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单片机原理及接口技术课后习题答案_李朝清.doc

上传人:weiwoduzun 文档编号:2801803 上传时间:2018-09-27 格式:DOC 页数:25 大小:634.50KB
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资源描述

1、第一章1微处理器,RAM,ROM,以及 I/O 口,定时器,构成的微型计算机称为单片机。2指令寄存器(IR)保存当前正在执行的一条指令;指令译码器(ID)对操作码进行译码。3程序计数器(PC)指示出将要执行的下一条指令地址,由两个 8 位计数器 PCH 及 PCL组成。480C31 片内没有程序存储器, 80C51 内部设有 4KB 的掩膜 ROM 程序存储器,87C51 是将 80C51 片内的 ROM 换成 EPROM,89C51 则换成 4KB 的闪存 FLASHROM,51 增强型的程序存储器容量是普通型的 2 倍。589C51 的组成:一个 8 位的 80C51 的微处理器,片内 2

2、56 字节数据存储器 RAM/SFR 用来存放可以读/写的数据,片内 4KB 程序存储器 FLASHROM 用存放程序、数据、表格,4个 8 位并行 I/O 端口 P0-P3,两个 16 位的定时器/ 计数器,5 个中断源、两个中断个优先级的中断控制系统, 一个全双工 UART 的串行口 I/O 口,片内振荡器和时钟产生电路,休闲方式和掉电方式。689C51 片内程序存储器容量为 4KB,地址从 0000-0FFFH 开始,存放程序和表格常数,片外最多可扩展 64KBROM 地址 1000-FFFFH,片内外统一编址。单片机的内部存储空间分为数据存储器和程序存储器。7内部数据存储器:共 256

3、 字节单元,包括低 128 个单元和高 128 个单元。低 128 字节又分成 3 个区域:工作寄存器区(00H1FH) ,位寻址区(20H2FH)和用户 RAM 区(30H7FH)存放中间结果,数据暂存及数据缓冲。高 128 字节是供给特殊功能寄存器()使用的,因此称之为特殊功能寄存器区() ,访问它只能用直接寻址。内部程序存储器:在 8031 片内无程序存储器,8051 片内具有 4KB 掩模 ROM,8751 片内具有 4KBEPROM。8 引脚是片内外程序存储器的选择信号。当 端保持高电平时,访问内部程序存储器,但在 PC(程序计数器)值超过 0FFFH(对于 8051/8751/80

4、C51)或 1FFFH(对于 8052)时,将自动转向访问外部程序存储器。当 端保持低电平时,不管是否有内部程序存储器,则只访问外部程序存储器。由于 8031 片内没有程序存储器,所以在使用 8031 时, 引脚必须接低电平。9RST 复位信号输入端,高电平有效。保持两个机器周期(24 个时钟振荡周期)的高电平有效,完成复位,复位后,CPU 和系统都处于一个确定的初始状态,在这种状态下,所有的专用寄存器都被赋予默认值,除 SP=07H,P0P3 口为 FFH 外,其余寄存器均为 0。ALE/ :ALE 输出正脉冲,频率为振荡周期的 1/6,CPU 访问片外存储器时,ALE 输出信号作为锁存低

5、8 位地址的控制信号,看芯片好坏可以用示波器看 ALE 端是否有脉冲信号输出。PSEN 程序存储允许输出信号端,也可以检查芯片好坏,有效即能读出片外的指令,引脚信号有效时可读写片外或片外接口。10P0 作为输出口时,必须外接上拉电阻才能有高电平输出,作为输入口时,必须先向锁存器写“1” ;作为普通 I/O 口使用或低 8 位地址/数据总线使用。P1 口有上拉电阻,对 FLASHROM 编程和校验是 P1 接收低八位地址;只用作普通 I/O 口使用。P2 口比 P1 口多了一个转换控制开关;作为普通 I/O 口使用或高 8 位地址线使用时访问外部程序存储器和 16 位地址的外部数据存储器。P3

6、口比 P1 口增加了与非门和缓冲器;具有准双向 I/O 功能和第二功能。P0,P1,P2,P3准双向口。上述 4 个端口在作为输入口使用时,应注意必须先向端口写“1” 。11普林斯顿结构:一个地址对应唯一的存储单元,用同类访问指令。哈佛结构:程序存储器和数据存储器分开的结构。CPU 访问片内外 ROM 用 MOVC,访问片外 RAM 用,访问片内用RS1 RS0 当前寄存器组 片内 RAM地址0 0 第 0 组工作寄存器 00H07H0 1 第 1 组工作寄存器 08H0FH1 0 第 2 组工作寄存器 10H17H1 1 第 3 组工作寄存器 18H1FHSP 总是初始化到内部 RAM 地址

