2023年7月17日发(作者：)

51单⽚机课后习题答案孙育才东南⼤学第⼀章：1.⽬前微型计算机正沿着哪两个分⽀迅速发展？为什么会形成单⽚机这⼀分⽀？答：（1）⽬前微型计算机正沿着通⽤计算机系统和嵌⼊式系统这两个分⽀迅速发展。（2）为了满⾜更⼴泛的实时应⽤的需要，从微型计算机家族中形成单⽚机这⼀分⽀。2.什么是单⽚微型计算机？它与典型微型计算机在结构上有和区别？答：（1）见书P1。（在⼀块单晶芯⽚内集成了……，简称单⽚机。）（2）与典型微型计算机在结构上的区别是：单⽚机采⽤哈佛结构，存储器ROM和RAM 是严格区分、相互独⽴的，程序和数据存储器独⽴编址，⽽典型微机采⽤冯.诺依曼结构，程序和数据存储器统⼀编址。3.单⽚机具有哪些突出优点？答：单⽚机的突出优点：体积⼩、重量轻、单⼀电源、功耗低、功能强、价格低廉、运算速度快、抗⼲扰能⼒强、可靠性⾼。-51系列各档单⽚机各有什么特点？同⼀档次的8051、8751、8031⼜有何区别？答：（1）不同型号MCS-51单⽚机CPU处理能⼒和指令系统完全兼容，只是存储器、定时器、中断源和I/O接⼝的配置有所不同。（2）8051：⽚内含有掩膜ROM型程序存储器；只能由⽣产⼚家代为⽤户固化；批量⼤、永久保存、不修改时⽤。8751：⽚内含EPROM型程序存储器；⽤户可固化，可⽤紫外线光照射擦除；但价格⾼。8031：⽚内⽆程序存储器，可在⽚外扩展；⽅便灵活，价格便宜。5.何谓⼯业级产品？单⽚机有⼏级产品？如何合理选择？答：（1）⼯作环境介于民⽤级和军⽤级之间的产品。（2）单⽚机芯⽚分有三级产品：民⽤级、⼯业⽤级和军品级。（3）选⽤单⽚机时应注意与构成系统的其他元器件相匹配，并满⾜相关技术要求。第⼆章：-51系列单⽚机从制造⼯艺、功能结构上分为哪⼏种类型和产品？答：见书P10。（倒数第三段部分）-51系列单⽚机内部包含哪些主要逻辑功能部件？答：见书P10-11。3.为了更好地适应“⾯向控制”的应⽤特点，MCS-51单⽚机的CPU作了哪些独特的改进？答：为了更好地适应“⾯向控制”的应⽤特点，MCS-51单⽚机的CPU具有⼀般微机ALU所不具备的位处理功能。-51系列单⽚机的时钟周期、机器周期、指令周期是如何分配的？当主频为12MHz时，⼀个机器周期为⼏微秒？执⾏⼀条最长的指令需要⼏微秒？答：（1）1个时钟周期=2个振荡周期。1个机器周期=12个振荡周期。⼀条指令所需的全部时间称为指令周期。MCS-51单⽚机的指令周期⼀般需要1、2、4个机器周期。（2）主频为12MHz时，⼀个机器周期为1微秒（3）执⾏⼀条最长的指令需要4微秒。5.何谓程序状态字？各位的定义⼜是什么？（2）各位的定义见书P15。6. MCS-51设有4组⼯作寄存器，有什么特点？应如何正确使⽤？答：（1）MCS-51设有4组⼯作寄存器，每个寄存器组有8个8位的⼯作寄存器，这是8051单⽚机所特有的，是内部数据存储器RAM中的⼀部分。（2）使⽤不同的⼯作寄存器组时，通过设置RS1（PSW.4）和RS0（PSW.3）两位的值来确定。具体选⽤的设置⽅法见：P15。7.何谓堆栈?栈指针SP的作⽤是什么？为什么要重新定义SP？答：（1）见名词解释部分相关答案。（2）栈指针SP的作⽤是指向栈顶，存放栈顶地址。（3）为了避免与⼯作寄存器重迭，⼀般在程序的初始化时应重新定义SP，再定位堆栈区域。8. MCS-51设有4个并⾏I/O⼝（共32线），在使⽤时各有哪些特点与分⼯？简述各个并⾏I/O⼝的结构特点？答：（1）见书P13（或笔记）。（2）P0⼝既可作地址、数据分时复⽤总线⼝，这时是个真正的双向I/O⼝；⼜可作通⽤I/O⼝，但这时是个准双向I/O⼝，由于内部⽆上拉电阻，需要外接上拉电阻。P1⼝是⼀个标准的8位准双向并⾏I/O⼝，内部接有上拉电阻，⽆需外接上拉电阻。