單片機(jī)原理及應(yīng)用

張?zhí)m紅

9第1章微型計算機(jī)的基本概念

1.1微型計算機(jī)由哪幾部分組成？每一部分各起何作用？

解：微型計算機(jī)由微處理器芯片、存儲器芯片、輸入/輸出接口電路芯片與總線組成。

微處理器是微型計算機(jī)的核心，它通常包括3個基本部分：①算術(shù)邏輯部件

ALU(Arithmetic

LogicUnit),對傳送到微處理器的數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算或邏輯運(yùn)算的電路，如執(zhí)行加法、減

法運(yùn)算，

邏輯與、邏輯或運(yùn)算等。②工作寄存器組，用來存放操作數(shù)及運(yùn)算的中間結(jié)果等。③控制

部件，

包括時鐘電路和控制電路，時鐘電路產(chǎn)生時鐘脈沖，用于計算機(jī)各部分電路的同步定時；控

制電路

產(chǎn)生完成各種操作所需的控制信號。

存儲器是微型計算機(jī)的重要組成部分，計算機(jī)有了存儲器才具備記憶功能。

I/O接口是溝通CPU與外部設(shè)備的不可缺少的重要部件。外部設(shè)備種類繁多，其運(yùn)行速度、

數(shù)據(jù)形式、電平等各不相同，常常與CPU不一致，所以要用I/O接口作橋梁，起到信息

轉(zhuǎn)換與協(xié)

調(diào)的作用。

總線是在微型計算機(jī)各芯片之間或芯片內(nèi)部各部件之間傳輸信息的一組公共通信線。

1.2什么是CPU?什么是主機(jī)？

解：由于運(yùn)算器、控制器是計算機(jī)處理信息的關(guān)鍵部件，所以常將它們合稱為中央處理單元

CPU

(CentralProcessingUnit,簡稱CPU)。

通常把運(yùn)算器、控制器、存儲器這三部分稱為計算機(jī)的主機(jī)。

1.3何謂計算機(jī)系統(tǒng)？何謂單板機(jī)？何謂單片機(jī)？

解：計算機(jī)與外圍設(shè)備、電源、系統(tǒng)軟件一起構(gòu)成應(yīng)用系統(tǒng)，稱為計算機(jī)系統(tǒng)。

在一塊印刷電路板上，集成了中央處理單元CPU、只讀存儲器ROM、隨機(jī)存取存儲器RAM、

I/O接口、定時器/計數(shù)器、中斷系統(tǒng)等功能部件，構(gòu)成一臺完整的微型計算機(jī)，稱為單板

機(jī)。

在一塊半導(dǎo)體芯片上，集成了中央處理單元CPU、只讀存儲器ROM、隨機(jī)存取存儲器RAM、

I/O接口、定時器/計數(shù)器、中斷系統(tǒng)等功能部件，構(gòu)成?臺完整的微型計算機(jī)，稱為單片

機(jī)。

1.4為什么要采用總線結(jié)構(gòu)？芯片為什么要通過緩沖器才能掛在總線上？

解：微型計算機(jī)采用總線結(jié)構(gòu)后，芯片之間不需單獨(dú)走線，大大減少了連接線的數(shù)量。

掛在總線上的芯片不能同時發(fā)送信息，否則多個信息同時出現(xiàn)在總線上將發(fā)生沖突而造成

出錯。

如果有幾塊芯片需要輸出信息，就必須分時傳送，為了實(shí)現(xiàn)這個要求，掛在總線上的各芯片

必須通

過緩沖器與總線相連。

1.5何謂程序計數(shù)器？程序計數(shù)器中存放的是什么內(nèi)容？它對計算機(jī)的工作起什么作用？

在什么情

況下，程序的執(zhí)行順序發(fā)生轉(zhuǎn)移？此時程序計數(shù)器的內(nèi)容是怎么樣的？

解：程序計數(shù)器PC是管理程序執(zhí)行次序的特殊功能寄存器。

程序計數(shù)器PC中存放的是下一條要執(zhí)行的指令的地址。它管理程序執(zhí)行的次序。

在執(zhí)行轉(zhuǎn)移指令的情況下，程序的執(zhí)行順序發(fā)生轉(zhuǎn)移。此時程序計數(shù)器直接接受內(nèi)部總線送

來

的數(shù)據(jù)，并用該數(shù)據(jù)取代原有的內(nèi)容。

1.6評價存儲器有哪些重要的指標(biāo)？為什么說存儲器性能已成為計算機(jī)性能提高的關(guān)鍵？

10

解：存儲器的重要指標(biāo)是容量和存取速度。

容量越大，則記憶的信息越多，計算機(jī)的功能就越強(qiáng)。存儲器的存取速度比CPU的運(yùn)算速

度要

低，所以存儲器的工作速度是影響計算機(jī)工作速度的主要因素。

1.7綜述存儲器的種類、特點(diǎn)、用途和優(yōu)缺點(diǎn)？（主要針對內(nèi)存）

解：按結(jié)構(gòu)與使用功能分，內(nèi)存儲器可分為隨機(jī)存取存儲器RAM和只讀存儲器ROM兩類。

隨機(jī)存取存儲器RAM又稱讀寫存儲器，它的數(shù)據(jù)讀取、存入時間都很短，因此，計算機(jī)運(yùn)

行時，

既可以從RAM中讀數(shù)據(jù)，又可以將數(shù)據(jù)寫入RAMo但掉電后RAM中存放的信息將丟失。

RAM適宜存放原始數(shù)據(jù)、中間結(jié)果及最后的運(yùn)算結(jié)果，因此又被稱作數(shù)據(jù)存儲器。

只讀存儲器ROM讀出一個數(shù)據(jù)的時間為數(shù)百納秒，有時也可改寫，但寫入一個數(shù)據(jù)的時間

長達(dá)

數(shù)十ms,因此在計算機(jī)運(yùn)行時只能執(zhí)行讀操作。掉電后ROM中存放的數(shù)據(jù)不會丟失。

ROM適宜存放程序、常數(shù)、表格等，因此又稱為程序存儲器。

只讀存儲器又可以分為下列四類：

①掩膜ROM：在半導(dǎo)體工廠生產(chǎn)時，已經(jīng)用掩膜技術(shù)將程序做入芯片，用戶只能讀出其內(nèi)

容而

不能改寫。掩膜ROM只能應(yīng)用于有固定程序且批量很大的產(chǎn)品中。

②可編程只讀存儲器PROM：用戶可將程序?qū)懭隤ROM,僅程序一經(jīng)寫入就不能改寫。

③可擦除可編程只讀存儲器EPROM：用戶可將程序?qū)懭隕PROM芯片。如果要改寫程序，先

用紫外燈照射芯片，擦去原先的程序，然后寫入新程序。與PROM芯片一樣，寫入的速度很

慢，且

要用到高壓，所以必須用特定的EPROM編程器寫入信息。在計算機(jī)運(yùn)行時只能執(zhí)行讀操作。

④電擦除可編程只讀存儲器EEPROM：這是近年發(fā)展起來的一種只讀存儲器。由于采用電擦

除方式，而且擦除、寫入、讀出的電源都用十5V,故能在應(yīng)用系統(tǒng)中在線改寫。但目前寫

入時間較

長，約需10ms左右，讀出時間約為幾百ns,

1.8何謂堆棧？為什么要設(shè)置堆棧？棧區(qū)是怎樣確定的？數(shù)據(jù)進(jìn)棧、出棧按照何種規(guī)律？進(jìn)

