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1、 单 片 机 应 用 技 术 项 目 化 教 程 课 后 习 题 解 答 唐 山 工 业 职 业 技 术 学 院 智 能 控 制 电 路 项 目 实 践 课 程 组项 目 一 单 片 机 最 小 系 统 的 构 建 任 务 一 单 片 机 概 述 1.利 用 图 书 馆、互 联 网 等 资 源 查 找 Motorola、Microship、Epson、华 邦 等 公 司 各 自 生 产 的 单 片 机 的 特 点。答:Motorola单 片 机:Motorola是 世 界 上 最 大 的 单 片 机 厂 商。从 M6800开 始,开 发 了 广 泛 的 品 种,4位、8位、16位 32位 的
2、单 片 机 都 能 生 产,其 中 典 型 的 代 表 有:8位 机 M6805,M68HC05系 列,8位 增 强 型 M68HC1LM68HC12,16位 机 M68HC16,32位 机 M683XXo Motorola单 片 机 的 特 点 之 一 是 在 同 样 的 速 度 下 所 用 的 时 钟 频 率 较 Intel类 单 片 机 低 得 多,因 而 使 得 高 频 噪 声 低,抗 干 扰 能 力 强,更 适 合 于 工 控 领 域 及 恶 劣 的 环 境。Microchip单 片 机:Microchip单 片 机 的 主 要 产 品 是 PIC 16c系 列 和 17c系 列 8
3、位 单 片 机,CPU采 用 RISC结 构,分 别 仅 有 33,35,58条 指 令,采 用 Harvard双 总 线 结 构,运 行 速 度 快,低 工 作 电 压,低 功 耗,较 大 的 输 入 输 出 直 接 驱 动 能 力,价 格 低,一 次 性 编 程,小 体 积,适 用 于 用 量 大,档 次 低,价 格 敏 感 的 产 品。在 办 公 自 动 化 设 备,消 费 电 子 产 品,电 讯 通 信,智 能 仪 器 仪 表,汽 车 电 子,金 融 电 子,工 业 控 制 不 同 领 域 都 有 广 泛 的 应 用,PIC系 列 单 片 机 在 世 界 单 片 机 市 场 份 额 排
4、 名 中 逐 年 提 高,发 展 非 常 迅 速。PIC12c508单 片 机 仅 有 8个 引 脚,是 世 界 上 最 小 的 单 片 机。该 型 号 有 512字 节 ROM、25字 节 RAM、一 个 8位 定 时 器、一 根 输 入 线、5根 I/O线,市 面 售 价 在 3 6元 人 人 民 币。EPSON单 片 机:EPSON单 片 机 以 低 电 压,低 功 耗 和 内 置 LCD驱 动 器 特 点 著 名 于 世,尤 其 是 LCD驱 动 部 分 做 得 很 好.广 泛 用 于 工 业 控 制,医 疗 设 备,家 用 电 器,仪 器 仪 表,通 信 设 备 和 手 持 式 消
5、费 类 产 品 等 领 域.目 前 EPSON已 推 出 四 位 单 片 机 SMC62系 列,SMC63系 列,SMC60系 列 和 八 位 单 片 机 SMC88系 列。华 邦 单 片 机:华 邦 公 司 的 W77,W78系 列 8位 单 片 机 的 脚 位 和 指 令 集 与 8051兼 容,但 每 个 指 令 周 期 只 需 要 4个 时 钟 周 期,速 度 提 高 了 三 倍,工 作 频 率 最 高 可 达 40MHz.同 时 增 加 了 Watchdog Timer,6组 外 部 中 断 源,2组 UART,2组 Data pointer及 Wait state control
6、pin.W741系 列 的 4位 单 片 机 带 液 晶 驱 动,在 线 烧 录,保 密 性 高,低 操 作 电 压(L2V1.8V)。2.一 个 完 整 的 单 片 机 应 用 系 统 的 研 制 过 程 包 含 哪 些 环 节?答:解 决 问 题 时,应 采 取 一 些 特 定 的 步 骤。合 理 地 把 握 单 片 机 开 发 的 各 个 阶 段,有 助 于 设 计 流 程 与 质 量 的 保 证。(1)确 定 任 务 如 果 不 知 道 想 做 什 么、完 成 何 任 务,将 无 法 找 到 解 决 方 案,所 以 单 片 机 应 用 系 统 的 设 计 是 以 确 定 系 统 的 功
