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1、目 录第1章单片机概述.2第2章 AT89s51单片机的硬件结构.5第3章 AT89s5 1的指令系统.8第4章 AT89s51汇编语言程序的设计与调试.10第5章 AT89s5 1的中断系统.15第6章 AT89S51的定时/计数器.18第7章 AT89s5 1的串行口.21第8章 AT89S51单片机扩展存储器的设计.23第10章 AT89s51与键盘、显示器、拨盘、打印机的接口设计.26第 1 章单片机概述参考答案1.答:微控制器,嵌入式控制器2.答:CPU、存储器、I/O 口、总线3.答:C4.答:B5.答:微处理器、微处理机和CPU它们都是中央处理器的不同称谓,微处理器芯片本身不是计
2、算机。而微计算机、单片机它们都是一个完整的计算机系统,单片机是集成在一个芯片上的用于测控目的的单片微计算机。嵌入式处理器一般意义上讲,是指嵌入系统的单片机、DSP、嵌入式微处理器。目前多把嵌入式处理器多指嵌入式微处理器,例如ARM7、ARM9等。嵌入式微处理器相当于通用计算机中的CPU。与单片机相比,单片机本身(或稍加扩展)就是一个小的计算机系统,可独立运行,具有完整的功能。而嵌入式微处理器仅仅相当于单片机中的中央处理器。为了满足嵌入式应用的特殊要求,嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基本是一样的,但在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都做了各种增强。6.答:MCS-51系列单片机的
3、基本型芯片分别:8031、8051和8071。它们的差别是在片内程序存储器上。8031无片内程序存储器、8051片内有4K字节的程序存储器ROM,而8751片内有集成有4K字节的程序存储器EPROM。2 7.答:因为MCS-51系列单片机中的“MCS”是Intel公司生产的单片机的系列符号,而51系列单片机是指世界各个厂家生产的所有与8051的内核结构、指令系统兼容的单片机。8.答:相当于MCS-51系列中的87c5 1,只不过是AT89s5 1 芯片内的4K字节Flash存储器取代了 87C51片内的4K 字节的EPROMo9.单片机体积小、价格低且易于掌握和普及,很容易嵌入到各种通用目的的
4、系统中,实现各种方式的检测和控制。单片机在嵌入式处理器市场占有率最高,最大特点是价格低,体积小。D S P 是一种非常擅长于高速实现各种数字信号处理运算(如数字滤波、FFT、频谱分析等)的嵌入式处理器。由于对其硬件结构和指令进行了特殊设计,使其能够高速完成各种复杂的数字信号处理算法。广泛地用于通讯、网络通信、数字图像处理,电机控制系统,生物信息识别终端,实时语音压解系统等。这类智能化算法一般都是运算量较大,特别是向量运算、指针线性寻址等较多,而这些正是D SP的长处所在。与单片机相比,D SP具有的实现高速运算的硬件结构及指令和多总线,DSP处理的算法的复杂度和大的数据处理流量以及片内集成的多
5、种功能部件更是单片机不可企及的。嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的C P U,它的地址总线数目较多能扩展较大的存储器空间,所以可配置实时多任务操作系统(RTOS)。RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。正由于嵌入式微处理器能运行实时多任务操作系统,所以能够处理复杂的系统管理任务和处理工作。因此,广泛地应用在移动计算平台、媒体手机、工业控制和商业领域(例如,智能工控设备、ATM机等)、电子商务平台、信 息 家 电(机顶盒、数字电视)以及军事上的应用。10.广义上讲,凡是系统中嵌入了“嵌入式处理器”,如单片机、DSP、嵌入式微处理器,都称其为“嵌入式系统”。但 多 数 人 把“嵌入”嵌入式微