棧用什

么指令？出棧用什么指令？進(jìn)棧、出棧時棧指針如何變化？通常棧底所指是什么內(nèi)容？

解：微型計算機(jī)中的堆棧是讀寫存儲器RAM中的一個特殊的區(qū)域，是一組按照“先進(jìn)后出”

的方式工

作的、用于暫存信息的存儲單元。

設(shè)置堆棧的目的是便于保護(hù)斷點(diǎn)地址與現(xiàn)場信息。

用堆棧指針指示堆棧所在的位置。

數(shù)據(jù)進(jìn)棧、出?！鞍聪冗M(jìn)后出”的原則工作。

進(jìn)棧用PUSH指令，出棧用POP指令。進(jìn)棧時指針向地址增加的方向變化，出棧時指針向

地址

減小的方向變化。

棧底是最先進(jìn)棧的信息所在的單元。

1.9請解釋下列名詞：

(1)字長，字，字節(jié)，BCD碼，ASCII碼。

(2)指令，指令地址，指令系統(tǒng)，程序。

解：(1)一臺計算機(jī)一次所能處理的二進(jìn)制代碼的位數(shù)稱為該計算機(jī)的字長。

16位二進(jìn)制數(shù)稱為一個字。

8位二進(jìn)制數(shù)稱為一個字節(jié)。

二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)，簡稱二

十進(jìn)制數(shù)，又稱BCD碼(BinaryCodedDecimal)?

11

ASCII碼是美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換代碼(AmericanStandardCodeforInformationInterchange)

的縮寫。

(2)指令：控制計算機(jī)進(jìn)行各種操作的命令稱為指令。

指令地址：指令所在存儲單元的地址。

指令系統(tǒng)：一臺計算機(jī)所具有的所有指令的結(jié)合，稱為該計算機(jī)的指令系統(tǒng)。

程序：一系列指令的有序集合稱為程序。

1.10計算機(jī)中常用的計數(shù)制有哪些？

解：二進(jìn)制、十進(jìn)制(BCD)、十六進(jìn)制。

1.11什么是機(jī)器碼？什么是真值？

解：把符號數(shù)值化的數(shù)稱為機(jī)器數(shù)或機(jī)器碼，原來的數(shù)值叫做機(jī)器數(shù)的真值。

1.12完成下列數(shù)制的轉(zhuǎn)換。

(l)10100110B=()D=()H

(2)0.11B=()D

(3)253.25=()B=()H

(4)1011011.101B=()H=()BCD

解：

(1)166,A6

(2)0.75

(3)11111101.01,FD.4

(4)5B.A,10010001.011000100101

1.138位和16位二進(jìn)制數(shù)的原碼、補(bǔ)碼和反碼可表示的數(shù)的范圍分別是多少？

解：8位二進(jìn)制數(shù)原碼(127

?+127)、16位二進(jìn)制數(shù)原碼(32767

?+32767)

8位二進(jìn)制數(shù)補(bǔ)碼(128?+

127)、16位二進(jìn)制數(shù)補(bǔ)碼(32768

?+32767)

8位二進(jìn)制數(shù)反碼(127?+

127)、16位二進(jìn)制數(shù)反碼(32767-+

32767)

1.14寫出下列真值對應(yīng)的原碼和補(bǔ)碼的形式。

(1)X=1110011B

(2)X=71D

(3)X=+1001001B

解：

(1)原碼:1111001IB補(bǔ)碼：10001101B

(2)原碼：11000111B補(bǔ)碼：10111001B

(3)原碼:01001001B補(bǔ)碼:01001001B

1.15寫出符號數(shù)10110101B的反碼和補(bǔ)碼。

解：11001010B,11001011B

1.16已知X和Y的真值，求［X+Y］的補(bǔ)碼

(1)X=1110111B

Y=+1011010B

(2)X=56DY=21D

12

解；(1)1110001IB

(2)00100011B

1.17己知X=1101001B,

Y=1010110B.

用補(bǔ)碼求XY

的值。

解：11101101B

1.18請寫出下列字符的ASCII碼。

4A3=!

解：34H,41H,33H,3DII,21H

1.19若給字符4和9的ASCII碼加奇校驗(yàn)，應(yīng)是多少?

解:34H,B9II

1.20上題中若加偶校驗(yàn)，結(jié)果如何？

解：B4H,3911

1.21計算下列表達(dá)式。

(1)(4EH+10110101B)X(0.0101)BCD=()D

(2)4EH(

24/08H十'B'/2)=()B

解：⑴129.51)

(2)101010B

13

第2章MCS51

單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)

2.1請結(jié)合課本中MCS51

系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)圖，闡明其大致組成。

解：按功能部件分，51子系列單片機(jī)由CPU、數(shù)據(jù)存儲器RAM、程序存儲器ROM、特殊功

能寄存

器、4個并行I/O口、1個串行口、定時器/計數(shù)器、中斷系統(tǒng)等八個功能部件組成。

CPU由累加器A、暫存器1、2、ALU、PSW等組成

數(shù)據(jù)存儲器由RAM地址寄存器、RAM單元等組成。

程序存儲器指EPROM或ROMo

SFR指PO、Pl、P2、P3鎖存器、B、DPTR等。

2.2綜述MCS51

系列單片機(jī)各引腳的作用，并進(jìn)行分類。

解：(D主電源引腳

Vcc：接+5V電源正端。

Vss：：接+5V電源地端。

(2)外接晶體引腳

XTAL1：片內(nèi)反相放大器輸入端

XTAL2：片內(nèi)反相放大器輸出端

(3)輸入/輸出引腳

PO.0P0.7：

P0口的8個引腳。在不接片外存儲器與不擴(kuò)展I/O接口時，作為準(zhǔn)雙向輸入/輸

出接口(在輸入時需要附加條件的雙向輸入輸出口，稱為準(zhǔn)雙向I/O口)。在接有片外存

儲器或擴(kuò)展

I/O接口時，P0口分時復(fù)用為低8位地址總線和雙向數(shù)據(jù)總線。

P1.0P1.7：

P1口的8個引腳?？勺鳛闇?zhǔn)雙向I/O接口使用。對于52子系列，P1.0與Pl.1還有

第二種功能：P1.0可用作定時器/計數(shù)器2的計數(shù)脈沖輸入端T2；Pl.1可用作定時器/

計數(shù)器2的

外部控制端T2EX。

P2.0P2.7；

P2口的8個引腳。-?般可作為準(zhǔn)雙向I/O接口；在接有片外存儲器或擴(kuò)展I/O接

口且尋址范圍超過256個字節(jié)時，P2口用為高8位地址總線。

P3.0P3.7；

P3口的8個引腳。

①一般可作為準(zhǔn)雙向I/O接口；

②P3口的第二功能如表21

所示。

表21

引腳第二功能

P3.0

P3.1

P3.2

P3.3

P3.4

P3.5

P3.6

P3.7

RXD(串行輸入U)

RXD(串行輸出口)

INTO(外部中斷0請求輸入端)

INT1(外部中斷1請求輸入端)

TO(定時器/計數(shù)器0計數(shù)脈沖輸入端)

T1(定時器/計數(shù)器1計數(shù)脈沖輸入端)

WR(片外數(shù)據(jù)存儲器寫選通信號輸出端)

RD(片外數(shù)據(jù)存儲器讀選通信號輸出端)

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2.3EA引腳的作用是什么？在下列四種情況下，EA引腳各應(yīng)該接何種電平？

⑴只有片內(nèi)ROM.