P2⼝既可作⾼8位地址输出，也可作通⽤I/O⼝，内部接有上拉电阻，⽆需外接上拉电阻。P3⼝是⼀个双功能⼝，其第⼀功能作通⽤I/O⼝，是⼀个8位的准双向输⼊或输出⼝，内部接有上拉电阻，⽆需外接上拉电阻；其第⼆功能为变异功能，其每位都有具体的功能定义。9.何谓地址/数据分时复⽤总线？在什么情况下使⽤这种⼯作⽅式？答：（1）见名词解释部分相关答案。（2）进⾏外部功能扩展时使⽤这种⼯作⽅式。10.何谓准双向并⾏I/O⼝？如何正确使⽤输⼊/输出操作?答：（1）见名词解释部分相关答案。（2）⽤作输⼊时应先将⼝置成“1”。11. MCS-51的ALE线的作⽤是什么？在主机不访问外部数据时它的输出脉冲频率是多少？可作什么⽤？答：（1）ALE线的作⽤是允许地址锁存信号输出。（2）在主机不访问外部数据时它的输出脉冲频率是1/6振荡频率。（3）可作外部时钟或定时信号⽤。12. MCS-51的PSEN线的作⽤是什么？PSEN、RD、WR各⾃选通什么？答：（1）PSEN线的作⽤是允许访问外部程序存储器的信号输出，低电平有效。（2）PSEN选通外部程序存储器读允许；RD选通外部数据存储器读允许；WR选通外部数据存储器写允许。13.主机复位后，PC的内容是什么？有何特殊含义？答：（1）主机复位后，PC的内容是0000H。（2）表⽰程序⽴即从“0000H”号单元开始重新执⾏。14.什么是冻结运⾏⽅式？怎样进⼊和退出冻结运⾏⽅式？（2）进⼊冻结运⾏⽅式的⽅法是通过程序将PCON.0位置“1”。退出冻结运⾏⽅式的⽅法有两种：⼀种是有中断信号进⼊，CPU响应时引起硬件对PCON.0位清“0”；另⼀种是硬件复位。第三章：1.简述半导体存储器的种类及其各⾃的功能特点？答：半导体存储器分为随机存取存储器RAM和只读存储器ROM。随机存储器RAM的特点为：可对任意存储单元按需要随时读出或写⼊，且⼯作速度快；只读存储器ROM的特点为：固化后的信息在⼯作时是不能改变的，只能从中读出信息，故⼀般⽤来存放固定的程序和数据。2.何谓随机存取存储器RAM？静态RAM和动态RAM的本质区别是什么? 动态RAM为什么要刷新？答：（1）见名词解释部分相关答案。（2）静态RAM和动态RAM的本质区别是静态RAM不需要刷新，⽽动态RAM需要刷新。（3）存储在MOS管栅极电容上的信息，由于存在泄漏电阻⽽栅极电容上的电荷经过⼀定时间泄放，从⽽使存储的信息从“1”变为“0”，必须定期对原存信息“1”的单元进⾏电荷补充。另外，单管动态RAM在读出时，其存储内容受到破坏，属破坏性读出，需要信息再⽣。所以需要刷新。3.何谓只读存储器ROM？有何功能特点？试述ROM、PROM、EPROM、EEPROM的本质区别？答：（1）见名词解释部分相关答案。（2）特点：固化后的信息在⼯作时是不能改变的。（3）ROM即掩膜ROM由⽣产⼚家成批实现程序固化，只能读出不能改写；PROM可由⽤户⽤专门的固化器进⾏程序固化，⼀经固化后，只能读出，不能再改写；EPROM可通过紫外线照射完成信息的擦洗，经过擦洗后⼜可再次固化，即紫外线可擦除、电可写⼊；EEPROM不需要脱机擦洗和固化，可直接在计算机应⽤系统中进⾏在线修改，即电可擦除、电可写⼊。4.为什么说MCS-51单⽚机的存储器结构独特？这种结构有什么优点？答：（1）因为MCS-51单⽚机采⽤的是哈佛结构，这种结构的特点是吧程序存储器和数据存储器截然分开，各有⾃⼰的寻址系统、控制信号和功能。（2）这种结构的优点是能有效地使⽤较⼤⽽固定的程序和频繁地处理⼤量的数据或变量。-51系列单⽚机根据程序存储器的不同设置可分为哪三种产品？通过什么信号来区别不同空间的寻址？答：【（1）MCS-51系列单⽚机根据程序存储器的不同设置可分为以下三种：最低地址空间为4K字节ROM/EPROM的单⽚机，如8051、8751；最低地址空间为8K字节ROM/EPROM的单⽚机，如8052；⽆内部程序存储器的单⽚机，如8031。】