2023年單片機原理及應用復習題題目及答案

單片機原理及應用復習題

1、何謂單片機？單片機與一般微型計算機相比，具有哪些特點及區(qū)別？

答:單片機是在一塊集成電路上把CPU、存儲器、定期器/計數(shù)器及多種形式的I/O

接口集成在一起而構成的微型計算機。它與通用微型計算機相比，具有如下特點：

(1)單片機的程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器是分工的,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；

(3)多樣化的I/O接口，多功能的I/0引腳；

(4)產品系列齊全,功能擴展性強；

(5)功能是通用的，像一般微解決機那樣可廣泛地應用在各個方面。

有如卜區(qū)別：

PC機和單片機都是微型機，是微型計算機技術發(fā)展的兩大分支。PC機以滿足海量

高速數(shù)值計算為主，兼顧控制功能。單片機以滿足測控對象的測控功能，嵌入式應用為

主,兼顧數(shù)據(jù)解決能力。

2、從應用的角度看，單片機如何分類？

答:從應用的角度,單片機大體可分為：

(1)通用型/專用型。

通用型單片機：不是為某種專門用途設計的，如80c51。

專用型單片機:針對某一類產品甚至某一個產品而設計生產的，如VCD、DVD以及

PC機聲卡、顯卡中的CPU芯片。專用型單片機可最大限度地簡化系統(tǒng)結構，提高資源運

用率，減少成本。目前，開發(fā)專用型芯片是單片機發(fā)展的一個重要分支。

(2)總線型/非總線型。

總線型單片機:有并行地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線外部引腳，可以用來并行擴展

外圍器件。

非總線型單片機：無并行地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線外部引腳，小能并行擴展外

圍器件。將需要的外圍器件及外設接口集成在單片機內，省去原用于并行擴展的地址總

線、數(shù)據(jù)總線和尢用的控制端線，減少了芯片引腳數(shù)和芯片體積。若需要擴展時可通過

串行口擴展。

(3)CISC/RISC指令結卡構。

CISC指令結構：指令復雜，指令代碼、周期數(shù)不統(tǒng)一，因此指令運營很難實現(xiàn)

流水線操作,大大阻礙r運營速度的提高，如MCS—51系列單片機。

RISC指令結構：絕大部提成為單周期指令，從而實現(xiàn)流水線操作，在fosc相同的

條件下，大大提高了指令運營的速度，如PIC系列單片機。

(4)0TPROM型/EPROM型/FLashROM型

單片機的片內ROM形式目前應用較廣泛的重要有三種：OTPROM、EPROM和Fla

sh

ROMo

OTPROM可由用戶一次性自行寫人，但寫入后不能修改，其價格較低，僅合用于

大批量生產的成熟產品。

EPROM可由用戶用專門的EPROM編程器自行寫人，修改時需用強紫外線照射，擦除原

有信息，能反復多次使用。擦寫入如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、非易失性存儲器，使用方便，價格低廉，可多

次擦寫，近年來應用廣泛。

3、舉例說明單片機的重要應用領域。

答：由丁單片機有許多優(yōu)點,因此其應用領域之廣,幾乎到了無孔不入的地步。單片

機應用的重要領域有：

1)智能化家用電器。各種家用電器普遍采用單片機智能化控制代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電子

線路控

制，升級換代，提高檔次。如洗衣機、空調、電視機、錄像機、微波爐、電冰箱、電飯

煲以及各種視聽設備等。

2)辦公自動化設備。現(xiàn)代辦公室中使用的大量通信和辦公設備多數(shù)嵌人了單片機

一如打印機、復印機、傳真機、繪圖儀、考勤機、電話以及通用計算機中的鍵盤譯碼、

磁盤驅動等。

3）商業(yè)營銷設備。在商業(yè)營銷系統(tǒng)中己廣泛使用的電子稱、收款機、條形碼閱讀器、

IC卡刷卡機、出租車計價器以及倉儲安全監(jiān)測系統(tǒng)、商場保安系統(tǒng)、空氣調節(jié)系統(tǒng)、

冷凍保險系統(tǒng)等都采用了單片機控制。

4）工業(yè)自動化控制。工業(yè)自動化控制是最早采用單片機控制的領域之一。如各種測

控系統(tǒng)、過程控制、程序控制、機電一體化、PIC等。在化工、建筑、冶金等各種工業(yè)

