2023年單片機(jī)原理及應(yīng)用復(fù)習(xí)題題目及答案

單片機(jī)原理及應(yīng)用復(fù)習(xí)題１、何謂單片機(jī)？單片機(jī)與一般微型計(jì)算機(jī)相比,具有哪些特點(diǎn)及區(qū)別?答:單片機(jī)是在一塊集成電路上把ＣPU、存儲(chǔ)器、定期器／計(jì)數(shù)器及多種形式的I/O接口集成在一起而構(gòu)成的微型計(jì)算機(jī)。它與通用微型計(jì)算機(jī)相比，具有如下特點(diǎn):(1)單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是分工的,前者為ＲOM,后者為ＲAＭ；(2)采用面向控制的指令系統(tǒng),控制功能強(qiáng)；(３)

多樣化的Ｉ/O接口，多功能的Ｉ／O引腳；（４）產(chǎn)品系列齊全,功能擴(kuò)展性強(qiáng);(５）功能是通用的,像一般微解決機(jī)那樣可廣泛地應(yīng)用在各個(gè)方面。有如下區(qū)別:PC機(jī)和單片機(jī)都是微型機(jī)，是微型計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的兩大分支。PＣ機(jī)以滿(mǎn)足海量高速數(shù)值計(jì)算為主，兼顧控制功能。單片機(jī)以滿(mǎn)足測(cè)控對(duì)象的測(cè)控功能，嵌入式應(yīng)用為主,兼顧數(shù)據(jù)解決能力。2、從應(yīng)用的角度看,單片機(jī)如何分類(lèi)？答:從應(yīng)用的角度,單片機(jī)大體可分為：（1)通用型/專(zhuān)用型。通用型單片機(jī)：不是為某種專(zhuān)門(mén)用途設(shè)計(jì)的，如80C51。專(zhuān)用型單片機(jī):針對(duì)某一類(lèi)產(chǎn)品甚至某一個(gè)產(chǎn)品而設(shè)計(jì)生產(chǎn)的，如ＶCＤ、ＤVD以及PＣ機(jī)聲卡、顯卡中的CPU芯片。專(zhuān)用型單片機(jī)可最大限度地簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu),提高資源運(yùn)用率，減少成本。目前，開(kāi)發(fā)專(zhuān)用型芯片是單片機(jī)發(fā)展的一個(gè)重要分支。（2）總線(xiàn)型/非總線(xiàn)型?？偩€(xiàn)型單片機(jī):有并行地址總線(xiàn)、數(shù)據(jù)總線(xiàn)和控制總線(xiàn)外部引腳，可以用來(lái)并行擴(kuò)展外圍器件。非總線(xiàn)型單片機(jī)：無(wú)并行地址總線(xiàn)、數(shù)據(jù)總線(xiàn)和控制總線(xiàn)外部引腳,小能并行擴(kuò)展外圍器件。將需要的外圍器件及外設(shè)接口集成在單片機(jī)內(nèi),省去原用于并行擴(kuò)展的地址總線(xiàn)、數(shù)據(jù)總線(xiàn)和尢用的控制端線(xiàn),減少了芯片引腳數(shù)和芯片體積。若需要擴(kuò)展時(shí)可通過(guò)串行口擴(kuò)展。（3）CISC/ＲIＳC指令結(jié)卡構(gòu)。CISＣ指令結(jié)構(gòu)：指令復(fù)雜，指令代碼、周期數(shù)不統(tǒng)一，因此指令運(yùn)營(yíng)很難實(shí)現(xiàn)流水線(xiàn)操作,大大阻礙r運(yùn)營(yíng)速度的提高，如ＭCS一51系列單片機(jī)。RISC指令結(jié)構(gòu)：絕大部提成為單周期指令,從而實(shí)現(xiàn)流水線(xiàn)操作，在fosｃ相同的條件下，大大提高了指令運(yùn)營(yíng)的速度,如PIC系列單片機(jī)。(4)ＯＴPRＯＭ型／EPＲOM型／FLaｓhＲOM型單片機(jī)的片內(nèi)ROM形式目前應(yīng)用較廣泛的重要有三種：OTPＲＯM、EPRＯM和FｌaｓhROＭ。