7、 能 和 技 术 指 标 开 始 的。首 先 要 细 致 分 析、研 究 实 际 问 题,明 确 各 项 任 务 和 要 求;再 从 考 虑 系 统 的 先 进 性、可 靠 性、可 维 护 性 以 及 成 本、经 济 效 益 出 发,拟 定 出 合 理 可 行 的 技 术 性 能 指 标。(2)方 案 设 计 确 定 了 研 制 任 务 后,就 可 以 进 行 系 统 的 总 体 方 案 设 计。一 个 好 的 方 案,会 花 费 大 量 的 时 间 和 工 作,它 将 承 担 起 工 作 蓝 图 的 职 责。对 于 相 同 的 功 能,特 定 的 开 发 小 组 或 是 不 同 的 决 策
8、者 可 能 会 选 择 不 同 的 解 决 方 案,但 最 终 的 选 择 不 能 违 背 产 品 设 计 的 初 衷。(3)硬 件 设 计 单 片 机 作 为 一 片 集 成 芯 片,其 应 用 系 统 离 不 开 硬 件 设 计,即 电 路 设 计。和 普 通 电 路 设 计 过 程 一 样,单 片 机 系 统 的 硬 件 设 计 一 般 遵 循 下 面 的 步 骤:1)电 路 原 理 图 利 用 电 路 设 计 软 件,如 Protel等,将 单 片 机 设 计 方 案 的 硬 件 部 分 用 标 准 的 电 路 原 理 图 表 示,为 电 路 板(PCB)图 的 生 成 提 供 依 据
9、。2)电 路 板 图 根 据 电 路 原 理 图,利 用 电 路 设 计 软 件,生 成 电 路 板(PCB)图。主 要 实 现 元 器 件 在 电 路 板 上 的 分 布、具 体 封 装,信 号 线、电 源 线 与 地 线 的 走 线 等。其 中 需 要 考 虑 产 品 本 身 的 尺 寸 要 求、工 作 环 境、干 扰 等 问 题。3)制 板 根 据 电 路 板(PCB)图,加 工 印 刷 电 路 板,完 成 元 器 件 安 装 焊 接。硬 件 设 计 人 员 应 对 电 路 板 检 测,以 发 现 其 中 的 设 计 缺 陷,如 果 不 能 通 过 修 改 电 路 板 来 补 救 出 现
10、 的 问 题,则 只 能 重 新 进 行 设 计。(4)软 件 设 计 单 片 机 与 普 通 电 子 器 件 不 同 的 是 具 有 可 编 程 性 质,即 除 搭 建 硬 件 电 路 外,还 需 软 件 来 与 之 协 同 工 作。单 片 机 应 用 系 统 的 软 件 设 计 千 差 万 别,不 存 在 统 一 模 式。开 发 一 个 软 件 的 明 智 方 法 是 尽 可 能 采 用 模 块 化 结 构。根 据 系 统 软 件 的 总 体 构 思,按 照 先 粗 后 细 的 办 法,把 整 个 系 统 软 件 划 分 成 多 个 功 能 独 立、大 小 适 当 的 模 块。划 分 模
11、块 时 要 明 确 规 定 各 模 块 的 功 能,尽 量 使 每 个 模 块 功 能 单 一,各 模 块 间 的 接 口 信 息 简 单、完 备,接 口 关 系 统 一,尽 可 能 使 各 模 块 之 间 的 联 系 减 少 到 最 低 限 度。根 据 各 模 块 的 功 能 和 接 口 关 系,可 以 分 别 独 立 设 计。在 各 个 程 序 模 块 分 别 进 行 设 计、编 制 和 调 试 后,最 后 再 将 各 个 程 序 模 块 连 接 成 一 个 完 整 的 程 序。(5)系 统 集 成 调 试此 过 程 是 将 软 件、硬 件 和 执 行 装 置 集 成 在 一 起,进 行
12、系 统 调 试,开 发 人 员 需 要 对 技 术 接 口 进 行 逐 一 确 认,发 现 并 改 进 单 元 设 计 中 的 错 误。3.利 用 课 余 时 间,学 习 电 子 绘 图 软 件 PROTEL的 使 用。早 期 的 PROTEL主 要 作 为 印 制 板 自 动 布 线 工 具 使 用,运 行 在 DOS环 境,对 硬 件 的 要 求 很 低,在 无 硬 盘 286机 的 1M内 存 下 就 能 运 行,但 它 的 功 能 也 较 少,只 有 电 路 原 理 图 绘 制 与 印 制 板 设 计 功 能,其 印 制 板 自 动 布 线 的 布 通 率 也 低,而 现 今 的 PR
