單片機復(fù)習(xí)題2023

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第1章概述

1、微型計算機尋常由哪些部分組成？單片機的結(jié)構(gòu)組成？單片機與微型計算機的區(qū)別。

2、計算機中的數(shù)制（二進制、十進制、十六進制）、碼制（原碼、補碼）與編碼（ASCII碼、BCD碼）

3、單片機嵌入式系統(tǒng)的概念、特點：單片機嵌入式系統(tǒng)是嵌入到對象體系中的專用計算機系統(tǒng)；其特點是面向特定應(yīng)用、與各個行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合、硬件和軟件高效率、軟件固化在存儲器芯片或單片機本身和不具備自舉開發(fā)能力。

4、單片機的幾個重要指標(biāo)：位數(shù)、存儲器、I/O口、速度、工作電壓、功耗和溫度。

5、單片微型計算機主要應(yīng)用在哪些方面：有智能化產(chǎn)品、智能化儀表、智能化測控系統(tǒng)、智能化接口等方面

第2章MCS-51單片機硬件結(jié)構(gòu)和原理

1、MCS-51單片機內(nèi)部包含哪些主要功能部件？它們的作用是什么？

答：MCS-51單片機在一塊芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定時/計數(shù)器、多功能I/O口和中斷控制等基本功能部件。

單片機的核心部分是CPU，CPU是單片機的大腦和心臟。

程序存儲器用于存放編好的程序或表格常數(shù)。數(shù)據(jù)存儲器用于存放中間運算結(jié)果、數(shù)據(jù)暫存和緩沖、標(biāo)志位等。

定時/計數(shù)器實質(zhì)上是加法計數(shù)器，當(dāng)它對具有固定時間間隔的內(nèi)部機器周期進行計數(shù)時，它是定時器；當(dāng)它對外部事件進行計數(shù)時，它是計數(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，使單片機可以及時處理系統(tǒng)中大量隨機的參數(shù)和信息，同時，它也提高了其處理故障與應(yīng)變能力的能力。

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2、MCS-51單片機的核心器件是什么？它由哪些部分組成？各部分的主要功能是什么？答：單片機的核心部分是CPU，可以說CPU是單片機的大腦和心臟。它由運算器、控制器和布

爾（位）處理器組成。

運算器是用于對數(shù)據(jù)進行算術(shù)運算和規(guī)律操作的執(zhí)行部件。

控制器是CPU的大腦中樞，它的功能是逐條對指令進行譯碼，并通過定時和控制電路在規(guī)定的時刻發(fā)出各種操作所需的內(nèi)部和外部控制信號，協(xié)調(diào)各部分的工作，完成指令規(guī)定的操作。

3、MCS-51單片機的EA、ALE和PSEN端的功能是什么？

答：ALE——ALE為地址鎖存允許信號，在訪問外部存儲器時，ALE用來鎖存P0送出的低8位地

址信號。

PSEN——外部程序存儲器的讀選通信號。EA——訪問外部程序存儲器控制信號。

4、程序計數(shù)器（PC）有多少位？它的主要功能是什么？

答：程序計數(shù)器有16位，它的功能和一般微型計算機的一致，用來存放下一條要執(zhí)行的指令

的地址。當(dāng)依照PC所指的地址從存儲器中取出一條指令后，PC會自動加l，即指向下一條指令。

5、簡述MCS-51單片機片內(nèi)RAM區(qū)地址空間的分派特點。

答：片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器分為工作寄放器區(qū)、位尋址區(qū)和數(shù)據(jù)緩沖器區(qū)等3個區(qū)域。

工作寄放器使用內(nèi)部RAM中地址為00H～1FH的32個單元，并分成4個工作寄放器組，每個組有8個工作寄放器，名稱為R0～R7。

對于內(nèi)部RAM中地址為20H～2FH的16個單元，CPU不僅具有字節(jié)尋址功能，而且還具有位尋址功能。這16個單元共128位，每一位都賦予1個位地址，位地址范圍是00H～7FH。30H～7FH是數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，即用戶RAM區(qū)，共80個單元。

