單片機(jī)簡(jiǎn)答題匯總-單片機(jī)期末考試

1、單片機(jī)簡(jiǎn)答題1、什么是ISP技術(shù), 采用ISP技術(shù)的單片機(jī)有什么優(yōu)點(diǎn)? ISP稱為在線系統(tǒng)可編程技術(shù)。在ISP技術(shù)基礎(chǔ)上，首先實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)程序的串行編程寫入，使得不必將焊接在PCB印刷電路板的芯片取下，就可直接將程序下載到單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器中，其次，基于ISP技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，使模擬仿真開發(fā)技術(shù)重新興起。利用IAP技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了用戶可隨時(shí)根據(jù)需要對(duì)原有的系統(tǒng)方便地進(jìn)行在線更新軟件、修改軟件，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)軟件的遠(yuǎn)程診斷、遠(yuǎn)程調(diào)試和遠(yuǎn)程更新。2.說明單片機(jī)的RAM,FlashROM,EEPROM用途和特點(diǎn)？ 隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM。在單片機(jī)中，RAM是用來存儲(chǔ)系統(tǒng)程序在運(yùn)行期間的工作量和臨時(shí)數(shù)據(jù)的。片內(nèi)集成的R

2、AM容量增加，不僅減少了在偏外擴(kuò)展RAM的必要性，同時(shí)提高了系統(tǒng)的可靠性。使單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)思想和方法有了許多的改變和發(fā)展。 Flash ROM。這種類型的單片機(jī)可供用戶多次擦除和寫入程序代碼?？蓪?shí)現(xiàn)大與1萬次的寫入操作。內(nèi)部集成的Flash rom不僅為用戶在嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，開發(fā)和調(diào)試帶來了極大的方便。而且也適用于大批量產(chǎn)品的生產(chǎn)，并為產(chǎn)品的更新?lián)Q代提供了更廣闊的空間。 電可擦除存儲(chǔ)器EEPROM。這類存儲(chǔ)器用于存放一些永久或比肩固定的系統(tǒng)參數(shù)，他的可擦寫次數(shù)大于10萬次。具有掉電后不丟失數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，并且通過體統(tǒng)程序可以隨時(shí)修改。3.ATmega16堆棧的工作過程和堆棧的作用?

3、AVR堆棧有自動(dòng)硬件進(jìn)棧（執(zhí)行調(diào)用指令，響應(yīng)中斷）、自動(dòng)硬件出棧（執(zhí)行調(diào)用返回指令RET和中斷返回指令RETI）和人工進(jìn)/出棧（進(jìn)棧指令PUSH和出棧POP指令）等指令。堆棧主要應(yīng)用于快速、便捷地保存臨時(shí)數(shù)據(jù)、局部變量和中斷調(diào)用或子程序調(diào)用的返回地址。4、AVR復(fù)位方式有哪幾種? 上電復(fù)位、外部復(fù)位、掉電檢測(cè)復(fù)位、看門狗復(fù)位、JTAG AVR復(fù)位。5、 ATmega16單片機(jī)的中斷系統(tǒng)采用兩級(jí)控制, 它是如何控制的?當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到某個(gè)終端元產(chǎn)生符合條件的中斷信號(hào)時(shí)，其硬件會(huì)自動(dòng)將該中斷標(biāo)志位置“1”，這就以為著有中斷信號(hào)產(chǎn)生并向MCU申請(qǐng)中斷。為了合理控制中斷響應(yīng)，在單片機(jī)內(nèi)部還有相關(guān)的用于中

4、斷控制的中斷允許標(biāo)志位。最重要的是全局中斷標(biāo)志位，當(dāng)該標(biāo)志位為“0”的時(shí)候，表示禁止MCU響應(yīng)所以的可屏蔽中斷的響應(yīng)。此時(shí)不管有無中斷產(chǎn)生，MCU不會(huì)響應(yīng)任何的中斷請(qǐng)求。只有全局中斷允許標(biāo)志位“1”時(shí)，才為MCU響應(yīng)中斷請(qǐng)求打開第一道閘門。MCU響應(yīng)中斷請(qǐng)求的第二道閘門是每個(gè)中斷源所具有的個(gè)子獨(dú)立的中斷允許標(biāo)志位。6、 ATmega16單片機(jī)有幾個(gè)外部中斷, 有幾種觸發(fā)方式?ATmega16共有21個(gè)中斷源，包含1個(gè)非屏蔽中斷（RESET）、3個(gè)外部中斷（INT0、INT1、INT2）（電平變化或者狀態(tài)觸發(fā)）和17個(gè)內(nèi)部中斷。 3種觸發(fā)方式：脈沖的上跳沿或下降沿（上升沿觸發(fā)型或下降沿觸發(fā)型）、

