《单片机原理及应用》习题答案

第一章 计算机基础知识

1-1 微型计算机主要由哪几部分组成？各部分有何功能？

答：一台微型计算机由中央处理单元（CPU）、存储器、I/O接口及I/O设备等组成，相互之间通过三组总线（Bus）：即地址总线AB、数据总线DB和控制总线CB来连接。

CPU由运算器和控制器组成，运算器能够完成各种算术运算和逻辑运算操作，控制器用于控制计算机进行各种操作。

存储器是计算机系统中的“记忆”装置，其功能是存放程序和数据。按其功能可分为RAM和ROM。

输入/输出（I/O）接口是CPU与外部设备进行信息交换的部件。

总线是将CPU、存储器和I/O接口等相对独立的功能部件连接起来，并传送信息的公共通道。

1-3 什么叫单片机？其主要由哪几部分组成？

答：单片机（Single Chip Microcomputer）是指把CPU、RAM、ROM、定时器/计数器以及I/O接口电路等主要部件集成在一块半导体芯片上的微型计算机。

1-4 在各种系列的单片机中，片内ROM的配置有几种形式？用户应根据什么原则来选用？

答：单片机片内ROM的配置状态可分四种：

（1）片内掩膜（Mask）ROM型单片机（如8051），适合于定型大批量应用产品的生产；

（2）片内EPROM型单片机（如8751），适合于研制产品样机；

（3）片内无ROM型单片机（如8031），需外接EPROM，单片机扩展灵活，适用于研制新产品；

（4）EEPROM（或Flash ROM）型单片机（如89C51），内部程序存储器电可擦除，使用更方便。

1-5 写出下列各数的另两种数制的表达形式（二、十、十六进制） 1100010 98 62H 1001110 20039 4E47H 585 249H 10 111111 16236 3F6CH 11101 29 1D 101 1495 5D7 1-6 写出下列各数的BCD参与：

59：01011001，1996：0001100110010110，4859.2：0100100001011001.0010

389.41：001110001001.01000001

第二章 MCS-51单片机的硬件结构

2-1 8052单片机片内包含哪些主要逻辑功能部件？ 答：8052单片机片内包括： ①8位中央处理器CPU一个 ②片内振荡器及时钟电路 ③256B数据存储器RAM。 ④8KB片内程序存储空间ROM ⑤21个特殊功能寄存器SFR

⑥4个8位并行I/O端口（32条线） ⑦1个可编程全双工串行口

⑧可寻址64KB的外部程序存储空间和外部数据存储空间 ⑨3个16位的定时器/计数器

⑩6个中断源、2个优先级嵌套中断结构

2-2 8052的存储器分哪几个空间？如何区别不同空间的寻址？ 答：?8052的存储器分为6个编址空间：

①片内ROM的容量为8KB，其地址为0000H~1FFFH； ②可扩展片外ROM的容量为64KB，其地址为0000H~FFFFH；

片内RAM的容量为256B，其地址为00H~FFH分为二块：③地址00H~7FH共128B为片内RAM低区，④另128B为片内RAM高区，其地址空间为80H`FFH，其地址空间与SFR功能寄存器地址重叠；

⑤可扩展片外RAM的容量为64KB，其地址为0000H~1FFFH；

⑥特殊功能寄存器SFR的空间为128B，其地址为80H~FFH，但实际只定义了26B单元，这26B单元分散在80H`F0H。

?程序存储器和数据存储器在逻辑上是完全分开的。

CPU通过指令MOVC访问程序存储器。当8052第31脚EA接高电平时， CPU将从片内程序存储器0000H单元开始执行，当PC值超出片内程序存储空间，即大于1FFFH时，会自动转向片外程序存储空间。当EA接低电平时，CPU将从片外程序存储器ROM的0000H单元开始执行。

CPU通过MOV指令访问片内数据存储空间RAM，低区128B地址空间00H~7FH中地址为00H~1FH这32个单元分为4个工作寄存器组，分别用R0~R7表示，通过工作寄存器指令进行访问。片内RAM中的20H~2FH单元除可作为一般字节寻址单元使用外，这16个单元共128位中的每一位又可单独作为软件触发器使用，具有位寻址功能，其位地址范围为00H`7FH；对片内高区128B寻址只能用寄存

器间接寻址，而对特殊功能寄存器建起必须使用直接寻址。

CPU通过指令MOVX访问片外数据存储器。

2-3 DPTR的作用是什么？它由哪几个寄存器组成？

答：相对于地址指针，DPTR被称为数据指针，但实际上DPTR中存放的是一个16位的地址，作为访问程序存储器和外部数据存储器的地址指针。当对64KB外部数据存储器空间寻址时，作为间址寄存器使用，而在访问程序存储器时，作为基址寄存器使用。DPTR是一个16位的特殊功能寄存器，由两个8位寄存器DPH、DPL组成，使用SFR中的82H和83H单元。

2-4 简述布尔处理存储器的空间分配。

答：在单片机中位处理又称布尔处理，允许按位处理的存储器称为布尔处理存储器。其地址空间由二部分构成：一部分是片内RAM中字节地址为20H~2FH的16字节的128个位，这些位编址为00H`7FH；另一部分在特殊寄存器中，其地址码能被8整除的12个特殊功能寄存器可以按位寻址，但其中4个未定义，一共有92位可按位寻址。这二部分结合起来形成一个具有220位的位寻址空间。