6、处理器的系统,称为“嵌入式系统”。目前“嵌入式系统”还没有一个严格和权威的定义。目前人们所说的“嵌入式系统”,多指后者。4 第 2 章 AT8 9 s5 1 单片机的硬件结构参考答案1.答:AT89s51单片机的片内都集成了如下功能部件:(1)1个微处理器(CPU);(2)128个数据存储器(RAM)单 元;(3)4K Flash程序存储器;(4)4个8位可编程并行I/O口(P0口、P1 口、P2口、P3口 ;(5)1个全双工串行口;(6)2个16位定时器/计数器;(7)1个看门狗定时器;(8)一个中断系统,5个中断源,2个优先级;(9)25个特殊功能寄存器(SFR),(10)1个看门狗定时器
7、。2.答:当正脚为高电平时,单片机读片内程序存储器(4 K 字节Flash)中的内容,但在PC值超过0FFFH(即超出4K字节地址范围)时,将自动转向读外部程序存储器内的程序;当正脚为低电平时,单片机只对外部程序存储器的地址为0000H FFFFH中的内容进行读操作,单片机不理会片内的4 K 字节的Flash程序存储器。3.答:2ps4.答:1个机器周期等于12个时钟振荡周期。5.答:64K程序存储器空间中有5 个特殊单元分别对应于5 个中断源的中断服务程序入口地址,见下表:表 5个中断源的中断入口地址入口地址中断源0003H外 部 中 断 0(INTO)000BH定时器0(T0)0013H外
8、 部 中 断 1(IN T 1)001BH定时器1 (T1)0023H串行口6.答:28H;88Ho7.答:50H;88Ho8.答:P 标志位的值为0。9.答:(A)错;(B)错(C)对(D)对。10.答:04H;00H;0 组。11.答:(A)对;(B)对;(C)错;(D)对。12.答:字节地址00H-1FH的单元可作为工作寄存器区。13.答:(A)错;(B)错;(C)错;(D)错。14.答:(C)o15.答:PC;PCo16.答:64K字节。17.P0 口每位可驱动8 个 LSTTL输入,而 P l、P2、P3 的每一位的驱动能力,只有P0 口的一半。当P0 口的某位为高电平时,可提供40
9、011A的电流;当 P0 口的某位为低电平(0.45V)时,可提供3.2mA的灌电流,如低电平允许提高,灌电流可相应加大。所以,任何一个口要想获得较大的驱动能力,只能用低电平输出。18.答:按下复位按钮。19.答:(A)对;(B)对;(C)错;(D)错。,6,2 0.答:(A)对;(B)对;(C)对;(D)错。第 3 章 AT89s51的指令系统参考答案1.答:(1)错(2)错(3)对(4)错(5)错(6)错(7)错(8)对(9)错(10)对(11)对(12)错。2.答:(A)对(B)对(C)错(D)错。3.答:A,PC,DPTRO4.答:只能使用直接寻址方式。5.答:操作码,操作数,操作码。
10、6.答:1031Ho7.答:程序,数据。8.答:地址。9.答:A 的内容与B 的内容互换。10.答:(A)=50H,(SP)=50H,(51H)=30H,(52H)=50H,(PC)=5030H11.答:(A)ANL A,#87H(B)ANL A,#0C3H(C)ORL A,#0CH12.答:(A)=0CBHo13.答:(A)=00H,(R3)=0AAHo14.答:(DPH)=3CH,(DPL)=5FH,(SP)=50H15.答:(SP)=62H,(61H)=30H,(62H)=70H。8 16.答:MOV R7,APUSH AccMOV A,BMOVX DPTR,A17.答:(D)o18.答
11、:(C)o19.答:基本型的51子系列单片机,由于其片内RAM的地址范围为OOH7FH,而 80HFFH为特殊功能寄存器区,而对特殊功能寄存器寻址,只能使用直接寻址方式。对片内RAM寻址,当使用寄存器间接寻址是采用R0或 R1作为间接寻址的,因此R0或 R1的内容不能超过7FH。增强型的52子系列单片机,片内RAM的地址范围为00HF F H,因此作为间接寻址寄存器的R0或 R1的内容就不受限制。第 4 章 AT89S51汇编语言程序的设计与调试参考答案1.答:伪指令是程序员发给汇编程序的命令,只有在汇编前的源程序中才有伪指令,即在汇编过程中的用来控制汇编过程的命令。所谓“伪”是体现在汇编后,