5、高電平或低電平（電平觸發(fā)型）、電平的變化（狀態(tài)變化觸發(fā)型）。7、 AVR八位定時(shí)器/計(jì)時(shí)器有幾種工作方式, 分別是什么?4種：普通模式、快速PWM模式、比較匹配清0計(jì)數(shù)器CTC模式、相位可調(diào)PWM模式。8、 簡(jiǎn)述快速PWM的工作過程? 計(jì)數(shù)器為單程向上計(jì)數(shù)器：從0x00一直加到0xFF，在下一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖來的時(shí)候便恢復(fù)，為0x00.然后開始加1計(jì)數(shù)。9、 簡(jiǎn)述相位修正PWM的工作過程?計(jì)數(shù)器為雙程計(jì)數(shù)器：從0x00一直加到0xFF，在下一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖達(dá)到時(shí)改變計(jì)數(shù)方向，從0xFF開始減1計(jì)數(shù)到0x00。10、 簡(jiǎn)述CTC模式定時(shí)器的工作過程?計(jì)數(shù)器為單向加1計(jì)數(shù)器，一旦寄存器TCNT0的值與OCR

6、0的設(shè)定值相等，就將計(jì)數(shù)器TCNT0清0為0x00，然后繼續(xù)向上加1計(jì)數(shù)。11、 若采用定時(shí)器0的快速PWM模式, 使用內(nèi)部時(shí)鐘, 不經(jīng)過分頻, 將OCR0的值設(shè)置為155, 則輸出的PWM的占空比是多少? 寫出詳細(xì)計(jì)算過程. 12、 簡(jiǎn)述普通模式下定時(shí)器的工作過程? 計(jì)數(shù)器為單向加1計(jì)數(shù)器，一旦寄存器TCNT0的值達(dá)到0xFF（上限值），在下一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖到來的時(shí)候，便恢復(fù)0x00，并繼續(xù)單向加1。 定時(shí)器四種工作模式比較表模式名稱初值滿值頻率普通模式由TCNT0設(shè)置255f=fclk/2N（滿-初+1）CTC模式0OCR0設(shè)置f=fclk/2N（OCR0+1）快速PWM模式00xFF在正向比

7、較匹配輸出模式下，當(dāng)TCNT0與OCR0比較匹配時(shí)清零OC0；當(dāng)TCNT0從OxFF到Ox00時(shí)，置位OC0；f=fclk/256N相位修正PWM模式00xFF在正向比較匹配輸出模式下，當(dāng)TCNT0的計(jì)數(shù)值與OCR0的值比較匹配時(shí)，清零OC0；打那個(gè)TCNT0的值與OCR0相同時(shí)，置位OC0；f=fclk/510NTCNT0是定時(shí)器 0 的 計(jì)數(shù) 寄存器，作用是 對(duì)定時(shí)器0的脈沖計(jì)數(shù) 。OCR0是定時(shí)器 0 的 輸出比較 寄存器，作用是 存放定時(shí)器0的比較匹配值。定時(shí)器1的計(jì)數(shù)寄存器是TCNT1A,TCNT1B。定時(shí)器做外部時(shí)鐘來源時(shí)，N的取值只有1；定時(shí)器做內(nèi)部時(shí)鐘來源時(shí)，N的取值有1、2、

8、4、8；15、 什么是IAP技術(shù)？IAP與ISP的本質(zhì)區(qū)別是什么？說明其主要用途。 IAP是在ISP基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，使模擬仿真開發(fā)計(jì)數(shù)重新興起，在單時(shí)鐘、單指令運(yùn)行的RISC結(jié)構(gòu)的單片機(jī)中，可實(shí)現(xiàn)PC機(jī)通過串行電纜對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)的在線仿真調(diào)試，在ISP技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，又發(fā)展了IAP技術(shù)，也稱為應(yīng)用可編程技術(shù)，利用IAP計(jì)數(shù)，實(shí)現(xiàn)了喲過戶可隨時(shí)根據(jù)需要對(duì)原有系統(tǒng)方便地在線更新軟件，修改軟件，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)軟件的遠(yuǎn)程診斷、遠(yuǎn)程調(diào)試、和遠(yuǎn)程更新。16、 典型單片機(jī)由哪幾部分組成？每部分的基本功能和作用是什么？單片機(jī)的基本組成包括CPU、數(shù)據(jù)寄存器、程序存儲(chǔ)器、輸入接口、輸出借口。17、 了解AVR單片機(jī)

