單片機(jī)原理及應(yīng)用試題(含答案

1、單片機(jī)原理及應(yīng)用一、填空題：（20分）1、微處理器包括兩個(gè)主要部分運(yùn)算器和控制器。2、總線是連接系統(tǒng)中各擴(kuò)展部件的一組公共信號線。按照功能，通常把系統(tǒng)總線分為三組：地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線。3、 89C51單片機(jī)訪問片外程序存儲器時(shí)，所用的控制信號有： ALE、PSEN、 EA，其中ALE用于 低8位地址鎖存控制，PSEN是 片外程序存儲器讀選通控制 信號，EA是 片內(nèi)、片外程序存儲器訪問的控制信號 。4、89C51單片機(jī)訪問片外數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，所用的控制信號有 _ALE_、_WR、 RD。5、CPU訪問片內(nèi)、片外ROM指令用 MOVC,訪問片外RAM指令用MOVX， 訪問片內(nèi)RAM指令用M

2、OV。6、定時(shí)器共有兩個(gè)控制字，由軟件寫入 TMOD和TCON兩個(gè)8位寄存器，用 來設(shè)置T0或T1的操作模式和控制功能。7、中斷處理過程可分為三個(gè)階段 中斷響應(yīng)、中斷處理、中斷返回。&復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，其主要功能是把 PC初始化為0000H。復(fù)位操 作有上電自動復(fù)位 和 按鍵手動復(fù)位 兩種方式。9、 89C51的P0 口除作為一般I/O 口使用外，還可作為低8位地址使用。當(dāng)系 統(tǒng)擴(kuò)展片外EPROM和RAM時(shí)，由P2 口輸出 高8位地址。10、89C51中斷系統(tǒng)的五個(gè)中斷源為 外中斷0、 外中斷1、 定時(shí)器0溢 出中斷、 定時(shí)器1溢出中斷、 串行口中斷 。11、89C51單片機(jī)的

3、尋址方式通常指對皿操作數(shù)進(jìn)行尋址。二、簡答題：（30分）1、80C51單片機(jī)的EA信號有何功能？在使用8031時(shí)，EA信號引腳應(yīng)如何處 理？答：EA引腳為外部程序存儲器地址允許輸入端/固化編程電壓輸入端。（2 分） 當(dāng) EA 引腳接高電平時(shí)， CPU 只訪問片內(nèi) EPROM/ROM 并執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中 的指令（1分），但當(dāng)PC的值超過OFFFH時(shí)，將自動執(zhí)行片外程序存儲器中的內(nèi)容（ 1 分）。當(dāng) EA 引腳接低電平時(shí)， CPU 只訪問外部 EPROM/ROM 中的內(nèi)容，而不管是 否有片內(nèi)程序存儲器（ 1 分）。在使用 8O31 時(shí)， EA 信號引腳應(yīng)接地（ 1 分）。2、89C51內(nèi)部RA

4、M低128B單元劃分為哪三個(gè)主要部分？各部分主要功能是 什么？答：89C51內(nèi)部RAM低128B單元劃分為三個(gè)主要部分：00H-仆H地址安排 為四組工作寄存器區(qū)（1分），每組有8個(gè)工作寄存器（R0-R7），共占32個(gè)單元（1 分）。工作寄存器區(qū)后的16B單元（20H-2FH）（ 1分），可用位尋址方式訪問其各位（ 1 分）， 30H-7FH 為用戶 RAM 區(qū)（ 2 分）。3、89C51 定時(shí)器有幾種工作模式，各有何區(qū)別？答： 89C51 定時(shí)器有 0、 1、 2、 3四種工作模式。 （2分）定時(shí)器在工作模式 0 時(shí)為 13位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（1分），定時(shí)器在工作模式 1時(shí)為16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器

5、（1 分），定時(shí)器在工作模式 2時(shí)為 8位可重裝定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器（ 1 分），定時(shí)器在工作模 式3時(shí)具有第二輸入和輸出功能，定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0有工作模式 3，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 1 無工作模式 3（ 1 分）。4、如何簡捷判斷 89C51 正在工作？答： 89C51 上電復(fù)位后（1 分），可用示波器檢查 ALE 引腳是否有振蕩頻率 1/6 的正脈沖輸出（ 2 分），同時(shí)檢查 PSEN 是否有脈沖輸出（ 2 分），判斷單片機(jī)是否 正常工作（ 1 分）。5、程序狀態(tài)寄存器PSW的作用是什么，常用標(biāo)志有哪些位？作用是什么？答：程序狀態(tài)寄存器PSW的作用是指明程序運(yùn)行后的狀態(tài)，常用標(biāo)志有CY、AC、F0