12、伪指令没有相应的机器代码产生。常用伪指令及其功能如下:ORG(ORiGin)汇编起始地址命令;END(END of assembly)汇编终止命令;EQU(EQUate)标号赋值命令;DB(Define B yte)定义数据字节命令;DW(DefineW ord)定义数据字命令;DS(Define Storage)定义存储区命令;B IT 位定义命令2.答:手工汇编:通过查指令的机器代码表(表3-2),逐个把助记符指令“翻译”成机器代码,再进行调试和运行。这种人工查表“翻译”指令的方法称为“手工汇编”。机器汇编:借助于微型计算机上的软件(汇编程序)来代替手工汇编。通过在微机上运行汇编程序,把汇
13、编语言源程序翻译成机器代码。反汇编:将二进制的机器码程序翻译成汇编语言源程序的过程称为“反汇编”。3.答:从 1000H开始的各有关存储单元的内容(16进制)如下:4D 41 49 4E 12 34 30 0000 704.在编写子程序时应注意以下问题:10(1)子程序的第一条指令前必须有标号。(2)主程序调用子程序,有如下两条子程序调用指令:绝对调用指令ACALLaddrll。被调用的子程序的首地址与绝对调用指令的下一条指令的高5位地址相同,即只能在同一个2KB区内。长调用指令LCALLaddrl6。addrl6为直接调用的目的地址,被调用的子程序可放置在64KB程序存储器区的任意位置。(3
14、)子程序结构中必须用到堆栈,用来保护断点和现场保护。(4)子程序返回时,必须以RET指令结束。(5)子程序可以嵌套,但要注意堆栈的冲突。5.答:参考程序如下:MOV A,45HANL A,#0FHORL A,#0FHMOV 45H,A6.答:A=80H,SP=40H,(41H)=50H,(42H)=80H,PC=8050H7.答:参考程序如下:START:MOVMOVLOOP:MOVCJNEMOVLJMPR0,#30HR2,#20HA,R0A,#OAAH,NEXT51H,#01HEXITNEXT:INCRODJ NZ R2,LOOPMOV 51H,#00HEXIT:RET8.答:参考程序如下:
15、START:MOV 41H,#0MOV RO,#20HMOV R2,#20HLOOP:MOV A,R0J NZNEXTINC41HNEXT:INCRODJ NZ R2,LOOPRET9.答:参考程序如下:ORG 0100HMOV R2,#20H 要比较的数据字节数MOV A,#21HMOV RI,ADEC R2MOV A,R1LOOP:MOV R3,ADEC RICLR C 12 SUBB A,R1J NC LOOP1MOV A,R1SJ MP LOOP2LOOP1:MOV A,R3LOOP2:DJ NZ R2,LOOPMOV R0,ARET10.答:(1)SP=SP+1=61H(61H)=P
16、C 的低字节=03HSP=SP+1=62H(62H)=PC 的高字节=20H(2)PC=3456H(3)不可以(4)2KB=2048 Byte11.答:可对程序做如下修改:ORG 0100HDEL:DELI:DEL2:MOV R7,#200DJ NZ R6,DEL2;将原来的立即数125改为123;增加的指令DJ NZ R7,DELIRET程序修改后的延时时间为:l+(l+123*2+l+2)*200+2=50003us=50.003ms 14 第5章 AT89S51的中断系统参考答案1.答:0013H;001BH2.答:外部中断1,定时器T13.答:RETI指令在返回的同时清除相应的优先级触发器,以允许下次中断,而 RET指令则没有这个操作。除了这一点两条指令不同外,其它操作都相同。4.答:D5.答:在一个单一中断的系统里,AT89S51单片机对外部中断请求的响应时间总是在3 8 个机器周期之间。在下述三种情况下,AT89S51将推迟对外部中断请求的响应:(1)AT89S51正在处理同级或更高优先级的中断。(2)所查询的机器周期不是当前正在执行指令的最后一个机器周期。(3)正在执行的