单片机原理及应用——C语言程序设计与实现习题答案作者 马斌 韩忠华 王长涛 夏兴华 19821习题答案.docVIP

习题答案 第一章 1、答： MCS-51单片机按功能来分主要由中央处理单元CPU、存储器、I/O接口、定时器/计数器和中断系统五部分组成。其中，中央处理单元CPU是最核心部件，主要完成运算和控制功能； MCS-51单片机的存储器分为程序存储器ROM和数据存储器RAM两大类，其中RAM主要用于存储程序运行时的变量和数据，而ROM主要用于存储各类程序和用户数据，MCS-51从物理上可以分为4个存储空间，即片内程序存储器和片外扩展的程序存储器，片内数据存储器和片外扩展的数据存储器；从逻辑上，可分为3个逻辑空间，即片内外统一编址的64KB程序存储器地址空间，256KB的片内数据存储器地址空间和64KB外部数据存储器地址空间，用户要求采用不同的指令形式和寻址方式来访问这3个不同的逻辑空间。MCS-51单片机有4个8位I/O接口，实现数据的并行输入/输出。共有2个16位的定时器/计数器，用于实现定时和计数功能。MCS-51单片机提供了5个中断源，可以实现各类的中断请求。 2、答： MCS-51单片机常用到数制包括二进制、八进制、十进制和十六进制，其中二进制和十六进制数是最常用的，各种数制之间相互转换的关系如下图所示。 3、答： MCS-51单片机的片内数据存储器RAM在物理上和逻辑上都分为两个地址空间，片内数据存储器的地址范围00H~FFH。 片内数据存储器在物理上可以划分为3个不同的块，00H~7FH单元组成的低128字节的RAM块；80H~FFH单元组成的高128字节的RAM块（仅在52系列单片机中具有）；128字节的专用特殊功能寄存器（SFR）块。 MCS-51系列单片机片内真正可作为数据存储器用的只有128个RAM单元，地址范围00H~7FH，可以划分为三个区域，即工作寄存器区、位寻址区和用户RAM区。 4、答： 程序状态字PSW是一个8位特殊功能寄存器，它的每一位中包含了程序运行的状态信息，以提供程序查询和判断。PSW状态字形式和含义如下： Cy：进位标志。Cy是PSW中最常用的标志位，由硬件或软件置位和清零。它表明运算结果是否进位（或错位），如果运算结果在最高位有进位输出（加法运算时）或有结果输入（减法运算时），则Cy由硬件置位“1”；否则Cy被置位“0”。在进行位操作时，即布尔操作，Cy将作为累加器使用，作用相当于字节操作的累加器ACC。 AC：辅助进位（半进位）标志。当执行加减运算时，运算结果产生低四位向高四位进位或借位时，AC由硬件置位“1”；否则，AC被置位“0”。 F0：用户标志位。用户可根据自己的需要对F0位赋予一定的含义，由用户置位或复位，作为软件标志。 RS1和RS0：工作寄存器组选择位。这两位的值决定选择哪一组工作寄存器作为当前工作寄存器组，用户通过软件可以改变RS1和RS0值的组合，以选择工作寄存器组，RS1和RS0的组合关系如表1-4所示。 OV：溢出标志位。表明运算结果是否溢出，若溢出，则由硬件置位“1”；否则置位“0”。 PSW.1：此位没定义。 P：奇偶标志位。P标志位表明累加器ACC中1的个数的奇偶性。在每条指令执行完后，单片机根据ACC中的内容对P位进行自动置位或复位，若累加器ACC中有奇数个“1”，则P = 1；否则，P = 0。 5、答： MCS-51单片机中作寄存器组选择是通过程序状态字PSW中RS1和RS0两位来确定，这两位的值决定选择哪一组工作寄存器作为当前工作寄存器组，用户通过软件可以改变RS1和RS0值的组合，以选择工作寄存器组，RS1和RS0的组合关系如下所示 RS1和RS0的组合关系 RS1 RS0 寄存器组 片内RAM地址 0 0 第0组 00H~07H 0 1 第1组 08H~0FH 1 0 第2组 10H~17H 1 1 第3组 18H~1FH 6、答：什么是堆栈？数据是如何进栈和出栈？ 堆栈是为了程序中断和子程序调用等操作而设立的，具体功能是保护断点信息。堆栈有栈顶和栈底之分，其中栈底地址一经设定后固定不变，它决定了堆栈在RAM中的物理位置。当数据压入堆栈时，SP就自动加“1”；当数据从堆栈中弹出时，SP就自动减“1”，因此，SP指针始终指向栈顶。 堆栈指针SP是一个8位寄存器，能自动加1或减1，用以存放堆栈栈顶地址。MCS-51单片的堆栈设置在内部RAM中，是一个按“先进后出”顺序，并受堆栈指针SP管理的存储区域。数据写入堆栈称为压入运算（PUSH）或入栈；数据从堆栈中读出称为弹出运算（POP）或出栈。堆栈分为向上生长型和向下生长型两种。 对于向上生长型堆栈，栈底在底地址单元，随着数据入栈，地址递增，堆栈中的内容越来越多，指针上移；反之，数据出栈，地址递减，堆栈中的内容越来越少，指针下移。MCS-51系列单片机属于向上生长型，堆栈的操作规则为：如栈操