（1）MCS-51系列单⽚机按⽚内不同程序存储器的配置来分，可以分为以下3种类型：①⽚内带Mask ROM(掩膜ROM)型：8051、80C51、8052、80C52。此类芯⽚是由半导体⼚家在芯⽚⽣产过程中，将⽤户的应⽤程序代码通过掩膜⼯艺制作到ROM中。其应⽤程序只能委托半导体⼚家“写⼊”，⼀旦写⼊后不能修改。此类单⽚机适合⼤批量使⽤。②⽚内带EPROM型：8751、87C51、8752。此类芯⽚带有透明窗⼝，可通过紫外线擦除存储器中的程序代码，应⽤程序可通过专门的编程器写⼊到单⽚机中，需要更改时可擦除重新写⼊。此类单⽚机价格较贵，不宜于⼤批量使⽤。③⽚内⽆ROM(ROMLess)型：8031、80C31、8032。此类芯⽚的⽚内没有程序存储器，使⽤时必须在外部并⾏扩展程序存储器存储芯⽚。此类单⽚机由于必须在外部并⾏扩展程序存储器存储芯⽚，造成系统电路复杂，⽬前较少使⽤。（2）不同空间的寻址通过EA来区别。6.简述MCS-51内部数据存储器的空间分配。访问外部数据存储器和程序存储器有什么本质区别？答：（1）8051内部128B的数据RAM区，包括有⼯作寄存器组区、位寻址区和数据缓冲区。各区域的特性如下：①00H~1FH为⼯作寄存器组区，共分4组，每组占⽤8个RAM字节单元，每个单元作为⼀个⼯作寄存器，每组的8个单元分别定义为8个⼯作寄存器R0~R7。当前⼯作寄存器组的选择是由程序状态字PSW的RS1、RS0两位来确定。如果实际应⽤中并不需要使⽤⼯作寄存器或不需要使⽤4组⼯作寄存器，不使⽤的⼯作寄存器组的区域仍然可作为⼀般数据缓冲区使⽤，⽤直接寻址或⽤Ri的寄存器间接寻址来访问。②20H~2FH为可位寻址区域，这16个字节的每⼀位都有⼀个地址，编址为00H~7FH。当然，位寻址区也可以⽤作字节寻址的⼀般数据缓冲区使⽤。③30H~7FH为堆栈、数据缓冲区。（2）访问外部数据存储器和程序存储器的本质区别是它们有各⾃不同的选通信号。访问外部数据存储器时，由数据指针DPTR提供寻址地址码，由RD/WR进⾏读/写选通；访问外部程序存储器时，由程序指针PC提供地址码，由PSEN进⾏读选通。7.简述布尔处理存储器的空间分配、内部RAM中包含哪些可位寻址单元。答：布尔处理存储器的空间分布有内部RAM的128位和部分专⽤、特殊功能寄存器，内部RAM中包含的可位寻址的单元是20H～2FH，共16个单元。8.简述MCS-51的⼏种寻址⽅式。答：MCS－51系列单⽚机设有7种基本寻址⽅式，分别为：寄存器寻址、直接寻址、寄存器间接寻址、⽴即寻址、基址寄存器加变址寄存器间接寻址、相对寻址、位寻址。9.访问特殊功能寄存器应采⽤什么寻址⽅式？答：访问特殊功能寄存器应采⽤直接寻址⽅式。10.基址寄存器加变址寄存器间接寻址⽅式有什么特点？主要应⽤于什么场合？采⽤DPTR 或PC作基址寄存器其寻址范围有何不同？答：（1）可实现动态寻址。（2）主要应⽤于实现多出⼝的散转和查表。（3）采⽤DPTR作为基址寄存器其寻址范围为64K，采⽤PC作为基址寄存器其寻址范围最⼤为256B。11.为什么说MCS-51系列单⽚机具有独特的布尔处理器？答：因为MCS-51的位处理器包含有位累加器Cy、位寻址寄存器、位寻址I/O⼝、位寻址内部RAM、位寻址指令系统、程序存储器等，组成⼀个完整的、独⽴的、功能很强的位处理器，可以⽅便地实现置位、清零、求反、传送、判跳和逻辑运算等操作，不需要⼤范围的传送数据，⼤⼤提⾼了速度，增加了实时性。第四章：－51系列单⽚机的指令系统具有哪些特点？（书上P92~93）答：特点之⼀是指令集当中的很多指令可派⽣出若⼲条指令，⼤⼤扩充了指令功能。特点之⼆是转移指令极其丰富，设置了所谓长、绝对、相对、间接等不同转移范围的指令，既使⽤⽅便，⼜能节省程序的存储器空间，提⾼转移速度。