6、、RS1、RS0、OV和P位（1分）。CY進(jìn)位標(biāo)志位，當(dāng)有進(jìn)位或借位時(shí) CY 為1（ 1分）;AC輔助進(jìn)位標(biāo)志位，低4位向高4位有進(jìn)位或借位時(shí)AC為1（ 1分）； RS1、RS0工作寄存器組選擇控制位（1分）；OV溢出標(biāo)志位，如有溢出置 1（ 1分） ; F0為用戶標(biāo)志位，P位是奇偶校驗(yàn)位，始終跟蹤累加器A中1的個(gè)數(shù)（1分）。三、程序分析： （10 分）設(shè)位累加器CY的原值為1, P1 口的內(nèi)容為0A3H，P3 口的內(nèi)容為6DH，執(zhí)行 完下列程序段后，寫出每一條指令執(zhí)行后的結(jié)果以及最終 CY、P1 口、P3 口的內(nèi)容。MOV P1.3,C(P1.3) =1（ 1 分）MOV P1.4,C(P1

7、.4)=1（ 1 分）MOV C,P1.6(C)=0（ 1 分）MOV P3.6,C(P3.6)=0（ 1 分）MOV C,P1.0(C)=1（ 1 分）MOV P3.4,C(P3.4)=1（ 1 分）(P1)=BBH（ 1 分）(P3)=3DH（ 1 分）(C)=1（ 1 分）四、編程題（ 15 分）1、已知R1，R2中存有一個(gè)16位的二進(jìn)制數(shù)，高位在 R1中，低位在R2中編程將其乘 2，并存回原處。（7 分）解： MOVA，R2（ 1 分）RLA（ 1 分）MOVR2，A（ 1 分）MOVA，R1（ 1 分）RLCA（ 1 分）MOVR1，A（ 1 分）END（ 1 分）2、對于 8051

8、 單片機(jī)，以下幾種中斷優(yōu)先級的設(shè)置是否可能？若可能，則應(yīng)如 何設(shè)置相關(guān)寄存器？否則，簡述不可能的理由。 （8 分）1）定時(shí)器 0，定時(shí)器 1，外中斷 0，外中斷 1，串行口中斷答：可以（1 分），設(shè)置 IP=00001010B=0AH（ 1 分）。2）外中斷 0，外中斷 1，串行口中斷，定時(shí)器 0 溢出中斷，定時(shí)器 1 溢出中斷答：可以（1 分），設(shè)置 IP=00010101B=15H （1 分）。3）外中斷0,外中斷1,定時(shí)器0溢出中斷，串行口中斷，定時(shí)器1溢出中斷 答:不可以（1 分），因?yàn)镽X/TX級別最低，可設(shè)為高優(yōu)先級，而T0高于INT1（1 分）。4）外中斷0,定時(shí)器1溢出中斷，定

9、時(shí)器0溢出中斷，外中斷1,串行口中斷答：可以（1 分），設(shè)置 IP=00001001B=09H（ 1 分）。五、解：根據(jù)題意可得：機(jī)器周期 T=1/ fosc=1/- 6 =1us （ 3分）12 心06定時(shí)計(jì)數(shù)器 T0 的初值為 0.1 X 10-3=（213-X） X 1/（6 X 106） X 12 （2 分）X=E018H （1分）TL0= E0 H TH0=18H（1 分）所以T0的初值為E018H （1分），最大定時(shí)時(shí)間為8.192ms。（2分）一、填空題 （30分）每空1.5分1、 89C51單片機(jī)有普林斯頓存儲結(jié)構(gòu) 、哈佛存儲結(jié)構(gòu)兩種存儲結(jié)構(gòu)，其的存儲空間在物理結(jié)構(gòu)上分為片內(nèi)數(shù)

