【正文】 位數(shù)發(fā)生進(jìn)位(或借位)，．AC將被硬件置位；否則，被清除。當(dāng)位6向位7有進(jìn)位(或借位)，而位7不向cY進(jìn)位(或借位)；或當(dāng)位7向c進(jìn)位(或借位)，而位6不向位7進(jìn)位(或借位)時，OV標(biāo)志置位，表示帶符號數(shù)運(yùn)算時運(yùn)算結(jié)果是錯誤的；否則，清除0V標(biāo)志，運(yùn)算結(jié)果正確。通常將P置入串行幀中的奇偶校驗位。
程序狀態(tài)字PSW如圖21所示。
②由于ALE以1／6振蕩頻率的固定速率輸出，因此，可以作為對外輸出的時鐘或外部定 時脈沖，比如ALE信號可以做ADC0809的時鐘。數(shù)據(jù)指針DPTR也可以作為訪問程序存儲器時的基址寄存器，此時是尋址程序存儲器中的表格、常數(shù)等單元，而不是尋址指令。 堆棧地址使用堆棧指針．SP。程序計數(shù)器PC變化的軌跡決定程序的流程。由于一個機(jī)器周期共有12個振蕩脈沖周期，因此，機(jī)器周期就是振蕩頻率的1／12。
【2一12】80C5l單片機(jī)的節(jié)拍、狀態(tài)、機(jī)器周期、指令周期是如何設(shè)置的?當(dāng)主頻為12 MHz時，各種周期等于多少微秒?
【答】把單片機(jī)振蕩脈沖的周期定義為節(jié)拍。利用位邏輯操作功能把邏輯表達(dá)式直接變換成軟件進(jìn)行設(shè)計和運(yùn)算，免去了過多的數(shù)據(jù)往返傳送、字節(jié)屏蔽和測試分支，大大簡化了編程，增強(qiáng)了實時性能。
位累加器：借用進(jìn)位標(biāo)志位CY。這是一個完整的一位微計算機(jī)，它具有自己的CPU、寄存器、I／0、存儲器和指令集。所有80C51單片機(jī)系列功能部件的增加和擴(kuò)展幾乎都是通過增加特殊功能寄存器來達(dá)到的。這是80C51系列單片機(jī)中最有特色的部分。若不重新定義，則以07H為棧底，壓棧的內(nèi)容從08H單元開始存放。
堆棧指針SP在80C51中存放當(dāng)前的堆棧棧頂所指存儲單元地址的一個8位寄存器。在子程序調(diào)用和中斷操作時這兩個功能特別有用。若需要選用工作寄存器2組，則只需將RS0改成0．可用位尋址方式 (即“CLR ”；其中：)來實現(xiàn)。在某一時刻，只能選用一個寄存器組。
【2—7】程序存儲器的哪些單元被保留用于特定場合?
【答】80C51單片機(jī)復(fù)位后，程序計數(shù)器PC的地址為0000H，所以系統(tǒng)從0000H單元開 始取指，并執(zhí)行程序。
位尋址區(qū)。共4組寄存器，每組8個存儲單元，各組以R0～R7作為單元編號。對于有片內(nèi)ROM的80C51／87C51單片機(jī)，應(yīng)將EA引腳接高電平。
【2—5】80C51單片機(jī)的EA信號有什么功能?在使用80C51時，EA信號引腳應(yīng)如何處理?在使用80C31時，EA信號引腳應(yīng)如何處理?
【答】80C51單片機(jī)的EA信號被稱為“片外程序存儲器訪問允許信號”。
片外64 KB的數(shù)據(jù)存儲器地址空間。
2．在邏輯上設(shè)有3個存儲器地址空間
片內(nèi)、片外統(tǒng)一的64 KB程序存儲器地址空間。片內(nèi)程序存儲器；
DPTR是可以訪問的，DPL和DPH都位于特殊功能寄存器區(qū)中。PC的輸出與ALE及PSEN信號有關(guān)，DPTR的輸出則與ALE、WR和RD信號有關(guān)。DPTR是數(shù)據(jù)指針，在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或I／O時，作為地址使用；在訪問程序存儲器時，作為基址寄存器。近年來有些單片機(jī)將振蕩元件也集成到
芯片內(nèi)部。定時器／計數(shù)器
80c51單片機(jī)內(nèi)部共有兩個16位定時器／計數(shù)器，80C52則有3個16位定時器／計數(shù)器。有的單片機(jī)I／0引腳的驅(qū)動能力增大。
3．內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器(RAM)
在單片機(jī)中，用讀／寫存儲器(RAM)來存儲程序在運(yùn)行期間的工作變量和數(shù)據(jù)。
1．中央處理器(CPU)
單片機(jī)中的中央處理器和通用微處理器基本相同，是單片機(jī)的最核心部分，主要完成運(yùn)算和控制功能，又增設(shè)了“面向控制”的處理功能，增強(qiáng)了實時性。80C51的CPU是一個字長為8位的中央處理單元。80C51中共有256個RAM單元。
5．串行I／O口
目前高檔8位單片機(jī)均設(shè)置了全雙工串行I／0口，用以實現(xiàn)與某些終端設(shè)備進(jìn)行串行通信，或與一些特殊功能的器件相連的能力，甚至用多個單片機(jī)相連構(gòu)成多機(jī)系統(tǒng)。
定時器／計數(shù)器可以編程實現(xiàn)定時和計數(shù)功能。單片機(jī)整個工作是在時鐘信號的驅(qū)動下，按照嚴(yán)格的時序有規(guī)律地一個節(jié)拍一個
節(jié)拍地執(zhí)行各種操作。
①PC和DPTR都是與地址有關(guān)的16位寄存器。
②PC只能作為16位寄存器。
【2—4】 80C51單片機(jī)的存儲器在結(jié)構(gòu)上有何特點(diǎn)？在物理上和邏輯上各有哪幾種地址空間?訪問片內(nèi)RAM和片外RAM的指令格式有何區(qū)別?