特点之三设有专门的布尔（位）处理指令集。2.为什么说MCS－51系列单⽚机的传送指令极为丰富？为什么在某些传送中要旁路⼯作寄存器或累加器A？答：（1）因为MCS－51系列单⽚机的传送指令能实现多种数据传送操作，能实现各个⽅⾯的数据传送。（2）为了提⾼数据传送速度和编程效率。3.对8051内部RAM的128～255字节的地址空间寻址要注意些什么？答：对8051内部RAM的128～255字节的地址空间寻址要注意的是这部分地址空间的很多单元⽆定义，对⽆定义单元进⾏读/写，则读得的数不定，欲写⼊的数将被丢失。4.指出下列指令的本质区别：MOV A,dataMOV A,#dataMOV direct1,direct2MOV 74H,#78H答：略。5.设R0的内容为32H，A的内容为48H，内部RAM的32H单元内容为80H，40H单元内容为08H，请指出在执⾏下列程序段后上述各单元内容的变化。MOV A,@R0MOV @R0,40HMOV 40H,AMOV R0,#35H答：（A）＝80H，（R0）＝35H，（32H）＝08H，（40H）＝80H6.某⼀系统，要求根据运算结果给出的数据，到指定的数据表中查找对应的数据输出。设给出数据存于内部RAM30H单元中，数据表存放在程序存储器的10H页，表⾸地址为1000H。查表所得数据（均由双字节组成）⾼位字节存于41H，地位字节存于40H单元中，给出数据在00H～0FH之间，其对应关系为：给出数据：00 01 02 …0D 0E 0F对应数据：00A0 7532 FF09 …1110 8743请编制该系统的查表程序段。（程序见笔记）这种表法有何局限性？如果表格长度超过256个单元，则应如何解决？答：如果表格长度超过256个单元，则选⽤DPTR作为变址寻址的基址寄存器。8.进⾏BCD码减法运算，应如何考虑？答：见书P67。-51系列单⽚机有哪些逻辑运算功能？各有什么⽤处？设A中内容为10101010B，R4内容为01010101B，请写出它们进⾏“与”、“或”、“异或”操作的结果。答：MCS-51系列单⽚机的逻辑运算分单字节操作数和双字节操作数两类。其中单字节操作数的逻辑运算功能有累加器A清零、取反、循环左移、带进位的循环左移、循环右移、带进位的循环右移；双字节操作数的逻辑运算功能有“与”、“或”、“异或”。10101010B和01010101B“与”的结果为：00000000B；10101010B和01010101B“或”的结果为：11111111B10101010B和01010101B“异或”的结果为：11111111B11. MCS-51系列单⽚机的转移类指令有何独特优点？答：可根据转移距离选⽤不同的转移指令。12. MCS-51系列单⽚机的⽆条件转移指令有⼏种？如何选⽤？答：见书P80。13. MCS-51系列单⽚机的绝对调⽤和长调⽤指令何有本质区别？如何选⽤？答：见书P74。（为节省程序存储器容量，……，编程时可根据实际情况选⽤。）14.为什么SJMP指令的rel=FEH时，将实现单指令的⽆限循环？设程序转向的⽬标地址为0F75H，当前地址为0F46H，请求出相对偏移量rel的值。答：见书P78。Rel=0F75H-0F46H=2FH15. MCS-51系列单⽚机的条件转移指令有何特点？如何求rel？答：（1）见书P81。（2）计算公式见书P82。16. MCS-51系列单⽚机的⽐较转移指令有何独特之处？可以在哪些量之间⽐较？答：见书P83。17.间接转移指令JMP@A+DPTR有何独特优点？为什么它能代替众多的判跳指令？答：（1）见书P79-80（2）因为该指令是由累加器A的内容来动态选择某⼀分⽀转移指令的。18. MCS-51系列单⽚机的循环转移指令有何特点？它能派⽣出多少条转移指令？答：见书P85。19.