(2)只有片外ROM。

(3)有片內(nèi)ROM和片外ROM。

(4)有片內(nèi)ROM和片外ROM,片外ROM所存為調(diào)試程序。

解：EA/VDD：片外程序存儲器選用端。

(1)EA=1。

(2)EA=0。

(3)若片外ROM和片內(nèi)ROM編址不重疊，則EA=1。

(4)若片外ROM和片內(nèi)ROM編址重疊，則訪問片內(nèi)ROM時EA=1,訪問片外ROM時EA=O。

2.4MCS51

系列單片機(jī)的引腳中有多少根I/O線？它們與單片機(jī)對外的地址總線和數(shù)據(jù)總線之間有

什么關(guān)系？其地址總線和數(shù)據(jù)總線各有多少位？對外可尋址的地址空間有多大？

解:MCS51

系列單片機(jī)有4個I/O端口，每個端口都是8位雙向口，共占32根引腳。在無片外擴(kuò)

展的存儲器的系統(tǒng)中，這4個端口的每一位都可以作為雙向通用I/O端口使用。在具有片

外擴(kuò)展存

儲器的系統(tǒng)中，P2口作為高8位地址線，P0口分時作為低8位地址線和雙向數(shù)據(jù)總線,

P3口作為

控制線使用。地址和數(shù)據(jù)線分別是16位和8位，對外可尋址的地址空間是64KB。

2.5程序計數(shù)器的符號是什么？MCS51

系列單片機(jī)的程序計數(shù)器有幾位？它的位置在哪里？

解：程序計數(shù)器的符號是PC,MCS51

系列單片機(jī)的程序計數(shù)器有16位，為一個專用寄存器。在

CPU內(nèi)部。

2.6何謂程序狀態(tài)字？它的符號是什么？它的位置在哪里？它各位的含義是什么？為1、為

0各代表

什么？各在何種場合有用？

解：程序狀態(tài)字是一個8位寄存器，它包含了程序運(yùn)行的狀態(tài)信息，它的符號是PSW,它

的位置在

CPU中。各位含義如下：

D7D6D5D4D3D2DID0

CAcF0RSIRSO02P

(1)進(jìn)位標(biāo)志位C(PSW.7)：

作用：在執(zhí)行某些算術(shù)操作類、邏輯操作類指令時，可被硬件或軟件置位或清零。

例如8位加法運(yùn)算時，如果運(yùn)算結(jié)果的最高位D7有進(jìn)位，則C=l,否則C=0;

又如8位減法運(yùn)算時，如果運(yùn)算結(jié)果的最高位D7有借位，則C=l,否則C=0。

(2)輔助進(jìn)位標(biāo)志Ac(PSW.6)：

作用：8位加法運(yùn)算時，如果低半字節(jié)的最高位D3有進(jìn)位，則Ac=l,否則Ac=O；8位

減法

運(yùn)算時，如果D3有借位，貝UAc=l,否則Ac=O。

Ac在作BCD碼運(yùn)算而進(jìn)行二一十進(jìn)制調(diào)整時有用。

(3)軟件標(biāo)志FO(PSW.5)

作用：是用戶定義的一個狀態(tài)標(biāo)志?？赏ㄟ^軟件對它置位、或清零。編程時，也常測試其是

否

建起而進(jìn)行程序分支。

15

(4)工作寄存器組選擇位RSI、RSO(PSW.4、PSW.3)：

作用：用軟件置位或清零，以確定四組工作寄存器中的哪一組工作，它們與各組的對應(yīng)關(guān)系

為

RSIRSO

000組(地址從0007H)

011組(地址從080FH)

102組(地址從101711)

113組(地址從181FH)

(5)溢出標(biāo)志OV(PSW.2)：

作用：當(dāng)執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算時，由硬件置位或清零，以指示溢出狀態(tài)。各種算術(shù)指令對該位的影

響情

況在指令系統(tǒng)中詳細(xì)介紹。

(6)奇偶標(biāo)志P(PSW.0)：

每執(zhí)行一條指令，單片機(jī)都能根據(jù)A中1的個數(shù)的奇偶自動令P置位或清零：奇為1,

偶為0。

此標(biāo)志對串行通信的數(shù)據(jù)傳輸非常有用，通過奇偶校驗(yàn)可檢驗(yàn)傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

2.7MCS51

系列單片機(jī)的內(nèi)存由哪幾部分組成？其編址與訪問的規(guī)律是怎樣的？

解：MCS51

系列單片機(jī)內(nèi)存由程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器兩個獨(dú)立的空間。

程序存儲器的編址自0000H開始，最大可至FFFFILMCS51

單片機(jī)有3種不同的芯片：片內(nèi)

有掩膜只讀存儲器的(如8051、8052)、片內(nèi)有EPROM的(如8751)和片內(nèi)沒有只讀存儲器

的(如8031、

8032),而ROM的尋址范圍為64KB,所以片內(nèi)程序存儲器的容量遠(yuǎn)小于該數(shù)，可見如擴(kuò)展

片外存

儲器，其裕量是很大的。

ROM編址規(guī)律：程序存儲器的編址規(guī)律為：先片內(nèi)、后片外，片內(nèi)、片外連續(xù)，二者一般不

作

重疊。根據(jù)PC的內(nèi)容進(jìn)行訪問。

片內(nèi)RAM從00H開始編址，片外RAM從0000H開始,部分地址重疊(實(shí)際并不完全一樣)，

若只需擴(kuò)展少量片外RAM,容量不超過256個單元，則也可以按照8位二進(jìn)制編址，從00H

開始，

到FFH結(jié)束。由于訪問片內(nèi)外RAM所用的指令不一樣，不會引起混淆。

2.8MCS51

系列單片機(jī)片內(nèi)RAM有多少單元？有哪些用途？這些用途各占用哪些單元？堆棧的棧

區(qū)設(shè)在哪里？

解：51子系列片內(nèi)RAM有128B單元，52子系列片內(nèi)RAM有256B單元。

單片機(jī)片內(nèi)RAM可分為：工作寄存器區(qū)，位尋址區(qū)，數(shù)據(jù)緩沖區(qū)三個區(qū)域。

(1)工作寄存器區(qū)：00H1FH

單元為工作寄存器區(qū)。供用戶編程時使用，臨時寄存8位信息。分

為四組：07R~R,但同時只能有一組參與程序程序的運(yùn)行，用RSI,RSO兩位的狀態(tài)

