储器 统一编址，当EA为高电平时，从内部程序存储器开始读取程序，达到 4KB后跳到片外程序存储器的1000H开始读取程序；当EA为低电平时， 直接从片外程序存储器的0000H开始处读取程序。
单片机的时钟信号用来提供单片机片内各种微操作的时间基准。
2.2 MCS-51的EA端有何用途？ 答案：EA 访问外部程序存储器控制信号。对8051和8751，它们片内 有4KB的程序存储器，当EA 为高电平时，分两种情况。若访问的地址 空间在0-4K范围内，CPU访问片内程序存储器。访问的地址超出4K 时，CPU将自动执行外部程序存储器，即访问外部ROM。当EA接低 电平时，CPU只访问外部EPROM/ROM，而不管是否有片内程序存 储器。对8031，EA必须接地。
2.10 （SP）=30H 指什么？
答案：指的是将堆栈基地址指向30H。
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2.11 MCS-51系列单片机的P0、P1、P2和P3口各有什么特点？
答案：P0口是一个三态双向口，可作为地址/数据分时复用口；也可作 为通用I/O接口。
P1口为准双向口 ，输出驱动部分由场效应管T与内部上拉电阻组成。 当其某位输出高电平时，可以提供拉电流负载，不必像P0口那样需要 外接上拉电阻。P1口是具有输出锁存的静态口。P1口在作为引脚读入 前，必须先对相应端口写入1 。
四个8位的并行端口，其中P0为双向口，P1～P3为准双向口。
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6．一个串行通信端口 一个全双工的串行口，具有四种工作方式。可以用来进行串行异
步通信，与PC机或者多个单片机主从通信或者构成多机系统实现更强 大的功能。 7．中断控制系统
MCS-51单片机具有5个固定的可屏蔽中断源，3个在片内，2个在 片外，它们在程序存储器中有各自固定的中断入口地址，由此进入中 断服务程序。5个中断源有两个中断优先级，可形成中断嵌套。 8．内部时钟电路
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2.6 8051如何确定和改变当前工作寄存器组？
答案：状态寄存器PSW中RS1,RS0两位进行寄存器组选择， 0 0 组0（00H-07H） 0 1 组1（08H-0FH） 1 0 组2（10H-17H） 1 1 组3（18H-1FH）
2.7 MCS-51单片机的程序存储器中0000H、0003H、000BH、 0013H、001BH和0023H这几个地址具有什么特殊的功能？ 答案：0000H：单片机复位后，PC＝0000H，程序从0000H开 始执行
2.14 MCS-51的时钟振荡周期、机器周期和指令周期之间有何关系？ 答案：时钟周期是单片机的基本时间单位。若晶振的振荡频率为12MHz， 则时钟周期为1/12MHz=0.0833us。CPU完成一个基本操作所需要的时 间称为机器周期（MC）。 MCS－51单片机每12个振荡周期为一个机器周 期。晶振频率为12MHz时，机器周期为12/12MHz=1us。指令周期是执 行一条指令所需的时间，可以包括1，2，4个机器周期。
可位寻址的SFR有11个。
2.9 程序状态寄存器PSW的作用是什么？常用标志有哪些位？作用是什
么？
答案：PSW—程序状态字。主要起着标志寄存器的作用。常用标志位及其
作用如下：
Cy——进（借）位标志，其主要作用是保存算术运算的进或借位并在进行
位操作时做累加器。
在执行某些算术和逻辑指令时，可以被硬件或软件置位或清零。在算术
P2端口除了可以作为准双向通用IO外；还用作输出地址总线的高8 位，所以P2端口在功能上兼有P0端口和P1端口的特点。P2端口是动 态的IO端口，输出数据虽然被锁存，但不是稳定地出现在端口线上。
P3口为双功能口，当P3口作为通用I/O口使用时，它为静态准双向 口，且每位都可定义为输入或输出口，其工作原理同P1口类似；当处 于第二功能时，锁存器输出1，通过第二输出功能线输出特定的第二功 能信号，在输入方面，既可以通过缓冲器读入引脚信号，也可以通过 第二输入功能读入片内的特定第二功能信号。
内部数据存储器地址范围为00H～7FH，128B，在程序中做通用 存储器使用。
内部特殊功能寄存器地址范围80H～FFH，128B，专用于控制、管 理片内算术逻辑部件、并行I/O口、串行I/O口、定时器/计数器、中断 系统等功能模块的工作。
