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单片机应用技术思考题及习题练习题-备考资料.doc
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单片机应用技术思考题及习题练习题-备考资料.doc
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第一章思考题与习题
1. 什么叫嵌入式系统?与单片机的关系如何?
以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,针对具体应用系统,对功能、
可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统被称为嵌入式系统。单片机又称嵌入
式微控制器,是嵌入式系统应用的主流。
2. 单片机主要应用在哪些方面?
单片机主要应用在工业、智能仪表、军事导航、电信、日常生活、办公自动化、汽车
电子、消费电子等方面。
3. 单片机系统的开发过程分几步进行?
单片机的应用开发可分为五个过程,总体方案设计、硬件单元电路设计与制作、应用
程序的设计与调试、系统联调、固化(烧写)与脱机运行。
4. 下表每一行给出了一种数制的无符号数,试将它转换为其他两种数制,并填入表中。
二进制
十进制
十六进制
010110011B
179
0B3H
110010010B
402
192H
11110101B
245
0F5H
01101100B
108
6CH
11111111B
255
0FFH
01110110B
118
76H
5. 试写出下列真值所对应的机器数。
(1)+1010011 (2)-1011010
(3)+0101110 (4)-0111111
以 8 位二进制补码表示为:
(1)11010011 (2)10100110 (3)10101110 (4)11000001
6. 试写出下列机器数所对应的真值。
(1)11000000 (2)01111111
(3)01011011 (4)11111111
(1)-64 (2)+127 (3)+91 (4)-1
7. 下表每一行给出原码、反码或补码中的一个值,试求出其它两个码,并填入下表中。
原码
反码
补码
01111111B
01111111B
01111111B
10000000B
11111111B
00000000B
10001111B
11110000B
11110001B
01010101B
01010101B
01010101B
10000010B
11111101B
0FEH
00000011B
00000011B
03H
8. 将下列有符号数的二进制补码转换为十进制数,并注明它的正负。
(1)11111111B (2)01111111B
(3)10000011B (4)11111100B
(5)00000011B (6)01111100B
(1)-1 (2)+127 (3)-125 (4)-4 (5)+3 (6)+124
9. 一个字节的十六进制数最大值相当于多大的十进制数,两个字节的十六进制数最大
值相当于多大的十进制数?
一个字节十六进制数最大值为 0FFH,相当于十进制数 255,两个字节的十六进制数最
大值为 0FFFFH,相当于十进制数 65535。
第二章思考题与习题
1. 微型计算机由哪几个功能部件组成?各功能部件的作用如何?
微型计算机由 CPU、三总线、存储器、I/O 接口电路及外围设备组成。CPU 作为系统的
运算中心和控制中心;三总线用于完成微处理器、内存储器和 I/O 接口电路之间信息的相互
交换;存储器用于程序与数据的存储;I/O 接口电路作为 CPU 与外部设备的联接桥梁,用于
信号的标准化;外围设备可实现显示、输入、打印、通信等功能。
2. 三总线是指什么?它们的主要功能是什么?
三总线是指数据总线(Data Bus)、地址总线(Address Bus)和控制总线(Control
Bus)。数据总线(DB)的功能是完成微处理器与内存、I/O 接口电路之间的数据传送;地址
总线(AB)是微处理器向内存和 I/O 接口电路传送地址信息的通路;控制总线(CB)是微
处理器向内存和 I/O 接口电路发出的命令信息或由外界向微处理器传送状态的信息通路。
3. 微型计算机存储器的地址线与存储容量有什么关系?如果存储器的地址线有 13 根,
则存储容量为多大?
地址线的多少与存储容量的关系满足:存储容量=2
n
(n 为地址线的数量),如果存储器
的地址线有 13 根,则存储容量为 8KB。
4. 89S51 单片机的存储器从物理结构上分别可划分为几个空间?
89S51 单片机的存储器在物理结构上有 4 个存储空间:片内程序存储器、片外程序存储
器、片内数据存储器、片外数据存储器。
5. 89S51 单片机采用何种方式区分内外程序存储器及内外数据存储器?
单片机的程序存储器是在片内存储器还是片外存储器,取决于单片机外围引脚
EA
的状
态。片内和片外数据存储器采用不同的指令加以区别,在访问片内数据存储器时,可使用
MOV 指令;要访问片外数据存储器可使用 MOVX 指令。
6. 89S51 单片机内部数据存储器分为几个空间?每个空间有何特点?