9、的主要特點(diǎn)和性能。l 程序寄存器為價(jià)格低廉，可擦寫1萬次以上，指令長(zhǎng)度單元為16位的Flash ROM.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器為8位。l 采用COMS技術(shù)和PISC架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)告訴、低功耗、休眠功能。l 高度保密l 工業(yè)級(jí)產(chǎn)品l 超功能精簡(jiǎn)指令。l 程序?qū)懭肫骷r(shí)，可使用并行輸入方式。也可以用串行在線下載、在線應(yīng)用下載。l 單片機(jī)內(nèi)集成有模擬比較器，可組成廉價(jià)的A/D轉(zhuǎn)換器。18、熟悉ATmega16的外圍引腳名稱和基本作用。 電源、系統(tǒng)晶振、芯片復(fù)位引腳l 芯片供電輸入引腳，使用時(shí)連接到電源正極。l A 端口A和片內(nèi)ADC模擬電路電源輸入引腳，不使用ADC時(shí)，直接連接到電源正極； 使用ADC時(shí)，應(yīng)通過一個(gè)

10、低通電源濾波器與連接。l APEF 使用ADC時(shí)，可作為外部ADC參考源的輸入引腳。l GND 芯片接地引腳，使用時(shí)接地。l XTAL2 片內(nèi)反相振蕩放大器的輸出端。l XTAL1 片內(nèi)方向振蕩放大器和內(nèi)部時(shí)鐘操作電路的輸入端。l 芯片復(fù)位輸入引腳。19、說明AVR單片機(jī)I/O寄存器的作用和功能？ I/O引腳一共32只。分為PA .PB,PC.PD 4個(gè)8位端口，他們?nèi)强删幊炭刂频亩喙δ軓?fù)用的I/O引腳。4個(gè)端口的第一功能是通過雙向數(shù)字輸入/輸出口，其中每一位都可以由指令設(shè)置為獨(dú)立的輸入口或輸出口。在5V工作電壓下，輸出高電平時(shí)，每個(gè)引腳可輸出高達(dá)20mA的驅(qū)動(dòng)電流，而輸入低電平時(shí)，每個(gè)引腳

11、可吸收最大為40mA的電流、大部分I/O口都具備雙重功能?？煞謩e與各種不同功能的外圍接口電路組合成一些可以完成特殊功能的I/O口。如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等。20、 ATMEGA16采用JTAG下載時(shí), 占用了哪個(gè)端口? 是何形式編程方式? 21、 ATmega16單片機(jī)總線采用的是哈佛結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)要說明其主要特點(diǎn)?哈佛結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)由CPU、程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器組成，程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器采用不同的總線，從而提供了較大的存儲(chǔ)器帶寬，使數(shù)據(jù)的移動(dòng)和交換更加方便，尤其提供了較高的數(shù)字信號(hào)處理性能。以串行總線方式為主的外圍擴(kuò)展技術(shù)具有方便、靈活、電路系統(tǒng)簡(jiǎn)單及占用I/O資源少等特點(diǎn)。22、 AVR單片機(jī)I/O

12、口三個(gè)寄存器的名稱和作用是什么？當(dāng)I/O口用于輸入和輸出時(shí)如何設(shè)置和應(yīng)用這三個(gè)寄存器？DDRXnPORTXnPUDI/O方式內(nèi)部上拉電阻引腳狀態(tài)說明00X輸入無效三態(tài)（高組）01/00輸入有效/無效有效時(shí)外部引腳拉低輸出電流（uA）0X1輸入無效三態(tài)（高阻）10X輸出無效推挽0輸出，吸收電流（mA）11X輸出無效推挽1輸出，輸出電流（mA） 方向控制寄存器DDRx、數(shù)據(jù)寄存器PORTx和輸入引腳寄存器PINx；當(dāng)DDRx=1時(shí)，I/O口處于輸出方式。當(dāng)PORTx=1時(shí)，I/O口引腳呈現(xiàn)高電平，PORTx=0時(shí)，I/O口為低電平。當(dāng)DDRx=0時(shí)，I/O口處于輸入方式。此時(shí)引腳寄存器PINx中的