2-5 8052单片机设置4组工作寄存器，如何选择确定和改变当前工作寄存器？

答：8052片内数据存储器的00H~1FH这32个单元分为4级作为4个工作寄存器第0组地址00H`07H，第一组08H~0FH，第二组10H~17H，第3组18H~1FH。每个工作寄存器都有8个单元，分别用R0~R7表示。4组寄存器中每一组都可能被选为CPU的工作寄存器，这是通过程序状态字PSW的PSW.3(RS0)和PSW.4(RS1)两位的状态来选择决定的。见下表： PSW.4(RS1) 0 0 1 1 PSW.3(RS0) 0 1 0 1 当前使用的工作寄存器组R0`R7 0组（00H`07H） 1组（08H`0FH） 2组（10H`17H） 3组（18H`1FH） 通过程序改变RS1和RS0的状态，就可方便地更换工作寄存器组。 2-6 程序状态字寄存器PSW的作用是什么？常用的状态标志位有哪些位？作用分别是什么？

答：PSW是一个8位的特殊功能寄存器，由一些标志位组成，用于存放程序运行中的各种状态信息。它可以进行位寻址。各位的作用如下：

Cy：进位标志位。在进行加（或减）法运算时，若操作结果的最高位（D7位）有进位（或借位）时，Cy由硬件置1，否则Cy清0。在进行位操作时，Cy又是位累加器，指令助记符用C表示。

AC：辅助进位标志位。在进行加（或减）运算时，若操作结果的低半字节（D3位）向高半字节产生进位（或借位）时，AC位将由硬件自动置1，否则AC位清0。

F0：用户标志位。用户根据需要对F0置位或复位，作为软件标志。 RS1和RS0：工作寄存器组选择控制位。由用户用软件改变RS1和RS0的状态，以选择内RAM中的哪组工作寄存器为当前工作寄存器组。

OV：溢出标志位。当进行补码运算时，运算结果超出－128～＋127范围时，产生溢出，则OV自动置1，否则OV清0。

PSW.1：保留位。8051中未定义。

P：奇偶校验标志位。每条指令执行完后，该位始终跟踪累加器A中1的数目的奇偶性。如果A中有奇数个1，则P＝1；否则P＝0。

2-7 8052单片机的EA引脚有何功能？在使用8032时，EA引脚就如何处理？

答：8052单片机的31脚为EA, EA为访问外部或内部程序存储器控制信号。当EA引脚接高电平且PC值小于1FFFH时，CPU访问内部程序存储器读取指令，当EA引脚接低电平时，CPU只访问外部等量齐观存储器读取指令。

在8032芯片中没有内部程序存储器，因此，8032芯片的31脚EA只能接地。 2-8 8052内部RAM中低128 B单元划分为哪几个主要部分？各部分主要功能是什么？

答：8052内部数据存储器RAM中低128B单元地址空间00H~7FH被划分为三个部分。第一部分地址为00H~1FH这32个单元分为4个工作寄存器组，分别用R0~R7表示，通过工作寄存器指令进行访问。片内RAM中的第二部分20H~2FH单元除可作为一般字节寻址单元使用外，这16个单元共128位中的每一位又可单独作为软件触发器使用，具有位寻址功能，其位地址范围为00H`7FH；第三部分地址30H~7FH，这部分存储区域可作为8位数据缓冲区使用，一般地，用户把堆栈就设置在这部分区域。

2-9 8052内部RAM中高128B单元与特殊功能寄存器区地址空间重叠，使用中是如何区分这两个空间的？

答：对8052片内高区（80H`0FFH）128B只能 采用寄存器间接寻址，而对特殊功能寄存器SFR建起必须采用直接寻址。

2-10 什么叫堆栈？堆栈指针SP的作用是什么？

答：堆栈是按照“先进后出，后进先出”的原则来存取数据的一个内部RAM区域，这个存储器区域的一端是固定的（栈底），另一端是活动的（栈顶），每个存储单元是不能按字节任意访问的。

堆栈指针SP始终指向栈顶单元，栈顶随着数据入栈和出栈上下浮动。 2-12 什么是时钟周期、机器周期和指令周期？

答：（1）时钟周期（又称为振荡周期）是指振荡器产生一个振荡脉冲信号所用的时间，是振荡频率的倒数，称为拍节。

（2）机器周期是指CPU完成某一个规定操作所需的时间，8051单片机的一个机器周期包含6个状态，并依次表示为S1～S6，每个状态分为2个节拍。因此一个机器周期包含12个时钟周期（振荡周期），依次表示为：S1P1、S1P2、S2P1、?、S6P1、S6P2。

