单片机课考试必备.pdf

8 89C51 P0 口用作通用 口输入时 若通过 TTL OC 门输入数据 应注意 什么 为什么 答 12 89C51 单片机有哪些信号需要芯片引脚以第 2 功能的方式提供 答 第一功能第二功能 串行口 P3 0RXD 串行输入口 P3 1TXD 串行输出口 中断 P3 2INT0 外部中断 0 P3 3INT1 外部中断 1 定时器 计数器 T0 T1 P3 4T0 定时器 计数器 0 的外部输入 P3 5T1 定时器 计数器 1 的外部输入 数据存储器选通 P3 6WR 外部存储器写选通 低电平有效 输出 P3 7RD 外部存储器读选通 低电平有效 输出 定时器 计数器 T2 P1 0T2 定时器 T2 的计数端 P1 1T2EX 定时器 T2 的外部输入端 14 使单片机复位有几种方法 复位后机器的初始状态如何 答 单片机复位方法有 上电自动复位 按键电平复位和外部脉冲三种方 式 复位后机器的初始状态 即各寄存器的状态 PC 之外 复位操作还对其他一 些特殊功能寄存器有影响 16 程序状态寄存器 PSW 的作用是什么 常用标志有哪些位 作用是什么 答 PSW 是一个 SFR 特殊功能寄存器 位于片内 RAM 的高 128B 具体地址 D0H 00H FFH 片内 RAM 的编址 8bits 编址方法 PSW Program Status Word 程序状态字 PSW 的常用标志位有哪些 CY Carry 进位标志位 AC Auxiliary Carry 辅助进位标志位 半进位标志位 F0 用户标志位 RS1 RS0 用来选择当前工作寄存器组 R0 R7 4 选 1 OV Overflow 溢出标志位 P Parity 奇偶校验位 18 89C51 单片机的时钟周期与振荡周期之间有什么关系 什么叫机器周期和 指令周期 答 时钟信号的周期称为机器状态周期 是振荡周期的两倍 一个机器周期是 指 CPU 访问存储器一次所需的时间 指令周期是执行一条指令所需的时间 21 89C51 有几种低功耗方式 答 空闲方式和掉电方式 第三章 3 简述 8951 的汇编指令格式 答 操作码 目的操作数 源操作数 5 访问特殊功能寄存器和外数据存储器 应采用那些寻址方式 答 SFR 直接寻址 位寻址 寄存器寻址 片外 RAM 寄存器间接寻址 6 8951 中已知 30H 38H 请分析以下各是什么指令 说明源操作数的寻 址方式以及执行结果 MOVA 40H 直接寻址 40H A MOVR0 A 寄存器寻址 A R0 MOVP1 0F0H 立即数寻址 0F0 P1 MOV R0 30H 直接寻址 30H R0 MOVDPTR 3848H 立即数寻址3848H DPTR MOV40H 38H 直接寻址 38H 40H MOVR0 30H 直接寻址 30H R0 MOVP0 R0 寄存器寻址 R0 P0 MOV18H 30H 立即数寻址 30H 18H MOVA R0 寄存器间接寻址 R0 A MOVP2 P1 直接寻址 P1 P2 最后结果 R0 38H A 40H P0 38H P1 P2 0F0H DPTR 3848H 18H 30H 30H 38H 38H 40H 40H 40H 48H 38H 注意 左边是内容 右边是单元 7 8951 片内高 128 字节的地址寻址要注意什么 答 用直接寻址 位寻址 寄存器寻址 8 指出些列指令的本质 MOVA DATA 直接寻址2 字节 1 周期 MOVA DATA 立即数寻址 2 字节 1 周期 MOVDATA1 DATA2 直接寻址3 字节 2 周期 MOV74H 78H 立即数寻址 3 字节 2 周期 如果想查某一指令的机器码 字节数或周期数可查阅书本后面的附录 A 9 设 R0 的内容分为 32H A 的内容为 48H 请指出在执行下列程序段后 上述各单元内容的变化 MOV A R0 R0 80H A MOV R0 40H 40H 08H R0 MOV 40H A A 80 40H MOV R0 35H 35H R0 最后结果 R0 35H A 80H 32H 08H 40H 80H 10 如何访问 SFR 可采用那些寻址方式 答 用直接寻址 位寻址 寄存器寻址 11 如何访问片外 RAM 可使用那些寻址方式 答 只能采用寄存器间接寻址 用 MOVX 指令 12 如何访问片内 RAM 可使用那些寻址方式 答 低 128 字节 直接寻址 位寻址 寄存器间接寻址 寄存器寻址 R0 R7 高 128 字节 直接寻址 位寻址 寄存器寻址 13 如何访问片内外程序存储器 可使用那些寻址方式 答 采用变址寻址 用 MOVC 指令 14 说明十进制调整的原因和方法 答 压缩 BCD 码在进行加法运算时应逢十进一 而计算机只将其当作十六进 制数处理 此时得到的结果不正确 用 DAA 指令调整 加 06H 60H 66H 15 说明 8951 布尔机处理机功能 答 用来进行位操作 26 编程查找内部 RAM 的 20H 50H 单元中出现 00H 的次数并将结果存入 51H 中 MOVR2 31H 数据块长度 R2 MOVR0 20H 数据块首地址 R0 LOOP MOVA R0 待查找的数据 A JNZL1 不为 0 转 L1 INC51H 为 0 00H 个数增 1 L1 INCR0 地址增 1 