單片機(jī)試題及答案

1、單片機(jī)原理與接口技術(shù)習(xí)題答案習(xí)題與思考題11-1微型計(jì)算機(jī)通常由哪些部分組成？各有哪些功能？答：微型計(jì)算機(jī)通常由控制器、運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口電路、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備組成?？刂破鞯墓δ苁秦?fù)責(zé)從內(nèi)部存儲(chǔ)器中取出指令并對(duì)指令進(jìn)行分析、判斷、并根據(jù)指令發(fā)出控制信號(hào)，使計(jì)算機(jī)有條不紊的協(xié)調(diào)工作；運(yùn)算器主要完成算數(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算；存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)；輸入/輸出接口電路完成CPU與外設(shè)之間相連；輸入和輸出設(shè)備用于和計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息交流的輸入和輸出。1-2單片微型計(jì)算機(jī)與一般微型計(jì)算機(jī)相比較有哪些區(qū)別？有哪些特點(diǎn)？答：與通用微型計(jì)算機(jī)相比，單片機(jī)的硬件上，具有嚴(yán)格分工的存儲(chǔ)器ROM和RAM和I/

2、O端口引腳具有復(fù)用功能；軟件上，采用面向控制的指令系統(tǒng)和硬件功能具有廣泛的通用性，以及品種規(guī)格的系列化。單片機(jī)還具備體積小、價(jià)格低、性能強(qiáng)大、速度快、用途廣、靈活性強(qiáng)、可靠性高等特點(diǎn)。1-3簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)的工作過程。答：計(jì)算機(jī)的工作是由微處理器以一定的時(shí)序來不斷的取指令、指令譯碼和執(zhí)行指令的過程。1-4單片機(jī)的幾個(gè)重要指標(biāo)的定義。答：?jiǎn)纹瑱C(jī)的重要指標(biāo)包括位數(shù)、存儲(chǔ)器、I/O口、速度、工作電壓、功耗和溫度。1-5單片微型計(jì)算機(jī)主要應(yīng)用在哪些方面？答：?jiǎn)纹瑱C(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域有智能化產(chǎn)品、智能化儀表、智能化測(cè)控系統(tǒng)、智能化接口等方面。1-6為什么說單片微型計(jì)算機(jī)有較高的性能價(jià)格比和抗干擾能力？答：因?yàn)閱纹?/p>

3、微型計(jì)算機(jī)主要面向特定應(yīng)用而設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)者在硬件和軟件上都高效率地設(shè)計(jì)，量體裁衣、去除冗余，力爭(zhēng)在同樣的硅片面積上實(shí)現(xiàn)更高的性能，具備較高的性能、價(jià)格比；單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)中的軟件一般都固化在存儲(chǔ)器芯片或單片機(jī)本身中，而不是存貯于磁盤等載體中，另外單片機(jī)體積小，可以放入屏蔽設(shè)備中，從而使其具有較高的抗干擾能力。1-7簡(jiǎn)述單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)的定義和特點(diǎn)。答：?jiǎn)纹瑱C(jī)嵌入式系統(tǒng)是嵌入到對(duì)象體系中的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；其特點(diǎn)是面向特定應(yīng)用、與各個(gè)行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合、硬件和軟件高效率、軟件固化在存儲(chǔ)器芯片或單片機(jī)本身和不具備自舉開發(fā)能力。習(xí)題與思考題22-1MCS-51單片機(jī)內(nèi)部包含哪些主要功能部件？它們的作用

4、是什么？答：MCS-51單片機(jī)在一塊芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、多功能I/O口和中斷控制等基本功能部件。單片機(jī)的核心部分是CPU，CPU是單片機(jī)的大腦和心臟。程序存儲(chǔ)器用于存放編好的程序或表格常數(shù)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用于存放中間運(yùn)算結(jié)果、數(shù)據(jù)暫存和緩沖、標(biāo)志位等。定時(shí)/計(jì)數(shù)器實(shí)質(zhì)上是加法計(jì)數(shù)器，當(dāng)它對(duì)具有固定時(shí)間間隔的內(nèi)部機(jī)器周期進(jìn)行計(jì)數(shù)時(shí)，它是定時(shí)器；當(dāng)它對(duì)外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)時(shí)，它是計(jì)數(shù)器。I/O接口的主要功能包括：緩沖與鎖存數(shù)據(jù)、地址譯碼、信息格式轉(zhuǎn)換、傳遞狀態(tài)（外設(shè)狀態(tài)）和發(fā)布命令等。中斷控制可以解決CPU與外設(shè)之間速度匹配的問題，使單片機(jī)可以及時(shí)處理系統(tǒng)中許多隨機(jī)的參數(shù)和信