设主频为12 MHz，请⽤循环转移指令编制延时20ms的延时⼦程序。采⽤这种延时⽅法有何优缺点？答：（1）⼦程序参见书P159例题。（2）优点：可实现任意延时。缺点：将牺牲CPU的⼯作。第五章：1.中断的含义是什么？为什么要采⽤中断？（即中断有什么优点？）答：（1）见名词解释部分相关答案。（2）见书P96，“中断技术⼀般具有以下优点：”(共三点)。2.何谓查询中断，⽮量中断，中断⼊⼝地址？简述主机响应中断的过程？答：（1）见名词解释部分相关答案。（2）中断源向主机发出中断请求信号后，先要等待被采样，当被采样后接受中断查询，当中断请求被响应后由内部长调⽤指令转向对应的中断⽮量地址去执⾏中断服务程序，直到执⾏RETI（返回）指令为⽌。-51系列单⽚机中断系统提供哪⼏种中断？什么是中断优先级，中断嵌套？什么是同级内的优先权管理？答：（1）MCS-51系列单⽚机中断系统提供了5-6个中断源，分别是：外部中断0（/INT0）（IE0）、定时器/计数器0（TF0）、外部中断1（/INT1）（IE1）、定时器/计数器1（TF1）、串⾏⼝（TI或RI）、定时器/计数器2（TF2或EXF2）。（2）为使系统能及时响应并处理发⽣的所有中断，系统根据引起中断事件的重要性和紧迫程度，硬件将中断源分为若⼲个级别，称作中断优先级。（这个也可作为名词解释来考）（3）当CPU正在处理⼀个优先级低的中断请求的时候，如果发⽣另⼀个优先级⽐它⾼的中断请求，CPU能暂停正在处理的中断源的处理程序，转去处理优先级⾼的中断请求，待处理完以后，再回到原来正在处理的低级中断程序，这种⾼级中断源能中断低级中断源的中断处理称为中断嵌套。（这个也可作为名词解释来考）（4）当同时有两个或两个以上优先级相同的中断请求时，则由内部按查询优先顺序来确定该响应的中断请求，其优先顺序由⾼向低依次排列为：外部中断0→定时器/计数器0的溢出中断→外部中断1→定时器/计数器1的溢出中断→串⾏⼝中断→定时器/计数器2的溢出中断，这种对同级内的中断响应顺序安排就称为同级内优先权管理。（这个也可作为名词解释来考）4.外部中断请求有哪两种触发⽅式？对触发信号有什么要求？⼜该如何选择和设置？答：（1）外部中断请求有两种触发⽅式：电平触发和跳变触发（边沿触发、脉冲触发）。（2）和（3）触发⽅式由IT X设置，当IT X=1时，为跳变触发⽅式，即端⼝由“1”→“0”跳变时激活中断请求标志；当ITx=0时，为电平触发⽅式，即当端⼝出现低电平时激活中断请求标志。5.何谓可屏蔽中断？MCS-51系列单⽚机中断系统设有⼏级屏蔽？如何程控？答：（1）可屏蔽中断：见名词解释部分。（2）MCS-51系列单⽚机中断系统设有两级屏蔽：⾼优先级和低优先级。（3）中断优先级的程控设置通过中断优先级寄存器IP进⾏设置。当中断源相应的中断优先级设置位设置成1时，为⾼优先级；设置成0时，为低优先级。6.何谓断点？为什么要进⾏断点现场保护？哪些信息应考虑保护？如何实现保护？答：（1）断点：见名词解释部分。（2）为了能使中断处理完后正确返回到被中断的原程序的断点处继续往下执⾏，必须将断点处的现场压⼊堆栈保护。（3）程序指针PC、累加器A等返回原程序仍有⽤的相关信息都应考虑保护。（4）程序指针PC的当前值由内部硬件⽣成长调⽤（LCALL）指令压⼊堆栈保护，累加器等其他信息则由PUSH指令进⾏压栈保护。7.主机响应中断有哪些条件？为什么要有这些条件？这些条件与主机响应中断的速度有什么关系？在实际应⽤中需注意些什么？答：（1）主机响应中断⾸先是有中断源请求，且允许中断响应并进⾏了中断优先级或优先顺序的处理，此外还必须满⾜以下条件：（1）⽆同级或⾼优先级中断正在服务中；（2）当前指令已执⾏到最后⼀个机器周期并已结束；（3）当前正在执⾏的不是返回（RET、RETI）指令或访问IE、IP特殊功能寄存器指令。