單片機原理及應用-簡答題的考試要點

1、簡答題（1）51單片機內部結構由哪些基本部件組成？各有什么功能？1、cpu主芯片（內部通過總線連接擴展的設備）2、時鐘電路（為單片機提供震蕩脈沖）3、電源電路（為單片機提供電源）4、內部數(shù)據(jù)存儲器RAM（包括通用數(shù)據(jù)寄存器和專用寄存器SFR，主要是數(shù)據(jù)存儲區(qū)。）5、程序存儲器ROM（主要是存儲程序，51系列有4K內部程序ROM，可以外擴64K。）6、并行端口4*8位（P0，P1，P2，P3主要是數(shù)據(jù)交換接口。）7、串行口（TXD，RXD用于串口通信。）8、中斷系統(tǒng)（外中斷0，定時計數(shù)T0，外中斷1，定時計數(shù)T1，串口中斷。）9、定時/計數(shù)器（16位用于外部的計數(shù)和定時功能。）（2） 單片機的程

2、序狀態(tài)字寄存器PSW中各位的定義分別是什么？PSW各位的定義如下：p(奇偶標志位)CY（PSW7）進位標志，AC（PSW6）輔助進位標志，F(xiàn)0（PSW5）用戶標志位，RS1、RS0（PSW4、PSW3）工作寄存器組指針，OV（PSW2）溢出標志，F(xiàn)1（PSW1）用戶標志位。（3）51單片機引腳按功能可分為哪幾類？各類中包含的引腳名稱是什么？單片機的40個引腳大致可分為4類：電源、時鐘、控制和I/O引腳。 電源: VCC - 芯片電源，接+5V； VSS - 接地端； 時鐘:XTAL1、XTAL2 - 晶體振蕩電路反相輸入端和輸出端。 控制線:控制線共有4根， ALE/PROG: PSEN:外R

3、OM RST/VPD: EA/Vpp:。 I/O線80C51共有4個8位并行I/O端口：P0、P1、P2、P3口，共32個引腳。（5） 計算機存儲器地址空間有哪幾種結構形式？51單片機屬于哪種結構形式？P23普林斯頓結構是一種將程序指令存儲器和數(shù)據(jù)存儲器合并在一起的存儲器結構，即ROM和RAM位于同一存儲空間的不同物理位置處。哈佛結構是一種將程序指令存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分開設置的存儲器結構，即ROM和RAM位于不同的存儲空間。51系列單片機屬于這種結構。（8）80C51片內低128B RAM區(qū)按功能可分為哪幾個組成部分？各部分的主要特點是什么？提示（1）工作寄存器組（00H1FH）這是一個用寄存

4、器直接尋址的區(qū)域，內部數(shù)據(jù)RAM區(qū)的031，共32個單元。它是4個通用工作寄存器組，每個組包含8個8位寄存器，編號為R0R7。（2）可位尋址RAM區(qū)（20H2FH）16個字節(jié)單元，共包含128位，這16個字節(jié)單元既可以進行字節(jié)尋址，又可以實現(xiàn)位尋址。主要用于位尋址。（3）通用的RAM區(qū)（30H7FH）用于設置堆棧、存儲數(shù)據(jù)（9）什么是復位？單片機復位方式有哪幾種？復位條件是什么？單片機在開機和死機時需要復位，以便使各功能部件處于一個確定的初始狀態(tài)開始工作。復位可以由兩種方式產生，即上電復位方式和按鍵復位方式。復位的條件是，在RST引腳端出現(xiàn)滿足復位時間要求的高電平狀態(tài)，該時間等于系統(tǒng)時鐘振蕩周

5、期建立時間再加2個機器周期時間（一般不小于10ms）（12）80C51中哪個并行I/O口存在漏極開路問題？此時沒有外接上拉電阻會有何問題？P3334 P0口P0口工作在通用I/O口方式時，上拉場效應管V2將處于截止狀態(tài)，由此會產生漏極開路現(xiàn)象，此時若沒有外接上拉電阻會造成P0口引腳的電平狀態(tài)不確定。（13） 簡述利用Proteus進行匯編程序的仿真開發(fā)過程。電路原理圖設計匯編程序設計匯編程序編譯仿真運行調試（14） 七段LED數(shù)碼管的工作原理是什么？簡述數(shù)碼管靜態(tài)顯示與動態(tài)顯示的特點及實現(xiàn)方法7段數(shù)碼管一般由8個發(fā)光二極管組成，其中由7個細長的發(fā)光二極管組成數(shù)字顯示，另外一個圓形的發(fā)光二極管顯

