单片机原理及接口技术李朝青版课后习题答案.doc 14页

'第三章1、指令：CPU根据人的意图来执行某种操作的命令指令系统：一台计算机所能执行的全部指令集合机器语言：用二进制编码表示，计算机能直接识别和执行的语言汇编语言：用助记符、符号和数字来表示指令的程序语言高级语言：独立于机器的，在编程时不需要对机器结构及其指令系统有深入了解的通用性语言2、见第1题3、操作码[目的操作数][，源操作数]4、寻址方式寻址空间立即数寻址程序存储器ROM直接寻址片内RAM低128B、特殊功能寄存器寄存器寻址工作寄存器R0-R7、A、B、C、DPTR寄存器间接寻址片内RAM低128B、片外RAM变址寻址程序存储器（@A+PC,@A+DPTR）相对寻址程序存储器256B范围（PC+偏移量）位寻址片内RAM的20H-2FH字节地址、部分SFR5、SFR：直接寻址，位寻址，寄存器寻址；片外RAM：寄存器间接寻址6、MOVA，40H；直接寻址（40H）→AMOVR0，A；寄存器寻址（A）→R0MOVP1，#0F0H；立即数寻址0F0→P1MOV@R0,30H；直接寻址（30H）→（R0）MOVDPTR,#3848H；立即数寻址3848H→DPTR MOV40H,38H；直接寻址（38H）→40HMOVR0,30H；直接寻址（30H）→R0MOVP0,R0；寄存器寻址（R0）→P0MOV18H，#30H；立即数寻址30H→18HMOVA，@R0；寄存器间接寻址((R0))→AMOVP2，P1；直接寻址（P1）→P2最后结果：（R0）=38H，（A）=40H，（P0）=38H，（P1）=（P2）=0F0H，（DPTR）=3848H，（18H）=30H，（30H）=38H，（38H）=40H，（40H）=40H，（48H）=38H注意：→左边是内容，右边是单元7、用直接寻址，位寻址，寄存器寻址8、MOVA,DATA;直接寻址2字节1周期MOVA,#DATA;立即数寻址2字节1周期MOVDATA1,DATA2;直接寻址3字节2周期MOV74H,#78H;立即数寻址3字节2周期如果想查某一指令的机器码，字节数或周期数可查阅书本后面的附录A9、MOVA,@R0;((R0))=80H→AMOV@R0,40H;(40H)=08H→(R0)MOV40H,A;(A)=80→40HMOVR0,#35H;35H→R0最后结果：（R0）=35H（A）=80H，（32H）=08H，（40H）=80H10、用直接寻址，位寻址，寄存器寻址11、只能采用寄存器间接寻址（用MOVX指令）12、低128字节：直接寻址，位寻址，寄存器间接寻址，寄存器寻址（R0~R7）高128字节：直接寻址，位寻址，寄存器寻址13、采用变址寻址（用MOVC指令）14、压缩BCD 码在进行加法运算时应逢十进一，而计算机只将其当作十六进制数处理，此时得到的结果不正确。用DAA指令调整（加06H，60H，66H）15、用来进行位操作16、ANLA，#17H；83H∧17H=03H→AORL17H，A；34H∨03H=37H→17HXRLA，@R0；03H⊕37H=34HCPLA；34H求反等于CBH所以（A）=CBH17、（1）SETBACC.0或SETBE0H;E0H是累加器的地址(2)CLRACC.7CLRACC.6CLRACC.5CLRACC.4(3)CLRACC.6CLRACC.5CLRACC.4CLRACC.318、MOV27H，R7MOV26H，R6MOV25H，R5MOV24H，R4MOV23H，R3MOV22H，R2MOV21H，R1MOV20H，R019、MOV2FH，20MOV2EH，21MOV2DH，2220、CLRC MOVA，#5DH；被减数的低8位→AMOVR2，#B4H；减数低8位→R2SUBBA，R2；被减数减去减数，差→AMOV30H，A；低8位结果→30HMOVA，#6FH；被减数的高8位→AMOVR2，#13H；减数高8位→R2SUBBA，R2；被减数减去减数，差→AMOV31H，A；高8位结果→30H注意：如果在你的程序中用到了进位位，在程序开始的时候要记得清0进位位21、（1）A≥10CJNEA，#0AH，L1；（A）与10比较，不等转L1LJMPLABEL；相等转LABELL1：JNCLABEL；（A）大于10，转LABEL或者：CLRCSUBBA，#0AHJNCLABEL（2）A＞10CJNEA，#0AH，L1；（A）与10比较，不等转L1RET；相等结束L1：JNCLABEL；（A）大于10，转LABELRET；（A）小于10，结束或者：CLRCSUBBA，#0AHJNCL1RETL1：JNZLABEL