外部数据存储器地址范围0000H～FFFFH，64KB，又称为外部数 据RAM，当单片机内部128个字节的数据RAM不能满足系统工作的 需要时，可以通过它的外部总线扩展外部数据存储器。
答案：可以有上电复位、手动复位和专用芯片复位三种方式。 复位操作使单片机进入初始化状态，PC初始化为0000H，使MCS－
51单片机从0000H开始执行程序 。 (PSW)=00H，由于RS1(PSW.4)=0，RS0(PSW.3)=0，复位后单
片机选择工作寄存器0组。 (SP)=07H，复位后堆栈在片内RAM的08H单元处建立。 TH1、TL1、TH0、TL0的内容为00H，定时器/计数器的初值为0。 (TMOD)=00H，复位后定时器/计数器T0、T1为定时器方式0，非
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3.汇编语言的语句格式是什么？使用标号有什么限制？注释段起什么作用？ 答案： MCS-51汇编语言的语句格式应符合下列结构：
【标号：】 操作码 【操作数】【；注释】 标号位于语句的开始，由以字母开头的字母和数字组成，它代表该语句 的地址。标号与操作码之间要用“：”隔开，标号与“：”之间不能有空格， “：”与 操作码之间可以有空格。 注释在语句的最后，以“；”开始，是说明性的文字，与语句的具体功能 无关。
指令，故系统必须从0000H单元开始取指令，执行程序。 0003H：外部中断0入口地址。 000BH：定时器0中断入口地址。 0013H：外部中断1入口地址。 001BH：定时器1中断入口地址。 0023H：串行口中断入口地址。 在系统中断响应之后，将自动转到各中断入口地址处执行程序。
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2.8 8051单片机有哪几个特殊功能寄存器？可位寻址的SFR有几个？
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第3章 MCS-51单片机指令系统与汇编语言程序设计
1.什么是寻址方式？MCS-51单片机有哪几种寻址方式？ 答案：寻址方式就是寻找地址的方式。包括指令的寻址方式和操作数的寻址 方式。
指令的一个重要的组成部分是操作数，指令给出参与运算的数据的方 式称为操作数的寻址方式。
MCS-51系列单片机共有7种操作数的寻址方式：立即寻址、直接寻 址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、变址寻址、相对寻址和位寻址。
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2.3 MCS-51单片机外部总线结构是怎样的？
答案：1．地址总线（AB）： 地址总线宽度为16位，由P0口经地址锁存器提供低8位地址（A0-
A7）；P2口直接提供高8位地址（A8～A15）。地址信号是由CPU发 出的，故地址总线是单方向的。 2．数据总线（DB）：
数据总线宽度为8位，用于传送数据和指令，由P0口提供。 3．控制总线（CB）：
控制总线随时掌握各种部件的状态，并根据需要向有关部件发出命 令。 其中地址总线和数据总线，以及控制总线和IO都有部分功能上的重叠， 也就是有些口线既是地址总线Fra Baidu bibliotek是数据总线，而有些控制总线也是IO。
2.4 MCS-51单片机存储器的组织结构是怎样的？ 答案：MCS－51单片机的存储器采用的是哈佛（Harvard）结构，即 程序存储器和数据存储器分开编址，在空间上是各自独立的，两种存储 器有自己的寻址方式和寻址空间。
量的处理，如位处理、查表、状态检测、中断处理等。
2．数据存储器RAM和特殊功能寄存器SFR
片内具有128Bytes（52系列为256Bytes）的数据存储器，，片外最
多可以扩展64KB。数据存储器用来存储单片机运行期间的工作变量、运算
的中间结果、数据暂存和缓冲、标志位等。
3．内部程序存储器ROM
内部具有4KB（51系列）/8KB（52系列）的程序存储器（FLASH），
用来存储用户程序。如果片内程序存储器容量不够可以外部扩展程序存储
器，最多可以扩展64KB。
4．两个定时/计数器
MCS-51单片机内部具有2个16位的定时器/计数器。在使用中，这两
个定时器/计数器既可以进行精确的计时，又可以对外部事件进行计数，是
最常用和最基本的部件。
5．四个8位可编程的I/O（输入/输出）并行端口