7、 07H,堆栈的操作;PUSH、POP。DPTR 是数据指针寄存器,是一个 16 位寄存器,用来存放 16 位存储器的地址,以便对 64片外 RAM 作间接寻址。DPTR 由高位字节 DPH 和低位字节 DPL 组成。指令周期:执行一条指令所需要的时间。机器周期:CPU 完成一个基本操作所需要的时间,个状态周期和个振荡周期。当晶振频率为 12MHz 时,一个机器周期为 1s;当晶振频率为 MHz 时,一个机器周期为s,复位时间超过s 。复位操作有:电自动,按键手动,看门狗。空闲方式是 CPU 停止工作而 RAM,定时器/ 计数器,串行口及中断系统都工作。掉电一切功能都暂停,保存 RAM 中内容

8、。退出空闲方式;硬件将清,硬件复位。当执行为,系统进入掉电方式。推出掉电只有硬件复位。16保留的存储单元存储单元 保留目的0000H0002H 复位后初始化引导程序地址0003H000AH 外部中断 0000BH0012H 定时器 0 溢出中断0013H001AH 外部中断 1001BH0022H 定时器 1 溢出中断0023H002AH 串行端口中断002BH 定时器 2 中断17单片机的寻址方式:寄存器寻址,直接寻址,立即数寻址,寄存器间接寻址,变址寻址,相对寻址,位寻址。18AJMP 和 SJMP 的区别有: (1) 跳转范围不同。 AJMP addr1 ;短跳转范围:2KB 。SJMP

9、 rel ;相对跳转范围:-128+127 (2) 指令长度不同。(3) 指令构成不同。AJMP、LJMP 后跟的是绝对地址,而SJMP 后跟的是相对地址。 不能用 AJMP 指令代替程序中的 SJMP 指令,因为如果改变的话,程序跳转到的新 PC 值指向的地址会不同,导致程序出现错误。19在 89c51 片内 RAM 中 30H)=38H ,38H=40H,40H=48H,48H=90H。情分析下面各是什么指令,说明源操作数的寻址方式以及按顺序执行每条指令后的结果?MOV A,40H ;直接寻址 (40H)AMOV R0,A ;寄存器寻址 (A )R0MOV P1,#0F0H ;立即数寻址

10、0F0P1MOV R0,30H ;直接寻址 (30H) (R0 )MOV DPTR,#3848H ;立即数寻址 3848HDPTRMOV 40H,38H ;直接寻址 (38H) 40HMOV R0,30H ;直接寻址 (30H ) R0MOV P0,R0 ;寄存器寻址 ( R0 )P0MOV 18H,#30H ;立即数寻址 30H18HMOV A,R0 ;寄存器间接寻址 (R0) AMOV P2,P1 ;直接寻址 (P1)P2最后结果:(R0)=38H , (A)=40H, (P0 )=38H, (P1)=(P2)=0F0H, (DPTR)=3848H, (18H )=30H , (30H )

11、=38H, (38H )=40H, (40H)=40H, (48H)=38H 注意:左边是内容,右边是单元20已知 R3 和 R4 中存放有一个 16 位的二进制数,高位在 R3 中,地位在 R4 中,请编程将其求补,并存回原处。 MOV A,R3 ;取该数高 8 位AANL A,#80H ;取出该数符号判断JZ L1 ;是正数,转 L1MOV A,R4 ;是负数,将该数低 8 位ACPL A ;低 8 位取反ADD A,#01H ;加 1MOV R4,A ;低 8 位取反加 1 后R4MOV A,R3 ;将该数高 8 位ACPL A ;高 8 位取反ADDC A,#00H ;加上低 8 位加