10、據(jù)存儲器空間、片外數(shù)據(jù)存儲器空間、片內(nèi)程序存儲器空間、片外程序存儲器空間。2、 單片機(jī)中的 DPTR （數(shù)據(jù)指針） 是一個(gè)16位的特殊功能寄存器。3、89C51單片機(jī)內(nèi)部有2個(gè)定時(shí)器計(jì)數(shù)器，它們具有 定時(shí)和計(jì)數(shù)功能。4、在單片機(jī)中 乘法 指令和 除法 指令為僅有的兩條四周期指令。5、89C51上電復(fù)位后，RS1=1，RS0=0,則CPU自動選擇第_0_組為當(dāng)前工作 寄存器組。6、NOP （空指令）指令常用來產(chǎn)生一個(gè)機(jī)器周期的延遲。7、 匯編語言是用、符號和一等表示指令的程序語言。&提高CPU效率的一個(gè)有效途徑是采用中斷方式 。9、PSW是一個(gè)8位特殊功能寄存器，它的各位包含了程序執(zhí)行后

11、的狀態(tài)信息。 其中，CY是進(jìn)位標(biāo)志位，在執(zhí)行加法運(yùn)算指令時(shí)，如果運(yùn)算結(jié)果最高為向前有 進(jìn)位，CY位由硬件自動置 丄;OV為 溢出標(biāo)志位，當(dāng)進(jìn)行補(bǔ)碼運(yùn)算時(shí)，如有溢 出，貝U OV位由硬件自動置丄，無溢出時(shí)，ov=o。二、簡答題 （30分）1、 簡述單片機(jī)定時(shí)器的工作模式及其應(yīng)用。（5分）答：單片機(jī)定時(shí)器共有四種工作模式，分別是模式 0、模式1模式2、模式3。（1分），模式0對應(yīng)的是一個(gè)13位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（1分）；模式1對應(yīng)的是一個(gè) 16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（1分）；模式2對應(yīng)的定時(shí)常數(shù)自動裝載的 8位的定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器（1分）；模式3適用于T0、T1被拆成兩個(gè)獨(dú)立的8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（1分）。

12、2、已知外接晶振的頻率為 6MHZ，計(jì)算單片機(jī)的振蕩周期、時(shí)鐘周期、機(jī)器 周期以及最長指令周期和最短指令周期。（5分）1答：振蕩周期=1/晶振頻率=孑=1/6）s=0.167）s （ 1分）6X0時(shí)鐘周期=2漢振蕩周期=1/3As=0.333 As（ 1分）機(jī)器周期=12振蕩周期=2 Js （ 1分）最長指令周期=1機(jī)器周期=2 ls（ 1分）最短指令周期=4機(jī)器周期=8七（1分）3、 89C51單片機(jī)內(nèi)部有哪三種常用的地址指針，它們分別有什么作用？ （ 6 分） 答：89C51單片機(jī)內(nèi)部常用的地址指針有：1）PC程序計(jì)數(shù)器（1分），存放下一條將要從程序存儲器取出的指令（1分）；2）SP堆棧指

13、針（1分），指向堆棧棧頂指針（1分）；3） DPTR數(shù)據(jù)指針（1分），作為外部數(shù)據(jù)存儲器或I/O的地址指針（1分）。4、簡述89C51片內(nèi)RAM低128個(gè)存儲單元的空間分配？ （ 6分）答：89C51片內(nèi)RAM低128個(gè)存儲單元共分為三個(gè)存儲區(qū)：1）寄存器區(qū)，單元地址為00H-仆H共有四組寄存器，每組包括 R0-R7共8個(gè) 存儲單元；（2分）2）位尋址區(qū)，單元地址為 20H-2FH，即可作為一般RAM單元使用；（2分）3）用戶RAM區(qū)，單元地址為 30H-7FH。（2分）5、簡述89C51單片機(jī)的基本組成部分。（8分）答：89C51單片機(jī)的基本組成為：微處理器 CPU（ 1分）；數(shù)據(jù)存儲器（1

14、分）； 程序存儲器（1分）；4個(gè)8位并行I/O端口 P0-P3（ 1分）；兩個(gè)16位的定時(shí)器/計(jì) 數(shù)器（1分）；5個(gè)中斷源的中斷控制系統(tǒng)（1分）；一個(gè)串行I/O 口（ 1分）；片內(nèi)振 蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生電路（ 1 分）。三、已知（30H）=44H，（38H）=80H，（40H）=59H，（48H）=A0H，（R1）=25H，寫出按順序執(zhí)行每條指令后的結(jié)果。 （10分）1 、 MOVA， 30H（A）=44H（ 1 分）2 、 MOVR0， A（R0）=44H（ 1 分）3 、 MOVP1， #0C8H（P1）= C8H（ 1 分）4 、 INCR0（R0）=45H（ 1 分）5 、 ADDA， R