6、MCS-51單片機如何實現(xiàn)工作寄放器組R0~R7的選擇？

答：每個工作寄放器組都可被選為CPU的當(dāng)前工作寄放器，用戶可以通過改變程序狀態(tài)字寄

存器（PSW）中的RS1、RS0兩位來任選一個寄放器組為當(dāng)前工作寄放器。

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7、單片機復(fù)位后，常用的特別功能寄放器中的初始化狀態(tài)是什么？答：

特別功能寄放器ACCPCPSWSPDPTRP0~P3

8、MCS-51單片機的21個特別功能寄放器中，哪些具有位尋址能力？（了解）

答：MCS-51單片機中的程序狀態(tài)字寄放器（PSW），B寄放器，累加器（ACC），端口P0～P3，

控制寄放器中用于中斷控制的中斷優(yōu)先級控制寄放器（IP）和中斷允許控制寄放器（IE），用于設(shè)置定時/計數(shù)器和串行口工作方式的定時/計數(shù)器控制寄放器（TCON）、串行口控制寄放器（SCON）具有位尋址能力。

9、程序狀態(tài)字寄放器（PSW）的作用是什么？

答：PSW寄放器是8位寄放器，用做程序運行狀態(tài)的標(biāo)志，字節(jié)地址為D0H?？梢赃M行位尋址。

10、MCS-51單片機的P3口具有哪些功能？（了解）

答：P3口是雙功能口，除了作為準(zhǔn)雙向通用I/O口使用外，每一根口線還具有其次種功能，

P3口的各位如不設(shè)定為其次功能則自動處于第一功能。P3的其次功能涉及到串行口、外部中斷、定時器，與特別功能寄放器有關(guān)。

11、MCS-51單片機的片外總線是由哪些總線構(gòu)成的？

答：P0口的其次功能是在訪問外部存儲器時，分時提供低8位地址和8位雙向數(shù)據(jù)總線，這時

先用做地址總線再用做數(shù)據(jù)總線。

12、單片機時鐘電路有何用途？起什么作用？

答：單片機工作是在統(tǒng)一的時鐘脈沖控制下一拍一拍地進行的，這個脈沖是單片機控制器中

的時序電路發(fā)出的。單片機的時序就是CPU在執(zhí)行指令時所需控制信號的時間順序。為了

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初始狀態(tài)00H0000H00H07H0000H0FFH保證各部件間的同步工作，單片機內(nèi)部電路應(yīng)在唯一的時鐘信號下嚴(yán)格地按時序進行工作。MCS-51系列單片機內(nèi)部有一個高增益反相放大器，用于構(gòu)成振蕩器，但要形成時鐘脈沖，外部還需附加電路。

13、什么是時鐘周期、狀態(tài)周期、機器周期和指令周期？當(dāng)單片機時鐘頻率為12MHz時，一個

機器周期是多少？

答：時鐘周期也稱為振蕩周期，定義為時鐘脈沖頻率（fosc）的倒數(shù)，它是計算機中最基本

的、最小的時間單位。

時鐘周期經(jīng)2分頻后成為內(nèi)部的時鐘信號，用作單片機內(nèi)部各功能部件按序協(xié)調(diào)工作的控制信號，稱為狀態(tài)周期，用S表示。

完成一個基本操作所需要的時間稱為機器周期。

指令周期是執(zhí)行一條指令所需要的時間，一般由若干個機器周期組成，指令不同，所需要的機器周期數(shù)也不同。

當(dāng)單片機時鐘頻率為12MHz時，一個機器周期為1μs。

14、什么時候需要復(fù)位操作？

答：復(fù)位是單片機的初始化操作。單片機系統(tǒng)在上電啟動運行時，都需要先復(fù)位。

第3章MCS-51單片機指令系統(tǒng)