12、 1 时可能产生的进位MOV R3,A ;高 8 位取反加 1 后R3L1: RET21已知 30H 和 31H 中村有一个 16 位的二进制数,高位在前,低位在后,请编程将他们乘以 2,在存回原单元中。CLR C ;清进位位 CMOV A,31H ;取该数低 8 位ARLC A ;带进位位左移 1 位MOV 31H,A ;结果存回 31HMOV A,30H ;取该数高 8 位ARLC A ;带进位位左移 1 位MOV 30H,A ;结果存回 30H22假设允许片内定时器/计数器中断,禁止其他中断。设置 IE 值。用字节操作指令: MOV IE #8AH 或 MOV A8H,#A8H用位操作指

13、令:SETB ET0SETB ET1SETB EA23设 89 C51 的片外中断为高优先级,片内为低优先级,设置 IP 值。用字节操作指令:MOV IP,#05H 或 MOV 0B8H,#05H用位操作指令:SETB PX0SETB PX1CLR PSCLR PT0CLE PT12489C51 单片机内有两个 16 位定时器/ 计数器,即 T0,T1.单片机原理及接口技术课后习题答案 李朝青 第三章1、 指令:CPU 根据人的意图来执行某种操作的命令指令系统:一台计算机所能执行的全部指令集合机器语言:用二进制编码表示,计算机能直接识别和执行的语言汇编语言:用助记符、符号和数字来表示指令的程序

14、语言高级语言:独立于机器的,在编程时不需要对机器结构及其指令系统有深入了解的通用性语言2、 见第1题 3、 操作码 目的操作数 ,源操作数4、寻址方式 寻址空间立即数寻址 程序存储器 ROM直接寻址 片内 RAM 低128B、特殊功能寄存器寄存器寻址 工作寄存器 R0-R7、A、B、C 、DPTR寄存器间接寻址 片内 RAM 低128B、片外 RAM变址寻址 程序存储器(A+PC,A+DPTR )相对寻址 程序存储器256B 范围(PC+偏移量)位寻址 片内 RAM 的20H-2FH 字节地址、部分 SFR5、 SFR:直接寻址,位寻址,寄存器寻址;片外 RAM:寄存器间接寻址6、 MOV A

15、,40H ;直接寻址 (40H)AMOV R0,A ;寄存器寻址 (A)R0MOV P1,#0F0H ;立即数寻址 0F0P1MOV R0,30H ;直接寻址( 30H)(R0 )MOV DPTR,#3848H ;立即数寻址 3848HDPTRMOV 40H,38H ;直接寻址(38H)40HMOV R0,30H ;直接寻址( 30H)R0MOV P0,R0 ;寄存器寻址 (R0 )P0MOV 18H,#30H ;立即数寻址 30H18HMOV A,R0 ;寄存器间接寻址 (R0)AMOV P2,P1 ;直接寻址(P1)P2最后结果:(R0)=38H, (A)=40H, (P0)=38H, (

16、P1)= (P2)=0F0H, (DPTR)=3848H, (18H)=30H, (30H)=38H, (38H)=40H, (40H)=40H, (48H)=38H 注意:左边是内容,右边是单元7、 用直接寻址,位寻址,寄存器寻址8、 MOV A,DATA ;直接寻址 2字节1周期MOV A,#DATA ;立即数寻址 2字节1周期MOV DATA1,DATA2 ;直接寻址 3字节2周期MOV 74H,#78H ;立即数寻址 3字节2周期9、 MOV A,R0 ;(R0)=80HAMOV R0,40H ;(40H)=08H(R0)MOV 40H,A ;(A)=8040HMOV R0,#35H

17、;35HR0最后结果:(R0)=35H (A)=80H,(32H)=08H,(40H)=80H10、用直接寻址,位寻址,寄存器寻址11、只能采用寄存器间接寻址(用 MOVX 指令)12、低128字节:直接寻址,位寻址,寄存器间接寻址,寄存器寻址(R0R7)高128字节:直接寻址,位寻址,寄存器寻址13、采用变址寻址(用 MOVC 指令)14、压缩 BCD 码在进行加法运算时应逢十进一,而计算机只将其当作十六进制数处理,此时得到的结果不正确。用 DA A 指令调整(加06H,60H,66H)15、用来进行位操作16、ANL A,#17H ;83H 17H=03HAORL 17H,A ;34H03