RET（3）A≤10CJNEA，#0AH，L1；（A）与10比较，不等转L1L2：LJMPLABEL；相等转LABELL1：JCL2；（A）小于10，转L2RET或者：CLRCSUBBA，#0AHJCLABELJZLABELRET22、（SP）=23H，（PC）=3412H参看书上80页23、（SP）=27H，（26H）=48H，（27H）=23H，（PC）=3456H参看书上79页24、不能。ACALL是短转指令，可调用的地址范围是2KB。在看这个题的时候同时看一下AJMP指令。同时考虑调用指令ACALL和LCALL指令和RET指令的关系。25、MOVR2，#31H；数据块长度→R2MOVR0，#20H；数据块首地址→R0LOOP：MOVA，@R0；待查找的数据→ACLRC；清进位位SUBBA，#0AAH；待查找的数据是0AAH吗JZL1；是，转L1INCR0；不是，地址增1，指向下一个待查数据DJNZR2，LOOP；数据块长度减1，不等于0，继续查找 MOV51H，#00H；等于0，未找到，00H→51HRETL1：MOV51H，#01H；找到，01H→51HRET26、MOVR2，#31H；数据块长度→R2MOVR0，#20H；数据块首地址→R0LOOP：MOVA，@R0；待查找的数据→AJNZL1；不为0，转L1INC51H；为0，00H个数增1L1：INCR0；地址增1，指向下一个待查数据DJNZR2，LOOP；数据块长度减1，不等于0，继续查找RET27、MOVDPTR，#SOURCE；源首地址→DPTRMOVR0，#DIST；目的首地址→R0LOOP：MOVXA，@DPTR；传送一个字符MOV@R0，AINCDPTR；指向下一个字符INCR0CJNEA，#24H，LOOP；传送的是“$”字符吗？不是，传送下一个字符RET28、MOVA，R3；取该数高8位→AANLA，#80H；取出该数符号判断JZL1；是正数，转L1MOVA，R4；是负数，将该数低8位→ACPLA；低8位取反ADDA，#01H；加1MOVR4，A；低8位取反加1后→R4MOVA，R3；将该数高8位→A CPLA；高8位取反ADDCA，#00H；加上低8位加1时可能产生的进位MOVR3，A；高8位取反加1后→R3L1：RET29、CLRC；清进位位CMOVA，31H；取该数低8位→ARLCA；带进位位左移1位MOV31H，A；结果存回31HMOVA，30H；取该数高8位→ARLCA；带进位位左移1位MOV30H，A；结果存回30H30、MOVR2，#04H；字节长度→R2MOVR0，#30H；一个加数首地址→R0MOVR1，#40H；另一个加数首地址→R1CLRC；清进位位LOOP：MOVA，@R0；取一个加数ADDCA，@R1；两个加数带进位位相加DAA；十进制调整MOV@R0，A；存放结果INCR0；指向下一个字节INCR1；DJNZR2，LOOP；数据块长度减1，不等于0，继续查找RET31、MOVR2，#08H；数据块长度→R2MOVR0，#30H；数据块目的地址→R0MOVDPTR，#2000H；数据块源地址→DPTRLOOP：MOVXA，@DPTR；传送一个数据MOV@R0，A INCDPTR；指向下一个数据INCR0；DJNZR2，LOOP；数据块长度减1，没传送完，继续传送RET32、（1）MOVR0，0FH；2字节，2周期4字节4周期（差）MOVB，R0；2字节，2周期（2）MOVR0，#0FH；2字节，1周期4字节3周期（中）MOVB，@R0；2字节，2周期（3）MOVB，#0FH；3字节，2周期3字节2周期（好）33、（1）功能是将片内RAM中50H~51H单元清0。