1、什么是尋址方式？MCS-51指令系統(tǒng)有哪些尋址方式？

答：在指令系統(tǒng)中，操作數(shù)是一個重要的組成部分，它指定了參與運算的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)所在的

地址單元。如何找到參與運算的這個數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)所在的地址就稱為尋址方式。MCS-51指令系統(tǒng)的尋址方式主要有馬上尋址、直接尋址、寄放器尋址、寄放器間接尋址、基址加變址尋址、相對尋址和位尋址等七種。

2、訪問內(nèi)部RAM單元可以采用哪些尋址方式？訪問外部RAM單元可以采用哪些尋址方式？訪問

特別功能寄放器（SFR）可以采用哪些尋址方式？

答：對特別功能寄放器只能采用直接尋址方式，單片機內(nèi)部RAM的高128個字節(jié)（80H~FFH），

只能采用寄放器間接尋址，外部擴展的數(shù)據(jù)存儲器只能用MO指令訪問，而內(nèi)部RAM的低128個字節(jié)（00H~7FH）既能用直接尋址，也能用間接尋址。

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3、訪問外部數(shù)據(jù)存儲器和程序存儲器可以用哪些指令來實現(xiàn)？舉例說明。答：訪問外部數(shù)據(jù)存儲器可以用以下指令實現(xiàn)：

MOA,@Ri；((Ri))→A，寄放器Ri指向的片外RAM地址中的內(nèi)容送到累加器A中MO@Ri,A；A→((Ri))，累加器中內(nèi)容送到寄放器Ri指向的片外RAM地址中MOA,@DPTR；((DPTR))→A，數(shù)據(jù)指針指向的片外RAM地址中的內(nèi)容送到累加器A中MO@DPTR,A；A→((DPTR))，累加器中內(nèi)容送到數(shù)據(jù)指針指向的片外RAM地址中

訪問程序存儲器可以用以下指令實現(xiàn)：

MOVCA,@A+DPTR；((A+DPTR))→A，表格地址單元中的內(nèi)容送到累加器A中MOVCA,@A+PC；PC+1→PC，((A+PC))→A，表格地址單元中的內(nèi)容送到累加器A中

4、試用以下3種尋址方式編程，將馬上數(shù)0FH送入內(nèi)部RAM的30H單元中。(1)馬上尋址方式；(2)寄放器尋址方式；(3)寄放器間接尋址方式答：（1）馬上尋址方式：MOV30H,#0FH

（2）寄放器尋址方式：MOVR5,#0FH

MOV30H,R5

（3）寄放器間接尋址方式：MOV@R1,#0FH

MOV30H,@R1

5、SJMP指令和AJMP指令都是字節(jié)轉(zhuǎn)移指令，它們有什么區(qū)別？各自的轉(zhuǎn)移范圍是多少？能否

用AJMP指令代替程序中的所有SJMP指令？為什么？答：AJMP和SJMP的區(qū)別有：(1)跳轉(zhuǎn)范圍不同。

AJMPaddr1；短跳轉(zhuǎn)范圍：2KBSJMPrel；相對跳轉(zhuǎn)范圍：-128~+127(2)指令長度不同。

(3)指令構(gòu)成不同。AJMP、LJMP后跟的是絕對地址，而SJMP后跟的是相對地址。不能用AJMP指令代替程序中的SJMP指令，由于假使改變的話，程序跳轉(zhuǎn)到的新PC值指向的地址會不同，導(dǎo)致程序出現(xiàn)錯誤。

6、加法和減法指令影響哪些標(biāo)志位？怎么影響的？

答：在帶進位的加法運算中，會影響進位位Cy，最終要將A中的值和其后面的值以及進位位

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Cy中的值相加，最終結(jié)果存在A。

在帶進位減法指令中，要將累加器A的內(nèi)容與其次操作數(shù)及進位標(biāo)志相減，結(jié)果送回到累加器A中。在執(zhí)行減法過程中，假使位7（D7）有借位，則進位標(biāo)志Cy置“1〞，否則清“0〞；假使位3（D3）有借位，則輔助進位標(biāo)志AC置“1〞，否則清“0〞；如位6有借位而位7沒有借位，或位7有借位而位6沒有借位，則溢出標(biāo)志OV置“1〞，否則清“0〞。若要進行不帶借位的減法操作，則必需先將Cy清“0〞。