來選擇參與

運(yùn)行的工作寄存器組。

(2)位尋地址:20H2FH,

對該區(qū)的每一位，都有一個位地址，共有128個位地址。

(3)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)：30H7FH(

52子系列為30H'FFH),作為普通的RAM單元使用。

(4)堆棧棧區(qū)一般設(shè)在2FH以上的單元。

2.9MCS51

系列單片機(jī)在片內(nèi)集成了哪些主要邏輯功能部件？各個邏輯部件的主要功能是什么？

解：MCS51

單片機(jī)在片內(nèi)集成了中央處理器(CPU)、程序存儲器(ROM)、數(shù)據(jù)存儲器(RAM)、

定時器/計數(shù)器、并行I/O接口、串行I/O接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元。

CPU是整個單片機(jī)的核心部件，由運(yùn)算器和控制器組成。運(yùn)算器可以完成算術(shù)運(yùn)算和邏輯

運(yùn)算，

16

其操作順序在控制器控制下進(jìn)行?？刂破魇怯沙绦蛴嫈?shù)器PC(ProgramCounter),指令寄

存器IR

(InstructionRegister),指令譯碼器ID(InstructionDecoder)>定時控制邏輯和振

蕩器OSC等電路組

成。CPU根據(jù)PC中的地址將欲執(zhí)行指令的指令碼從存儲器中取出，存放在IR中，ID對IR

中的指

令碼進(jìn)行譯碼，定時控制邏輯在OSC配合下對ID譯碼后的信號進(jìn)行分時，以產(chǎn)生執(zhí)行本

條指令所

需的全部信號。

程序存儲器(ROM)用于存儲程序、常數(shù)、表格等。

數(shù)據(jù)存儲器(RAM)用于存儲數(shù)據(jù)。

8051內(nèi)部有兩個16位可編程序的定時器/計數(shù)器T0和T1,均為加1計數(shù)器?？捎糜诙?/p>

時和對

外部輸入脈沖的計數(shù)。

8051的中斷系統(tǒng)主要由中斷允許控制器IE和中斷優(yōu)先級控制器IP等電路組成。可實(shí)現(xiàn)

對5個

中斷源的管理。8051的中斷系統(tǒng)主要由中斷允許控制器IE和中斷優(yōu)先級控制器IP等電

路組成。其

中，IE用于控制5個中斷源中哪些中斷請求被允許向CPU提出，哪些中斷源的中斷請求被

禁止；IP

用于控制5個中斷源的中斷請求的優(yōu)先權(quán)級別。

I/O接口是MCS51

單片機(jī)對外部實(shí)現(xiàn)控制和信息交換的必經(jīng)之路，用于信息傳送過程中的速度

匹配和增加它的負(fù)載能力?？煞譃榇泻筒⑿蠭/O接口。

2.108051單片機(jī)的控制總線信號有哪些？各有何作用？

解：獨(dú)立的控制線一共有4條：

(1)ALE/PROG：地址鎖存允許/編程線，配合P0口引腳的第二功能使用。在訪問片外存

儲器時，

8051CPU在P0.7?P0.0引腳上輸出片外存儲器低8位地址的同時在ALE/PROG上輸出一

個高電位

脈沖，用于把這個片外存儲器低8位地址鎖存到外部專用地址鎖存器，以便空出P0.7-P0.0

引腳線

去傳送隨后而來的片外存儲器讀寫數(shù)據(jù)。在不訪問片外存儲器時，8051自動在ALE/PROG

上輸出頻

率為fosc/6的脈沖序列。該脈沖序列可用作外部時鐘源或作為定時脈沖源使用。

(2)EA/Vpp：允許訪問片外存儲器/編程電源線，可以控制8051使用片內(nèi)ROM還是使

用片外

ROM。若EA=0,則允許使用片內(nèi)ROM；若EA=1則允許使用片外ROM。

(3)PSEN:片外ROM選通線，在執(zhí)行訪問片外ROM的指令MOVC時，8051自動在PSEN上

產(chǎn)

生一個負(fù)脈沖，用于為片外ROM芯片的選通。其他情況下PSEN線均為高電平封鎖狀態(tài)。

(4)RST/VPD：復(fù)位/備用電源線，可以使8051處于復(fù)位工作狀態(tài)。

2.11何謂特殊功能寄存器？8031有哪些特殊功能寄存器？試按其用途相關(guān)聯(lián)的硬件功能

單元(如

CPU、并行1/0口、串行1/0口、定時器/計數(shù)器、中斷控制等)進(jìn)行分類。

解：特殊功能寄存器也稱專用寄存器。專用于控制、管理片內(nèi)算術(shù)邏輯部件，并行1/0口，

串行1/0

口，定時器/計數(shù)器，中斷系統(tǒng)等功能模塊的工作，用戶在編程時可以置數(shù)設(shè)定，但不能移

作它用。

除PC外，8031有18個專用寄存器，其中3個為雙字節(jié)寄存器，共占用21個字節(jié)，按

其用途

相關(guān)聯(lián)的硬件功能單元可分：P0口，堆棧指針、數(shù)據(jù)指針低字節(jié)，數(shù)據(jù)指針高字節(jié)，定時

器/計數(shù)器

/計數(shù)器0高、低字節(jié)，定時器/計數(shù)器1高、低字節(jié)，P1口，電源控制、串行控制；串

行數(shù)據(jù)緩沖

器，P2口，中斷允許控制，P3口，中斷允許優(yōu)先級控制，程序狀態(tài)字，累加器，B寄存器

共18個

專用寄存器。

2.12何謂時鐘周期、指令周期、機(jī)器周期？針對MCS51

系列單片機(jī),如采用12MHZ晶振,它們

的頻率和周期各是什么？

解：振蕩器輸出的振蕩脈沖經(jīng)二分頻成為內(nèi)部時鐘信號，用作單片機(jī)內(nèi)部各功能部件按序

協(xié)調(diào)工作

的控制信號，其周期稱時鐘周期。

機(jī)器周期：6個時鐘周期構(gòu)成一個機(jī)器周期。

17

指令周期：CPU執(zhí)行一條指令的時間。

針對MCS51

系列單片機(jī)，采用12MHz晶振，則振蕩周期為0.167us,時鐘周期為0.333us,

頻率為6MHZ,機(jī)器周期為lus,頻率為1MHZ,指令周期為lus到4us,頻率為1MHZ到

0.25MHz。

2.13綜述P0、Pl、P2、P3口各有哪幾種功能。

解：這4個接口可以并行輸入或輸出8位數(shù)據(jù)；也可按位使用，即每一?根輸入/輸出線都

能獨(dú)立地

用作輸入或輸出。四個8位并行口的功能各不相同：

P0口是三態(tài)雙向口，通常稱為數(shù)據(jù)總線口，因?yàn)橹挥性摽谀苤苯佑糜趯ν獠繑?shù)據(jù)總線的讀

寫操

作，P0口還用于輸出外部數(shù)據(jù)存儲器的低8位地址。山于是分時輸出，故應(yīng)在外部加地址

鎖存器將

地址數(shù)據(jù)鎖存，地址鎖存信號用ALE。

Pl口是專門供用戶使用的I/O接口，是準(zhǔn)雙向接口。

P2口是供系統(tǒng)擴(kuò)展時作高8位地址線用，如果沒有系統(tǒng)擴(kuò)展，例如使用8051/8751單片

機(jī)不擴(kuò)