領域都要用到單片機控制。

5）智能化儀表。采用單片機的智能化儀表大大提高了儀表的檔次，強化了功能。

如數(shù)據(jù)處輝和存儲、故障診斷、聯(lián)網集控等。

6）智能化通信產品,最突出的是手機,當然手機內的芯片屬專用型單片機。

7）汽車電子產品?，F(xiàn)代汽車的集中顯示系統(tǒng)、動力監(jiān)測控制系統(tǒng)、自動駕駛系統(tǒng)、

通信系統(tǒng)和運營監(jiān)視器（黑匣子）等都離不開單片機。

8）航空航天系統(tǒng)和圜防軍事、尖端武器等領域。單片機的應用更是不言而喻。

單片機機應用的意義不僅在于它的廣闊范圍及所帶來的經濟效益。更重要的意義在

于,單片機的應用從主線上改變了控制系統(tǒng)傳統(tǒng)的設計思想和設計方法。以前采用硬件

電路實現(xiàn)的大部分控制功能，正在用單片機通過軟件方法來實現(xiàn)。以前自動控制中的P

ID調節(jié)，現(xiàn)在可以用單片機實現(xiàn)具有智能化的數(shù)字計'算控制、模糊控制和自適應控制。

這種以軟件取代硬件并能提高系統(tǒng)性能的控制技術稱為微控制技術。隨著單片機應用的

推廣,微控制技術將不斷發(fā)展完善。

4、單片機系統(tǒng)的硬件重要由哪些功能部件組成？

答:單片機系統(tǒng)的硬件由單片機芯片和外部設備組成c

單片機芯片則包含微解決器（CPU）、存儲器（存放程序指令或數(shù)據(jù)的ROM、R

AM等），輸入/輸出口（I/O口）及其他功能部件如定期/計數(shù)器、中斷系統(tǒng)等，它們通過

地址總線（AB）、數(shù)據(jù)總線（DB）和控制總線（CB）連接起來。

外部設備即單片機系統(tǒng)的輸入/輸出設備，簡稱I/O設備。輸入設備是輸入原始數(shù)

據(jù)、程序和控制命令的部件，'如鍵盤、鼠標、掃描儀、攝像機等。輸出設備是輸出計

算機數(shù)據(jù)信息解決的結果和計算機工作狀態(tài)信息的部件，如屏幕顯示器、打印機、1,ED

數(shù)碼管顯示器繪圖儀等。但輸入輸出設備一般不能與CPU直接相連,而是通過某種電路完

畢尋址、數(shù)據(jù)緩沖、輸入輸出控制、功率驅動、A/D、D/A等功能，這種電路稱為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？按寫入方式,ROM可以分為哪幾

種？

答：按照存儲器存取功能，存儲器可分為隨機存取存儲器RAM和只讀存儲器ROM兩大

類。

RAM（RandomAccessMemory,縮寫為RAM）可以隨機寫入或讀出，讀寫速度快,

讀寫方便。缺陷是電源斷電后,被存儲的信息即丟失,RAM重要用于存放各種數(shù)據(jù)。

ROM（Readon1yMemory,縮寫為ROM）一般用來存放固定程序和數(shù)據(jù)。其特點是

信息寫入后，能長期保存，不會因斷電而丟失。所謂“只讀〃，指一般不能寫入。當然并

非完全不能寫入，要對ROM寫入必須在一定條件下才干完畢寫入操作。

6、簡述CPU讀/寫存儲器的環(huán)節(jié)過程。

答：1）存儲器的讀操作。例如，若要將存儲器40H中的內容50H讀出，其過程如

下：

①CPU將地址碼40II送到地址總線上，經存儲器地址譯碼器選通地址為40H的存

儲單元：

②CPU發(fā)出“瀆”信號，存儲器讀/寫控制開關將數(shù)據(jù)傳輸方向撥向“讀”；

③存儲器將地址為40H的存儲單元中的內容50H送到數(shù)據(jù)總線上；

@CPU將數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)50H讀人指定的某一寄存器。

對存儲單元的讀操作，不會破壞其本來的內容。相稱于復制。

2）存儲器的寫操作。例如，若要將數(shù)據(jù)ABH寫入存儲器地址為CDH的存儲單元中，

其過程如下：

①CPU將地址碼CDH送到地址總線上,經存儲器地址譯碼器選通地址為CDH的存

儲單元；

②CPU將數(shù)據(jù)ABH送到數(shù)據(jù)總線上；

③CPU發(fā)出“寫”信號，存儲器讀/寫控制開關將數(shù)據(jù)傳送方向撥向“寫”；

④存儲器將數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)ABH送人已被詵中的地址為CDH的存儲單元中。