5、息，同時(shí)，它也提高了其處理故障與應(yīng)變能力的能力。2-2MCS-51單片機(jī)的核心器件是什么？它由哪些部分組成？各部分的主要功能是什么？答：?jiǎn)纹瑱C(jī)的核心部分是CPU，可以說CPU是單片機(jī)的大腦和心臟。它由運(yùn)算器、控制器和布爾（位）處理器組成。運(yùn)算器是用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯操作的執(zhí)行部件?？刂破魇荂PU的大腦中樞，它的功能是逐條對(duì)指令進(jìn)行譯碼，并通過定時(shí)和控制電路在規(guī)定的時(shí)刻發(fā)出各種操作所需的內(nèi)部和外部控制信號(hào)，協(xié)調(diào)各部分的工作，完成指令規(guī)定的操作。2-3MCS-51單片機(jī)的EA、ALE和PSEN端的功能是什么？答：ALEALE為地址鎖存允許信號(hào)，在訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，ALE用來鎖存P0送出的低

6、8位地址信號(hào)。PSEN外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。當(dāng)訪問外部ROM時(shí)，PSEN產(chǎn)生負(fù)脈沖作為外部ROM的選通信號(hào)；在訪問外部RAM或片內(nèi)ROM時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生有效的PSEN信號(hào)。PSEN可驅(qū)動(dòng)8個(gè)LSTTL門輸入端。EA訪問外部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。對(duì)8051和8751,它們的片內(nèi)有4KB的程序存儲(chǔ)器。當(dāng)EA為高電平時(shí)，CPU訪問程序存儲(chǔ)器有兩種情況：一是訪問的地址空間在04K范圍內(nèi)，CPU訪問片內(nèi)程序存儲(chǔ)器；二是訪問的地址超出4K時(shí)，CPU將自動(dòng)執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器的程序。對(duì)于8031,EA必須接地，只能訪問外部ROM。2-4程序計(jì)數(shù)器（PC）有多少位？它的主要功能是什么？答：程序計(jì)數(shù)器有16位，它

7、的功能和一般微型計(jì)算機(jī)的相同，用來存放下一條要執(zhí)行的指令的地址。當(dāng)按照PC所指的地址從存儲(chǔ)器中取出一條指令后，PC會(huì)自動(dòng)加l,即指向下一條指令。2-5簡(jiǎn)述MCS-51單片機(jī)片內(nèi)RAM區(qū)地址空間的分配特點(diǎn)。答：片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分為工作寄存器區(qū)、位尋址區(qū)和數(shù)據(jù)緩沖器區(qū)等3個(gè)區(qū)域。工作寄存器使用內(nèi)部RAM中地址為00H1FH的32個(gè)單元，并分成4個(gè)工作寄存器組，每個(gè)組有8個(gè)工作寄存器，名稱為R0R7。對(duì)于內(nèi)部RAM中地址為20H2FH的16個(gè)單元，CPU不僅具有字節(jié)尋址功能，而且還具有位尋址功能。這16個(gè)單元共128位，每一位都賦予1個(gè)位地址，位地址范圍是00H7FH。30H7FH是數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，即用戶

8、RAM區(qū)，共80個(gè)單元。2-6MCS-51單片機(jī)如何實(shí)現(xiàn)工作寄存器組R0R7的選擇？答：每個(gè)工作寄存器組都可被選為CPU的當(dāng)前工作寄存器，用戶可以通過改變程序狀態(tài)字寄存器（PSW）中的RS1、RS0兩位來任選一個(gè)寄存器組為當(dāng)前工作寄存器。RS1RS0寄存器組R0R1R2R3R4R5R6R7000組00H01H02H03H04H05H06H07H011組08H09H0AH0BH0CH0DH0EH0FH102組10H11H12H13H14H15H16H17H113組18H19H1AH1BH1CH1DH1EH1FH2-7單片機(jī)復(fù)位后，各特殊功能寄存器中的初始化狀態(tài)是什么?答:特殊功能寄存器初始狀態(tài)特