（即书P101）（2）上述三条必须条件中，第⼀条保证正在执⾏的同级或⾼⼀级的中断服务不被中断；第⼆条保证正在执⾏的当前指令不被破坏；第三条保证除当前正在执⾏的RET、RETI或访问IE、IP指令的执⾏完外，还必须再执⾏完下⼀条指令，以保证⼦程序或中断服务程序的正确返回以及IE、IP寄存器功能的正确设置。（即书P101）（3）这些条件会影响中断响应的时间。若所有条件均满⾜，则中断相应最快，共需3个机器周期；若第⼀条不满⾜，则中断请求将被屏蔽；若第⼆条不满⾜，则中断响应需4～7个机器周期；若第三条不满⾜，则中断响应需等待本指令及下⼀条指令执⾏完才可能被响应，因此，这种中断响应时间不会超过8个机器周期。（4）⼀般中断响应时间总是在3～8个机器周期之间，这可能给⾼要求应⽤造成误差，在实际应⽤中需注意。8.编写中断服务程序时应注意哪些问题？答：在编写中断服务程序时，⼀要注意对中断现场的保护与恢复，⼆是要注意中断服务程序返回时必须使⽤RETI返回指令。-51系列单⽚机中，哪些中断的请求标志可以随着主机响应中断⽽⾃动撤除该中断请求标志？哪些中断需要⽤户通过软件进⾏撤除？答：随着主机响应中断⽽⾃动撤除的中断请求标志有：TF0、TF1、IE0和IE1；需要⽤户通过软件进⾏撤除的中断请求标志有：TI或RI。10.请写出/INT0（外部中断0）为跳变触发⽅式的中断初始化程序段。答：…SETB IT0SETB EAMOV IE，#81HSETB EX0…若要求写出/INT1（外部中断1）为电平触发的中断初始化程序段该如何写？11.简述中断响应的基本规则。答：书P100（或见笔记）。第六章：1.8051单⽚机内部设有⼏个定时器/计数器？其核⼼部件是什么？为什么能定时？简述四种⼯作⽅式的特点，为什么只有定时器/计数器0有⼯作⽅式3？答：（1）8051单⽚机内部设有2个定时器/计数器；（2）其核⼼部件是⼀个16位的加法计数器；（3）因为它是对机器周期进⾏计数，⼀旦振荡频率确定，则机器周期亦确定，计数所得时间也就确定，故能定时；（4）四种⼯作⽅式的特点：⽅式0是⼀个13位定时器/计数器，其计数范围为1-9182（us）；⽅式1是⼀个16位的定时器/计数器，其计数范围为1-65536（us）；⽅式2是⾃动装⼊时间常数的8位定时/计数器，TL计数，TH存放初值，其计数范围为1-256（us）；⽅式3，仅T0有⽅式3，且对T0分为2个8位定时/计数器，对T1⽅式3时停⽌⼯作。（5）由于T0⼯作于⽅式3时为2个独⽴的8位计数器，TL0组成完整的8位定时器/计数器，TH0组成只能定时的8位定时器，TH0组成的定时器要占⽤定时器/计数器1的TR1（启停位）和TF1（中断请求位）两个控制位，故定时器/计数器1不能⼯作于⽅式3，只有定时器/计数器0才能⼯作于⽅式3。2.何谓可编程的？如何选择和设置定时、计数和⼯作⽅式？设某应⽤系统，选择定时器/计数器0以定时模式⼯作于⽅式1；定时器/计数器1以外部计数模式⼯作于⽅式0，请写出其控制字。答：（1）可编程的：见名词解释部分。（2）通过⽅式寄存器TMOD进⾏选择和设置定时、计数和⼯作⽅式。GATE C/ T M1 M0 GA TE C/ T M1 M0T1⽅式控制T0⽅式控制3.设定时器/计数器0为定时模式⼯作于⽅式1，主频fosc=6MHz，要求定时Tc=10ms，请计算出定时计数常数，并写出初始化程序段。答：（1）根据题意可设TMOD=01H（2）由Tc=10ms=10000us因：T定=（M-x）×(12/fosc)10000=（65536-x）×(12/6)得：x=60536=( 0EC78)H（3）初始化程序段如下：START: MOV TMOD, #01HMOV TH0, #0ECHMOV TL0, #78HSETB EASETB ET0SETB TR04.什么是全双⼯串⾏通信？MCS-51系列单⽚机的串⾏通信有⼏种⼯作⽅式？