（3）指令周期是指CPU执行一条指令所需要的时间称为指令周期。MCS-51单片机指令周期根据指令的不同，可包含有1或2或4个机器周期。

第三章 MCS-51单片机指令系统

3-1 指出下列每一条指令的寻址方式及其完成的操作。 MOV 2FH,#40H MOV A,2FH MOV R1,#2FH MOV A,@R1 累加器A

MOV 2FH,A 答：直接寻址：

间接寻址：

;隐含寻址，将累加器A中的值移入片内2FH单元 MOV R1，4FH MOV R1，#4FH

3-2 内部RAM的4FH单元，可用哪几种寻址方式？分别举例说明。

;立即寻址，将40H移入片内2FH单元 ;直接寻址，将片内2FH单元的数移入累加器A ;立即寻址，将2FH移入当前寄存器组的R1单元 ;寄存器间接寻址，将寄存器R1中所存地址中的值移入

寄存器间接寻址： MOV A，@R1 3-3 指出下列各条指令中，45H代表什么？ MOV A,#45H MOV A,45H MOV 45H,46H MOV 45H,#45H MOV C,45H 条指令的执行结果：

答：PSW的各位为11110000,即Cy=1,AC=1,F0=1,RS1=1,RS0=0,OV=0,P=0 (1)SUBB A,30H

结果：（A）=D4H，CY=1，AC=0，OV=1，P=0 （2）SUBB A,#30H

;数值 ;源地址 ;目标地址 ;目标地址和数值 ;源地址

3-4 已知：（A）=7AH,(R0)=30H，（30H）=0A5H，（PSW）=80H,请写出下列各

结果：（A）=49H，CY=0，AC=0，OV=0，P=1 （3）ADD A，R0

结果：（A）=AAH，CY=0，AC=0，OV=1,P=0 （4）ADD A，30H

结果：（A）=1FH，CY=1,AC=0，OV=0,P=1 （5）ADD A,#30H

结果：（A）=AAH，CY=0，AC=0，OV=1,P=0 （6）ADDC A，30H

结果：（A）=20H，CY=1,AC=1,OV=0,P=1 (7)SWAP A

结果：（A）=A7H，对标志位无影响 （8）XCHD A,@R0

结果：（A）=75H，（30H）=AAH，（R0）=AAH，P=1 （9）XCH A，30H

结果：（A）=0A5H，（30H）=7AH，P=0 （10）XCH A,R0

结果：（A）=30H，（R0）=7AH，P=0 （11）MOV A,@R0 结果：（A）=0A5H，P=0 （12）XCH A,@R0

结果：（A）=0A5H，(30H)=7AH，P=0 3-5 试分析以下程序段的执行结果： MOV SP,#3AH MOV A,#20H MOV B,#30H PUSH ACC PUSH B POP ACC POP B

结果：（SP）=3AH，（A）=30H，（B）=20H，（3BH）=20H，（3CH）=30H 3-6 指出下列指令的执行结果，并写出每条指令的机器码。 MOV 30H,#52H MOV A,#70H MOV A,30H

;(30H)=52H ;(A)=70H ;(A)=52H

01110101(753052H) 01110100(7470H) 11100101(E530H)

MOV R0,#30H MOV A,@R0 MOV A,#70H MOVX @DPTR,A MOV 30H,#40H MOV R0,#30H MOV A,@R0

;(R0)=30H ;A=52H ;(A)=70H ;(2030H)=70H ;(30H)=40H ;(R0)=30H ;(A)=40H

10101000(7830H) 11100010(E6H) 01110100(74H) 10010000(90H) 11110000(F0H) 01110101(75H) 01111000(78H) 11100110(E6H)

3-7 分析下列指令的执行结果，并写出每条指令的机器码。 MOV DPTR,#2030H ;(DPTR)=2030H

3-8 设R0的内容为32H，A的内容为48H，内部RAM的32H单元内容为80H，40单元内容为08H，指出在执行下列程序段后上述各单元内容的变化。

MOV A,@R0 MOV @R0,40H MOV 40H,A MOV R0,#35H

结果：(R0)=35H,(A)=80,(32H)=08H,(40H)=80H

3-9 已知：(A)=81H,(R0)=20H,(20H)=35H，指出执行完下列程序段后A的内容。

ANL A,#17H ORL 20H,A XRL A,@R0 CPL A 结果：(A)=CBH

3-10 用指令实现下述数据传送:

(1)内部RAM20H单元送内部RAM40H单元。 答：MOV 40H,20H

(2)外部RAM20H单元送R0寄存器。 答：MOV R1,#20H MOVX A,@R1 MOV R0,A (3)外部RAM20H单元送内部RAM20H单元 答：MOV R1,#20H MOVX A,@R1 MOV 20H,A (4)外部RAM1000H单元送内部RAM20H单元 答：MOV DPTR,#1000H MOVX A,@DPTR MOV 20H,A (5)外部ROM1000H单元送内部RAM20H单元。