13、數(shù)據(jù)就是外部引腳的實(shí)際電平。DDRxn輸出方式PORTxn為1PORTxn為0輸入（DDRxn=OxFF）上拉電阻使能不帶上拉電阻輸出（DDRxn=0X00）引腳輸出高電平引腳輸出低電平不管DDRxn內(nèi)容是什么，向PINxn寫1，就會(huì)使PORTxn值在0，1之間來回變化 AVR單片機(jī)的DDRX寄存器的作用是：控制I/O口的輸入輸出方式，1為輸出，0為輸入。PORTX寄存器的作用是：當(dāng)I/O輸入時(shí)，是否使用上啦電阻，內(nèi)部輸出時(shí)，設(shè)置I/O口輸出電平。23、給出一個(gè)8位數(shù)碼管顯示器靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)掃描顯示的設(shè)計(jì)方案，并比較這兩個(gè)方案。優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)靜態(tài)顯示顯示穩(wěn)定、顯示亮度高、程序簡(jiǎn)單占用硬件資源大、耗電

14、量大動(dòng)態(tài)顯示硬件資源小、耗電量小穩(wěn)定性差、程序設(shè)計(jì)復(fù)雜、MCU負(fù)擔(dān)重24、 說明在動(dòng)態(tài)掃描顯示設(shè)計(jì)中，如何保證每個(gè)顯示器的亮度一致，在系統(tǒng)應(yīng)用中沒有閃爍和熄滅現(xiàn)象。 為了保證各個(gè)數(shù)碼管的顯示效果不產(chǎn)生閃爍，則首先應(yīng)保證在1s內(nèi)循環(huán)掃描6個(gè)數(shù)碼管的次數(shù)25次，這里是利用了人眼的影像滯留效應(yīng)。在25ms時(shí)間間隔中，要逐一點(diǎn)亮6個(gè)數(shù)碼管，而且每個(gè)數(shù)碼管點(diǎn)亮的持續(xù)時(shí)間要相同，這樣亮度才均勻。還要考慮為每個(gè)數(shù)碼管點(diǎn)亮的持續(xù)時(shí)間，如果這個(gè)時(shí)間長(zhǎng)，則數(shù)碼管的亮度高，否則暗。25、ATmega16有幾組I/O端口, 了解I/O口上拉作用，AVR如何實(shí)現(xiàn)上拉？上拉有什么作用？簡(jiǎn)要說明之?可控制的引腳內(nèi)部上拉內(nèi)阻

15、，每一位引腳內(nèi)部都有獨(dú)立的、可通過編程設(shè)置的。設(shè)定為上拉有效或無效的內(nèi)部上啦電阻。當(dāng)I/O口用于輸入狀態(tài)。且內(nèi)部上啦電阻激活時(shí)，剮外部引腳被拉低，則構(gòu)成電流源輸出電流。27、 什么是中斷？計(jì)算機(jī)采取中斷有什么好處？說明中斷的作用和用途。 中斷是指計(jì)算機(jī)自動(dòng)響應(yīng)一個(gè)中斷請(qǐng)求信號(hào)，暫時(shí)停止（中斷）當(dāng)前程序的執(zhí)行，轉(zhuǎn)而執(zhí)行行為外部設(shè)備服務(wù)的程序，并在執(zhí)行完服務(wù)程序后自動(dòng)返回原程序執(zhí)行的過程。 優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)處理、實(shí)現(xiàn)分時(shí)操作、進(jìn)行故障處理、待機(jī)狀態(tài)的喚醒。 用途：在系統(tǒng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的難以預(yù)料的情況或故障，如掉電，可以通過中斷系統(tǒng)即使向MCU請(qǐng)求中斷。28、什么叫中斷源？ATmega16有那些中斷源

16、？各有什么特點(diǎn)？ 中斷源是指能夠向MCU發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)的部件和設(shè)備。共有21個(gè)中斷源。 包括內(nèi)部中斷源（定時(shí)器、串行通信口、摸/數(shù)轉(zhuǎn)換器等）和外部中斷源（外部設(shè)備、掉電）29、請(qǐng)?jiān)敿?xì)說明AVR中斷響應(yīng)的全過程。在這個(gè)過程中，硬件完成了哪些工作，軟件完成了哪些工作？AVR在響應(yīng)中斷請(qǐng)求時(shí)，MCU會(huì)用4個(gè)始終周期自動(dòng)、順序地完成一下任務(wù)：v 清0狀態(tài)寄存器SREG中的全局中斷允許標(biāo)志為I，禁止響應(yīng)其他中斷。v 將被響應(yīng)中斷的標(biāo)志位清0（注意：緊對(duì)于部分中斷有此操作）。v 講中斷斷點(diǎn)的地址（即當(dāng)前程序計(jì)數(shù)器PC的值）壓入堆棧，并將SP寄存器中的堆棧指針減2；v 自動(dòng)將相應(yīng)的中斷向量地址壓程序計(jì)數(shù)器