如何选择和设定？简述各种⼯作⽅式的功能特点。答：（1）全双⼯串⾏通信：见名词解释部分。（2）MCS-51系列单⽚机的串⾏通信有4种⼯作⽅式。（3、4）通过SCON的最⾼两位SM0和SM1进⾏选择和设置。当SM0、SM1=0、0时，为⽅式0，⼯作于8位的移位寄存器⽅式，波特率不变；当SM0、SM1=0、1时，为⽅式1，⼯作于8位的UART⽅式，波特率可变；当SM0、SM1=1、0时，为⽅式2，⼯作于9位的UART⽅式，波特率为1/64或1/32的fosc；当SM0、SM1=1、1时，为⽅式3，⼯作于9位的UART⽅式，波特率可变。5.何谓波特率和溢出率？设某应⽤系统以1200位/秒的波特率进⾏双机通信，选⽤定时器/计数器1定时模式⼯作⽅式2，请计算出定时计数常数，并写出初始化程序段。答：（1）波特率、溢出率：见名词解释部分。（2）分析：由SMOD=0，fosc=12MHz，波特率=1200位/秒，可根据时间常数计算公式：N=256 -（2SMOD×f osc）/（波特率×32×12）= 256 -（20×12×106）/（1200×32×12）= （E6）H由“选⽤定时器/计数器1定时模式⼯作⽅式2”可得：TMOD=20Ｈ由“系统以1200位/秒的波特率进⾏双机通信”，设串⾏⼝⼯作于⽅式1，允许接收，则SCON=50H，则初始化程序段如下：START: MOV TMOD, #20HMOV TH1, #0E6HMOV TL1, #0E6HSETB TR1MOV PCON, #00HMOV SCON, #50HSETB EASETB ES*-51系列单⽚机的串⾏通信具有多机通信功能，简述多机通信的设置及⼯作过程。答：书P140多机通信的基本原理。7. MCS-51系列单⽚机的串⾏通信控制寄存器SCON中的SM2的含义是什么？主要在什么⼯作⽅式下可执⾏该种通信⼯作？答：（1）SM2的含义是允许⽅式2或⽅式3多机通信控制位。（2）主要在⽅式2和⽅式3这两种⼯作⽅式下由多台微机构成分布式通信系统时可执⾏该种通信⼯作。8. MCS-51系列单⽚机的串⾏通信中断操作有何特点？应⽤时应注意些什么？答：见书P136最后⼀段。第七章：1.什么是伪指令？在汇编语⾔程序设计中有何作⽤？答：（1）伪指令：见名词解释部分（2）作⽤：伪指令在汇编时并不产⽣机器指令代码，不影响程序的执⾏，仅产⽣供汇编⽤的某些命令，在汇编时执⾏某些特殊操作。2.何谓汇编语⾔、汇编语⾔源程序、汇编程序、汇编和汇编语⾔⽬标程序？汇编有⼏种⽅式？答：（1）见名词解释部分（2）汇编有两种⽅式：⼿⼯汇编和计算机⾃动汇编。-51系列单⽚机有哪些查表指令？它们有何本质区别？当表的长度超过256个字节时应如何处理？答：（1）查表指令有两条：MOVC A,@A+DPTR和MOVC A,@A+PC。（2）本质区别（书P163）：存放表格⾸地址的寄存器不同。前者将表格⾸地址存放在数据指针DPTR中，因此，可将表格数存放在64KB范围内的任何有空余的地址段，供任意次查找；后者表格⾸地址存放在PC当前值所指定的地址单元中，这样，表格数就紧跟在查表指令之后，⽽查表指令执⾏完后程序还需从PC的当前值所指定的地址处继续执⾏后续程序。由于PC值的特性决定了此表格数据局限于较⼩的、⼀次性查表的表格数。（3）当表的长度超过256个字节时，对于采⽤DPTR作为基址时，可采⽤DPL、DPH 分开计算的⽅法进⾏查表。对于采⽤PC作为基址时，表格地址到PC值之间不能超过256个字节，否则访问不到。4.循环结构程序有何特点？何谓多重循环？编程时应注意些什么？答：（1）特点：多次重复执⾏同⼀个程序段。结构组成由：初始化部分、循环处理部分、循环控制部分、结束处理部分。（2）循环程序中包含循环程序或⼀个⼤循环程序中包含多个⼩循环程序，称为多重循环程序结构，⼜称循环嵌套。