展外部存儲器時，P2口也可以作為用戶I/O線使用。P2口也是準(zhǔn)雙向口。

P3口是雙功能口，該口的每一位均可以獨(dú)立地定義為第一I/O功能或第二I/O口功能。

P3口的

第二功能如表21

所示。

2.14在讀回端口數(shù)據(jù)時，為什么應(yīng)讀鎖存器內(nèi)容，而不宜讀引腳電平？

解：假如通過三態(tài)門從引腳上讀回數(shù)據(jù)，有時會發(fā)生錯誤。例如用一根口線去驅(qū)動一個晶體

管的

基極，在向此口線輸出1時，鎖存器Q=l,但晶體管導(dǎo)通后，引腳上的電平已拉到低電平

(0.7V),

從引腳讀回數(shù)據(jù)會錯讀為0。

2.15闡明“準(zhǔn)雙向口”這一名稱所以要加用“準(zhǔn)”字的理由。

解：在執(zhí)行輸入操作時，如果鎖存器原來寄存的數(shù)據(jù)Q=0。那么由于Q=1將使VI導(dǎo)通,

引腳被

始終箝拉在低電平上，不可能輸入高電平。為此，用作輸入前，必須先用輸出指令置Q=l,

使VI

截止。正因?yàn)槿绱薖1口稱為準(zhǔn)雙向接口。

2.168031單片機(jī)與開關(guān)及LED發(fā)光二極管接口電路如2.16題圖所示。用8031單片機(jī)Pi口的

P1.3P1.0

作為數(shù)據(jù)輸入口，聯(lián)接開關(guān)K3K0,

P1.7P1.4

作為輸出口，聯(lián)接發(fā)光二極管LED3LED。；

編程使開關(guān)

K3Ko

的狀態(tài)由P1.3P1.0

輸入，再由P1.7P1.4

輸出，通過發(fā)光二極管顯示出來，要求開關(guān)合上時，二

極管亮，開關(guān)斷開時，二極管不亮。

+5V

EA

P1.5

P1.6

8031

P1.7

LED1

LED2

LED3

P1.4

+5V

PL0

Pl.1

PL2

LED0

Pl.3

KI

K2

K3

KO

2.16題圖

解：ORG2200H

MOVA,#FFH；Pl口為輸入，先送1

18

MOVPi,A；Pi口低4位輸出1

LOOP：MOVA,Pi；口狀態(tài)輸入

SWAPA；開關(guān)狀態(tài)到高4位

ORLA,#OFH；低4位為1,為下一次輸入做準(zhǔn)備

MOVPi,A；開關(guān)狀態(tài)輸出

AJMPLOOP；循環(huán)

2.17電路如2.17題圖所示，用8031P1口的PLO、Pl.1作為變量X、W的輸入端，用

P1.2作為電

路輸出端，并用LED來顯示輸出，Pl.3端傳送狀態(tài)消息。當(dāng)檢測到P1.3為低電平時，

CPU開始運(yùn)

算D=(X0W)。(XUW),并把結(jié)果送P1.2輸出顯示，然后重新開始檢測P1.3狀

態(tài)信息，試編

寫完成上述要求的程序。

EA+5V

P1.0

PL1

8031

Pl.3

Y

Pl.2

2.17題圖

解：參考程序如卜：

ORG0000H

LJMPMAIN

ORG01OOH

MAIN：MOVPl,#08H

LOOP：MOVC,P1.3

JCLOOP

MOVPl,#03H

MOVC,P1.0

ANLC,P1.1

CPLC

MOVOOH,C

MOVC,P1.0

ORLC,P1.1

ANLC,OOH

MOVP1.2,C

SJMPMAIN

END

2.18第2.18題圖示電路中，XI、X2、X3是三個故障源，當(dāng)系統(tǒng)無故障時，XI、X2、X3均

為低電

19

平，對應(yīng)的三個顯示燈全滅；當(dāng)某部分出現(xiàn)故障時，其對應(yīng)的輸入端山低電平變?yōu)楦唠娖剑?/p>

從而引

起51單片機(jī)中斷，中斷服務(wù)程序的任務(wù)是判定故障，并點(diǎn)亮對應(yīng)的發(fā)光二極管，發(fā)光二

極管LED1?

LED3對應(yīng)三個輸入端XI?X3。試編程。

+5V

EA

P1.3

P1.4

8031

P1.5

INTO+

XI

X2

X3

LED1

LED2

LED3

P1.0

Pl.1

Pl.2

2.18題圖

解：參考程序如下：

ORG0000H

LJMPMAIN

ORG0003H

LJMPINTOSER

ORG01OOH

MAIN：MOVP1,#OFFH

SETBITO

SETBEXO

SETBEA

LOOP：AJMPLOOP

INTOSER：JNBPL0,LI

CLRP1.3

LI：JNBPl.1,L2

CLRP1.4

L2：JNBPl.2,L3

CLRP1.5

L3：RET

END

2.19設(shè)某單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的Pl口連接如第2.19題圖所示，要求根據(jù)K0的合斷情況決

定DI、DO

的點(diǎn)亮。如果K0合上，D0點(diǎn)亮，如果K0斷開，D1點(diǎn)亮。試編程實(shí)現(xiàn)之

解：

ORG0000H

LJMPMAIN

ORG0100H

MAIN：MOVPl,#OCOH

LOOP：JBPl.7,ELSE

CLRP1.0

20

AJMPLOOP

ELSE：CLRP1.1

AJMPLOOP

END

+5V

+5V

EA

KO

DO

DI

Pl.7

Pl.1

P1.0

8031

第2.19題圖

2.20設(shè)某單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的P1口連接如第2.20題圖所示，問：

+5V

+5V

EA

K0

K1

D0

D1

Pl.7

Pl.6

Pl.l

P1.0

8031

第2.20題圖

(1)執(zhí)行第一條指令后，哪些指示燈會亮？

(2)第二條指令的用處？

(3)執(zhí)行下列指令到最后，(A)=?要求寫出分析過程。

MOVPl,#OEH

ORLPl,#COH

MOVA,Pl

ANLA,#COH

解：1.DI會亮。

2.為PL7、Pl.6的輸入做準(zhǔn)備。

3.A的內(nèi)容為80Ilo

2.21MCS51

怎樣實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位與操作復(fù)位？并請綜述各專用寄存器復(fù)位后的狀態(tài)。

解：與其他計算機(jī)一樣，MCS51

單片機(jī)系統(tǒng)有上電復(fù)位和操作復(fù)位兩種方法。所謂上電復(fù)位，是

21

指計算機(jī)上電瞬間，要在RST引腳上出現(xiàn)寬度大于10ms的正脈沖，使計算機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀

態(tài)。操作

復(fù)位指用戶按下“復(fù)位”按鈕使計算進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。

復(fù)位是靠外部電路實(shí)現(xiàn)的。2.21題圖是上電復(fù)位及按鈕復(fù)位的一種實(shí)用電路。

上電時+5V電源立即對單片機(jī)芯片供電，同時經(jīng)R對C3充電。C3上電壓建立的過程就是負(fù)

脈

沖的寬度，經(jīng)倒相后，RST上出現(xiàn)正脈沖使單片機(jī)實(shí)現(xiàn)了上電復(fù)位。按鈕按下時RST上同

樣出現(xiàn)

高電平，實(shí)現(xiàn)了操作復(fù)位。在應(yīng)用系統(tǒng)中，有些外圍芯片也需要復(fù)位，如果這些芯片復(fù)位端

的復(fù)位

電平與單片機(jī)一致，則可以與單片機(jī)復(fù)位腳相連。因此，非門在這里不僅起到了倒相作用，

還增大

了驅(qū)動能力。電容Cl、C2起濾波作用，防止干擾竄入復(fù)位端產(chǎn)生誤動作。

10KW

iC2C

3C

ccV

100pF10uF10uF

2.21題圖復(fù)位電路

各專用寄存器復(fù)位后的狀態(tài)如下表所示：

22

第3章MCS51

系列單片機(jī)的指令系統(tǒng)

3.1MCS51

系列單片機(jī)的尋址方式有哪幾種？請列表分析各種尋址方式的訪問對象與尋址范圍。

解：①立即尋址、②寄存器尋址、③寄存器間接尋址、④直接尋址、⑤基址寄存器加變址寄

存器間

接尋址、⑥相對尋址、⑦位尋址。

尋址方式訪問對象尋址范圍

立即尋址立即數(shù)--------

寄存器尋址

工作寄存器R0~R7,累加器

A、寄存器B,數(shù)據(jù)指針

DPTR,位處理器C

OOH'IFH,EOH,FOH、82H、

8311

寄存器間接尋址RAM單元內(nèi)部RAM及外部擴(kuò)展的

64KRAM

直接尋址ROM和RAM內(nèi)部RAM00H7FH,

SFR

80HFFH,

R0M64KB

變址尋址ROMROMOOOOHFFFFH

相對尋址ROMROMOOOOHFFFFH

位尋址位尋址區(qū)內(nèi)RAM20H2FH

中的可尋

址位，SFR中的可尋址位

3.2要訪問片內(nèi)RAM,可有哪兒種尋址方式？

解：對于51系列，要訪問片內(nèi)RAM,有間接尋址、直接尋址、位尋址。52子系列訪問片

內(nèi)低128

個字節(jié)有直接尋址、位尋址、間接尋址，高128字節(jié)有間接尋址。

3.3要訪問片外RAM,可有哪幾種尋址方式？

解：訪問片外RAM有寄存器間接尋址方式。

3.4要訪問ROM,可有哪幾種尋址方式？

解：要訪問ROM有直接尋址、變址尋址、相對尋址

3.5試分別對51子系列和52子系列，說明MOVA,direct指令與MOVA,@Rj指令的

訪問范圍。

解：MOVA,direct指令中direct對于51子系列的訪問范圍為內(nèi)RAM中的低128B單

元，從00H

到7FH,訪問SFR的范圍是從80H到FF出52子系列的訪問范圍與51子系列的訪問范

圍相同。

MOVA,?Rj指令對于51子系列的訪問范圍為內(nèi)RAM的128B單元，從00H至!j7FH,對

于

52子系列的訪問范圍為片內(nèi)RAM從00H到FFH。

3.6傳送指令中有哪兒小類是訪問RAM的？咖幾個類是訪問ROM的，CPU訪問ROM多不

多？

什么時候需要訪問ROM?

解：訪問RAM的有：以累加器A為一方的傳送指令，不以累加器為一方的傳送指令，用

立即數(shù)置

數(shù)的指令，訪問片外RAM的傳送指令，進(jìn)棧出棧指令，交換指令。

訪問ROM的有：基址寄存器加變址寄存器間址指令

23

因?yàn)镽OM是只讀存儲器，用作程序存儲器，已事先存入各種程序，常數(shù)、表格等，CPU訪

問

ROM不多，當(dāng)執(zhí)行程序，程序轉(zhuǎn)移以及用戶訪問時需要訪問ROM,

3.7區(qū)分下列指令的不同功能：

⑴MOVA,#24H與MOVA,24H

⑵MOVA,RO與MOVA,?RO

⑶MOVA,@R0與MOVXA,@R0

解：⑴前者是將立即數(shù)24H送入A中，后者是將24H單元的內(nèi)容送入A中.

(2)前者將R0中的內(nèi)容送入A中，后者是將以R0中的內(nèi)容為地址所在單元的內(nèi)容送入A

中.

(3)前者是將片內(nèi)RAM以R0中的內(nèi)容為地址所在單元的內(nèi)容送入A中，后者是將片外

RAM

的以R0中的內(nèi)容為地址所在單元的內(nèi)容送入A中.

3.8設(shè)片內(nèi)RAM30H單元的內(nèi)容為40H,設(shè)片內(nèi)RAM40H單元的內(nèi)容為10H,片內(nèi)RAM10H