13、OTEL已 发 展 到 DXP 2004,是 个 庞 大 的 EDA软 件,完 全 安 装 有 200多 M,它 工 作 在 WIND0WS95环 境 下,是 个 完 整 的 板 级 全 方 位 电 子 设 计 系 统,它 包 含 了 电 路 原 理 图 绘 制、模 拟 电 路 与 数 字 电 路 混 合 信 号 仿 真、多 层 印 制 电 路 板 设 计(包 含 印 制 电 路 板 自 动 布 线)、可 编 程 逻 辑 器 件 设 计、图 表 生 成、电 子 表 格 生 成、支 持 宏 操 作 等 功 能,并 具 有 Client/Server(客 户/服 务 器)体 系 结 构,同 时 还
14、 兼 容 一 些 其 它 设 计 软 件 的 文 件 格 式,如 ORCAD,PSPICE,EXCEL等,其 多 层 印 制 线 路 板 的 自 动 布 线 可 实 现 高 密 度 PCB的 100%布 通 率。在 国 内 PROTEL软 件 较 易 买 到,有 关 PROTEL软 件 和 使 用 说 明 的 书 也 有 很 多,这 为 它 的 普 及 提 供 了 基 础。任 务 二 单 片 机 中 数 据 的 表 示 形 式 1.利 用 十 六 进 制 数 从 0 x00写 道 0 x100。10、22、34、46、58、6a、答:Ik23、35、47、59、6b、7c、7d、8e、8f、0
15、0、12、24、36、48、a0、al、b2、b3、c4、c5d6 d7、01、13、25、37、49、5a、5b6c、7e、90、a2、6d、7f、91、a3、b4、b5、c6、c7d8、d9、02、14、26、38、03、04、15、16、05、1727、28、29、39、3a、3b、06、07、18、19、2a 2b3c、3d、08、la、3e、09、lb、2d、3f、0a、0b、lc、Id、2e 2f、40、41、0c、0d、le If、0e、20、30、31、32、Of、21、33、42、43、44、45、4a、4b、4c 4d、4e、4f、50、51、52、53、54、55、56、
16、57、5c、6e、80、92、a4、b6、c8da5d、6f、81、93、a5、b7、c9、db5e 5f、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、7a、7b82、94、a6b8、83、95、a7、b9、ca cb、de、dd、84、96、a8、ba、85、97、a9、bbcc cdde、df86、98、aa、bcceeO、87、99、ab、bd、cf、el、88、9a、89、9b、ac、ad、be bf、d0、dke2、e38a、8b、9c、9dae、af、c0、cld2、d3、e4 e5、8c、8d、9e、9f
17、、b0、c2d4、e6bl、c3d5、e7、e8 e9 ea、eb ec ed ee ef f0、fl、f2、f3、f4、f5、f6、f7、f8、f9、fa、fb、fc、fd fe ff、100o2.把 下 列 十 进 制 数 转 换 为 二 进 制 数 和 十 六 进 制 数:1)36 2)128 3)4096答:转 换 为 二 进 制 数,采 用 除 2 取 余 法 2|36 2|1282|18.0 2|64.02|4096212048.02|9.0 2|32.0 211024.02|4.1 2|16.0 2|512.02|2.0 2|8.0 21256.02|1.0 2|4.0 2112
18、8.00.1 2|2.0 2|64.02,1.0 2|32.00.1 2|16.0所 以:36D=100100B 128D=10000000B2|8.02|4.02|2.02|1.00.14096D=1000000000000B转 换 为 十 六 进 制 数,16|3616|2.4采 用 除 16取 余 法 16112816|8.0161409616|256.00.2 0.8 16|16.0还 可 以 10 0100B 1000 0000B16|1.00.11 0000 0000 0000B2 4H 8 0H 1 0 0 0H所 以:36D=24H 128D=80H 4096D=1000H3.