18、H=37H17HXRL A,R0 ;03H37H=34HCPL A ;34H 求反等于 CBH 所以(A)=CBH17、 (1)SETB ACC.0 或 SETB E0H ;E0H 是累加器的地址(2)CLR ACC.7 CLR ACC.6 CLR ACC.5 CLR ACC.4(3)CLR ACC.6 CLR ACC.5 CLR ACC.4 CLR ACC.318、MOV 27H,R7 MOV 26H,R6 MOV 25H,R5MOV 24H,R4 MOV 23H,R3 MOV 22H,R2MOV 21H,R1 MOV 20H,R019、MOV 2FH ,20 MOV 2EH,21 MOV

19、2DH,2220、CLR CMOV A,#5DH ;被减数的低8位AMOV R2,#B4H ;减数低8位R2SUBB A,R2 ;被减数减去减数,差AMOV 30H,A ;低8位结果30HMOV A,#6FH ;被减数的高8位AMOV R2,#13H ;减数高8位R2SUBB A,R2 ;被减数减去减数,差AMOV 31H,A ;高8位结果30H注意:如果在你的程序中用到了进位位,在程序开始的时候要记得清0进位位21、 (1)A10CJNE A,#0AH,L1 ;(A)与10比较,不等转 L1LJMP LABEL ;相等转 LABELL1: JNC LABEL ;(A)大于10,转 LABEL

20、或者:CLR CSUBB A,#0AHJNC LABEL(2)A10CJNE A,#0AH,L1 ;(A)与10比较,不等转 L1RET ;相等结束L1: JNC LABEL ;(A)大于10,转 LABELRET ;(A)小于10,结束或者: CLR CSUBB A,#0AHJNC L1RETL1: JNZ LABELRET(3)A10CJNE A,#0AH,L1 ;(A)与10比较,不等转 L1L2: LJMP LABEL ;相等转 LABELL1: JC L2 ;(A)小于10,转 L2RET或者: CLR CSUBB A,#0AHJC LABELJZ LABELRET22、 (SP)=

21、23H , (PC)=3412H 参看书上80页23、 (SP)=27H , (26H)=48H , ( 27H)=23H, (PC )=3456H 参看书上79页24、不能。ACALL 是短转指令,可调用的地址范围是 2KB。在看这个题的时候同时看一下 AJMP 指令。同时考虑调用指令 ACALL 和 LCALL 指令和 RET 指令的关系。25、 MOV R2,#31H ;数据块长度R2 MOV R0,#20H ;数据块首地址R0LOOP:MOV A,R0 ;待查找的数据ACLR C ;清进位位SUBB A,#0AAH ;待查找的数据是 0AAH 吗JZ L1 ;是,转 L1INC R0

22、;不是,地址增 1,指向下一个待查数据DJNZ R2,LOOP ;数据块长度减1,不等于0,继续查找MOV 51H,#00H ;等于0,未找到,00H51HRETL1:MOV 51H,#01H ;找到,01H51HRET26、 MOV R2,#31H ;数据块长度R2MOV R0,#20H ;数据块首地址R0LOOP:MOV A,R0 ;待查找的数据AJNZ L1 ;不为0,转 L1INC 51H ;为0,00H 个数增1L1:INC R0 ;地址增1,指向下一个待查数据DJNZ R2,LOOP ;数据块长度减1,不等于0,继续查找RET27、 MOV DPTR,#SOURCE ;源首地址DP

23、TRMOV R0,#DIST ;目的首地址R0LOOP:MOVX A,DPTR ;传送一个字符MOV R0,AINC DPTR ;指向下一个字符INC R0CJNE A,#24H,LOOP ;传送的是“$”字符吗?不是,传送下一个字符RET28、 MOV A,R3 ;取该数高8位AANL A,#80H ;取出该数符号判断JZ L1 ;是正数,转 L1MOV A,R4 ;是负数,将该数低8位ACPL A ;低8位取反ADD A,#01H ;加1MOV R4,A ;低8位取反加1后R4MOV A,R3 ;将该数高8位ACPL A ;高8位取反ADDC A,#00H ;加上低8位加1时可能产生的进位

24、MOV R3,A ;高8位取反加1后R3L1: RET29、 CLR C ;清进位位 CMOV A,31H ;取该数低8位ARLC A ;带进位位左移 1位MOV 31H,A ;结果存回31HMOV A,30H ;取该数高8位ARLC A ;带进位位左移 1位MOV 30H,A ;结果存回30H30、 MOV R2,#04H ;字节长度R2MOV R0,#30H ;一个加数首地址R0MOV R1,#40H ;另一个加数首地址R1CLR C ;清进位位LOOP:MOV A,R0 ;取一个加数ADDC A,R1 ;两个加数带进位位相加DA A ;十进制调整MOV R0,A ;存放结果INC R0