單

元的內(nèi)容為OOH,(P1)=OCAH,請寫出下列指令執(zhí)行后的結(jié)果。

MOVRO,#30H

MOVA,?RO

MOVRI,A

MOVB,@R1

MOV?RO,Pl

MOVP3,Pl

MOV10H,#20H

MOV3OH,1OH

解：MOVRO,#30H；RO-30H

MOVA,?RO；A-40H

MOVRI,A；RI-40H

MOVB,@R1；B-10H

MOV@R0,Pl；30H-OCAH

MOVP3,Pl；P3-0CAH

MOV10H,#20H；1OH=20H

MOV30H,10H；30H-20H

3.9已知：(A)=35H,(R0)=6FH,(Pl)=(90H)=FCH,(SP)=COH,試寫出下列指令的執(zhí)行結(jié)果。

(1)MOVR6,A

(2)MOV@R0,A

(3)MOVA,#90H

(4)MOVA,90H

(5)MOV80H,#81H

(6)MOVX?RO,A

(7)PUSHA

(8)SWAPA

(9)XCHA,RO

24

解：(l)MOVR6,A；(R6)=3511

(2)MOV?RO,A；(6FH)=35H

(3)MOVA,#9011；(A)=9011

(4)MOVA,90H；(A)=FCH

(5)MOV80H,#8111；(80H)=8111

(6)MOV?RO,A；(6FH)=35H

(7)PUSHA；(SP)=C1H,(C1H)=35H

(8)SWAPA；(A)=53H

(9)XCHA,RO；(A)=6FH,(R0)=35H

3.10已知：(A)=02H,(R1)=7FH,(DPTR)=2FFCH,片內(nèi)RAM(7FH)=70H,片外

RAM(2FFEH)=11H,

ROM(2FFEH)=64H,試分別寫出下列指令的執(zhí)行結(jié)果。

(1)MOVA,@R1

(2)MOVX?DPTR,A

(3)MOVCA,@A+DPTR

(4)XCHDA,@R1

解：(1)(A)=70H(2)片外RAM(2FFCH)=02H

(3)(A)=64H(4)(A)=00H片內(nèi)RAM(7FH)=72H

3.11已知：(A)=78H,(R1)=78H,(B)=04H,C=L片內(nèi)RAM(78H)=DDH,片內(nèi)RAM(80H)=6CH,

試分別寫出下列指令的執(zhí)行結(jié)果(如涉及標(biāo)志位，也要寫出)。

(1)ADDA,@R1

(2)ADDCA,78H

(3)SUBBA,#77H

(4)INCRI

(5)DEC78H

(6)MULAB

(7)DIVAB

(8)ANL78H,#78H

(9)ORLA,ttOFH

(10)XRL80H,A

解：(1)(A)=55H(PSW)=11XXX1X0

(2)(A)=56H(PSW)=11XXX1X0

(3)(A)=0011(PSW)=00XXX0X0

25

(4)(Ri)=7911

(5)(78H)=DCH

(6)(BA)=01E0H,C=1OV=1

(7)(B)=00H,(A)=1EH

(8)(78H)=5811

(9)(A)=7FH

(10)(8011)=14H

3.12請對下列各組數(shù)分別計算“與”、“或”、“異或”的結(jié)果:

(1)10011010B和00001111B

⑵11010011B和01011010B

⑶11001100B和00110011B

(4)10101010B和11111111B

解:(1)結(jié)果分別為00001010B10011111B10010101B

(2)結(jié)果分別為01010010B11011011B10001001B

(3)結(jié)果分別為OOOOOOOOB11111111B11111111B

(4)結(jié)果分別為10101010B11111111B01010101B

3.13為達(dá)到下列要求，請說明應(yīng)采用何種邏輯操作，采用什么操作數(shù)，要求不得改變各未

涉及位的

內(nèi)容。

(1)使累加器的最低位置1

(2)清除累加器的高四位

(3)使A.2和A.3置1。

(4)清除A.3、A.4、A.5、A.6

解：(1)邏輯或操作操作數(shù)：00000001B

(2)邏輯與操作操作數(shù)：00001111B

(3)邏輯或操作操作數(shù)：00001100B

(4)邏輯與操作操作數(shù)：10000111B

3.14寫出下列各條指令的機(jī)器碼，并逐條寫出依次執(zhí)行每一條指令后的結(jié)果和PSW的內(nèi)

容：

(1)CLRA

(2)MOVA,#9BH

(3)MOVB,#OAFH

26

(4)ADDA,B

解：(1)機(jī)器碼E4H；(A)=0

(2)機(jī)器碼749BH；(A)=9BH

(3)機(jī)器碼75F0AFH；(A)=AFH

(4)機(jī)器碼25F0H；(A)=4AH；(PSW)=11XXX1X1B

3.15要選用工作寄存器3組，請采用三種不同的指令實(shí)現(xiàn)之。

解：(1)SETBPSW.4

SETBPSW.3

(2)ORLPSW,#18H

(3)MOVPSW,#18H

3.16列舉三種能使累加器A內(nèi)容清零的指令，并比較其優(yōu)缺、點(diǎn)。

解：(1)ANLA,#0011

(2)MOVA,#00H

(3)CLRA

3.17回答問題：

(1)算術(shù)操作類指令對標(biāo)志位的影響。

(2)邏輯操作類指令對字節(jié)內(nèi)容的修改。

解：(1)算術(shù)操作指令的執(zhí)行將影響特殊功能寄存器中狀態(tài)寄存器PSW的3個標(biāo)志位：

C：(PSW.7)進(jìn)位標(biāo)志；Ac：(PSW.6)輔助進(jìn)位標(biāo)志；OV：(PSM2)輔助進(jìn)位標(biāo)志

3個標(biāo)志除特別指出外，指令服從以下規(guī)則：

①操作結(jié)果在最高位有進(jìn)位輸出(加法時)或借位輸入(減法時)，C=l；否則；C=0?

②操作結(jié)果的低4位有進(jìn)位輸出(加法時)或有向高4位的借位(減法時)，Ac=l；

否則；Ac=0?

③溢出標(biāo)志0V滿足邏輯關(guān)系式OV=C6?C7；

C6為加法時，累加器A的D6位向D7產(chǎn)生的進(jìn)位，或減法時累加器A的D6位向D7產(chǎn)

生的

借位，有進(jìn)位或借位時，C6=l；

C7為加法時，累加器A的D7位向更高位產(chǎn)生的進(jìn)位，或減法時累加器A的D7位向更

高位產(chǎn)

生的借位，有進(jìn)位或借位時，C7=l；

0V標(biāo)志位常用于加減指令對帶符號數(shù)做補(bǔ)碼加、減運(yùn)算時，(0V)=1表示加、減運(yùn)算的結(jié)

果超出

了A所能表示的帶符號數(shù)的范圍(128?

127)。

(2)①若要對內(nèi)部的某幾位清零，而其它位保持不變，可以選用ANLdirect,#data指令,

在需

27

要清零的位上對應(yīng)的data的相應(yīng)位清零。

②若要對內(nèi)部的某幾位置1可以選用ORLdirect,#data指令，在需要置1的位上對應(yīng)

的data

的相應(yīng)位置1?

③若要對內(nèi)部的某幾位求反可以選用XRLdirect,#data指令，在需要求反的位上對應(yīng)的

data

的相應(yīng)位置lo若要對內(nèi)部RAM某單元求反可以選用XRLdirect,#OFFH。

3.18要將片內(nèi)RAMOFH單元的內(nèi)容傳送去專用寄存器B,對0FH單元的尋址可有三種方

法：

(1)R尋址；

(2)R間址；

(3)Direct尋址；

請分別編寫出相應(yīng)程序，比較其字節(jié)數(shù)、機(jī)器周期數(shù)和優(yōu)缺點(diǎn)。

解：⑴MOVRO,OFH

MOVB,RO

(2)MOV@R0,OFH

MOVB,?RO

(3)MOVB,OFH

(1)占四個字節(jié)數(shù)，四個機(jī)器周期數(shù)；(2)占四個字節(jié)數(shù)，四個機(jī)器周期數(shù)；(3)占三個字

節(jié)

數(shù)，三個機(jī)器周期數(shù)；所以第三種方法最好。

3.19設(shè)(RO)=7EH,(DPTR)=1OFEH,片內(nèi)RAM7EH單元的內(nèi)容為OFFH；7F單元的內(nèi)容為

38H,

試為下列程序的每條指令注釋其執(zhí)行結(jié)果。

INC@R0

INCRO

INC?RO

INCDPTR

INCDPTR

INCDPTR

解：INC?RO；將7EH單元的內(nèi)容加1,即7EH-00H

INCRO；R0-7FH

INC@R0；7FH-39II

INCDPTR；DPTR-1OFFH

INCDPTR；DPTR-11OOII

INCDPTR；DPTR-11O1H

28

3.20試編程：引用“與”運(yùn)算，判斷某8位二進(jìn)制數(shù)是奇數(shù)還是偶數(shù)