15、0（A）=89H（ 1 分）6 、 MOVDPTR， #3FFEHDPTR=3FFEH（ 1 分）7 、 INCDPTRDPTR=3FFFH（ 1 分）8 、 INCDPTRDPTR=4000H（ 1 分）9 、 ORLA， 38H（A）=09H（ 1 分）10、 CPLA（A）=F6H（ 1 分）四、閱讀下列程序，并要求完成下列問題。（ 15 分）1、說明程序的功能；（5分）2、試修改程序，使片內(nèi) RAM 中 40H 到 30H 的內(nèi)容均為 0。（10分）MOV R2， #0CHMOV R0， #40HMOV A， #0D0HLOOP： MOV R0， ADEC R0DJNZR2， LOOP

16、DONE：答：1、程序的功能：將從40H開始的12個(gè)單元內(nèi)容都置為DOH。（5分） 2、改寫的程序?yàn)椋篗OVR2， #10H（ 2分）MOVR0， #40H（ 1分）CLRA（ 2分）LOOP： MOVR0，A（ 1分）DECR0（ 2分）DJNZR2，LOOP（ 1分）DONE：（ 1分）五、單片機(jī)8031的時(shí)鐘頻率為6 MHz，若要求定時(shí)器定時(shí)0.2ms定時(shí)器工作 在模式 0、模式 1、模式 2時(shí)其定時(shí)初值各應(yīng)是多少？（ 15分）答：模式0:定時(shí)計(jì)數(shù)器初值為0.2X 10-3=（213-X） X 1/（6X 106） X 12X=8092D=1F9CHTL0= 1CH TH0=FCH（ 5

17、 分）模式 1： 定時(shí)計(jì)數(shù)器初值為0.2X10-3=（216-X） X 1/（6X106） X12X=65436D=FF9CHTL0= 9CH TH0=FFH（5分）模式 2 ： 定時(shí)計(jì)數(shù)器初值為 0.2X10-3=（28-X） X1/（6X106） X12X=156D=9CHTL0= 9CH TH0=9CH（ 5 分）1.8051 響應(yīng)中斷的條件是什么？ 有中斷源發(fā)出中斷請求 中斷總允許位 EA=1 申請中斷的中斷允許位位 1 無同級或更高級中斷正在服務(wù) 當(dāng)前的指令周期已經(jīng)結(jié)束 若現(xiàn)行指令為 RETI 或者是訪問 IE 或 IP 指令時(shí)， 該指令以及緊接著的另一 條指令執(zhí)行完。2定時(shí)器有幾種

18、工作模式，各有何區(qū)別？有四種工作模式，其中模式 0是 13位方式；模式 1是16位方式；模式 2是 8 位方式，并且可以自動重新裝載計(jì)數(shù)初值；模式 3 是把 16 位的定時(shí)計(jì)數(shù)器分成兩 個(gè)單獨(dú)的 8 位方式來使用。3如何簡捷判斷 8051 正在工作？答：簡捷判斷 8051 一般有以下幾種方法：1) 檢查振蕩電路是否正常工作，可用示波器查看 XTAL2 端是否有脈沖信號輸 出。2) 可用示波器查看 ALE 端是否有脈沖信號輸出，如有脈沖信號輸出則說明 8051 基本上工作正常。3) 可用示波器查看 PSEN 端是否有脈沖信號輸出，如有脈沖信號輸出則說明 8051 基本上工作正常。4單片機(jī)的基本結(jié)

19、構(gòu)包括那些？答：單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)包括：一個(gè) 8 位的微處理器 (CPU)、128B/256B 片內(nèi)數(shù) 據(jù)存儲器、4K/8K片內(nèi)程序存儲器、四個(gè)8位并行I/O接口 P0-P3 2/3個(gè)16位定 時(shí)計(jì)數(shù)器，五個(gè)中斷源的中斷控制系統(tǒng)、一個(gè)全雙工 UART 串行接口、片內(nèi)振蕩器 和時(shí)鐘產(chǎn)生電路。2述 8051 片內(nèi) RAM 的空間分配？答：分為低128B(00H-7FH)和高128B(80H-FFH)為特殊功能寄存器區(qū)。低 128B(00H-7FH)又分為：00H-1FH 地址安排為四組工作寄存器，每組有 8 個(gè)工作寄存器，共 32 個(gè)單元20H-2FH 為位可尋址區(qū)域，對應(yīng)的位地址為： 00H-7F