OTＰROＭ可由用戶(hù)一次性自行寫(xiě)人，但寫(xiě)入后不能修改，其價(jià)格較低，僅合用于大批量生產(chǎn)的成熟產(chǎn)品。EPROM可由用戶(hù)用專(zhuān)門(mén)的ＥPROM編程器自行寫(xiě)人,修改時(shí)需用強(qiáng)紫外線(xiàn)照射,擦除原有信息，能反復(fù)多次使用。擦寫(xiě)不如FlaｓhＲOＭ不方便，且成本較高,目前也已逐漸淘汰。FｌasｈＲOM是一種新型的電可擦除、非易失性存儲(chǔ)器,使用方便,價(jià)格低廉，可多次擦寫(xiě),近年來(lái)應(yīng)用廣泛。3、舉例說(shuō)明單片機(jī)的重要應(yīng)用領(lǐng)域。答:由于單片機(jī)有許多優(yōu)點(diǎn),因此其應(yīng)用領(lǐng)域之廣,幾乎到了無(wú)孔不入的地步。單片機(jī)應(yīng)用的重要領(lǐng)域有:1）智能化家用電器。各種家用電器普遍采用單片機(jī)智能化控制代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電子線(xiàn)路控制，升級(jí)換代，提高檔次。如洗衣機(jī)、空調(diào)、電視機(jī)、錄像機(jī)、微波爐、電冰箱、電飯煲以及各種視聽(tīng)設(shè)備等。２）辦公自動(dòng)化設(shè)備?，F(xiàn)代辦公室中使用的大量通信和辦公設(shè)備多數(shù)嵌人了單片機(jī)一如打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、繪圖儀、考勤機(jī)、電話(huà)以及通用計(jì)算機(jī)中的鍵盤(pán)譯碼、磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)等。3)商業(yè)營(yíng)銷(xiāo)設(shè)備。在商業(yè)營(yíng)銷(xiāo)系統(tǒng)中已廣泛使用的電子稱(chēng)、收款機(jī)、條形碼閱讀器、ＩC卡刷卡機(jī)、出租車(chē)計(jì)價(jià)器以及倉(cāng)儲(chǔ)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、商場(chǎng)保安系統(tǒng)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、冷凍保險(xiǎn)系統(tǒng)等都采用了單片機(jī)控制。4)工業(yè)自動(dòng)化控制。工業(yè)自動(dòng)化控制是最早采用單片機(jī)控制的領(lǐng)域之一。如各種測(cè)控系統(tǒng)、過(guò)程控制、程序控制、機(jī)電一體化、ＰIC等。在化工、建筑、冶金等各種工業(yè)領(lǐng)域都要用到單片機(jī)控制。５）智能化儀表。采用單片機(jī)的智能化儀表大大提高了儀表的檔次,強(qiáng)化了功能。如數(shù)據(jù)處琿和存儲(chǔ)、故障診斷、聯(lián)網(wǎng)集控等。6）智能化通信產(chǎn)品,最突出的是手機(jī),當(dāng)然手機(jī)內(nèi)的芯片屬專(zhuān)用型單片機(jī)。7)汽車(chē)電子產(chǎn)品?，F(xiàn)代汽車(chē)的集中顯示系統(tǒng)、動(dòng)力監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)、自動(dòng)駕駛系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和運(yùn)營(yíng)監(jiān)視器（黑匣子）等都離不開(kāi)單片機(jī)。8)航空航天系統(tǒng)和圜防軍事、尖端武器等領(lǐng)域。單片機(jī)的應(yīng)用更是不言而喻。單片機(jī)機(jī)應(yīng)用的意義不僅在于它的廣闊范圍及所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益。