7、寫出實現(xiàn)以下要求的指令或程序片段。

(1)將R0的內(nèi)容傳送到R1；

(2)內(nèi)部RAM的20H單元內(nèi)容傳送到寄放器R1；

(3)內(nèi)部RAM的20H單元的D7和D3位清零，其它位保持不變；(4)外部RAM的1000H單元內(nèi)容傳送到內(nèi)部RAM的60H單元中；(5)外部RAM的1000H單元內(nèi)容傳送到寄放器R2；(6)清除累加器高4位。答：（1）MOVA,R0

MOVR1,A（2）MOVR1,20H

（3）MOVA,20H

ANLA,#77H（4）MOVDPTR,#1000H

MOA,@DPTRMOV60H,A（5）MOVDPTR,#1000H

MOA,@DPTRMOVR2,A（6）ANLA,#0FH

8、試編寫一段程序，將內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器30H、3lH單元內(nèi)容傳送到外部數(shù)據(jù)存儲器1000H、1001H

單元中。答：MOVA,30H

MOVDPTR,#1000H

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MOV@DPTR,AMOVA,31HMOVDPTR,#1000HMOV@DPTR,A

9、試編寫一段程序，將外部數(shù)據(jù)存儲器40H單元中的內(nèi)容傳送到0l00H單元中。答：MOVDPTR,#0040H

MOA,@DPTRMOVDPTR,#0100HMO@DPTR,A

10、試編寫—段程序，將R3中的數(shù)乘4（用移位指令）。答：MOVA,R3

MOV23H,#02HL0:DJNZ23H,L1L1:RLA

SJMPL0

11、試編寫—段程序，將P1口的高5位置位，低3位不變。答：MOVA,P1

ORLA,#F8HMOVP1,A

12、熟悉常用指令

第4章MCS-51匯編語言程序設(shè)計

1、MCS-51系列單片機匯編語言進行程序設(shè)計的步驟如何？（了解）

答：單片機匯編語言進行程序設(shè)計的步驟：(1)分析題意，明確要求；(2)確定算法；(3)畫

程序流程圖，用圖解來描述和說明解題步驟；(4)分派內(nèi)存工作單元，確定程序與數(shù)據(jù)區(qū)的存放地址；(5)編寫源程序；(6)程序優(yōu)化；(7)上機調(diào)試、修改和最終確定源程序。

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2、常用的程序結(jié)構(gòu)有哪幾種？特點如何？

答：常用的程序結(jié)構(gòu)有順序、分支、循環(huán)、查表及子程序結(jié)構(gòu)；特點是程序的結(jié)構(gòu)明了、易

于讀寫和驗證、可靠性高。

3、子程序調(diào)用時，參數(shù)的傳遞方法有哪幾種？

答：傳遞方法有傳遞數(shù)據(jù)、傳送地址和通過堆棧傳遞參數(shù)。

4、編寫程序，將片內(nèi)30H~39H單元中的內(nèi)容送到以2000H為首的外部存儲器。答：ORG0000HSTART:MOVR0,#30H

MOVDPTR,#2000HMOVR1,#10CLRA

LOOP:MOVA,@R0

MO@DPTR,ADJNZR1,LOOPEND

5、簡單問題的程序?qū)崿F(xiàn)

第6章MCS-51單片機中斷系統(tǒng)