6、示小數(shù)點。當發(fā)光二極管導通時，相應的一個點或一個筆畫發(fā)光。控制相應的二極管導通，就能顯示出各種字符靜態(tài)顯示采用CPU單獨控制顯示的做法，即將被顯示字符的段碼值送入相應I/O口的鎖存器中就能使數(shù)碼管恒定顯示，每位顯示字符的段碼值只需CPU輸出一次即可。優(yōu)點是電路簡單，數(shù)碼管顯示亮度穩(wěn)定。但該方法占用I/O口資源較多。動態(tài)顯示接口是將n個七段數(shù)碼管的相同段碼引腳并聯(lián)起來接在一位I/O口線上，每個數(shù)碼管的位碼引腳則分別由一位I/O口線控制。動態(tài)顯示接口的特點是占用I/O口資源較少，但占用CPU機時較多。（15） 中斷、中斷源、中斷優(yōu)先級和中斷嵌套的概念。中斷：在突發(fā)事件到來時先中止當前正在進行的工作

7、，轉而去處理突發(fā)事件。待處理完成后，再返回到原先被中止的工作處繼續(xù)進行隨后的工作。中斷源指向中斷管理系統(tǒng)能夠處理的突發(fā)事件。中斷嵌套是在中斷服務過程中執(zhí)行更高級別的中斷服務稱。中斷優(yōu)先級指在實際應用系統(tǒng)中在有多個中斷源，為使系統(tǒng)能及時響應并處理發(fā)生的所有中斷，系統(tǒng)根據(jù)引起中斷事件的重要性和緊迫程度，硬件將中斷源分為若干個級別，稱作中斷優(yōu)先級。（16）簡述51單片機各種中斷源的中斷請求原理/INT0和/INT1：若該引腳處為低電平信號，則經過非門轉換后可使中斷請求標志位IE0或IE1硬件置1。若該引腳處為負跳變脈沖信號，則經過施密特觸發(fā)器轉換后也可使IE0或IE1硬件置1。IE0或IE1置1表示

8、有/INT0或/INT1中斷請求發(fā)生； T0和T1：當T0或T1中累加注入的脈沖信號被充滿溢出后，可使中斷請求標志位TF0或TF1硬件置1。TF0或TF1置1表示有T0或T1中斷請求發(fā)生； TX和RX：若來自引腳RXD的一幀數(shù)據(jù)被送入SBUF接收單元后，可使中斷請求標志位RI硬件置1。若來自SBUF發(fā)送單元的一幀數(shù)據(jù)經過輸出門發(fā)送完畢后，也可使中斷請求標志位TI硬件置1。RI或TI置1表示有TX或RX中斷請求發(fā)生（18） 怎樣理解51單片機的定時器和計數(shù)器的實質都是計數(shù)器，差別僅在于脈沖信號的來源不同 其主要原因是，定時器中用于計數(shù)累加的脈沖來自系統(tǒng)的時鐘分頻脈沖，由于其脈沖的周期是固定的，故

9、計數(shù)結果也可用作定時；而計數(shù)器中用于計數(shù)累加的脈沖是來自引腳上的外部脈沖，因脈沖周期不確定故不能用于定時。（19）80C51內部有幾個定時/計數(shù)器？結構組成中的TH0、TL0、TH1和TL1與定時/計數(shù)器是什么關系？字節(jié)地址是什么？ p11451單片機有2個16位的定時/計數(shù)器T0和T1，其中T0由2個8位的寄存器TH0和TL0組成，字節(jié)地址是8CH和8AH；T1由2個8位的寄存器TH1和TL1組成，字節(jié)地址是8DH和8BH。（20）定時/計數(shù)器溢出得到中斷響應后，TF0或TF1標志需要采用什么辦法予以撤銷定時/計數(shù)器的中斷請求被響應后，系統(tǒng)可自動使TF0和TF1硬件清0，從而撤銷定時/計數(shù)器

10、的中斷請求。（21） 串行通信與并行通信有何不同？它們各有什么特點？一條信息的各位數(shù)據(jù)被同時傳送的通信方式稱為并行通信。并行通信的特點是：各數(shù)據(jù)位同時傳送，傳送速度快、效率高，但有多少數(shù)據(jù)位就需多少根數(shù)據(jù)線，因此傳送成本高，且只適用于近距離（相距數(shù)米）的通信。一條信息的各位數(shù)據(jù)被逐位按順序傳送的通信方式稱為串行通信。串行通信的特點是：數(shù)據(jù)位傳送，傳按位順序進行，最少只需一根傳輸線即可完成，成本低但送速度慢。串行通信的距離可以從幾米到幾千米。（22） 何為異步串行通信？一幀數(shù)據(jù)串由哪些格式位組成？異步串行通信是指通信雙方以一個字符（包括特定附加位）作為數(shù)據(jù)傳輸單位且發(fā)送方傳送字符的間隔時間不一定