（2）7A0A（大家可以看一下书上，对于立即数寻址的话，后面一个字节存放的是立即数）7850（第一个字节的后三位是寄存器，前一个条指令是010也就是指的R2，在这里是R0，所以应该是78，后一个字节存放的是立即数）DAFC（这里涉及到偏移量的计算，可以参考书上56页）34、INC@R0；（7EH）=00HINCR0；（R0）=7FHINC@R0；（7FH）=39HINCDPTR；（DPTR）=10FFHINCDPTR；（DPTR）=1100HINCDPTR；（DPTR）=1101H35、解：（1000H）=53H（1001H）=54H（1002H）=41H（1003H）=52H（1004H）=54H（1005H）=12H（1006H）=34H（1007H）=30H（1008H）=00H（1009H）=70H36、MOVR0，#40H；40H→R0MOVA，@R0；98H→AINCR0；41H→R0ADDA，@R0；98H+（41H）=47H→A INCR0MOV@R0，A；结果存入42H单元CLRA；清AADDCA，#0；进位位存入AINCR0MOV@R0，A；进位位存入43H功能：将40H，41H单元中的内容相加结果放在42H单元，进位放在43H单元，（R0）=43H，（A）=1，（40H）=98H，（41H）=AFH，（42H）=47H，（43H）=01H37、MOVA，61H；F2H→AMOVB，#02H；02H→BMULAB；F2H×O2H=E4H→AADDA，62H；积的低8位加上CCH→AMOV63H，A；结果送62HCLRA；清AADDCA，B；积的高8位加进位位→AMOV64H，A；结果送64H功能：将61H单元的内容乘2，低8位再加上62H单元的内容放入63H，将结果的高8位放在64H单元。（A）=02H，（B）=01H，（61H）=F2H，（62H）=CCH，（63H）=B0H，（64H）=02H39、MOVA，XXHORLA，#80HMOVXXH，A40、（2）MOVA，XXHMOVR0，AXRLA，R0第五章 1、什么是中断和中断系统？其主要功能是什么？答：当CPU正在处理某件事情的时候，外部发生的某一件事件请求CPU迅速去处理，于是，CPU暂时中止当前的工作，转去处理所发生的事件，中断服务处理完该事件以后，再回到原来被终止的地方，继续原来的工作。这种过程称为中断，实现这种功能的部件称为中断系统。功能：（1）使计算机具有实时处理能力，能对外界异步发生的事件作出及时的处理（2）完全消除了CPU在查询方式中的等待现象，大大提高了CPU的工作效率（3）实现实时控制2、试编写一段对中断系统初始化的程序，使之允许INT0，INT1，TO，串行口中断，且使T0中断为高优先级中断。解：MOVIE,#097HMOVIP,#02H3、在单片机中，中断能实现哪些功能？答：有三种功能：分时操作，实时处理，故障处理4、89C51共有哪些中断源？对其中端请求如何进行控制？答：（1）89C51有如下中断源①:外部中断0请求，低电平有效②:外部中断1请求，低电平有效③T0：定时器、计数器0溢出中断请求④T1：定时器、计数器1溢出中断请求⑤TX/RX：串行接口中断请求（2）通过对特殊功能寄存器TCON、SCON、IE、IP的各位进行置位或复位等操作，可实现各种中断控制功能5、什么是中断优先级？中断优先处理的原则是什么？答：中断优先级是CPU相应中断的先后顺序。原则：（1）先响应优先级高的中断请求，再响应优先级低的（2）如果一个中断请求已经被响应，同级的其它中断请求将被禁止（3）如果同级的多个请求同时出现，则CPU通过内部硬件查询电路，按查询顺序确定应该响应哪个中断请求查询顺序：外部中断0→定时器0中断→外部中断1→定时器1中断→串行接口中断6、说明外部中断请求的查询和响应过程。答：当CPU执行主程序第K条指令，外设向CPU发出中断请求，CPU接到中断请求信号并在本条指令执行完后，中断主程序的执行并保存断点地址，然后转去响应中断。CPU在每个S5P2期间顺序采样每个中断源，CPU在下一个机器周期S6期间按优先级顺序查询中断标志，如果查询到某个中断标志为1，将在接下来的机器周期S1 期间按优先级进行中断处理，中断系统通过硬件自动将相应的中断矢量地址装入PC，以便进入相应的中断服务程序。中断服务完毕后，CPU返回到主程序第K+1条指令继续执行。7、89C51在什么条件下可响应中断？