17、PC，即強(qiáng)行轉(zhuǎn)入執(zhí)行中斷入口地址處的指令。AVR的中斷響應(yīng)和返回過程主要都是由硬件自動(dòng)完成的。中斷現(xiàn)場(chǎng)的保護(hù)工作需要用戶在自己邊寫的中斷服務(wù)程序中，通過軟件完成，以保證主程序在被打斷時(shí)所使用的標(biāo)志位和臨時(shí)寄存器等不會(huì)被中斷服務(wù)程序改變。30、AVR的外部中斷有幾種觸發(fā)方式？適合那些應(yīng)用場(chǎng)合？ 4種中斷觸發(fā)方式：上升沿觸發(fā)、下降沿觸發(fā)、任意電平變化觸發(fā)、低電平觸發(fā)；v 低電平觸發(fā)是不帶中斷標(biāo)志類型的，即只要中斷輸入引腳PD2或PD3保持低電平，那么將一直會(huì)產(chǎn)生終端申請(qǐng)。v MCU對(duì)INTO和INT1引腳上的上升或下降沿變化的觸發(fā)，需要I/O時(shí)鐘信號(hào)的存在。屬于同步邊沿觸發(fā)的中斷類型。v MCU對(duì)

18、INT2引腳閃搞的上升沿或下降沿變化的觸發(fā)及低電平的觸發(fā)，是通過異步方式檢測(cè)的，不需要I/O時(shí)鐘信號(hào)的存在。v 如果使用低電平觸發(fā)方式的中斷作為喚醒源，那么將MCU從掉電模式中被喚醒時(shí)，電平拉低后仍需要維持一段時(shí)間才能將MCU喚醒。32、 簡(jiǎn)述定時(shí)計(jì)數(shù)器的基本工作原理，它是如何實(shí)現(xiàn)定時(shí)器和計(jì)數(shù)器功能的？33、當(dāng)定時(shí)計(jì)數(shù)器工作在普通模式和CTC模式時(shí)，都可以產(chǎn)生一個(gè)固定的定時(shí)中斷如果要求精確的定時(shí)中斷，采用那種模式比較好？為什么？例題6-1簡(jiǎn)易彩燈控制系統(tǒng) #include #includevoid main(void) unsigned char position=0;/ position為控

19、制位的位置 PORTA=0xFF； /PA口輸入全“1”，LED全滅DDRA=0xFF; /PA口工作方式為輸出方式 while（1） PORTA=( 1=8）position=0；delay_ms（1000）； ；例題6-4單個(gè)LED數(shù)碼管字符顯示控制#include #includeflash unsigned charled_716=0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x77,0x7C,0x39,0x5E,0x79,0x71;bit point_on;void main(void) unsigned char i=0;PO

20、RTA=0xFF;DDRA=0xFF; while (1) for(i=0;i=15;i+) PORTA=led_7i; if (position_on)PORTA|=0x80; delay_ms(1000); position_on=position_on; ；例題5-2#include / 包括器件配置定義的頭文件，不能缺少#define uchar unsigned char#define uint unsigned int/#include / 包括延時(shí)函數(shù)定義的頭文件，使用延時(shí)函數(shù)時(shí)不能缺少void delay_ms(uint ms)uint i,j;for(i=0;ims;i+)f

21、or(j=0;j570;j+);void main(void) / 定義PortC口的工作方式 PORTB=0xff;/ PC口的第0位輸出1，LED不亮 DDRB=0xff;/ 定義PC口的第0位為輸出方式 / 主循環(huán) while (1) delay_ms(1000); / 調(diào)用CVAVR提供的毫秒延時(shí)函數(shù)，延時(shí)1s PORTB = PORTB;/ PC口第0位輸出取反 ;例題7-1用案件控制的1位LED數(shù)碼管顯示系統(tǒng)#include #define uchar unsigned char unsigned char const led_716=0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x6

22、6,0x6D,0x7D,0x07, 0x7F,0x6F,0x77,0x7C,0x39,0x5E,0x79,0x71;unsigned char counter;void main(void) PORTA=0xFF; DDRA=0xFF; GICR |= 0xc0; MCUCR= 0x0a;GIFR=0xC0;counter = 0; SREG=0X80; while (1) PORTA = led_7counter; ;#pragma interrupt_handler int0_isr:2 void int0_isr(void)if (+counter=16) counter = 0;#pragma interr