25、;指向下一个字节INC R1 ;DJNZ R2,LOOP ;数据块长度减1,不等于0,继续查找RET31、 MOV R2,#08H ;数据块长度R2MOV R0,#30H ;数据块目的地址R0MOV DPTR,#2000H ;数据块源地址DPTRLOOP:MOVX A, DPTR ;传送一个数据MOV R0,A INC DPTR ;指向下一个数据INC R0 ;DJNZ R2,LOOP ;数据块长度减1,没传送完,继续传送RET32、 (1)MOV R0,0FH ;2字节,2周期 4字节4周期(差)MOV B,R0 ;2字节,2周期(2)MOV R0,#0FH ;2字节,1周期 4字节3周期(

26、中)MOV B,R0 ;2字节,2周期(3)MOV B ,#0FH ;3字节,2周期 3字节2周期(好)33、 (1)功能是将片内 RAM 中50H51H 单元清0。(2)7A0A(大家可以看一下书上,对于立即数寻址的话,后面一个字节存放的是立即数) 7850(第一个字节的后三位是寄存器,前一个条指令是010也就是指的 R2,在这里是 R0,所以应该是78,后一个字节存放的是立即数) DAFC (这里涉及到偏移量的计算,可以参考书上 56页)34、 INC R0 ;(7EH)=00HINC R0 ;(R0)=7FHINC R0 ;(7FH) =39HINC DPTR ;(DPTR ) =10F

27、FHINC DPTR ;(DPTR ) =1100HINC DPTR ;(DPTR ) =1101H35、解:(1000H)=53H (1001H)=54H (1002H)=41H(1003H)=52H (1004H)=54H (1005H)=12H(1006H)=34H (1007H)=30H (1008H)=00H(1009H)=70H36、MOV R0,#40H ;40HR0MOV A,R0 ;98HAINC R0 ;41H R0ADD A,R0 ;98H+(41H)=47HAINC R0 MOV R0,A ;结果存入 42H 单元CLR A ;清 AADDC A,#0 ;进位位存入 A

28、INC R0 MOV R0,A ;进位位存入 43H功能:将40H,41H 单元中的内容相加结果放在42H 单元,进位放在43H 单元, (R0)=43H, (A)=1, (40H)=98H, (41H)=AFH, (42H)=47H, (43H)=01H37、 MOV A,61H ;F2HAMOV B,#02H ;02HBMUL AB ;F2HO2H=E4H AADD A,62H ;积的低8位加上 CCHAMOV 63H,A ;结果送62HCLR A ;清 AADDC A,B ;积的高8位加进位位AMOV 64H,A ;结果送64H功能:将61H 单元的内容乘2,低8位再加上62H 单元的内

29、容放入63H,将结果的高8位放在64H 单元。(A)=02H, (B)=01H, (61H)=F2H, (62H)=CCH , (63H)=B0H, (64H)=02H39、MOV A,XXHORL A,#80HMOV XXH,A40、 (2)MOV A,XXHMOV R0,AXRL A,R0第五章1、什么是中断和中断系统?其主要功能是什么?答:当 CPU 正在处理某件事情的时候,外部发生的某一件事件请求 CPU 迅速去处理,于是,CPU 暂时中止当前的工作,转去处理所发生的事件,中断服务处理完该事件以后,再回到原来被终止的地方,继续原来的工作。这种过程称为中断,实现这种功能的部件称为中断系统

30、。功能:(1) 使计算机具有实时处理能力,能对外界异步发生的事件作出及时的处理(2) 完全消除了 CPU 在查询方式中的等待现象,大大提高了 CPU 的工作效率(3) 实现实时控制2、试编写一段对中断系统初始化的程序,使之允许 INT0,INT1,TO ,串行口中断,且使 T0中断为高优先级中断。解:MOV IE,#097HMOV IP,#02H3、在单片机中,中断能实现哪些功能?答:有三种功能:分时操作,实时处理,故障处理4、89C51共有哪些中断源?对其中端请求如何进行控制?答:(1)89C51有如下中断源:外部中断0请求,低电平有效:外部中断1请求,低电平有效T0 :定时器、计数器0溢出