答：（1）有中断源发出中断请求（2）中断中允许位EA=1.即CPU开中断（3）申请中断的中断源的中断允许位为1，即中断没有被屏蔽（4）无同级或更高级中断正在服务（5）当前指令周期已经结束（6）若现行指令为RETI或访问IE或IP指令时，该指令以及紧接着的另一条指令已执行完毕8、简述89C51单片机的中断响应过程。答：CPU在每个机器周期S5P2期间顺序采样每个中断源，CPU在下一个机器周期S6期间按优先级顺序查询中断标志，如查询到某个中断标志为1，将在接下来的机器周期S1期间按优先级进行中断处理，中断系统通过硬件自动将相应的中断矢量地址装入PC，以便进入相应的中断服务程序。一旦响应中断，89C51首先置位相应的中断“优先级生效”触发器，然后由硬件执行一条长调用指令，把当前的PC值压入堆栈，以保护断点，再将相应的中断服务的入口地址送入PC，于是CPU接着从中断服务程序的入口处开始执行。对于有些中断源，CPU在响应中断后会自动清除中断标志。9、在89C51内存中，应如何安排程序区？答：主程序一般从0030H开始，主程序后一般是子程序及中断服务程序。在这个大家还要清除各个中断的中断矢量地址。10、试述中断的作用及中断的全过程。答：作用：对外部异步发生的事件作出及时的处理过程：中断请求，中断响应，中断处理，中断返回11、当正在执行某一个中断源的中断服务程序时，如果有新的中断请求出现，试问在什么情况下可响应新的中断请求？在什么情况下不能响应新的中断请求？答：（1）符合以下6个条件可响应新的中断请求：a)有中断源发出中断请求b)中断允许位EA=1，即CPU开中断c)申请中断的中断源的中断允许位为1，即中断没有被屏蔽d)无同级或更高级中断正在被服务e)当前的指令周期已结束f)若现行指令为RETI或访问IE或IP指令时，该指令以及紧接着的另一条指令已被执行完 12、89C51单片机外部中断源有几种触发中断请求的方法？如何实现中断请求？答：有两种方式：电平触发和边沿触发电平触发方式：CPU在每个机器周期的S5P2期间采样外部中断引脚的输入电平。若为低电平，使IE1(IE0)置“1”，申请中断；若为高电平，则IE1(IE0)清零。边沿触发方式：CPU在每个机器周期S5P2期间采样外部中断请求引脚的输入电平。如果在相继的两个机器周期采样过程中，一个机器周期采样到外部中断请求为高电平，接着下一个机器周期采样到外部中断请求为低电平，则使IE1(IE0)置“1”申请中断；否则，IE1(IE0)置0。13、89C51单片机有五个中断源，但只能设置两个中断优先级，因此，在中断优先级安排上受到一定的限制。试问以下几种中断优先顺序的安排（级别由高到低）是否可能：若可能，则应如何设置中断源的中断级别：否则，请简述不可能的理由。⑴定时器0，定时器1，外中断0，外中断1，串行口中断。可以，MOVIP,#0AH⑵串行口中断，外中断0，定时器0，外中断1，定时器1。可以，MOVIP,#10H⑶外中断0，定时器1，外中断1，定时器0，串行口中断。不可以，只能设置一级高级优先级，如果将INT0,T1设置为高级，而T0级别高于INT1.⑷外中断0，外中断1，串行口中断，定时器0，定时器1。可以，MOVIP,#15H⑸串行口中断，定时器0，外中断0，外中断1，定时器1。不可以⑹外中断0，外中断1，定时器0，串行口中断，定时器1。不可以⑺外中断0，定时器1，定时器0，外中断1，串行口中断。可以，MOVIP,#09H14、89C51各中断源的中断标志是如何产生的？又是如何清0的？CPU响应中断时，中断入口地址各是多少？答：各中断标志的产生和清“0”如下：（1）外部中断类外部中断是由外部原因引起的，可以通过两个固定引脚，即外部中断0和外部中断1输入信号。外部中断0请求信号，由P3.2脚输入。通过IT0来决定中断请求信号是低电平有效还是下跳变有效。一旦输入信号有效，则向CPU申请中断，并且使IE0=1。硬件复位。外部中断1请求信号，功能与用法类似外部中断0（2）定时中断类 定时中断是为满足定时或计数溢出处理需要而设置的。当定时器/计数器中的计数结构发生计数溢出的，即表明定时时间到或计数值已满，这时就以计数溢出信号作为中断请求，去置位一个溢出标志位。