9、殊功能寄存器初始狀態(tài)ACC00HTMOD00HPC0000HTCON00HPSW00HTL000HSP07HTH000HDPTR0000HTL100HP0P30FFHTH100HIPxx000000BB00HIE0X000000BSCON00HPCON0xxx0000BSBUF不定2-8MCS-51單片機(jī)的21個(gè)特殊功能寄存器中，哪些具有位尋址能力?答：MCS-51單片機(jī)中的程序狀態(tài)字寄存器（PSW）,B寄存器，累加器（ACC）,端口P0P3,控制寄存器中用于中斷控制的中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器（IP）和中斷允許控制寄存器（IE）,用于設(shè)置定時(shí)/計(jì)數(shù)器和串行口工作方式的定時(shí)/計(jì)數(shù)器控制寄存器（TCO

10、N）、串行口控制寄存器（SCON）具有位尋址能力。2-9程序狀態(tài)字寄存器（PSW）的作用是什么？答：PSW寄存器是8位寄存器，用做程序運(yùn)行狀態(tài)的標(biāo)志，字節(jié)地址為D0H?？梢赃M(jìn)行位尋址。2-10MCS-51單片機(jī)的P3口具有哪些功能？答：P3口是雙功能口，除了作為準(zhǔn)雙向通用I/O口使用外，每一根口線還具有第二種功能，P3口的各位如不設(shè)定為第二功能則自動(dòng)處于第一功能。P3的第二功能涉及到串行口、外部中斷、定時(shí)器，與特殊功能寄存器有關(guān)。2-11MCS-51單片機(jī)的片外總線是由哪些總線構(gòu)成的？答：P0口的第二功能是在訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，分時(shí)提供低8位地址和8位雙向數(shù)據(jù)總線，這時(shí)先用做地址總線再用做數(shù)據(jù)總

11、線。2-12MCS-51單片機(jī)對(duì)外有幾條專用控制線？答：2-13單片機(jī)時(shí)鐘電路有何用途？起什么作用？答：?jiǎn)纹瑱C(jī)工作是在統(tǒng)一的時(shí)鐘脈沖控制下一拍一拍地進(jìn)行的，這個(gè)脈沖是單片機(jī)控制器中的時(shí)序電路發(fā)出的。單片機(jī)的時(shí)序就是CPU在執(zhí)行指令時(shí)所需控制信號(hào)的時(shí)間順序。為了保證各部件間的同步工作，單片機(jī)內(nèi)部電路應(yīng)在唯一的時(shí)鐘信號(hào)下嚴(yán)格地按時(shí)序進(jìn)行工作。MCS-51系列單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，用于構(gòu)成振蕩器，但要形成時(shí)鐘脈沖，外部還需附加電路。2-14什么是時(shí)鐘周期、狀態(tài)周期、機(jī)器周期和指令周期？當(dāng)單片機(jī)時(shí)鐘頻率為12MHz時(shí)，一個(gè)機(jī)器周期是多少？ALE引腳的輸出頻率是多少？答：時(shí)鐘周期也稱為振蕩周期，定義為時(shí)鐘脈沖頻率（fosc）的倒數(shù)，它是計(jì)算機(jī)中最基本的、最小的時(shí)間單位。時(shí)鐘周期經(jīng)2分頻后成為內(nèi)部的時(shí)鐘信號(hào)，用作單片機(jī)內(nèi)部各功能部件按序協(xié)調(diào)工作的控制信號(hào)，稱為狀態(tài)周期，用S表示。完成一個(gè)基本操作所需要的時(shí)間稱為機(jī)器周期。指令周期是執(zhí)行一條指令所需要的時(shí)間，一般由若干個(gè)機(jī)器周期組成，指令不同，所需要的機(jī)器周期數(shù)也不同。當(dāng)單片機(jī)時(shí)鐘頻率為12MHz時(shí)，一個(gè)機(jī)器周期為1ALE引腳的輸出頻率為2MHz。2-15什么時(shí)候需要復(fù)位操作？對(duì)復(fù)位信號(hào)有何要求？答：復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作。單片機(jī)系統(tǒng)在上電啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)，都需要先復(fù)位。