1、簡述中斷、中斷源、中斷嵌套及中斷優(yōu)先級的含義。

答：所謂中斷是指計算機在執(zhí)行某一程序的過程中，由于計算機系統(tǒng)內(nèi)、外的某種原因而必

須終止原程序的執(zhí)行，轉(zhuǎn)去完成相應(yīng)的處理程序，待處理終止之后再返回繼續(xù)執(zhí)行被終止原程序的過程。

中斷源指向CPU提出中斷申請的設(shè)備，包括中斷請求信號的產(chǎn)生及該信號怎樣被CPU有效地識別，要求中斷請求信號產(chǎn)生一次，只能被CPU接收處理一次，即不能一次中斷申請被CPU屢屢響應(yīng)。

中斷嵌套是CPU正在執(zhí)行低優(yōu)先級中斷的服務(wù)程序時，可被高優(yōu)先級中斷請求所中斷，去執(zhí)行高優(yōu)先級中斷服務(wù)程序，待高優(yōu)先級中斷處理完畢后，再返回低優(yōu)先級中斷的服務(wù)

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程序。

中斷優(yōu)先級指在實際應(yīng)用系統(tǒng)中往往有多個中斷源，且中斷申請是隨機的，有時還可能會有多個中斷源同時提出中斷申請，但CPU一次只能響應(yīng)一個中斷源發(fā)出的中斷請求，CPU響應(yīng)哪個中斷請求，就需要用軟件或硬件安排一個優(yōu)先順序，即中斷優(yōu)先級排隊。

2、MCS-51單片機提供了幾個中斷源？有幾級中斷優(yōu)先級別？各中斷標(biāo)志是如何產(chǎn)生的又如何

清除這些中斷標(biāo)志？各中斷源所對應(yīng)的中斷矢量地址是多少？

答：MCS-51單片機提供了5個中斷源，有2級中斷優(yōu)先級別。中斷標(biāo)志由特別功能寄放器TCON

和SCON的相應(yīng)位鎖存。（見書中圖6-4、6-6）中斷標(biāo)志的撤消分為：1）定時/計數(shù)器中斷請求的撤消

中斷請求被響應(yīng)后，硬件會自動清TF0或TF1。2）外部中斷請求的撤消

（1）跳沿方式外部中斷請求的撤消是自動撤消的。

（2）電平方式外部中斷請求的撤消，除了標(biāo)志位清“0〞之外，還需在中斷響應(yīng)后把中斷請求信號引腳從低電平強制改變?yōu)楦唠娖健＃ㄒ姇袌D例6-1）3）串行口中斷請求的撤消

響應(yīng)串行口的中斷后，CPU無法知道是接收中斷還是發(fā)送中斷，還需測試這兩個中斷標(biāo)志位的狀態(tài)，以判定是接收操作還是發(fā)送操作，然后才能清除。所以串行口中斷請求的撤消只能使用軟件的方法。CLRTI;清TI標(biāo)志位CLRRI;清RI標(biāo)志位

各中斷源對應(yīng)的中斷矢量地址分別為：

中斷源外部中斷0定時器T0中斷外部中斷1定時器T1中斷串行口中斷

3、外部中斷源有電平觸發(fā)和邊沿觸發(fā)兩種觸發(fā)方式，這兩種觸發(fā)方式所產(chǎn)生的中斷過程有

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中斷矢量0003H000BH0013H001BH0023H何不同？怎樣設(shè)定？（了解）

答：采用中斷電平觸發(fā)方式時，中斷請求標(biāo)志IT0=0，CPU在每個機器周期的S5P2期間采樣，

一旦在P3.2（INT0）引腳上檢測到低電平，則有中斷申請，使IE0置位（置1），向CPU申請中斷。在電平觸發(fā)方式中，在中斷響應(yīng)后中斷標(biāo)志位IE0的清0由硬件自動完成，但由于CPU對P3.2（INT0）引腳沒有控制作用，使中斷請求信號的低電平可能繼續(xù)存在，在以后的機器周期采樣時又會把已清0的IE0標(biāo)志位重新置1，所以，在中斷響應(yīng)后必需采用其它方法撤消該引腳上的低電平，來撤除外部中斷請求信號，否則有可能再次中斷造成