（3）编程时应注意其执⾏过程是由内向外逐层展开的。5.何谓⼦程序结构？在什么情况下适宜采⽤⼦程序结构⽅式？⼦程序应具备哪些特点？答：（1）将实际应⽤中常会遇到的带有通⽤性的问题，单独设计成具有特定功能的程序段，以供主程序调⽤，这样的结构称为⼦程序结构。（其结构特点有：⼀、必须标明⼦程序的⼊⼝地址，以便于主程序调⽤；⼆、必须以返回指令RET结束⼦程序。）（2）在某程序中多次⽤到某同⼀功能问题时，可将该功能问题编写成⼦程序，采⽤⼦程序结构⽅式。（3）⼦程序的特点：①通⽤性；②可浮动性；③可递归和可重⼊性；④⼦程序说明⽂件。6.编制的应⽤程序为什么必须进⾏调试？单⽚机的应⽤系统为什么必须借助开发系统进⾏开发、调试？答：（1）程序的检测与调试的⽬的是：为了排除程序中的错误，保证程序的正确、稳定、可靠。（书P189）（2）为了提⾼程序的开发效率。第⼋章：-51系列单⽚机为什么既能单⽚应⽤，⼜能进⾏外部功能扩展？何谓外部三总线？总线结构有何优越性？答：（1）这是由单⽚机⾃⾝的结构特点所决定的，由于单⽚机是在⼀块芯⽚上集成了CPU、振荡器电路、ROM和RAM存储器、定时器/计数器和并⾏/串⾏I/O接⼝等部件，构成了⼀台具有⼀定功能的计算机，因此它可以单⽚应⽤。⼜因为它具备外部扩展功能，可以配置成各种不同的应⽤系统，所以⼜能进⾏外部功能扩展。（2）外部三总线即指：地址总线、数据总线和控制总线。（3）总线结构的优越性体现在：使整体结构灵活、规范，设计简单、⽅便，⽽且成本低、印刷板⾯⼩。2.为什么要进⾏地址空间的分配？何谓线性选择法和地址译码法？为什么MCS-51系列单⽚机主要对外部数据存储器的地址空间进⾏分配？答：（1）因为主机需要按指定的地址访问各个扩展的功能部件，所以要进⾏地址空间的分配。（2）线性选择法、地址译码法：见名词解释部分。（3）为了避免主机访问（读或写）外部存储器或功能部件时发⽣数据冲突，外部数据存储器与各功能部件的地址空间不能重叠，须综合考虑、统⼀分配。3.为什么8031的串⾏通信⼝常需配置串⾏通信标准总线接⼝？有哪些常⽤的标准接⼝？如何选⽤？请画出8031配置RS-232C标准总线接⼝电路。答：（1）为了提⾼串⾏通信的可靠性和远距离的传输。（2）常⽤的标准接⼝有：RS-232C、RS-422A、RS-423A、RS-485。（3）见书P244图8.44。4.简述8031应⽤系统扩展外部中断源的⽅法。答：外部中断源的扩展⽅法：可选⽤8259A可编程中断控制器；可利⽤单⽚机内部的定时器中断或串⾏⼝中断作为外部中断等。5.以8031为主机的应⽤系统，当外部功能部器件扩展较多时，应考虑什么问题？如何处理？答：（1）当外部功能部器件扩展较多时，应考虑总线负载问题。（2）若总线负载过重，需外加总线驱动器。6.为什么8031的串⾏通信⼝常常配置串⾏通信标准总线接⼝？有哪些常⽤的标准接⼝？如何选⽤？请画出8031配置RS-232C标准总线接⼝电路图。答：（1）见书P241。（2）标准接⼝有：RS-232C、RS-422A、RS-423A、RS-485。（3）图参见书P244图8.44。三、程序设计带“*”看懂理解即可，其他要掌握编写⽅法。1.第七章课后习题7.7：程序参见笔记，流程图参见书P158图7.6。复习提⽰：注意存储数据的起始单元地址、数据个数、最⼤/最⼩值、⽐较结果的⽬标存储单元等的变化。由此程序演变出来的类似编程，如：连续存储单元的数据传送、清零。2. 第七章课后习题7.8：程序及流程图参见笔记。3.书P158例1。4.书P158例2。5.书P159例3。6.书P159例。7.书P162例1。*8.书P162例2。*9.书P171例1。10.书P153例1。11. 书P153例2。复习提⽰：由此程序演变出来的类似编程，如：多个单字节数据求和（参见笔记）、多个双字节数据求和。