答：MOV DPTR,#1000H MOV A,#00H MOVC A,@A+DPTR MOV 20H,A

;（A）=00000001 ;(20H)=00110101 ;(A)=00110100 ;(A)=11001011

(6) 外部ROM1000H单元送外部RAM20H单元。

答：MOV DPTR,#1000H MOV A,#00H MOVC A,@A+DPTR MOV R1,#20H MOVX @R1,A

3-11 已知16位二进制数的高8位和低8位分别存放在20H和21H单元，请编写将其右移一们的程序。

CLR C MOV A,20H RRC A MOV 20H,A MOV A,21H RRC A MOV 21H,A

3-12 编程实现内部RAM R0~R7的内容传递到20H~27H单元。

3-13 试编程进行两个16位数的减法，6F5DH-13B4H,结果存入内部RAM的30H和31H单元，30H存放差的低8位。

CLR C MOV A,#5DH SUBB A,#B4H MOV 30H,A MOV A,#6FH SUBB A,13H MOV 31H,A

3-14 编写程序，若累加器A的内容分别满足下列条件时，程序则至LABEL存储单元，设A中存放的是无符号数。

①A>=10 CJNE A,#10H,LAB LAB:JNC LABEL ...... LABEL:

②A>0 JNZ LABEL ...... LABEL:

③(A)<=10 MOV R0,A MOV A,#10 CJNE A,R0,LAB LAB:JNC LABEL ...... LABEL:

3-15 已知（SP）=25H,(PC)=2345H,(24H)=12H,(25H)=34H,(26H)=56H.问此时执行“RET”指令后，(SP)=?,(PC)=?

答：(SP)=23H,(PC)=3412H

执行RET时，PCH←(SP),SP←SP-1,PCL←(SP),SP←SP-1

3-16 若（sp）=25H,(PC)=2345H,标号LABEL所在的地址为3456H，问执行调用指令“LCALL LABEL”后，堆栈指针和堆栈内容发生什么变化？（PC）的值等于什么？

答：最后堆栈指针SP=27H。堆栈指针SP=26H处SP内容为45H，指针SP=27H处内容为23H。最后程序计数器指针PC=3456H。

执行LCALL后，PC←PC+3，SP←SP+1,(SP) ←PCL,SP←SP+1，（SP）←PCH,PC←addr16。

3-17 试编写程序，查找在内部RAM的20H~50H单元中是否有0AAH这一数据。若有，则将51H单元置01H,若未找到，则将51H单元置00H。

MOV 51H,#00H MOV R0,#20H CJNE A,#0AAH,NEXT INC 51H

SJMP EEE CJNE R0,#51H,LOOP

;先设没找到 ;起始地址 ;取出数字 ;不相等就跳转 ;相等将51单元置1 ;找到转去结束 ;下一个地址 ;地址没找完就继续 ;暂停

LOOP: MOV A,@R0

NEXT: INC R0 EEE: SJMP $

3-18 试编写程序，统计在外部RAM 2000H~205FH单元中出现00H的次数，并将统计结果丰收入内部RAM 50H单元。

MOV R0,#00H MOV DPTR,#2000H MOV R1,#60H JNZ NEXT INC R0

;RO设为计数器，初始为0 ;置片外RAM起始地址 ;置传送数据个数 ;外部RAM单元内容送A ;传送数据不为0 跳转 ;传送数据为0，计数器加1 ;下一个地址 ;地址没找完就继续 ;统计结果存入50H单元 ;暂停

LOOP: MOVX A,@DPTR

NEXT: INC DPTR

DJNZ R1,LOOP MOV 50H,R0 SJMP $

3-19 已知R3和R4中存有一个16位的二进制数，高位在R3中代位在R4中。请编程将其求补，并存回原处。

答：首先假设R3、R4中是原码，根据原码求补的方法当最高位（R3的D7

位）为0时表示为正数，那么补码与原码相同，当最高位为1时，表明是负数，负数的补码是最高位不变，其余位取反加1.