【答】80C5l單片機(jī)采用哈佛(Har—yard)結(jié)構(gòu)，即將程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器截然分開，分別進(jìn)行尋址。片外程序存儲器；

片內(nèi)256字節(jié)(80C52為384字節(jié))數(shù)據(jù)存儲器地址空間。
在訪問3個不同的邏輯空間時，應(yīng)采用不同形式的指令，以產(chǎn)生不同存儲空間的選通信號。CPU訪問片內(nèi)還是片外程序存儲器，可由EA引腳所接的電平來確定：
EA引腳接高電平時，程序從片內(nèi)程序存儲器地址為0000H開始執(zhí)行，即訪問片內(nèi)存儲器；當(dāng)PC值超出片內(nèi)ROM容量時，程序會自動轉(zhuǎn)向片外程序存儲器空間執(zhí)行。在使用80C31單片機(jī)時，EA信號引腳應(yīng)接低電平，即此時程序存儲器全部為外部擴(kuò)展。常用于保存操作數(shù)及中間結(jié)果等。單元地址為20H~2FH，既可作為一般RAM單元使用，按字節(jié)進(jìn)行操作，也可對單元中的每一位進(jìn)行位操作。用戶RAM區(qū)。0000H是系統(tǒng)的啟動地址，一般在該單元設(shè)置一條絕對轉(zhuǎn)移指令，使之轉(zhuǎn)向用戶主程序處執(zhí)行?？梢酝ㄟ^軟件對程序狀態(tài)字PSW中：RS0、RSl兩
位的設(shè)置來實現(xiàn)。特別是在中斷嵌套時，只要通過軟件對程 序狀態(tài)字PSW中的RS0、RSl兩位進(jìn)行設(shè)置，切換工作寄存器組，就可以極其方便地實現(xiàn)對工作寄存器的現(xiàn)場保護(hù)。在80C51單片機(jī)中，堆棧在子程序調(diào)用和中斷時會把斷點(diǎn)地址自動進(jìn)棧和出棧。80C51單片機(jī)的堆棧是向上生成的，即進(jìn)棧時SP的內(nèi)容是增加的；出棧時SP的內(nèi)容是減少的。但工作寄存器R0～R7有4組，占有內(nèi)部RAM地址為00H～1FH，位尋址區(qū)占有內(nèi)部RAM地址為20H～2FH。 ．
80C51系列單片機(jī)設(shè)有128字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)RAM結(jié)構(gòu)的特殊功能寄存器區(qū)。
在80C51的21個特殊功能寄存器中，字節(jié)地址中低位地址為0H或8H的特殊功能寄存 器，除有字節(jié)尋址能力外，還有位尋址能力。80C51單片機(jī)把8位機(jī)和布爾(位)處理機(jī)的硬件資源復(fù)合在一起，這是80C51系列單片機(jī)的突出優(yōu)點(diǎn)之一，給實際應(yīng)用帶來了極大的方便。在布爾運(yùn)算中，cY既是數(shù)據(jù)源之一，又是運(yùn)算結(jié)果的存放處和位數(shù)據(jù)傳送的中心。位尋址的寄存器：特殊功能寄存器SF、R中的可位尋址的位。位操作指令系統(tǒng)：位操作指令可實現(xiàn)對位的置位、清零、取反、位狀態(tài)判跳、傳送、位邏輯運(yùn)算、位輸入／輸出等操作。還可實現(xiàn)復(fù)雜的組合邏輯處理功能。節(jié)拍經(jīng)過二分頻后，就是單片機(jī)的時鐘信號。機(jī)器周期是80C51單片機(jī)的最小時間單位。PC最基本的工作方式是自動加1。SP在80C51中存放當(dāng)前的堆棧棧頂所指存儲單元地址，是一個8位寄存器，對數(shù)據(jù)按照“先進(jìn)后出”原則進(jìn)行管理。
【214】請說明80C51單片機(jī)ALE引腳的時序功能，并舉例說明其在系統(tǒng)中有哪些應(yīng)用?