31、中断请求T1 :定时器、计数器1溢出中断请求TX/RX:串行接口中断请求(2)通过对特殊功能寄存器 TCON、SCON、IE、IP 的各位进行置位或复位等操作,可实现各种中断控制功能5、什么是中断优先级?中断优先处理的原则是什么?答:中断优先级是 CPU 相应中断的先后顺序。原则:(1) 先响应优先级高的中断请求,再响应优先级低的(2) 如果一个中断请求已经被响应,同级的其它中断请求将被禁止(3) 如果同级的多个请求同时出现,则 CPU 通过内部硬件查询电路,按查询顺序确定应该响应哪个中断请求查询顺序:外部中断0定时器0中断外部中断1定时器1中断串行接口中断6、说明外部中断请求的查询和响应过程

32、。答:当 CPU 执行主程序第 K 条指令,外设向 CPU 发出中断请求,CPU 接到中断请求信号并在本条指令执行完后,中断主程序的执行并保存断点地址,然后转去响应中断。CPU 在每个 S5P2期间顺序采样每个中断源,CPU 在下一个机器周期 S6期间按优先级顺序查询中断标志,如果查询到某个中断标志为1,将在接下来的机器周期 S1期间按优先级进行中断处理,中断系统通过硬件自动将相应的中断矢量地址装入PC,以便进入相应的中断服务程序。中断服务完毕后,CPU 返回到主程序第 K+1条指令继续执行。7、89C51在什么条件下可响应中断?答:(1) 有中断源发出中断请求(2) 中断中允许位 EA=1.

33、即 CPU 开中断(3) 申请中断的中断源的中断允许位为1,即中断没有被屏蔽(4) 无同级或更高级中断正在服务(5) 当前指令周期已经结束(6) 若现行指令为 RETI 或访问 IE 或 IP 指令时,该指令以及紧接着的另一条指令已执行完毕8、简述89C51单片机的中断响应过程。答:CPU 在每个机器周期 S5P2期间顺序采样每个中断源,CPU 在下一个机器周期 S6期间按优先级顺序查询中断标志,如查询到某个中断标志为1,将在接下来的机器周期 S1期间按优先级进行中断处理,中断系统通过硬件自动将相应的中断矢量地址装入 PC,以便进入相应的中断服务程序。一旦响应中断,89C51首先置位相应的中断

34、“优先级生效”触发器,然后由硬件执行一条长调用指令,把当前的 PC 值压入堆栈,以保护断点,再将相应的中断服务的入口地址送入 PC,于是 CPU 接着从中断服务程序的入口处开始执行。对于有些中断源,CPU 在响应中断后会自动清除中断标志。9、在89C51内存中,应如何安排程序区?答:主程序一般从0030H 开始,主程序后一般是子程序及中断服务程序。在这个大家还要清除各个中断的中断矢量地址。10、试述中断的作用及中断的全过程。答:作用:对外部异步发生的事件作出及时的处理过程:中断请求,中断响应,中断处理,中断返回11、当正在执行某一个中断源的中断服务程序时,如果有新的中断请求出现,试问在什么情况

35、下可响应新的中断请求?在什么情况下不能响应新的中断请求?答:(1)符合以下6个条件可响应新的中断请求:a) 有中断源发出中断请求b) 中断允许位 EA=1,即 CPU 开中断c) 申请中断的中断源的中断允许位为1,即中断没有被屏蔽d) 无同级或更高级中断正在被服务e) 当前的指令周期已结束f) 若现行指令为 RETI 或访问 IE 或 IP 指令时,该指令以及紧接着的另一条指令已被执行完12、89C51单片机外部中断源有几种触发中断请求的方法?如何实现中断请求?答:有两种方式:电平触发和边沿触发电平触发方式:CPU 在每个机器周期的 S5P2期间采样外部中断引脚的输入电平。若为低电平,使 IE

36、1(IE0)置“1”,申请中断;若为高电平,则 IE1(IE0)清零。边沿触发方式:CPU 在每个机器周期 S5P2期间采样外部中断请求引脚的输入电平。如果在相继的两个机器周期采样过程中,一个机器周期采样到外部中断请求为高电平,接着下一个机器周期采样到外部中断请求为低电平,则使 IE1(IE0)置“1”申请中断;否则,IE1(IE0)置0。13、89C51单片机有五个中断源,但只能设置两个中断优先级,因此,在中断优先级安排上受到一定的限制。试问以下几种中断优先顺序的安排(级别由高到低)是否可能:若可能,则应如何设置中断源的中断级别:否则,请简述不可能的理由。 定时器0,定时器1,外中断0,外中