19、把 下 列 十 六 进 制 数 转 换 为 二 进 制 数 和 十 进 制 数:1)2AH 2)FFH 3)100H答:转 换 为 二 进 制 数 2 A F F 1 0 010 1010 1111 1111 1 0000 0000所 以:2AH=101010B FFH=11111111B 100H=100000000B转 换 为 十 六 进 制 数,采 用 按 权 展 开 法2AH=2 X 16+10X 16=32+10=42DFFH=15X 16+15X 16=240+15=256D1OOH=1 X 162+0 X 16+0 X 16=256+0+0=256D任 务 三 89C51内 部
20、存 贮 器 结 构 1.89c51单 片 机 内 部 结 构 包 含 哪 几 部 分?各 部 分 的 主 要 功 能 是 什 么?答:89c51单 片 机 内 部 结 构 主 要 包 括 CPU、内 部 存 储 器、定 时 与 中 断 系 统、并 行 I/O口、串 行 I/O口 和 时 钟 电 路 等 六 部 分。各 部 分 的 主 要 功 能 是:(1)CPUo CPU也 叫 中 央 处 理 器,是 单 片 机 的 核 心 部 件,主 要 用 于 完 成 单 片 机 的 运 算 和 控 制 功 能。其 内 部 由 运 算 器 和 控 制 器 组 成。(2)内 部 存 储 器。单 片 机 的
21、内 部 存 储 器 包 括 程 序 存 储 器(ROM)和 数 据 存 储 器(RAM),它 们 是 相 互 独 立 的。程 序 存 储 器(ROM):为 只 读 存 储 器,用 于 存 放 程 序 指 令、原 始 常 数 及 数 据 表 格。数 据 存 储 器(RAM):为 随 机 存 储 器,用 于 存 放 数 据。(3)定 时 与 中 断 系 统。89c51单 片 机 内 部 有 两 个 16位 的 定 时 器/计 数 器,用 于 实 现 定 时 或 计 数 功 能,并 以 其 定 时 或 计 数 的 结 果(查 询 或 中 断 方 式)来 实 现 控 制 功 能。89c51单 片 机
22、具 有 中 断 功 能,可 满 足 控 制 应 用 的 需 要。它 共 有 5个 中 断 源(89C52单 片 机 有 6个 中 断 源),即 两 个 外 部 中 断 源、两 个 定 时 器/计 数 器 中 断 源 和 一 个 串 行 口 中 断 源。全 部 中 断 可 分 为 高 级 和 低 级 两 个 优 先 级 别。(4)并 行 I/O口。89c51单 片 机 内 部 共 有 4个 8位 的 并 行 I/O 口(PO、Pl、P2、P3),用 于 实 现 数 据 的 并 行 输 入 和 输 出。(5)串 行 I/O口。89c51单 片 机 还 有 一 个 全 双 工 的 串 行 口,用 于
23、 实 现 与 外 部 的 串 行 数 据 传 送 和 与 外 部 设 备 串 行 通 信。(6)时 钟 电 路。时 钟 电 路 为 单 片 机 产 生 时 钟 脉 冲 序 列,用 于 协 调 和 控 制 其 工 作。89c51单 片 机 的 内 部 有 时 钟 电 路,在 采 用 内 部 时 钟 时 需 要 外 接 石 英 晶 体 振 荡 器 和 微 调 电 容。2.单 片 机 是 如 何 实 现 自 动 运 行 程 序 的?答:程 序 通 常 是 顺 序 执 行 的,所 以 程 序 中 的 指 令 也 是 一 条 条 顺 序 存 放 的,单 片 机 在 执 行 程 序 时 要 能 把 这 些
24、 指 令 一 条 条 取 出 并 加 以 执 行,必 须 有 一 个 部 件 能 追 踪 指 令 所 在 的 地 址,这 一 部 件 就 是 程 序 计 数 器 PC(包 含 在 CPU中),在 开 始 执 行 程序 时,给 PC赋 以 程 序 中 第 一 条 指 令 所 在 的 地 址,然 后 取 得 该 指 令 并 执 行 其 命 令,同 时 PC中 的 内 容 自 动 增 加,以 指 向 下 一 条 指 令 的 起 始 地 址,如 此 保 证 指 令 顺 序 执 行。3.对 于 容 量 有 4kB的 程 序 存 储 器,其 地 址 线 需 要 多 少 根?答:因 为 n根 地 址 线,对