更重要的意義在于,單片機(jī)的應(yīng)用從主線(xiàn)上改變了控制系統(tǒng)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。以前采用硬件電路實(shí)現(xiàn)的大部分控制功能，正在用單片機(jī)通過(guò)軟件方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。以前自動(dòng)控制中的ＰID調(diào)節(jié),現(xiàn)在可以用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)具有智能化的數(shù)字計(jì)‘算控制、模糊控制和自適應(yīng)控制。這種以軟件取代硬件并能提高系統(tǒng)性能的控制技術(shù)稱(chēng)為微控制技術(shù)。隨著單片機(jī)應(yīng)用的推廣,微控制技術(shù)將不斷發(fā)展完善。4、單片機(jī)系統(tǒng)的硬件重要由哪些功能部件組成？答:單片機(jī)系統(tǒng)的硬件由單片機(jī)芯片和外部設(shè)備組成c單片機(jī)芯片則包含微解決器(CPＵ）、存儲(chǔ)器（存放程序指令或數(shù)據(jù)的RＯＭ、ＲＡM等),輸入／輸出口(I／O口）及其他功能部件如定期/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)等,它們通過(guò)地址總線(xiàn)(AB)、數(shù)據(jù)總線(xiàn)(DＢ)和控制總線(xiàn)(CB）連接起來(lái)。外部設(shè)備即單片機(jī)系統(tǒng)的輸入/輸出設(shè)備,簡(jiǎn)稱(chēng)I/O設(shè)備。輸入設(shè)備是輸入原始數(shù)據(jù)、程序和控制命令的部件，‘如鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、掃描儀、攝像機(jī)等。輸出設(shè)備是輸出計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信息解決的結(jié)果和計(jì)算機(jī)工作狀態(tài)信息的部件,如屏幕顯示器、打印機(jī)、1,ED數(shù)碼管顯示器繪圖儀等。但輸入輸出設(shè)備一般不能與CPU直接相連,而是通過(guò)某種電路完畢尋址、數(shù)據(jù)緩沖、輸入輸出控制、功率驅(qū)動(dòng)、A/D、D/A等功能，這種電路稱(chēng)為I/O接口電路，如8255、815５、8279、080９、08３2等芯片。5、什么叫RＡM?什么叫ＲOＭ？其重要的功能是什么？按寫(xiě)入方式,RＯM可以分為哪幾種?答：按照存儲(chǔ)器存取功能，存儲(chǔ)器可分為隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM和只讀存儲(chǔ)器ROM兩大類(lèi)。RAM(ＲａnｄomAcceｓsMemory，縮寫(xiě)為RＡM)可以隨機(jī)寫(xiě)入或讀出，讀寫(xiě)速度快,讀寫(xiě)方便。缺陷是電源斷電后,被存儲(chǔ)的信息即丟失,RＡM重要用于存放各種數(shù)據(jù)。RＯM(ReadoｎｌyMemorｙ，縮寫(xiě)為ROM)一般用來(lái)存放固定程序和數(shù)據(jù)。其特點(diǎn)是信息寫(xiě)入后，能長(zhǎng)期保存，不會(huì)因斷電而丟失。所謂“只讀",指一般不能寫(xiě)入。當(dāng)然并非完全不能寫(xiě)入，要對(duì)ROＭ寫(xiě)入必須在一定條件下才干完畢寫(xiě)入操作。6、簡(jiǎn)述CPU讀/寫(xiě)存儲(chǔ)器的環(huán)節(jié)過(guò)程。答：１)存儲(chǔ)器的讀操作。