20、H30H-7FH為堆棧和數(shù)據(jù)緩沖區(qū)3. 8051單片機(jī)的EA信號有何功能？在使用8031時(shí)，EA信號引腳如何處理？ 答：MCS-51的EA信號引腳為外部程序存儲器地址允許輸入端。當(dāng)EA接高電平時(shí)，CPU只訪問片內(nèi)EPROM/ROM并執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令，但當(dāng) PC(程 序計(jì)數(shù)器)的值超過0FFFH時(shí)，將自動轉(zhuǎn)去執(zhí)行片外程序存儲器內(nèi)的程序。相 反，如當(dāng)EA接低電平時(shí)，CPU只訪問片外EPROM/ROM并執(zhí)行外部程序存 儲器中的指令，而不管有無片內(nèi)程序存儲器。對8031單片機(jī)無片內(nèi) EPROM/ROM，需外擴(kuò)EPROM,此時(shí)必須將EA信號引腳接地。4程序狀態(tài)寄存器PSW的作用是什么，常用標(biāo)志

21、有那些位？作用是什么？答：PSW是一個(gè)8位特殊功能寄存器，它的各位包含了程序執(zhí)行后的狀態(tài)信息， 供程序查詢或判別用。各位的含義及作用如下：1) CY(PSW.7)進(jìn)位標(biāo)志位，在執(zhí)行加、減法運(yùn)算后最高位有無進(jìn)位的標(biāo)志 有進(jìn)位或借位為1，否則為0。2) AC (PSW.6)半進(jìn)位標(biāo)志位，在執(zhí)行加、減法運(yùn)算后低 4位向高4位有無 進(jìn)位的標(biāo)志，有進(jìn)位或借位為1，否則為0。3) F0 (PSW.5)用戶標(biāo)志位，用戶可根據(jù)需要來定義此標(biāo)志位，此位的置位 或復(fù)位由用戶進(jìn)行。4) RS0和RS1 (PSW.3和PSW.4):工作寄存器組選擇控制位。這兩個(gè)位可決定選擇哪一組工作寄存器為當(dāng)前工作寄存器組RS1 R

22、S0為：0 0當(dāng)前工作寄存器組為第0組，對應(yīng)片內(nèi)RAM 地址為00H-07HRS1 RS0 為：0 1當(dāng)前工作寄存器組為第1組，對應(yīng)片內(nèi)RAM 地址為 08H-0FHRS1 RS0 為：1 0當(dāng)前工作寄存器組為第2組，對應(yīng)片內(nèi)RAM 地址為10H-17HRS1 RS0 為：1 1當(dāng)前工作寄存器組為第3組，對應(yīng)片內(nèi)RAM 地址為 18H-1FH5) OV (PSW.2) 溢出標(biāo)志位 如有溢出，則 OV=1否則OV=06) PSW.1保留位8051未用8052為F1用戶標(biāo)志7) P (PSW.0) 奇偶校驗(yàn)標(biāo)志位 每條指令執(zhí)行完后， 該位始終跟蹤指示累加器 A中1的個(gè)數(shù)。如結(jié)果A中有奇數(shù)個(gè)，則置P

23、=1，否則P=0。常用于校驗(yàn)串行通信 中的數(shù)據(jù)傳送是否出錯(cuò)。單片機(jī)外設(shè)交換數(shù)據(jù)時(shí)，程序查詢方式和中斷控制方式有什么不同？ 單片機(jī)與外設(shè)交換數(shù)據(jù)時(shí)，程序查詢方式中，不論是輸入還是輸出，都是以計(jì) 算機(jī)為主動的一方，在交換信息時(shí)， CPU 不能再做別的事情，而是在大部分時(shí)間內(nèi) 處于等待狀態(tài)。 而中斷方式則是外設(shè)主動提出數(shù)據(jù)傳送的請求，CPU 在收到這個(gè)請求以前，執(zhí)行本身的程序，只是在收到外設(shè)希望進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的請求之后，才中斷 原有主程序的執(zhí)行，暫時(shí)去與外設(shè)交換數(shù)據(jù)，中斷方式完全消除了 CPU 在查詢方 式中的等待現(xiàn)象，大大提高了 CPU的工作效率。8051 共有哪些中斷源？對中斷請求如何進(jìn)行控制？8051 共有五個(gè)中斷源：外部中斷 0 請求，外部中斷 1 請求，定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0 溢出中斷請求，定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器