25、 应 的 存 储 空 间 有 2“个 存 储 单 元,所 以 容 量 有 4kB的 程 序 存 储 器,其 地 址 线 需 要 12根。4.简 述 89c51单 片 机 片 内 RAM的 空 间 分 配。各 部 分 主 要 功 能 是 什 么?答:89c51单 片 机 内 部 数 据 存 储 器 在 结 构 上 可 以 分 为 两 个 不 同 的 存 储 空 间,即 低 128单 元 的 数 据 存 储 器 空 间(0 x00 0 x7F)和 高 128单 元 的 具 有 特 殊 功 能 的 专 用 寄 存 器 存 储 器 空 间(0 x80 OxFF)。这 两 个 空 间 是 连 续 的,但
26、 只 有 低 128单 元 才 能 真 正 地 作 为 数 据 存 储 器 提 供 给 用 户 使 用。低 128B的 片 内 RAM分 成 工 作 寄 存 器 区、位 地 址 区、通 用 RAM区 3部 分。1)工 作 寄 存 器 区。片 内 RAM中,0 x00 OxlF的 32个 单 元 是 4个 通 用 工 作 寄 存 器 组,每 组 有 8个 寄 存 器,编 程 时,寄 存 器 常 用 于 存 放 操 作 数 及 中 间 结 果 等。2)位 地 址 区。从 0 x20 Ox2F的 16个 字 节 的 RAM为 位 地 址 区,有 双 重 寻 址 功 能,既 可 以 进 行 位 寻 址
27、 操 作,也 可 以 同 普 通 RAM单 元 一 样 按 字 节 寻 址 操 作,共 有 128位,每 一 位 都 有 相 对 应 的 位 地 址,位 地 址 范 围 从 0 x00 0 x7F。3)通 用 RAM区(数 据 缓 冲 器 区)。0 x30-0 x7F共 80个 字 节 为 数 据 缓 冲 器 区。用 于 存 放 用 户 数 据,只 能 按 字 节 存 取。通 常 这 些 单 元 可 用 于 中 间 数 据 的 保 存,也 用 作 堆 栈 的 数 据 单 元。特 殊 功 能 寄 存 器 也 叫 专 用 寄 存 器(SFR),就 是 将 内 部 RAM的 高 128个 单 元 作
28、 为 特 殊 功 能 寄 存 器 使 用,其 单 元 地 址 为 0 x80 OxFF。89c51单 片 机 的 专 用 寄 存 器 总 数 为 21个,而 89c52单 片 机 为 26个,这 些 寄 存 器 仅 占 用 了 0 x80H OxFF中 的 一 小 部 分,其 他 空 间 虽 然 未 安 排 寄 存 器,但 也 不 能 进 行 读、写 操 作。5.片 内 RAM中 包 含 哪 些 可 位 寻 址 单 元?答:从 0 x20 0 x2F的 16个 字 节 的 RAM为 位 地 址 区,有 双 重 寻 址 功 能,既 可 以 进 行 位 寻 址 操 作,也 可 以 同 普 通 RA
29、M单 元 一 样 按 字 节 寻 址 操 作,共 有 128位,每 一 位 都 有 相 对 应 的 位 地 址,位 地 址 范 围 从 0 x00 0 x7F。在 特 殊 功 能 寄 存 器 中,有 11个 寄 存 器 不 仅 可 以 进 行 字 节 寻 址,还 可 以 进 行 位 寻 址。能 进 行 位 寻 址 的 寄 存 器 的 特 点 是 字 节 地 址 都 能 被 8 整 除(字 节 地 址 的 末 位 是 0或 8)o任 务 四 单 片 机 最 小 系 统 的 构 建 1.画 出 典 型 的 晶 振 电 路。答:典 型 的 晶 振 电 路 如 作 业 图 1-4-1所 示。(b)和(
30、c)给 出 了 两 种 外 部 时 钟 电 路。(a)外 接 石 英 晶 体(b)HMOS型 单 片 机 外 部 时 钟(c)CHMOS型 单 片 机 外 部 时 钟 作 业 图 1-4-1典 型 的 晶 振 电 路 图 2.晶 振 周 期、机 器 周 期 和 指 令 周 期 的 含 义 是 什 么?如 晶 振 频 率 为 6MHz,时 钟 周 期、机 器 周 期 为 多 少?答:1)振 荡 周 期。振 荡 周 期 也 叫 做 节 拍,用 P 表 示,是 指 为 单 片 机 提 供 定 时 信 号 的 振 荡 源 的 周 期,由 单 片 机 振 荡 电 路 OSC产 生,是 最 小 的 时 序
31、 单 位。2)机 器 周 期。单 片 机 每 访 问 一 次 存 储 器 的 时 间,称 之 为 一 个 机 器 周 期,它 是 一 个 时 间 基 准。89c5 1单 片 机 的 一 个 机 器 周 期 的 宽 度 由 6 个 状 态 周 期(1 2个 振 荡 周 期)组 成,并 依 次 表 示 为 S1 S 6,分 别 记 做 S1P1、S1P2 S6P1、S6P2o3)指 令 周 期。指 令 周 期 是 最 大 的 时 序 定 时 单 位,是 执 行 一 条 指 令 需 要 的 时 间。在 单 片 机 中,机 器 语 言 指 令 按 执 行 时 间 可 以 分 为 三 类:单 周 期 指