例如，若要將存儲(chǔ)器４0H中的內(nèi)容５0H讀出，其過(guò)程如下:①ＣPＵ將地址碼40Ｈ送到地址總線(xiàn)上，經(jīng)存儲(chǔ)器地址譯碼器選通地址為40H的存儲(chǔ)單元:②CＰU發(fā)出“瀆”信號(hào)，存儲(chǔ)器讀／寫(xiě)控制開(kāi)關(guān)將數(shù)據(jù)傳輸方向撥向“讀”；③存儲(chǔ)器將地址為４0H的存儲(chǔ)單元中的內(nèi)容50H送到數(shù)據(jù)總線(xiàn)上;④ＣＰU將數(shù)據(jù)總線(xiàn)上的數(shù)據(jù)５0Ｈ讀人指定的某一寄存器。對(duì)存儲(chǔ)單元的讀操作,不會(huì)破壞其本來(lái)的內(nèi)容。相稱(chēng)于復(fù)制。2)存儲(chǔ)器的寫(xiě)操作。例如,若要將數(shù)據(jù)ABH寫(xiě)入存儲(chǔ)器地址為ＣDH的存儲(chǔ)單元中，其過(guò)程如下:①CPU將地址碼CDH送到地址總線(xiàn)上,經(jīng)存儲(chǔ)器地址譯碼器選通地址為ＣＤH的存儲(chǔ)單元；②CＰU將數(shù)據(jù)ABH送到數(shù)據(jù)總線(xiàn)上；③CＰU發(fā)出“寫(xiě)”信號(hào)，存儲(chǔ)器讀/寫(xiě)控制開(kāi)關(guān)將數(shù)據(jù)傳送方向撥向“寫(xiě)”；④存儲(chǔ)器將數(shù)據(jù)總線(xiàn)上的數(shù)據(jù)ABH送人已被選中的地址為ＣDH的存儲(chǔ)單元中。對(duì)存儲(chǔ)單元的寫(xiě)操作，改變或刷新了其本來(lái)的內(nèi)容,俗稱(chēng)“沖”掉了本來(lái)的內(nèi)容。7、堆棧的功能是什么?有什么操作原則?棧頂?shù)刂啡绾沃甘?答：堆棧是存儲(chǔ)器中的特殊群體。在內(nèi)RAM中專(zhuān)門(mén)辟出一個(gè)連續(xù)存儲(chǔ)區(qū)，用來(lái)暫時(shí)存放子程序斷口地址、中斷斷口地址和其他需要保存的數(shù)據(jù)。堆棧操作無(wú)論是存入或取出數(shù)據(jù)，均只能依次存人或依次取出,不能越位，必須遵循“先進(jìn)后出"、“后進(jìn)先出”的原則。堆棧指針SP指出棧頂存儲(chǔ)單元的地址。8、什么叫匯編語(yǔ)言?有什么特點(diǎn)?答:匯編語(yǔ)言是用助記符替代機(jī)器語(yǔ)言中的操作碼，用16進(jìn)制數(shù)替代二進(jìn)制代碼。特點(diǎn)是比較直觀,易于記憶和檢查,可讀性較好。但是計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí)，必須將匯編語(yǔ)言翻譯成機(jī)器語(yǔ)言,不同的微解決器有不同的匯編語(yǔ)言。９、什么叫尋址方式?有哪7種尋址方式？答:尋址方式:尋址方式就是尋找指令中操作數(shù)或操作數(shù)所在地址的方式。也就是如何找到存放操作數(shù)的地址,把操作數(shù)提取出來(lái)的方法。立即尋址,直接尋址,寄存器間接尋址，寄存器尋址，基址加變址寄存器尋址，相對(duì)尋址,位尋址。１０、80C51系列單片機(jī)重要由哪幾部分組成？8９S5１/5２內(nèi)存多大？答：8０C5１系列單片機(jī)重要由中央解決器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、程序存儲(chǔ)器、定期／計(jì)數(shù)器、并行Ｉ/O口、串行口、時(shí)鐘電路、中斷系統(tǒng)幾部分組成。８9S51數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（內(nèi)部RAM）有２5６字節(jié)（只能用前128個(gè)，后128個(gè)被專(zhuān)用寄存器占用）,８９S52數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(內(nèi)部RAM)有2５6字節(jié)，89S5１程序存儲(chǔ)器(內(nèi)部ＲOＭ）有4KB閃存，89S52程序存儲(chǔ)器（內(nèi)部ROM）有8KB閃存。注:8bit=1Byte（字節(jié)）,1024Byｔｅ=1KＢ。