37、断1,串行口中断。可以,MOV IP,#0AH 串行口中断,外中断0,定时器0,外中断1,定时器1。可以,MOV IP,#10H 外中断0,定时器1,外中断1,定时器0,串行口中断。不可以,只能设置一级高级优先级,如果将 INT0,T1设置为高级,而 T0级别高于 INT1. 外中断0,外中断1,串行口中断,定时器0,定时器1。可以,MOV IP,#15H 串行口中断,定时器0,外中断0,外中断1,定时器1。不可以 外中断0,外中断1,定时器0,串行口中断,定时器1。不可以 外中断0,定时器1,定时器0,外中断1,串行口中断。可以,MOV IP,#09H14、89C51各中断源的中断标志是如何

38、产生的?又是如何清 0的?CPU 响应中断时,中断入口地址各是多少?答:各中断标志的产生和清“0”如下:(1) 外部中断类外部中断是由外部原因引起的,可以通过两个固定引脚,即外部中断0和外部中断1输入信号。外部中断0请求信号,由 P3.2脚输入。通过 IT0来决定中断请求信号是低电平有效还是下跳变有效。一旦输入信号有效,则向 CPU 申请中断,并且使 IE0=1。硬件复位。外部中断1请求信号,功能与用法类似外部中断0(2) 定时中断类定时中断是为满足定时或计数溢出处理需要而设置的。当定时器/计数器中的计数结构发生计数溢出的,即表明定时时间到或计数值已满,这时就以计数溢出信号作为中断请求,去置位

39、一个溢出标志位。这种中断请求是在单片机芯片内部发生的,无需在芯片上设置引入端,但在计数方式时,中断源可以由外部引入。TF0:定时器 T0溢出中断请求。当定时器 T0产生溢出时,定时器 T0请求标志 TF0=1,请求中断处理。使用中断时由硬件复位,在查询方式下可由软件复位。TF1:定时器 T1溢出中断请求。功能与用法类似定时器 T0(3) 串行口中断类串行口中断是为串行数据的传送需要而设置的。串行中断请求也是在单片机芯片内部发生的,但当串行口作为接收端时,必须有一完整的串行帧数据从 RI 端引入芯片,才可能引发中断。RI 或 TI:串行口中断请求。当接收或发送一串帧数据时,使内部串行口中断请求标

40、志 RI 或 TI=1,并请求中断。响应后必须软件复位。CPU 响应中断时,中断入口地址如下:中断源 入口地址外部中断0 0003H定时器 T0中断000BH外部中断1 0013H定时器 T1中断001BH串行口中断 0023H15、中断响应时间是否为确定不变的?为什么?答:中断响应时间不是确定不变的。由于 CPU 不是在任何情况下对中断请求都予以响应的;此外,不同的情况对中断响应的时间也是不同的。下面以外部中断为例,说明中断响应的时间。在每个机器周期的 S5P2期间,端的电平被所存到 TCON 的 IE0位, CPU 在下一个机器周期才会查询这些值。这时满足中断响应条件,下一条要执行的指令将

41、是一条硬件长调用指令“LCALL” ,使程序转入中断矢量入口。调用本身要用2个机器周期,这样,从外部中断请求有效到开始执行中断服务程序的第一条指令,至少需要3个机器周期,这是最短的响应时间。如果遇到中断受阻的情况,这中断响应时间会更长一些。例如,当一个同级或更高级的中断服务程序正在进行,则附加的等待时间取决于正在进行的中断服务程序:如果正在执行的一条指令还没有进行到最后一个机器周期,附加的等待时间为13个机器周期;如果正在执行的是 RETI 指令或者访问 IE 或 IP 的指令,则附加的等待时间在5个机器周期内。若系统中只有一个中断源,则响应时间为38个机器周期。16、中断响应过程中,为什么通