MOV A,R3 JB ACC.7,NEG SJMP $ CPL A CLR C ADD A,#01H

MOV R4,A MOV A,R3 CPL A ADDC A,#00H SETB ACC.7 MOV R3,A SJMP $

NEG: MOV A,R4

3-20 编写一个程序，把片外RAM从2000H开始存放的10个数传送到片内RAM 30H开始单元。

START: MOV R0,#30H

MOV R1,#10H MOV DPTR,#2000H MOV @R0,A

INC R0 INC DPTR DJNZ R1,LOOP SJMP $

LOOP: MOVX A,@DPTR

3-21 试编程将内部RAM的30H至4FH单元的内容分别传送到外部RAM的2040H~205FH单元。

START: MOV R0,#30H

MOV R1,#20H MOV DPTR,#2040H MOVX @DPTR,A

INC DPTR INC R0 DJNZ R1,LOOP SJMP $

LOOP: MOV A,@R0

3-22 若外部RAM的（2000H）=X，（2001H）=Y,编程实现Z=3X+2Y,结果存入内部RAM的20H单元，设Z<=255。

START: MOV DPTR,#2000H

MOVX A,@DPTR MOV B,#03H MUL AB MOV R0,A

INC DPTR MOVX A,@DPTR ADD A,A ADD A,R0 MOV 20H,A

3-23 试对内部RAM 20H单元的内容进行判断，若为正数，转向2100H若为负数,转向2200H；若为0，转向2300H。

START: MOV A,20H

JB ACC.7,NEG

;为负数

JNB ACC.7, POSI LJMP #2100H SJMP EEE SJMP EEE SJMP EEE

;为0

NEG: LJMP #2200H POSI: LJMP #2300H EEE: SJMP $

3-24 已知30H、31H中存有一个16位二进制数，高位在前低位在后。试编程将它们乘2，再存回原单位中。

START: MOV A,31H

ADD A,31H MOV 31H,A MOV A,30H

ADDC A,30H MOV 30H,A SJMP $

3-25 已知从外部RAM 2000H开始的单元中有20个带符号的补码数，试编程把正数和0取出来存放到内部RAM20H开始的存储单元中（负数为作处理）。

START: MOV R0,#20H

MOV DPTR,#2000H MOV R1,#20H JB ACC.7,NEG MOV @R1,A INC R1 DJNZ R0,LOOP SJMP $

;需处理的数的个数 ;需处理数的起始地址 ;用于存储的目标地址 ;负数不需处理

LOOP: MOVX A,@DPTR

NEG: INC DPTR

第四章 汇编语言程序设计

4-1 什么叫伪指令？伪指令与指令有什么区别？

答：伪指令不属于单片机指令集中的指令，在汇编时不产生目标代码，不影响程序的执行，仅指明在汇编时执行一些特定的操作。如为程序指定一个存储区、将一些数据、表格常数存放在指定的存储单元、对地址赋用户名等。

指令是计算机所能执行的一种基本操作的描述，是计算机软件的基本单元。51单片机单片机的指令有二种表达方式：机器码指令和汇编语言指令。

4-2 循环程序由哪几部分组成？

答：由初始化部分、循环处理部分、循环控制部分、循环结束部分这四部分组成。

4-3 什么是子程序？对于子程序设计有什么要求？

答：一段具有某一特定功能，能被其它程序所调用，调用结束后能自动返回到调用处的程序块就称为子程序。

对子程序设计的要求：

4-4 试对下列程序进行人工汇编，并说明此程序的功能。

地址 ; ;1000H ;1002H ;1004H ;1006H ;1007H ;1008H ;1009H ;100AH ;100BH ;100CH ;100EH ;

78 79 7A C3 E4 E6 37 18 19 DA 80

FA FE 25 2b 06

指令码

ORG 1000H MOV R1,#2BH MOV R2,#06H CLR C CLR A

ACDL: MOV R0,#25H

LOOP: MOV A,@R0

ADDC A,@R1 DEC R0 DEC R1 SJMP $ END

DJNZ R2,LOOP

1008H-100EH=-06H,其补码为（11111010）2→0FAH

功能：将25H单及前5个数与2BH单元及前5个数分6组相加，结果丢弃。 4-5 从内部RAM的20H单元开始，有15个数据。试编一程序，把其中的正数、负数分别送到41H和61H开始的存储单元，并分别将正数、负数的个数送40H单元和60H单元。

MOV R0,#41H MOV R1,#61H MOV SP,#2EH MOV R3,#00H MOV R4,#00H MOV R7,#15

;存放正数的起始地址 ;存放负数的起始地址 ;指明栈顶地址 ;正数个数 ;负数个数 ;需判断数的个数 ;出栈放入A

LOOP: POP ACC

JB ACC.7,NEG CJNE A,#00H，LOOP1 SJMP LOOP INC R0 INC R3

;负数跳转

;非负非零转正数处理 ;零不处理，取下一个数 ;正数保存 ;正数存放地址加1 ;正数个数加1 ;未结束就继续 ;将负数送负数保存地址 ;负数地址加1 ;负数个数加1 ;未结束就继续 ;正数个数送40H单元 ;负数个数送60H单元

LOOP1：MOV @R0,A

SJMP LOOP2 INC R1 INC R4

NEG: MOV @R1,A

LOOP2: DJNZ R7,LOOP

MOV 40H,R3 MOV 60H,R4 SJMP $ END

4-6 设内部RAM的30H和31H单元中有二个带符号数求出其中的大数存放在32H单元中。

MOV A,30H XRL A,31H JB ACC.7,LOOP MOV A,30H SUBB A,31H JC LOOP1 MOV 32H,30H

SJMP $ SJMP $ JB ACC.7,LOOP1 MOV 32H,A SJMP $

LOOP1: MOV 32H,31H LOOP: MOV A,30H

4-7 试编制实现ASCII码转十进制数的程序。在8032单片机内RAM的40H单元中存放一个代码。若此代码为十进制数的ASCII码，则将其相应的十进制数送片内RAM的50H单元，否则将此单元置成0FFH。

MOV A,40H CLR C SUBB A,#30H JC LOOP MOV R0,A MOV A,#09H SUBB A,R0

;减30H后差大于0，是否不 ; 大于9？

;数字比其ASCII码值小30H

;存的ASCII值小于0的ASCII码值跳转

JC LOOP SJMP $

;差大于9，跳转 ;将数字存入50H单元 ;不是数字，存入0FFH

MOV 50H,R0

LOOP:MOV 50H,#0FFH

SJMP $ END

4-8 试编程将存放在8032单片机内部RAM中首址为20H、长度为50H的数据快传送到片外RAM以20H为首址的连续单元中。

MOV R0,#20H MOV R1,#20H MOV R7,#50H MOVX @R1,A

INC R0 INC R1 DJNZ R7,LOOP SJMP $

LOOP: MOV A,@R0

4-9 设一个字符串存放在8032单片机内部RAM以20H为首址的连续单元中，字符串以回车结束。要求统计该字符串中字符C（’C’=43H）的个数,并将其存入外部RAM的40H单元。试编写实现上述要求的程序。