32、 令、双 周 期 指 令 和 四 周 期 指 令。如 所 用 晶 振 为 6M H z,它 的 晶 体 振 荡 周 期 T=l/f,即 1/6 u s,此 时 单 片 机 的 时 钟 周 期 是 1/3 u s,一 个 机 器 周 期 是 12X(1/6)u s,也 就 是 2 u s。3.RST引 脚 的 作 用 是 什 么?有 哪 两 种 复 位 方 式?画 出 典 型 的 复 位 电 路。答:单 片 机 的 复 位 靠 外 部 电 路 实 现,信 号 由 RST(RESET、9 引 脚)引 脚 输 入,高 电 平 有 效,在 振 荡 器 工 作 时,只 要 保 持 RST引 脚 高 电
33、平 两 个 机 器 周 期,单 片 机 即 复 位。有 上 电 自 动 复 位 电 路 和 手 动 复 位 电 路,其 电 路 如 作 业 图 L 4-3所 示。作 业 图 1-4-3典 型 复 位 电 路 图4.复 位 后,程 序 计 数 器 PC的 内 容 是 什 么?这 意 味 着 什 么?答:复 位 后,程 序 计 数 器 PC的 内 容 为 0000H,即 复 位 后 将 从 程 序 存 储 器 的 0000H单 元 读 取 第 一 条 指 令 码。5.89C51的 4 个 I/O 口 在 使 用 上 有 哪 些 分 工 和 特 点?P0-P3 口 作 为 I/O 口 使 用 时,有
34、 何 要 求?答:4 个 端 口 在 结 构 和 特 性 上 是 基 本 相 同 的,但 又 各 具 特 点。1)P0 P3 口 均 可 进 行 位 寻 址。2)当 P0 口 作 为 普 通 I/O 口 使 用 时,需 要 外 接 上 拉 电 阻,可 推 动 8 个 TTL电 路。其 余 P1 P3 口 作 为 普 通 I/O 口 使 用 时,无 需 外 接 上 拉 电 阻。3)P0 P3 口 在 作 为 普 通 I/O 口 使 用 时 均 为 准 双 向 口,即 当 它 们 作 为 输 入 口 时,为 了 保 证 读 取 数 据 的 准 确 性,在 输 入 数 据 之 前,应 先 写 1。4
35、)P3 口 是 一 个 双 功 能 口,既 可 以 作 为 通 用 I/O 口 使 用,又 具 有 第 二 功 能。当 P3 口 的 某 些 端 口 线 作 为 第 二 功 能 使 用 时,就 不 能 再 作 为 通 用 I/O 口 使 用 了。其 他 未 使 用 的 端 口 线 仍 可 作 为 通 用 I/O 口 使 用。同 样 的,若 P3 口 作 为 通 用 I/O口 使 用,就 不 能 再 作 为 第 二 功 能 使 用 了。5)外 部 器 件 通 过 I/O 口 与 单 片 机 连 接,有 总 线 连 接 和 普 通 I/O 口 连 接 两 种 形 式。6.P3 口 的 第 二 功
36、能 是 什 么?答:P3 口 的 第 二 功 能 说 明 见 作 业 表 1-4-1。作 业 表 1-4-1 P3 口 的 第 二 功 能 说 明 I/O 口 名 称 第 二 功 能 符 号 功 能 说 明 I/O 口 名 称 第 二 功 能 符 号 功 能 说 明 P3.0 RXD 串 行 口 输 入 P3.4 TO计 数 器 0 计 数 脉 冲 输 入 P3.1 TXD 串 行 口 输 出 P3.5 T1计 数 器 1计 数 脉 冲 输 入 P3.2INTO外 部 中 断 0 中 断 请 求 信 号 输 入 P3.6W R外 部 数 据 存 储 器 写 控 制 信 号 P3.3INTI外
37、部 中 断 1 中 断 请 求 信 号 输 入 P3.7RD外 部 数 据 存 储 器 读 控 制 信 号项 目 二 单 片 机 开 发 工 具 的 应 用 KEIL C 软 件 操 作 总 结:1.打 开 keil c 软 件,新 建 工 程,选 择 单 片 机 的 型 号。2.新 建 并 保 存 一 个 源 程 序 文 件,注 意 使 用“.c”为 扩 展 名。3.将 源 文 件 加 入 我 项 目 中。4.点 击 快 捷 按 钮 刎 对 工 程 进 行 设 置,主 要 是 设 置 生 成“.hex”目 标 程 序。5.按 照 清 单 在 源 程 序 编 辑 窗 口 录 入 源 程 序。6