42、常要保护现场?如何保护?答:因为一般主程序和中断服务程序都可能会用到累加器,PSW 寄存器及其他一些寄存器。CPU 在进入中断服务程序后,用到上述寄存器时,就会破坏它原来存在寄存器中的内容;一旦中断返回,将会造成主程序的混乱。因而在进入中断服务程序后,一般要先保护现场,然后再执行中断处理程序,在返回主程序以前再恢复现场。保护方法一般是把累加器、PSW 寄存器及其他一些与主程序有关的寄存器压入堆栈。在保护现场和恢复现场时,为了不使现场受到破坏或者造成混乱,一般规定此时 CPU 不响应新的中断请求。这就要求在编写中断服务程序时,注意在保护现场之前要关中断,在恢复现场之后开中断。如果在中断处理时允许

43、有更高级的中断打断它,则在保护现场之后再开中断,恢复现场之前关中断。17、清叙述中断响应的 CPU 操作过程,为什么说中断操作是一个 CPU 的微查询过程?答:在中断响应中,CPU 要完成以下自主操作过程:a) 置位相应的优先级状态触发器,以标明所响应中断的优先级别b) 中断源标志清零(TI 、RI 除外)c) 中断断点地址装入堆栈保护(不保护 PSW)d) 中断入口地址装入 PC,以便使程序转到中断入口地址处在计算机内部,中断表现为 CPU 的微查询操作。89C51单片机中,CPU 在每个机器周期的 S6状态,查询中断源,并按优先级管理规则处理同时请求的中断源,且在下一个机器周期的 S1状态

44、中,响应最高级中断请求。但是以下情况除外:a) CPU 正在处理相同或更高优先级中断b) 多机器周期指令中,还未执行到最后一个机器周期c) 正在执行中断系统的 SFR 操作,如 RETI 指令及访问 IE、IP 等操作时,要延后一条指令18、在中断请求有效并开中断状况下,能否保证立即响应中断?有什么条件?答:在中断请求有效并开中断状况下,并不能保证立即响应中断。这是因为,在计算机内部,中断表现为CPU 的微查询操作。 89C51单片机中,CPU 在每个机器周期的 S6状态下,查询中断源,并按优先级管理规则处理同时请求的中断源,且在下一个机器周期的 S1状态中,响应最高级中断请求。在以下情况下,

45、还需要有另外的等待:a) CPU 正在处理相同或更高优先级中断b) 多机器周期指令中,还未执行到最后一个机器周期c) 正在执行中断系统的 SFR 操作,如 RETI 指令及访问 IE、IP 等操作时,要延后一条指令第6章习题答案1、定时器模式2有什么特点?适用于什么场合?答:(1) 模式2把 TL0(或 TL1)配置成一个可以自动重装载的8位定时器/计数器。TL0计数溢出时不仅使溢出中断标志位 TF0置1,而且还自动把 TH0中的内容重新装载到 TL0中。TL0用作8位计数器,TH0用以保存初值。(2) 用于定时工作方式时间(TF0溢出周期)为,用于计数工作方式时,最大计数长度(TH0初值=0

46、)为2 8=256个外部脉冲。这种工作方式可省去用户软件重装初值的语句,并可产生相当精确定时时间,特别适于作串行波特率发生器。2、单片机内部定时方式产生频率为100KH Z 等宽矩形波,假定单片机的晶振频率为12MH Z,请编程实现。答:T0 低5位:1BHT0高 8位:FFHMOV TMOD,#00H ;设置定时器 T0工作于模式0MOV TL0,#1BH ;设置5ms 定时初值MOV TH0,#0FFHSETB TR0 ;启动 T0LOOP:JBC TF0,L1 ;查询到定时时间到?时间到转 L1SJMP LOOP ;时间未到转 LOOP,继续查询L1: MOV TL0,#1BH ;重新置

47、入定时初值MOV TH0,#0FFHCPL P1.0 ;输出取反,形成等宽矩形波SJMP LOOP ;重复循环3、89C51定时器有哪几种工作模式?有何区别?答:有四种工作模式:模式0,模式1,模式2,模式3(1) 模式0:选择定时器的高8位和低5位组成一个13位定时器/计数器。TL 低5位溢出时向 TH 进位,TH 溢出时向中断标志位 TF 进位,并申请中断。定时时间 t=(213-初值)振荡周期12;计数长度位2 13=8192个外部脉冲(2) 模式1:与模式0的唯一差别是寄存器 TH 和 TL 以全部16位参与操作。定时时间 t=(216-初值) 振荡周期12;计数长度位2 16=65536个外部脉冲(3) 模式2:把 TL0和 TL1配置成一个自动重装载的 8位定时器/计数器。TL

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