MOV R0,#20H MOV R2,#00H XRL A,#0DH JZ EXIT MOV A,@R0 XRL A,#43H JNZ LOOP2

INC R2 SJMP LOOP MOV A,R2 MOVX @DPTR,A SJMP $ END

LOOP2: INC R0

EXIT: MOV DPTR,#0040H

LOOP: MOV A,@R0 ;判断是否是回车符

4-10 设有一长度为20H的字符串，它存放在片外RAM1000H为首地址的连续单元中。试编制将其中数字与字母分开并将它们送到片内RAM以30H和50H为首地址的连续单元中的程序。

MOV DPTR,#1000H MOV R7,#20H MOV R0,#30H MOV R1,#50H CJNE A,#30H,LOOP1

SJMP ISNUM SJMP ISCHAR

LOOP1: JNC LOOP2 LOOP2: CJNE A,#3AH,LOOP3 LOOP3:JC ISNUM

SJMP ISCHAR

LOOP: MOVX A,@DPTR

ISCHAR:MOV @R1,A

INC R1 SJMP NEXT SUBB A,#30H MOV @R0,A

INC R0 SJMP NEXT DJNZ R7,LOOP SJMP $ END

NEXT: INC DPTR

ISNUM:CLR C

4-11 试编程将片内RAM区DATA1单元开始的20H个单字节依次与DATA2单元为起始地址的20H个单字节进行交换。

MAIN: MOV R7,#20H

DATA1 EQU 20H DATA2 EQU 40H MOV R0,#DATA1 MOV R1,#DATA2 XCH A,@R1

MOV @R0,A INC R0 INC R1 DJNZ R7,LOOP SJMP $ END

LOOP: MOV A,@R0

4-13 设片内RAM的20H~4FH单元中有若个无符号数，试编程求出其中的最大值及所在单元地址，将最大值存入片内RAM的50H单元，最大值所在单元地址存入片内RAM的51H单元。

MOV R0,#20H MOV R7,#20H MOV A,R0 MOV R2,A MOV A,@R0 MOV R1,A CLR C SUBB A,@R0 JNC LOOP1

MOV A,R0 MOV R2,A MOV A,@R0 MOV R1,A DJNZ R7,LOOP MOV 50H,R1 MOV 51H,R2 SJMP $ END

LOOP1:MOV A,R1

LOOP: INC R0

4-14 设片外RAM从1000H单元开始存放100个无符号8位二进制数。试编程将它们从大到小依次入片内RAM从10H开始的单元中。

MOV R7,#100 MOV DPTR,#1000H MOV R0,#10H

MOV @R0,A INC DPTR INC R0 DJNZ R7,LOOP

LOOP: MOVX A,@DPTR

MOV R7,#99

MOV @R0,A MOV A,R1 INC R0 MOV @R0,A MOV R1,A DEC R6

MOV R6,#99 NEXT: MOV R0,#10H MOV A,@R0

MOV R1,A MOV A,@R0 CLR C SUBB A,R1 JNZ LOOP3 SJMP LOOP4 MOV A,@R0 DEC R0

LOOP2: INC R0

LOOP4: MOV A,@R0 DJNZ R7,LOOP2 MOV A,R6 MOV R7,A INC R6 DJNZ R6,NEXT

SJMP $ END

LOOP3: JC LOOP4

4-15 设有2个4B的BCD数：X=24350809，Y=12450379。X从片内RAM的25H单元开始存放，Y从片内RAM的35H单元开始存放，求两数的和。设数据在内存中按照低字节在前，高字节在后的顺序存放。

MOV 25H,#24H MOV 26H,#35H MOV 27H,#08H MOV 28H,#09H MOV 35H,#12H MOV 36H,#45H MOV 37H,#03H MOV 38H,#79H MOV R7,#04H MOV R0,#25H MOV R1,#35H

END

CLR C ADDC A,@R1 DA A MOV @R0,A INC R0 INC R1 DJNZ R7,LOOP SJMP $

LOOP: MOV A,@R0

4-16 设晶振频率为6MHz,试编一能延时20ms的子程序

答：一个机器周期T=12/6*106=2μs，延时20ms需要20000/2=10000个机器周期。

拟用以下程序：

工作需要机器周期数 ;1 ;1

START: MOV R6,#data1 LOOP1: MOV R7,#data2

NOP NOP NOP NOP

;1 ;1 ;1 ;1 ;1 ;2 ;2 ;2

LOOP: NOP

DJNZ R7,LOOP DJNZ R6,LOOP RET

延时周期数为1+（5*data2+5）*data1+2,选择最合适的data1和data2 Data1=200,data2=99，延时机器周期数为10003个，延时20.006ms 4-17 利用查表技术将累加器A中的一位BCD码转换成相应的十进制数的七段码，结果仍放在A中（设显示管0~9的七段码分别是40H,79H，24H，30H，19H,12H,02H,78H,00H，1BH）。