这种中断请求是在单片机芯片内部发生的，无需在芯片上设置引入端，但在计数方式时，中断源可以由外部引入。TF0：定时器T0溢出中断请求。当定时器T0产生溢出时，定时器T0请求标志TF0=1，请求中断处理。使用中断时由硬件复位，在查询方式下可由软件复位。TF1：定时器T1溢出中断请求。功能与用法类似定时器T0（3）串行口中断类串行口中断是为串行数据的传送需要而设置的。串行中断请求也是在单片机芯片内部发生的，但当串行口作为接收端时，必须有一完整的串行帧数据从RI端引入芯片，才可能引发中断。RI或TI：串行口中断请求。当接收或发送一串帧数据时，使内部串行口中断请求标志RI或TI=1，并请求中断。响应后必须软件复位。CPU响应中断时，中断入口地址如下：中断源入口地址外部中断00003H定时器T0中断000BH外部中断10013H定时器T1中断001BH串行口中断0023H15、中断响应时间是否为确定不变的？为什么？答：中断响应时间不是确定不变的。由于CPU不是在任何情况下对中断请求都予以响应的；此外，不同的情况对中断响应的时间也是不同的。下面以外部中断为例，说明中断响应的时间。在每个机器周期的S5P2期间，端的电平被所存到TCON的IE0位，CPU在下一个机器周期才会查询这些值。这时满足中断响应条件，下一条要执行的指令将是一条硬件长调用指令“LCALL”，使程序转入中断矢量入口。调用本身要用2个机器周期，这样，从外部中断请求有效到开始执行中断服务程序的第一条指令，至少需要3个机器周期，这是最短的响应时间。如果遇到中断受阻的情况，这中断响应时间会更长一些。例如，当一个同级或更高级的中断服务程序正在进行，则附加的等待时间取决于正在进行的中断服务程序：如果正在执行的一条指令还没有进行到最后一个机器周期，附加的等待时间为1~3个机器周期；如果正在执行的是RETI指令或者访问IE或IP的指令，则附加的等待时间在5个机器周期内。若系统中只有一个中断源，则响应时间为3~8个机器周期。16、中断响应过程中，为什么通常要保护现场？如何保护？ 答：因为一般主程序和中断服务程序都可能会用到累加器，PSW寄存器及其他一些寄存器。CPU在进入中断服务程序后，用到上述寄存器时，就会破坏它原来存在寄存器中的内容；一旦中断返回，将会造成主程序的混乱。因而在进入中断服务程序后，一般要先保护现场，然后再执行中断处理程序，在返回主程序以前再恢复现场。保护方法一般是把累加器、PSW寄存器及其他一些与主程序有关的寄存器压入堆栈。在保护现场和恢复现场时，为了不使现场受到破坏或者造成混乱，一般规定此时CPU不响应新的中断请求。这就要求在编写中断服务程序时，注意在保护现场之前要关中断，在恢复现场之后开中断。如果在中断处理时允许有更高级的中断打断它，则在保护现场之后再开中断，恢复现场之前关中断。17、清叙述中断响应的CPU操作过程，为什么说中断操作是一个CPU的微查询过程？答：在中断响应中，CPU要完成以下自主操作过程：a)置位相应的优先级状态触发器，以标明所响应中断的优先级别b)中断源标志清零（TI、RI除外）c)中断断点地址装入堆栈保护（不保护PSW）d)中断入口地址装入PC，以便使程序转到中断入口地址处在计算机内部，中断表现为CPU的微查询操作。89C51单片机中，CPU在每个机器周期的S6状态，查询中断源，并按优先级管理规则处理同时请求的中断源，且在下一个机器周期的S1状态中，响应最高级中断请求。但是以下情况除外：a)CPU正在处理相同或更高优先级中断b)多机器周期指令中，还未执行到最后一个机器周期c)正在执行中断系统的SFR操作，如RETI指令及访问IE、IP等操作时，要延后一条指令18、在中断请求有效并开中断状况下，能否保证立即响应中断？有什么条件？答：在中断请求有效并开中断状况下，并不能保证立即响应中断。这是因为，在计算机内部，中断表现为CPU的微查询操作。89C51单片机中，CPU在每个机器周期的S6状态下，查询中断源，并按优先级管理规则处理同时请求的中断源，且在下一个机器周期的S1状态中，响应最高级中断请求。在以下情况下，还需要有另外的等待：a)CPU正在处理相同或更高优先级中断b)多机器周期指令中，还未执行到最后一个机器周期c)正在执行中断系统的SFR操作，如RETI指令及访问IE、IP等操作时，要延后一条指令'