89S51 单片机的内部数据存储器分为 00~7FH 及 80H~FFH 两块空间。片内数据存储区
地址为 00~7FH 空间划分为工作寄存器区、位寻址区及用户 RAM 区三个空间;80H~FFH 地
址空间中只有 26 个存储空间被特殊功能寄存器(SFR)占用。工作寄存器区共 32 个存储单
元,分为 4 组,每组由 8 个地址单元组成通用寄存器 R0~R7,每组寄存器均可作为 CPU 当
前的工作寄存器。位寻址区共 16 个字节,每个字节 8 位,共 128 位,这 128 位用位地址编
号,范围为 00H~7FH,位寻址区既可采用位寻址方式访问,也可以采用字节寻址方式访问。
用户 RAM 区共 80 个单元,可作为堆栈或数据缓冲使用。特殊功能寄存器 SFR 专门用来设
置单片机内部的各种资源,记录电路的运行状态,参与各种运算及输入/输出操作。
7. 程序状态字 PSW 的作用是什么?常用状态位是哪些?作用是什么?
程序状态字 PSW 用来存放与当前指令执行结果相关的状态。常用的状态位有 CY、
AC、OV、P、RS1、RS0 等。CY 用于标志运算过程中是否有进位或借位;AC 用于标志累
加器中 D3 位向 D4 位是否存在进位或借位;OV 用于标志有符号数运算过程中是否存在超
出范围的情况;P 用于指示累加器 A 中操作结果的“1”的个数的奇偶性,在串行通信中做
数据校验;RS1、RS0 用于选择工作寄存器组别。
8. 89S51 单片机内部有几个特殊功能存储单元?分别有何用途?
89S51 单片机内部有 26 个特殊功能存储单元,各自用途请参见表 2-3。
9. 89S51 单片机复位后,CPU 使用的是哪一组工作寄存器?它们的字节地址分别是什
么?CPU 如何确定和改变当前工作寄存器组?
89S51 单片机复位后,CPU 使用的是第 0 组工作寄存器,它们的字节地址为 00H~07H。
CPU 通过标志寄存器中的 RS1、RS0 两位状态确定和改变当前工作寄存器组。
10. 89S51 单片机的 4 个 I/O 端口 P0~P3 在结构上有何异同?使用时应注意什么?
89S51 各端口中 P0 口既可作地址/数据总线口,又可作通用 I/O 口。在作地址/数据总线
口时,它是真正的双向口,可以直接驱动 MOS 输入,不需要加上拉电阻。当它作通用 I/O
口时,应注意必须外接上拉电阻才能驱动 MOS 输入。对 P1、P2、P3 口而言,内部已接有
上拉电阻,因此不必外接任何电阻就可驱动 MOS 输入。P0 口和 P1、P2、P3 口作通用 I/O
口时一样,在输入时分为“读锁存器”和“读引脚”两种操作,这两种操作是用不同的指令
区分的。
11. 简述 89S51 中下列各引脚信号的作用:
RD
、
WR
、
PSEN
、
EA
、ALE
RD
:读信号
WR
:写信号
PSEN
:读片外部程序存储器选通信号
EA
:片外程
序存储器选择信号 ALE:地址锁存允许信号
12. 什么是时钟周期、机器周期、指令周期?它们之间有何关系?
时钟电路产生的最小时序单位称为时钟周期;单片机执行一次基本操作所需要的时间
单位为一个机器周期;单片机执行一条指令所需要的时间称为指令周期。1 个机器周期=12
个时钟周期,1 个指令周期,通常由 1~4 个机器周期组成。
13. “复位”的含义是什么?89S51 单片机常用的复位电路有哪些?复位后各内部存储
器的值分别为多少?
复位就是对单片机进行初始化操作,使单片机内部各寄存器处于一个确定的初始状态。
89S51 单片机常用的复位电路有上电复位和按钮复位两种。复位后 SP 为 07H,P0~P3 为
0FFH,SBUF 不定,除 SP、P0~P3 及 SBUF 外,其余各寄存器值均为 0。
第三章思考题与习题
1. MCS-51 单片机指令格式是怎样的?各有何含义?
汇编语言表示的指令格式为:
[标号:] 操作码助记符 [操作数 1,操作数 2, 操作数 3] [;注释]
标号:表示该指令所在的地址。操作码:表示该语句要执行的操作内容。操作数:表示
操作码的操作对象。注释:为阅读程序方便而加的解释说明。
2. MCS-51 单片机有几种寻址方式?描述这些寻址方式的执行过程?
MCS-5l 系列单片机共有 7 种寻址方式,立即寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间
接寻址、相对寻址、变址寻址、位寻址。
立即寻址:操作数直接由指令给出,寻址时直接到程序存储器中查找操作数。
直接寻址:操作数在指令给出的地址单元中,寻址时直接到数据存储器中查找操作数。
寄存器寻址:所需查找的操作数在寄存器中。
寄存器间接寻址:所要查找的操作数位于以寄存器的内容为地址的单元中。寻址时从寄
存器中查找的值做为地址再次查找操作数。
相对寻址:不是寻找操作数的地址,而是要得到程序跳转位置对应的目标地址。
变址寻址:以 16 位寄存器(数据指针 DPTR 或程序计数器指针 PC)作为基址寄存器,
以累加器 A 作为变址寄存器,并以两者内容相加形成新的 16 位地址作为操作数所在的地址,
查找操作数。
位寻址:将位地址中的内容做为操作数。
3. 指出在下列各条指令中,30H 分别代表什么含义?