11、，具有不規(guī)則數(shù)據(jù)段傳送特性的串行數(shù)據(jù)傳輸。（23） 在中斷允許的前提下，一幀異步串行數(shù)據(jù)被發(fā)送或接收完成后，哪幾個位寄存器將由硬件自動置1？提示發(fā)送或接收完成后，串行發(fā)送中斷請求標志位TI和串行接收中斷請求標志位RI都可由硬件自動置1。（24） 何為總線？與非總線方式相比總線方式有什么優(yōu)點？把具有共性的連接歸并成一組公共連線，就形成了總線。與非總線方式相比總線方式有簡化編程，節(jié)省I/O口線，減少連接線，簡化組成結構，便于外設擴展等優(yōu)點（25）51單片機的外部總線引腳是如何定義的？怎樣實現(xiàn)P0口的地址/數(shù)據(jù)復用功能？P0口,作為外部總線的數(shù)據(jù)總線 和 外部地址總線的低8位,是分時復用的.P2口,

12、作為外部總線的地址總線的高8位P3口加四條控制引腳作控制總線工作時先將P0口輸出的低8位地址信息鎖存到接口芯片中，然后再與隨后輸出的8位數(shù)據(jù)一起傳送給外設，從實現(xiàn)P0口地址總線和數(shù)據(jù)總線的復用功能。（26）簡述逐次逼近式模數(shù)轉換的工作原理，ADC0809的轉換精度與哪些因素有關？轉換原理：當模擬量輸入信號（VX）送入比較器后，控制邏輯使內置的DA轉換器輸出模擬電壓VN。根據(jù)VN與VX的比較結果逐位修改N位寄存器中的值直至確定出最低位為止。當控制邏輯發(fā)出轉換結束信號后，N位寄存器的值就是A/D轉換后的數(shù)字量結果。根據(jù)上述原理，ADC0809的轉換精度應該與內置的DA轉換器精度和電壓比較器精度有關

13、。（27） 簡述利用T型電阻網(wǎng)絡進行D/A轉換的工作原理，DAC0832的轉換結果與哪些物理量有關？提示電流形式的D/A轉換的基本原理是利用T型電阻網(wǎng)絡使二進制數(shù)的每1位，產生一個正比于其權值大小的支路電流，而支路電流的總和即為D/A轉換結果。由于T型電阻網(wǎng)絡無論從哪個R-2R節(jié)點看，等效電阻都是R。因此，當參考電壓VREF和電阻R一定時，總電流正比于待轉換的數(shù)字量B。DAC0832是基于T型電阻網(wǎng)絡的D/A轉換器，其轉換結果與上述VREF、B和R有關。（28） 單片機典型應用系統(tǒng)包括哪些組成部分？各部分的功能是什么？基本組成及其功能如下：單片機最小系統(tǒng)由單片機芯片和必要的振蕩電路與復位電路構

14、成。它只能完成單片機的一些基本操作和控制；前向通道是應用系統(tǒng)的輸入通道，通常與現(xiàn)場采集對象相連；后向通道是應用系統(tǒng)的輸出通道，由模擬電路、數(shù)字電路和開關電路等組成，有電流、電壓、開關量和數(shù)字量等輸出形式；人機交互通道是用戶為了對應用系統(tǒng)進行干預以及了解系統(tǒng)運行狀態(tài)所設置的通道。由鍵盤、顯示器和打印機等接口組成；計算機相互通道可解決計算機系統(tǒng)之間的相互通信問題，也是測控系統(tǒng)不可缺少的組成部分。（29）簡述單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)過程，著重指出各階段應實現(xiàn)的目標。項目開發(fā)過程是從任務提出到系統(tǒng)選型、確定、研制直至投入運行的過程，至少包括以下5個環(huán)節(jié)內容：1、總體論證是對項目進行可行性分析，對技術指標進行調查研究，對項目的先進性、可靠性、可維護性、以及性價比進行的綜合評估，可為項目拍板提供決策依據(jù)。2、總體設計是在項目功能和技術指標確定之后進行的工作，主要包括系統(tǒng)功能（任務）的分配、軟硬件任務及相互關系、單片機系統(tǒng)的選型以及調試方案及手段等。總體設計完成后，項目