對存儲單元的寫操作，改變或刷新了其本來的內容，俗稱“沖”掉了本來的內容。

7、堆棧的功能是什么?有什么操作原則?棧頂?shù)刂啡绾沃甘荆?/p>

答：堆棧是存儲器中的特殊群體。在內RAM中專門辟出一個連續(xù)存儲區(qū)，用來暫時

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)。

堆棧操作無論是存入或取出數(shù)據(jù)，均只能依次存入或依次取出，不能越位，必須遵

循“先進后出〃、“后進先出”的原則。

堆棧指針SP指出棧頂存儲單元的地址。

8、什么叫匯編語言?有什么特點？

答:匯編語言是用助記符替代機器語言中的操作碼，用16進制數(shù)替代二進制代碼。

特點是比較直觀，易于記憶和檢查,可讀性較好。但是計算機執(zhí)行時，必須將匯編語言翻

譯成機器語言,不同的微解決器有不同的匯編語言。

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，相對尋址，位尋址。

10、80C51系列單片機重要由哪幾部分組成？89S51/52內存多大？

答：80c51系列單片機重要由中央解決器、數(shù)據(jù)存儲器、程序存儲器、定期/計

數(shù)器、并行I/O口、串行口、時鐘電路、中斷系統(tǒng)幾部分組成。89s51數(shù)據(jù)存儲器（內

部RAM）有256字節(jié)（只能用前128個，后128個被專用寄存器占用），89S52數(shù)據(jù)

存儲器（內部RAM）有256字節(jié)，89s51程序存儲器（內部ROM）有4KB閃存，89s52程

序存儲器（內部ROM）有8KB閃存。注存bit=lByte（字節(jié)），1024Byte=lKBo

11、51單片機的存儲空間分為哪幾部分?它們的尋址范圍是多少？

答:分為程序存儲空間、片內數(shù)據(jù)存儲空間、片外數(shù)據(jù)存儲空間，尋址范圍分別為:

64KB,256B,64KBo

12、傳送類指令中有MOV、MOVX、MOVC助記符形式,它們區(qū)別是什么？80C51單片

機指令MOV、MOVX、MOVC的源操作數(shù)的最大地址分別為多少？

答:MOV是訪問內RAM和寄存器FSR,M0VC是訪問ROM,M0VX是訪問外RAM:

FFH,FFFFH,FFFFIU

13、已知指令AJMPoaddrll的機器碼為41H和FFH,指令所在的地址為0810H，求該

轉移指令的目的地址。

答：0AFFH（轉移地址=PC的高5位00001+操作碼高3位010+操作數(shù)8位FFH）。

14、編寫一段程序,把內部數(shù)據(jù)存儲器30r4FH中的內容傳送到外部數(shù)據(jù)存儲器2023H

開始的單元中。

答:參考程序：ORG0000H

必MOVDPTR,#2023H

oooMOVRO,#30H

MOVR2,#32H

。oLOOP：?M0VXA,@R0

。oMOV@D°TR,A

s。INCDPTR

GMINCR0

。。DJNZR2,LOOP

300aSJMP$

15、什么是中斷?51單片機有哪幾個中斷源？各自相應的中斷入口地址是什么？中斷入

口地址與中斷服務子程序入口地址有區(qū)別嗎？

答：中斷是指CPU暫時中止其正在執(zhí)行的程序，轉去執(zhí)行請求中斷的那個外圍設備

或事件的服務程序，等解決完后再返回執(zhí)行本來中止的程序。

51單片機有5個中斷源,其中斷源與中斷入口地址分別為：

INTOoo003H

7°聞00BH

INT10013H

T\M01BH

串行口。0023H

中斷入口地址與中斷服務子程序的入口地址是有區(qū)別的，中斷入口地址如上，而中

斷服務子程序的入口地址就是中斷服務子程序名稱所在的地址即中斷服務子程序第一

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,裝入時間初

值后T1計數(shù)器自啟動。計算時間初值X=?并填入TMOD、TC0N和TH1、TL1的值？

答：1