11、５１單片機(jī)的存儲(chǔ)空間分為哪幾部分?它們的尋址范圍是多少?答:分為程序存儲(chǔ)空間、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間、片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，尋址范圍分別為：6４ＫB,２56B,64ＫB。1２、傳送類(lèi)指令中有MOＶ、MOVX、MＯVC助記符形式,它們區(qū)別是什么？80C51單片機(jī)指令MOV、MＯＶX、MOＶＣ的源操作數(shù)的最大地址分別為多少？答：MOV是訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)RＡM和寄存器FSＲ,ＭＯVＣ是訪(fǎng)問(wèn)RＯＭ,ＭOVX是訪(fǎng)問(wèn)外RＡＭ;ＦFH,ＦFＦFH,FFFFH。13、已知指令A(yù)JＭP?addr11的機(jī)器碼為4１H和ＦFH，指令所在的地址為０810H,求該轉(zhuǎn)移指令的目的地址。答:０AＦFH（轉(zhuǎn)移地址＝PC的高5位00001＋操作碼高３位010+操作數(shù)8位FFＨ)。14、編寫(xiě)一段程序,把內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器30H~４FH中的內(nèi)容傳送到外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器2023H開(kāi)始的單元中。答:參考程序： ＯRG0000H??? MOＶDＰTＲ,#２02３H?? ?ＭOＶR0,#3０HＭOＶR2,#32H? ?LＯOP：?MOVＸＡ,@Ｒ０ ? ?MＯV@DPTＲ,A? ? INCＤPＴR?? ???INCR0? ? ＤJNZR2,LＯOP??? ??SJMP＄１5、什么是中斷?5１單片機(jī)有哪幾個(gè)中斷源？各自相應(yīng)的中斷入口地址是什么?中斷入口地址與中斷服務(wù)子程序入口地址有區(qū)別嗎?答:中斷是指ＣPU暫時(shí)中止其正在執(zhí)行的程序,轉(zhuǎn)去執(zhí)行請(qǐng)求中斷的那個(gè)外圍設(shè)備或事件的服務(wù)程序，等解決完后再返回執(zhí)行本來(lái)中止的程序。51單片機(jī)有５個(gè)中斷源,其中斷源與中斷入口地址分別為： ?０003H? ?0００BＨ ０013H ??001BH串行口? ０02３Ｈ中斷入口地址與中斷服務(wù)子程序的入口地址是有區(qū)別的，中斷入口地址如上，而中斷服務(wù)子程序的入口地址就是中斷服務(wù)子程序名稱(chēng)所在的地址即中斷服務(wù)子程序第一句所在的地址。1６、若ｆosc=6MHZ，最大定期為多少？規(guī)定T1定期10ｍｓ,選擇方式0，裝入時(shí)間初值后Ｔ1計(jì)數(shù)器自啟動(dòng)。計(jì)算時(shí)間初值Ｘ＝？并填入TMOD、TCON和TH１、TＬ1的值?答：１31.072mｓ，x=3１９2＝c７8h,th１＝63h，tｌ１＝１8h，ｔmod=００ｈ,tcon＝40h。17、何為并行通信、串行通信？其中串行通信的兩種基本形式是什么？請(qǐng)敘述各自原理。何為波特率?答:并行通信:是指數(shù)據(jù)的各位同時(shí)進(jìn)行傳送的通信方式。串行通信:是指數(shù)據(jù)一位一位順序傳送的通信方式。串行通信的兩種基本形式:同步通信和異步通信。異步通信所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀格式是由1個(gè)起始位、1～9個(gè)數(shù)據(jù)位、1~２個(gè)停止位組成，依靠起始位和停止位保持同步；同步所傳輸數(shù)據(jù)幀格式是由多個(gè)字節(jié)組成的一個(gè)幀，每個(gè)幀都有兩個(gè)（或一個(gè))同步字符作為起始位以觸發(fā)同步時(shí)鐘開(kāi)始發(fā)送或接受數(shù)據(jù)。波特率是指每秒鐘