【答】80C51單片機(jī)ALE引腳是地址鎖存允許信號。
【2—15】說明80C51單片機(jī)的程序狀態(tài)字PSW的主要功能。
CY AC FO Rsl l RS0 OV — P l
圖2—1程序狀態(tài)字PSW
1．P——奇偶標(biāo)志位
該位表示累加器A中值為1的個數(shù)的奇偶性。
2．OV——溢出標(biāo)志位
當(dāng)執(zhí)行運(yùn)算指令時，由硬件置位或清除，以指示運(yùn)算是否產(chǎn)生溢出。
對于MUL乘法，當(dāng)A、B兩個乘數(shù)的積超過255時，OV置位；否則，OV=0。在十進(jìn)制調(diào)整指令DA中要用到AC標(biāo)志位狀態(tài)。用戶可根據(jù)需要，通過位操作指令將FO置1或者清0。數(shù)據(jù)指針DPTR為16位，因此，外擴(kuò)數(shù)據(jù)存儲器最大容量為64 KB，再加上片內(nèi)具有的256個存儲單元，80C51單片機(jī)的
片內(nèi)外最大存儲容量可達(dá)128．256 KB。片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器地址采用MOVC指令，不會產(chǎn)生讀RD和寫WR控制信號。當(dāng)由于程序運(yùn)行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，可以按復(fù)位鍵以重新啟動，也可以通過監(jiān)視定時器來強(qiáng)迫復(fù)位。復(fù)位操作對RAM內(nèi)容沒有影響。
用作地址／數(shù)據(jù)復(fù)用總線。一般作I／o口用?？勺鳛镮／0口使用，為準(zhǔn)雙向口。
P3．2一一IN39。
P3．5一一T1，定時器／計數(shù)器1外部計數(shù)脈沖輸入。
【2—20】80C51單片機(jī)的I／0口．P0～P3用作通用I／O口時，要注意什么?
【答】PO～P3用作通用I／0口時，輸入時都須先將相應(yīng)端口鎖存器置1，類似于置為輸入方式。
【2—2l】80C51單片機(jī)有哪幾種工作方式?簡單說明其應(yīng)用場合和特點(diǎn)。
程序執(zhí)行方式：是單片機(jī)的基本工作方式。
【2—22】舉例說明80C51單片機(jī)在工業(yè)控制系統(tǒng)中低功耗工作方式的意義及實現(xiàn)方法。待機(jī)(空閑)方式和掉電(停機(jī))保護(hù)方式都是由電源控制寄存器PCON的有關(guān)位來控制的。
GFl、GF0 通信標(biāo)志位O，由軟件置位或復(fù)位。復(fù)位時PCON中所有位均為0。
② 可以采用中斷方式或硬件復(fù)位來退出待機(jī)方式。RST端復(fù)位信號直接將IDL位清O，從而退出待機(jī)方式。此時單片機(jī)一切工作都停止，只有內(nèi)部RAM單元的內(nèi)容被保護(hù)。在80C51單片機(jī)系統(tǒng)中，還特別設(shè)置了布爾(位)處理機(jī)，對并行I／O口的口線直接進(jìn)行位的控制，對“面向控制”的應(yīng)用帶來了極大方便。單片機(jī)就是根據(jù)指令來指揮和控制
單片機(jī)各部分協(xié)調(diào)工作。
【3—2】80C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)具有哪些特點(diǎn)?