MOV A, #30H ;为立即数
MOV A, 30H ;为直接地址
MOV 30H, #30H ;30H 为直接地址,#30H 为立即数
MOV 30H, 28H ;30H 为直接地址
MOV C, 30H ;为位地址
4. 设(A)=0FH,(R0)=30H,内部 RAM 的(30H)=12H,(31H)=0BH,(32H)
=0CH, 请指出每条指令中源操作数的寻址方式,并写出执行下列程序段后上述各单元内容
的变化结果。
MOV A, @R0 ;寄存器间接寻址,(A)=12H
MOV @R0, 32H ;直接寻址,(30H)=0CH
MOV 32H, A ;寄存器寻址,(32H)=12H
MOV R0, #31H ;立即寻址,(R0)=31H
MOV A, @R0 ;寄存器间接寻址,(A)=0BH
5. 用指令实现下列数据传送。
(1)内部 RAM 20H 单元内容送内部 RAM 30H 单元。
MOV 30H,20H
(2)外部 RAM 20H 单元内容送内部 RAM 30H 单元。
MOV R0,#20H
MOVX A,@R0
MOV 30H,A
(3)外部 RAM 1000H 单元内容送寄存器 R2 中。
MOV DPTR,#1000H
MOVX A,@DPTR
MOV R2,A
(4)内部 RAM 20H 单元内容送外部 RAM 1000H 单元。
MOV A,20H
MOV DPTR,#1000H
MOVX @DPTR,A
(5)外部 RAM 20H 单元内容送外部 RAM 1000H 单元。
MOV R0,#20H
MOVX A,@R0
MOV DPTR,#1000H
MOVX @DPTR,A
(6)ROM 2000H 单元内容送内部 RAM 30H 单元。
MOV DPTR,#2000H
CLR A
MOVC A,@A+DPTR
MOV 30H,A
(7)ROM 2000H 单元内容送外部 RAM 20H 单元。
MOV DPTR,#2000H
CLR A
MOVC A,@A+DPTR
MOV R0,#20H
MOVX @R0,A
(8)ROM 2000H 单元内容送外部 RAM 1000H 单元。
MOV DPTR,#2000H
CLR A
MOVC A,@A+DPTR
MOV DPTR,#1000H
MOVX @DPTR,A
6. 设(A)= 5AH,(R0)=20H,(20H)=6BH,(B)=02H,(PSW)=80H。写出下列
指令执行后的结果及对标志位的影响。(每条指令都以题中规定的原始数据参加操作)。
(1)ADD A,R0 ;(A)=7AH,(PSW)=01H
(2)ADDC A,20H ;(A)=0C6H,(PSW)=44H
(3)SUBB A,#20H ;(A)=39H,(PSW)=00H
(4)INC A ;(A)=5BH,(PSW)=81H
(5)MUL AB ;(A)=0B4H ,(B)=00H,(PSW)=00H
(6)DIV AB ;(A)=2DH,(B)=00H,(PSW)=00H
(7)ANL 20H,#45H ;(20H)=41H,(PSW)=80H
(8)ORL A,#32H ;(A)=7AH,(PSW)=81H
(9)XRL 20H,A ;(20H)=31H,(PSW)=80H
(10)XCH A,20H ;(A)=6BH,(20H)=5AH,(PSW)=80H
(11)SWAP A ;(A)=0A5H,(PSW)=80H
(12)CPL A ;(A)=0A5H,(PSW)=80H
(13)RR A ;(A)=2DH,(PSW)=80H
(14)RLC A ;(A)=0B5H,(PSW)=01H
7. 写出执行下列程序段的运行结果。
(1)MOV A,#20H
MOV DPTR,#2030H
MOVX @DPTR,A
MOV 30H,#50H
MOV R0,#30H
MOVX A,@R0
外部 RAM(2030H)=20H,(DPTR)=2030,(30H)=50H,(R0)=30H,(A)=0FFH
(2)MOV A,#79H
MOV 20H,#88H
ADD A,20H
DA A
SWAP A
内部 RAM(20H)=88H,(A)=76H,(PSW)=0C1H
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