38、.编 译 并 连 接,生 成 扩 展 名 为“.hex”的 目 标 程 序。如 果 出 现 错 误 消 息,不 能 成 功 编 译 和 链 接,请 返 回 到 第 5 步 修 改 源 程 序。注 意:当 再 次 点 击 编 译 链 接 快 捷 按 钮 后,编 译 器 会 先 自 动 保 存 源 程 序 文 件 后,再 编 译 链 接。项 目 三 LED流 水 灯 设 计 制 作 任 务 一 LED的 点 亮 控 制 1.为 什 么 要 包 含 头 文 件 reg51.h?如 果 不 包 含 头 文 件 reg51.h,程 序 chengxu3_l_l.c 将 如 何 修 改?答:因 为 在 r
39、eg51.h头 文 件 中 使 用 了“sfr”和“sbit”两 个 关 键 字,定 义 了 89c51单 片 机 中 所 有 的 特 殊 功 能 寄 存 器 和 一 些 可 寻 址 位。所 以 将 头 文 件 reg5L h包 含 进 来 后,就 能 通 知 编 译 器,程 序 中 所 写 的 P 1 是 指 89c5 1 单 片 机 的 P l 端 口 而 不 是 其 他 变 量。同 样 的,其 他 特 殊 功 能 寄 存 器 也 可 直 接 使 用。如 果 不 包 含 头 文 件 reg51.h,程 序 chengxu3_l_l.c应 改 为:sfr Pl=0 x90;main()Pl=
40、OxOF;点 亮 高 四 位 的 LED)2.注 释 是 程 序 必 要 的 组 成 部 分 吗?为 何 要 使 用 注 释?答:注 释 不 是 程 序 必 要 的 组 成 部 分,注 释 是 对 程 序 或 语 句 的 简 要 说 明,便 于 程 序 阅 读 和 维 护,不 参 与 计 算 机 的 操 作。许 多 初 学 者 可 能 会 觉 得 注 释 是 多 余 的,随 着 学 习 的 深 入,代 码 会 越 来 越 长,或 者 几 个 月 后 需 要 对 程 序 进 行 后 续 开 发 和 维 护,此 时 注 释 便 显 得 尤 为 重 要。用 些 时 间 给 程 序 加 上 必 要 的
41、 注 释,无 论 什 么 时 候 总 是 值 得 的。3.指 出 下 面 程 序 中 的 错 误。#define LIGHTO Oxfe;main()(P1=LIGHTO;点 亮 一 个 LED)答:(1)没 有 包 含 头 文 件“reg51.h”,编 译 器 不 认 识 Pl,将 出 错;(2)define为 预 处 理 命 令,后 面 不 允 许 加 分 号。程 序 应 修 改 为:include reg51.h/包 含 头 文 件 ttdefine LIGHTO Oxfemain()(P1=LIGHTO;点 亮 四 个 LED)任 务 二 LED的 闪 烁 控 制 1.为 变 量 命
42、名 必 须 符 合 什 么 规 则?在 下 列 符 号 中,哪 些 可 以 选 用 作 变 量 名?哪 些 不 可 以?为 什 么?a3B、3aB、II、+a、-b、*x、$、_b5_、if next_、day e_2 OK?、Integer(答:变 量 命 名 必 须 符 合 规 则:只 能 由 字 母、数 字 和 下 划 线 三 种 字 符 组 成,且 第 一 个 字 符 必 须 为 字 母 或 下 划 线;要 注 意 的 是 C 语 言 中 大 写 字 母 与 小 写 字 母 被 认 为 是 两 个 不 同 的 字 符,即 Sum与 sum是 两 个 不 同 的 标 识 符;C51的 关
43、 键 字 不 能 用 作 标 识 符,所 谓 关 键 字,就 是 已 经 被 C51使 用 了 的,具 有 特 定 意 义 的 用 语。可 以 选 用 作 变 量 名 的 有:a3B、_b5_、next_、day、e_2、Integer。不 可 以 选 用 作 变 量 名 的 有:3aB(数 字 打 头)、n(非 法 字 符)、+a(非 法 字 符)、-b(非 法 字 符)、*x(非 法 字 符)、$(非 法 字 符)、if(关 键 字)、0K?(非 法 字 符)。2.C51中 使 用 的 数 据 都 有 哪 些 类 型?请 说 出 每 种 类 型 数 据 所 占 存 储 器 空 间 的 大
44、小 及 表 示 数 值 的 范 围。答:见 作 业 3-2-2表。作 业 表 3-2-2 C51的 基 本 数 据 类 型 数 据 类 型 关 键 字 长 度(bit)长 度(byte)值 域 范 围 位 型 bit 1 0,1无 符 号 字 符 型 unsigned char 8 1 0-255有 符 号 字 符 型 signed char 8 1-128 127无 符 号 整 型 unsigned int 16 2 0-65535有 符 号 整 型 signed int 16 2-32768 32767无 符 号 长 整 型 unsigned long 32 4。4 294 967 295