SUB1: INC A

RET

DB 40H,79H,24H,30H,19H,12H,02H,78H,00H,1BH

4-18 试编一采用查表法求1~20的二次方数的子程序。要求：X在累加器A中，1≤X≤20,二次方高位存放在R6中，低位存放在R7中。

SUB: MOV DPTR,#0100H

MOV R0,A ADD A,R0 MOV R0,A MOVC A,@A+DPTR MOV R7,A INC DPTR MOV A,R0 MOVC A,@A+DPTR MOV R6,A RET ORG 102H

DB 01H,00H,04H,00H,09H,00H,10H,00H,19H,00H DB 24H,00H,31H,00H,40H,00H,51H,00H,64H,00H DB 79H,00H,90H,00H,0A9H,00H,0C4H,00H,0E1H,00H

MOVC A,@A+PC

DB 00H,01H,21H,01H,44H,01H,69H,01H,90H,01H

第五章 MCS-51单片机中断系统

5-1 MCS-51单片机的中断系统由哪些功能部件组成？分别有什么作用？ 答：51单片机的中断系统由与中断有关的特殊功能寄存器(中断允许控制寄存器IE、中断优先等控制寄存器IP、定时器/计数器控制寄存器TCON、T2CON、串行口控制寄存器SCON)和6个中断源（2个外部中断源INT0[P3.2]、

INT1[P3.3],3个定时器/计数器中断源T0[P3.4]、T1[P3.5]、T2[P1.0]）,1个串行接口中断源（RXD[p3.0]接收数据中断、TXDp[P3.1]发送数据中断）组成。

中断允许控制寄存器IE由七个控制位构成，其中D7位EA是所有中断的总开关，若EA=1，CPU中断允许，EA=0时，CPU屏蔽一切中断请求。其余6位D5~D0分别控制6个中断源，置1为允许申请中断，清0为禁止申请中断。其字节地址是A8H，位地址是A8H~ADH和AFH，每位都可由软件来置1或清0。

中断优先等控制寄存器IP用于设置每个中断的优先级，该寄存器由6个控制位构成（D5~D1）分别控制每个中断源的优先级，置1为高优先级，置0为低优先级。其位地址为B8H~BDH，每位都可由软件来置1或清0。

定时器/计数器控制寄存器TCON字节地址88H，其位地址88H~8FH，除D6和D4位用于控制定时器/计数器0、1启停外，其余6位分二组分别控制定时器/计数器0、1的中断信号方式（IT0/IT1），外部中断请求标志位（IE0/IE1）、溢出标志位（TF0/TF1）、T2CON字节地址为C8H，可按位寻址，但只有2位（D7和D6位）用作中断控制，当T2EX（P1.1脚）的负跳变有效时T2的硬件置D6位EXF2（T2CON.6）=1,tm CPU申请中断。当T2计数溢出时由硬件置D7（TF2，T2CON.7）=1,向CPU申请中断。

串行口控制寄存器SCON字节地址为98H，其位地址98H~ 9FH。与中断有关的只有D0位和D1位。串行口发送了一帧信息，便由硬件置TI=1，向CPU申请中断。串行口接收一邓一帧信息，便由硬件置RI=1，向CPU申请中断。

5-2 MCS-51系列单片机能提供几个中断源？ 答：MCS-51系列单片机能提供6个中断源，。

5-3 MCS-51单片机的中断系统中有几个优先级？如何设定？

MCS-51单片机有2个中断优先级。各个中断源的优先级是由特殊功能寄存器IP来确定，IP中和各个中断源对应位为1时，此中断源为高优先级，否则为低优先级。在同一优先级中，各个中断源的优先顺序是由自然优先级来确定的。

5-4 CPU响应中断有哪条件？在什么情况下中断响应会受阻？

答：CPU响应中断的基本条件有以下三个：①有中断源提出中断请求。②中断总允许位EA=1，即CPU开放中断。③申请中断的中断源的中断允许位（ET2、ES、ET1、EX1、ET0、EX0）为1，即没有被屏蔽。

在中断源提出中断申请后，有二种情况可以使中断受阻：①中断允许寄存器IE中对应于有中断请求的控制位为0，屏蔽了中断请求，即CPU没无法收到中断请求。②中断允许寄存器IE的D7位（EA位）为0，即CPU没有开放中断响应。

CPU正在处理同等级或高等级中断时，CPU将在处理完该中断并返回执行一条指令后才响应新中断请求。

现行的机器周期不是所执行指令的最后一个机器周期。 正在执行的指令是RETI或访问IE、IP指令。 5-5 简述MCS-51系列单片机的中断响应过程。

答：MCS-51系列单片机的中断响应过程是按照以下顺序执行的：开中断→中断请求→中断判断→中断响应→中断返回。

5-6 MCS-51单片机中断响应时间是否固定？为什么？

答：MCS-51单片机中断响应时间不固定，因为当中断源向CPU提出中断请求时，CPU正在执行的指令的指令周期是不一样的，一般情况下中断响应时间在3~8个机器周期之间。当然如果中断到来时是在处理同级或高级中断服务程序中，则响应时间就无法估计了。