【答】80C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)容易理解和閱讀。
80C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)具有較強(qiáng)的控制操作類指令，容易實現(xiàn)“面向控制”的功能；具有位操作類指令，有較強(qiáng)的布爾變量處理能力。在80C51系列的指令系統(tǒng)中，有單字節(jié)、雙字節(jié)和三字節(jié)等不同長度的指令。雙字節(jié)指令：包括兩個字節(jié)。其中操作數(shù)既可能是數(shù)據(jù)，也可能是地址。
①立即尋址。在指令中直接給出操作數(shù)單元的地址。寄存器尋址方式中，用符號名稱來表示寄存器。
寄存器間接尋址須以寄存器符號名稱的形式表示。在指令中給出的操作數(shù)為程序轉(zhuǎn)移的偏移量。轉(zhuǎn)移的目的地址可用如下公式表示：
目的地址=(轉(zhuǎn)移指令所在地址+轉(zhuǎn)移指令字節(jié)數(shù))+rel
例如：SJMP 80H ；80H為程序轉(zhuǎn)移的偏移量，即一128。變址尋址方式只能對程序存儲器進(jìn)行尋址。
雖然特殊功能寄存器可以使用寄存器符號標(biāo)志，但在指令代碼中還是按地址進(jìn)行編碼的。例如“MOVX A，R039。
片內(nèi)RAM的低128單元中的20H～2FH有128個可尋址位，還可以使用位尋址方式，對這128個位的尋址使用直接位地址表示。相對尋址方式是為實現(xiàn)程序的相對轉(zhuǎn)移而設(shè)立的。MOVX指令采用間接尋址方式訪問外部數(shù)據(jù)存儲器．有Ri和DPTR兩種間接尋址方式。兩個壓縮型BCD碼按二進(jìn)制數(shù)相加之后，必須經(jīng)過該指令的調(diào)整才能得到壓縮型BCD碼的和數(shù)。若結(jié)果進(jìn)入或跳過無效編碼區(qū)，則結(jié)果是錯誤的，相加結(jié)果均比正確結(jié)果小6(差6個無效編碼)。布爾處理機(jī)實際上是一位微處理機(jī)，它包括硬件和軟件。
【答】結(jié)果如下：
MOV SP，60tt ；(SP)=60H
NOV A，88tt ；(A)=88H
MOV B．0FFH ；(B)=FFH
PUSH ACC ；(SP)=61H，(61H)=88H
PUSH B ；(SP)=62H，(62H)=FFH
POP ACC ；(A)=FFH，(SP)=61H
POP B ；(B)=88H，(SP)=60H
程序段的執(zhí)行結(jié)果：累加器A和寄存器B的內(nèi)容通過堆棧進(jìn)行了交換。
【答】結(jié)果如下：
(1) XCH A，R0 ；(A)=30H，(R0)：7AH
(2) XCH A，30H ；(A)=A5H，(30H)=7AH,(PSW)=81H
(3) XCH A，R0 ；(A)=R5H，(30H)=7AH，(PSW)=81H
(4) XCHD A，R0 ；(A)=75H，(30H)=AAH，(PSW)=81H
(5) SWAP A ；(A)=A7H
(6) ADD A，R0 ；(A)=AAH，(PSW)=04H
(7) ADD A，30H ；(A)=1FH，(PSW)=81H
(8) ADD A，30H ；(A)=AAH，(PSW)=04H
(9) ADDC A，30H ；(A)=20H，(PSW)=01H
(10) SUBB A，30H ；(A)=D4H，(PSW)=84H
(11) SUBB A，30H ；(A)=49H，(PSW)=01H
【3—14】已知(30H)=40H，(40H)=10 H，(10H)=00H，(P1)=CAH，請寫出執(zhí)行以下程序段后有關(guān)單元的內(nèi)容。
【316】閱讀下列程序，說明其功能。
【3—17】已知兩個十進(jìn)制數(shù)分別在內(nèi)部RAM中的40 H單元和50H單元開始存放(低位在前)，其字節(jié)長度存放在內(nèi)部RAM的30 H單元中。地址的保護(hù)和恢復(fù)的方法有多種，如通過堆棧或寄存器。
圖3l Pl口輸出波形
② 注釋見源程序右邊所述。
【答】各基本概念如下。程序設(shè)計：單片機(jī)的全部工作概括起來，就是執(zhí)行程序的過程。
高級語言：參照數(shù)學(xué)語言而設(shè)計的、近似于人們?nèi)粘Ｓ谜Z的語言。
匯編語言編寫的程序效率高，占用存儲空間小，運(yùn)行速度快，而且能反映單片機(jī)的實際運(yùn)行情況。
單片機(jī)不能直接識別和執(zhí)行高級語言，需要將其轉(zhuǎn)換為機(jī)器語言程序才能識別和執(zhí)行。采用結(jié) 構(gòu)化程序編程時，規(guī)律性極強(qiáng)，簡單清晰，易讀／寫，具有調(diào)試方便、生成周期短、可靠性高等特點(diǎn)。比如數(shù)據(jù)的傳送與交換、簡單的運(yùn)算、查表等程序的設(shè)計。
假設(shè)加數(shù)存放在內(nèi)存20H、21H和22H中，被加數(shù)存放在內(nèi)存3OH、31H和32H中，和存放在內(nèi)存40H、41H和42H中。請畫出程序流程圖，編寫查表程序段，加上必要的偽指令，并對源程序加以注釋。編程時需要計算累加器A中的值與數(shù)表首址的偏移量。查表所得數(shù)據(jù)字為雙字節(jié)(高字
節(jié)在后)，高字節(jié)存于42H、低字節(jié)存