45、有 符 号 长 整 型 signed long 32 4-2 147 483 6482 147 483 647浮 点 型 float 32 4 1.176E-38 3.40E38(6位)双 精 度 型 double 64 8 1.176E-38-3.40E38(10位)3.C51中 的 变 量 可 以 采 用 哪 些 存 储 类 型,即 存 储 到 单 片 机 存 储 器 的 什 么 区 域?分 别 使 用 什 么 关 键 字 来 声 明?答:见 作 业 表 3-2-3。作 业 表 3-2-3存 储 区 描 述 存 储 类 型 描 述 存 储 类 型 描 述 data RAM的 低 1 2 8
46、 B,可 在 一 个 周 期 内 直 接 寻 址 pdata 外 部 R A M的 2 5 6 B,通 过 P0 口 对 其 寻 址 bdata DATA区 可 字 节、位 混 合 寻 址 的 1 6个 字 节 xdata 片 外 R A M(64K字 节)i data 内 部 RAM区,必 须 采 用 间 接 寻 址 code 程 序 存 储 区 使 用 DPTR寻 址(64K字 节)4.存 储 模 式 对 存 储 类 型 有 何 影 响?如 何 设 置 存 储 模 式?答:定 义 变 量 时 如 果 省 略“存 储 器 类 型”选 项,如“char count;,则 按 编 译 模 式 S
47、MALL、COMPACT或 LARGE所 规 定 的 默 认 存 储 器 类 型 确 定 变 量 的 存 储 区 域。编 译 模 式 的 设 置 在 Keil软 件 中 使 用 Project菜 单 中 的 选 项 Options for Target完 成,如 作 业 图 3-2-4所 不。O p tion s f o r Target*Target 1作 业 图 3-2-4存 储 器 模 式 设 置 C51编 译 器 的 三 种 存 储 器 模 式 对 变 量 的 影 响 如 下:(1)SMALL模 式:所 有 缺 省 变 量 参 数 均 定 义 在 内 部 数 据 存 储 器(data)
48、中,因 此 对 这 种 变 量 的 访 问 速 度 最 快,但 空 间 有 限。此 模 式 下 语 句“char count;等 同 于“char data c o u n t 该 模 式 适 用 于 较 小 的 程 序。(2)COMPACT模 式:变 量 被 定 义 在 分 页 外 部 数 据 存 储 器(pdata)中,外 部 数 据 段 的 长 度 可 达 256字 节,运 行 速 度 比 SMALL模 式 慢。(3)LARGE模 式:所 有 缺 省 变 量 被 定 义 在 外 部 数 据 存 储 器(xdata)中,使 用 数 据 指 针 DPTR来 间 接 访 问 变 量。该 模 式
49、 的 优 点 是 空 间 大,可 定 义 变 量 多,缺 点 是 速 度 较 慢,一 般 用 于 较 大 的 程 序。5.选 择 题:在 C 语 言 中,要 求 运 算 数 必 须 是 整 型 的 运 算 符 是()。A./B.+C.*D.%答:只 有 取 余 运 算 符%两 边 的 操 作 数 必 须 为 整 数,所 以 答 案 为 D。6.说 明 while语 句 的 格 式 及 功 能。答:其 一 般 形 式 如 下:while(表 达 式)语 句 while语 句 的 执 行 过 程 是:求 解 表 达 式。当 表 达 式 为 非 0值(真)时,执 行 while中 的 内 嵌 语 句
50、,即“”中 的 循 环体,之 后 返 回 到 第 步 继 续 执 行;当 表 达 式 为。值(假)时,执 行 while语 句 后 面 的 语 句,即“”后 面 的 语 句。whlie语 句 的 特 点 是:先 判 断 表 达 式,后 执 行。注 意:当 表 达 式 的 值 为 非 0值 时 结 果 即 认 为 是 真。前 已 述 及,用 花 括 号 括 起 的 部 分 为 代 码 块,可 以 是 一 条 或 多 条 语 句。7.在 图 3T 所 示 电 路 中,编 写 程 序,让 8个 LED同 时 闪 烁。答:程 序 如 下:#include reg5L h”main()unsigned