5-7 MCS-51中若要扩充8个中断源，可采用哪些方法？如何确定优先级？ 答：一般可采取中断加查询方式，软件先查询到的为高优先级，最后查询到的为低优先级。

5-8 8031芯片的INT0、INT1引脚分别输入压力超限、温度超限中断请求信号，定时器/计数器0作定时检测的实时时钟，用户规定的中断优先权排队次序为：压力超限→温度超限→定时检测。要求确定IE、IP的内容，以实现上述要求。

答：IE设87H，IP设05H。

第六章 MCS-51单片机定时器/计数器

6-1 MCS-51单片机内部设有几个定时器/计数器？它们是由哪些专用寄存器组成的？

设有3个定时器/计数器T0、T1、T2。 它们由特殊功能寄存器工作方式寄存器TMOD（字节地址89H，不能按位寻址，用来控制T0和T1的工作方式），TCON控制寄存器（字节地址88H，位地址88H~8FH ,用高4位控制定时器/计数器0、1的启、停，和作溢出标志位），定时器/计数器2的控制寄存器T2CON（其字节址C8H，位地址C8H~CFH）组成，各定时器/计数器还有1个16位工作寄存器（TL0[8AH]、TH0[8CH]、TL1[8BH]、TH1[8DH]、TL2[CCH]、TH2[CDH],T2还有二字节特殊功能寄存器RLDL[CAH]和RLDH[CBH]）。

6-2 MCS-51单片机的定时器/计数器有哪几种工作方式？各有什么特点？ 答：MCS-51定时器/计数器有0，1，2，3四种工作模式。模式0为13位1定时器/计数器，模式1为16位1定时器/计数器，模式2为自动赋初值的8位定时器/计数器，模式3可以增加一个8位定时器（T1没有模式3）。

6-3 MCS-51定时器作定时和计数时其计数脉冲分别由谁提供？

答：MCS-51定时器作定时器时，输入的记数脉冲是由晶体振荡器的输出经12分频后得到的，所以定时器可看作是对单片机机器周期的计数器。8051定时器作计数器时，则对外部事件进行计数。

6-4 8051定时器的门控信号GATE设置为1时，定时器如何启动？

答：8051定时器的门控信号GATE为1时，通常先设置TR0或TR1为1，将T0或T1的启动控制权交由INT0或INT1。当INT0（或INT1）引脚为高电平时，相应的T0或T1才能选通工作。

6-5 定时器/计数器用作定时时，其定时时间与哪些因素有关？作计数器时，对外界计数脉冲频率有何限制？

答：作定时器时，其定时时间与晶振频率、定时计数器位数、定时初值有关。 作计数器时，要求外界脉冲频率小于晶振频率除24。

6-6 当T0设为工作方式3时，由于TR1位已被TH0占用，如何控制定时器T1的启动和关闭？

答：先设置T1的初始值和工作方式0~2，由于将T1设置为工作方式3时T1会停止工作，因此可以利用M1和M2来控制T1的启动和关闭。通常在T0工作在方式3的时候，将T1设置为方式2，8位自动装初值工作方式。

6-7 已知8051单片机的fosc=6MHz，请利用T0和P1.2输出长形波。其长形高电平宽50us，低电平宽300us。

解：(1)定时时间设为50us，低电平时间相当于持续6个定时周期。可选择于方式2，8位自动重装初值方式。X=256-6×50/12=231，即E7H

(2)设置TMOD参数：T1的四位全“0”，低四位为“0010”，TMOD=02H (3)中断IE：EA=1，ET0=1.其余为0，IE=82H

(4)TCON用于控制启停的TR0位在程序中用位设置。 (5)编写源程序如下： ORG 0000H MAIN:MOV TH0,#0E7H AJMP MAIN MOV TL0,#0E7H ORG 000BH MOV R7,#06H AJMP T0INT MOV TMOD,#02H ORG 0030H MOV IE,#82H

SETB TR0 SETB F0 SETB P1.2 MOV R7,#06H SETB F0 SJMP LOOP2 SJMP $ LOOP:CLR P1.2 T0INT:JBC F0,LOOP LOOP2: RETI DJNZ R7,LOOP2 END SETB P1.2

6-8 已知8051单片机的fosc=12MHz,用T1定时，试编程由P1.2和P1.3分别输出周期为2ms和500us的方波

解：2ms和500us的方波，以最小值500us为基本单位，将计时长度设为250us，可使用8位加法计数器，即T1的工作方式为方式2。2ms方波为4个计数溢出长度翻转一次。采用中断方式处理溢出。

6-6

（1）定时初值确定：X=256-12×10×250×10/12=256-250=6

（2）确定TMOD的参数：T0设为方式0定时器。TMOD=0010 0000=20H （3）编写源程序： ORG 0000H SETB EA AJMP MAIN SETB TR1 ORG 001BH SJMP $ AJMP T1INT T1INT:CPL P1.3 ORG 0030H DJNZ R7,LOOP MAIN:MOV R7,#04 CPL P1.2 MOV TH1,#06 MOV R7,#04 MOV TL1,#06 LOOP:RETI MOV TMOD,#20H END SETB ET1