解：設(shè)該8位二進(jìn)制數(shù)放在累加器A中，如果是奇數(shù)，將F0標(biāo)志置1,如果是偶數(shù)，

將F0標(biāo)志

清0o

ORG2000H

START：MOVRO,A

ANLA,#01H

JZLOOP

MOVA,RO

SETBPSW.5

SJMPHERE

LOOP：MOVA,RO

CLRPSW.5

HERE：SJMPHERE

3.21試編程：引用“或”運(yùn)算，使任意8位二進(jìn)制數(shù)的符號位必為“1”。

解：ORG2000H

START：ORLA,#80H

3.22請思考：引用“異或”運(yùn)算，怎樣可使一帶符號數(shù)的符號位改變、數(shù)據(jù)位不變：怎樣

可使該數(shù)必

然變“0”o

解：將該數(shù)與80H相異或，就可以改變其符號位，而數(shù)值位保持不變。

將該數(shù)與其本身相異或，就可以使該數(shù)必然為0o

3.23要選擇工作寄存器組，可有幾種編程辦法？

解：可以采用如下三種辦法：

(1)SETBPSW.4

SETBPSW.3

(2)ORLPSW,#18H

(3)MOVPSW,#18H

3.24設(shè)ROM、片內(nèi)RAM、片外RAM各有關(guān)單元的內(nèi)容示如下圖，問執(zhí)行下列程序段后(A)

=?

0000AJMP030H

ORG0030H

0030MOVR0,#32H

29

MOVA,@R0

MOVRI,A

MOVXA,@R1

MOVCA,?A+DPTR

30H

33H

32H

31H

30H

31H

32H

33H

片內(nèi)RAM

3011

33H

32H

31H

32H

30H

33H

31H

片外RAM

0030H

0033H

0032H

0031H

30H

33H

31H

32H

ROM

解：(A)=30H

3.25若在片內(nèi)RAM30H單元中有二位壓縮的BCD碼95H,問執(zhí)行下列程序后，片內(nèi)

RAM30H單

元的內(nèi)容是什么？31H、32H的內(nèi)容又是什么？并寫出BCD碼十進(jìn)制調(diào)整的過程。

MOVRO,#30H

MOVA,@R0

ANLA,#OFH

MOVR3,A

MOVA,@R0

SWAPA

ANLA,#OFH

ADDA,R3

DAA

MOV@R0,A

MOVR3,A

INCRO

ANLA,#OFH

MOV@R0,A

INCRO

MOVA,R3

ANLA,#OFOH

SWAPA

MOV?RO,A

RET

解：(30H)=14H；(3111)=0411；(32H)=01H；

30

第4章MCS51

匯編語言程序設(shè)計

4.1請解釋下列名詞：

機(jī)器碼助記符操作碼操作數(shù)源程序目標(biāo)程序匯編程序匯編語言匯編語言程

序匯編指令匯編機(jī)器匯編人工匯編

解：機(jī)器碼二進(jìn)制代碼形式的指令

操作碼用指令的英文縮寫表示，便于辨識指令的功能，也便于記憶，稱為助記符。

操作數(shù)是參與該指令操作的操作數(shù)或操作數(shù)所在的地點(diǎn)(尋址方式)，有時，用一個表達(dá)式

來表

示一個操作數(shù)，例如#TAB十lo

源程序匯編語言程序與高級語言程序

目標(biāo)程序二進(jìn)制代碼形式的程序

匯編程序機(jī)器匯編時用到的軟件

匯編語言用縮寫的英文單詞表示操作碼，用字母、數(shù)字表示操作數(shù)的語言

匯編語言程序用匯編指令書寫的程序

匯編指令用縮寫的英文單詞表示操作碼，用字母、數(shù)字表示操作數(shù)的指令

匯編將匯編語言源程序翻譯成目標(biāo)程序的過程

機(jī)器匯編由機(jī)器完成匯編工作

人工匯編由編程人員手工完成匯編工作。

4.2經(jīng)過匯編后，下列各條語句的標(biāo)號將是什么數(shù)值？

ORG2000H

TABLE:DS10

WORD:DB15,20,25,30

FANG:EQU1000H

BEGIN:MOVA,RO

解：TABLE=2000H；W0RD=200AH；FANG=1000H；BEGIN=200EH

4.3下列程序段經(jīng)過匯編后，從2000H開始的各有關(guān)存儲單元的內(nèi)容將是什么？

ORG2000H

TAB:DS5

DB10H,10

DW2100H

ORG2050H

31

DWTAB

DB“WORK"

解：從2000H到2004H單元內(nèi)容為預(yù)留的

(2005H)=10H；(2006H)=0AH

(2007H)=00H；(2008H)=21H

(2050H)=00H；(2051H)=20H

(2052H)=57H；(2053H)=4FH

(205411)=5211；(2055H)=4BII

4.4下列程序段經(jīng)過匯編后，從1000H開始的各有關(guān)存儲單元的內(nèi)容將是什么？

ORG1000H

TABI：EQU1234H

TAB2：EQU3000H

DB“START”

DWTABI,TAB2

解：(1000H)=53H；(1001H)=54H

(100311)=5211；(1004H)=541l

(1005H)=34H；(1006H)=12H

(100711)=0011；(100811)=3011

4.5有程序如下：

CLRC

CLRRSI

CLRRSO

MOVA,#38H

MOVRO,A

MOV29H,RO

SETBRSO

MOVRI,A

MOV26H,A

MOV28H,C

要求：(1)區(qū)分哪些是位操作指令？哪些是字節(jié)操作指令

32

(2)寫出程序執(zhí)行后，片內(nèi)RAM有關(guān)單元的內(nèi)容。

(3)譯成機(jī)器碼。

(4)按匯編語言程序的標(biāo)準(zhǔn)格式書寫，要求有各條指令的存放地址和必要的注釋。

解:(1)位操作指令為CLR、SETB指令，再加上MOV28H,C

(2)(C)=0；(RS1)=O；(RSO)=1；(A)=3811；(R0)=38H；(29H)=38H；(RI)=3811；(26H)=38H；

(28H)=0

⑶、(4)略。

4.6試編程：將兩個四位二進(jìn)制數(shù)并存與一個字節(jié)。

解：設(shè)兩個四位二進(jìn)制數(shù)分別存放于R0和R1的低半字節(jié)，合并后的結(jié)果存于R2中。

ORG2000H

START：MOVA,RI

SWAPA

ORLA,RO

MOVR2,A

SJMP$

4.7試編程：有兩個雙字節(jié)壓縮的BCD碼數(shù)相加，設(shè)這兩待加數(shù)分別按先低后高原則存放

在30H、

31H和40H、41H單元，和要求放回30H、31H單元。

解：ORG0050H

START：MOVRO,#30H

MOVA,@R0

ADDA,40H

DAA

MOV@R0,A

INCRO

MOVA,@R0

ADDCA,41H

DAA

MOV@R0,A

SJMP$

ENDSTART

4.8試編程：將累加器A內(nèi)容