指向下一个待查数据 DJNZR2 LOOP 数据块长度减 1 不等于 0 继续查找 RET 30 内存中有两个 4 字节以压缩的 BCD 码形式存放的十进制数 一个放在 30H 33H 的单元中 一个放在 40H 43H 的单元中 编程求他们的和 结果放 在 30H 33H 的单元中 MOVR2 04H 字节长度 R2 MOVR0 30H 一个加数首地址 R0 MOVR1 40H 另一个加数首地址 R1 CLRC 清进位位 LOOP MOVA R0 取一个加数 ADDCA R1 两个加数带进位位相加 DAA 十进制调整 MOV R0 A 存放结果 INCR0 指向下一个字节 INCR1 DJNZR2 LOOP 数据块长度减 1 不等于 0 继续查找 RET 36 阅读下列程序说明其功能 MOVR0 40H 40H R0 MOVA R0 98H A INCR0 41H R0 ADDA R0 98H 41H 47H A INCR0 MOV R0 A 结果存入 42H 单元 CLRA 清 A ADDCA 0 进位位存入 A INCR0 MOV R0 A 进位位存入 43H 功能 将 40H 41H 单元中的内容相加结果放在 42H 单元 进位放在 43H 单 元 R0 43H A 1 40H 98H 41H AFH 42H 47H 43H 01H 37 同上题 MOVA 61H F2H A MOVB 02H 02H B MULAB F2H O2H E4H A ADD A 62H 积的低 8 位加上 CCH A MOV63H A 结果送 62H CLRA 清 A ADDCA B 积的高 8 位加进位位 A MOV64H A 结果送 64H 功能 将 61H 单元的内容乘 2 低 8 位再加上 62H 单元的内容放入 63H 将结 果的高 8 位放在 64H 单元 A 02H B 01H 61H F2H 62H CCH 63H B0H 64H 02H 第五章 1 什么是中断和中断系统 其主要功能是什么 答 当 CPU 正在处理某件事情的时候 外部发生的某一件事件请求 CPU 迅速 去处理 于是 CPU 暂时中止当前的工作 转去处理所发生的事件 中断服务 处理完该事件以后 再回到原来被终止的地方 继续原来的工作 这种过程称 为中断 实现这种功能的部件称为中断系统 功能 1 使计算机具有实时处理能力 能对外界异步发生的事件作出及时的处 理 2 完全消除了 CPU 在查询方式中的等待现象 大大提高了 CPU 的工作 效率 3 实现实时控制 2 试编写一段对中断系统初始化的程序 使之允许 INT0 INT1 TO 串行 口中断 且使 T0 中断为高优先级中断 解 MOVIE 097H MOVIP 02H 3 在单片机中 中断能实现哪些功能 答 有三种功能 分时操作 实时处理 故障处理 4 89C51 共有哪些中断源 对其中端请求如何进行控制 答 1 89C51 有如下中断源 外部中断 0 请求 低电平有效 外部中断 1 请求 低电平有效 T0 定时器 计数器 0 溢出中断请求 T1 定时器 计数器 1 溢出中断请求 TX RX 串行接口中断请求 2 通过对特殊功能寄存器 TCON SCON IE IP 的各位进行置位或复位等 操作 可实现各种中断控制功能 5 什么是中断优先级 中断优先处理的原则是什么 答 中断优先级是 CPU 相应中断的先后顺序 原则 1 先响应优先级高的中断请求 再响应优先级低的 2 如果一个中断请求已经被响应 同级的其它中断请求将被禁止 3 如果同级的多个请求同时出现 则 CPU 通过内部硬件查询电路 按查 询顺序确定应该响应哪个中断请求 查询顺序 外部中断 0 定时器 0 中断 外部中断 1 定时器 1 中断 串行接 口中断 6 说明外部中断请求的查询和响应过程 答 当 CPU 执行主程序第 K 条指令 外设向 CPU 发出中断请求 CPU 接到 中断请求信号并在本条指令执行完后 中断主程序的执行并保存断点地址 然 后转去响应中断 CPU 在每个 S5P2 期间顺序采样每个中断源 CPU 在下一个 机器周期 S6 期间按优先级顺序查询中断标志 如果查询到某个中断标志为 1 将在接下来的机器周期 S1 期间按优先级进行中断处理 中断系统通过硬件自 动将相应的中断矢量地址装入 PC 以便进入相应的中断服务程序 中断服务 完毕后 CPU 返回到主程序第 K 1 条指令继续执行 7 89C51 在什么条件下可响应中断 答 1 有中断源发出中断请求 2 中断中允许位 EA 1 即 CPU 开中断 3 申请中断的中断源的中断允许位为 1 即中断没有被屏蔽 4 无同级或更高级中断正在服务 5 当前指令周期已经结束 6 若现行指令为 RETI 或访问 IE 或 IP 指令时 该指令以及紧接着的另一 条指令已执行完毕 8 简述 89C51 单片机的中断响应过程 答 CPU 在每个机器周期 S5P2 期间顺序采样每个中断源 CPU 在下一个机器 周期 S6 期间按优先级顺序查询中断标志 如查询到某个中断标志为 1 将在 接下来的机器周期 S1 期间按优先级进行中断处理 中断系统通过硬件自动将 相应的中断矢量地址装入 PC 以便进入相应的中断服务程序 一旦响应中断 89C51 首先置位相应的中断 优先级生效 触发器 然后由硬件执行一条长调 用指令 把当前的 PC 值压入堆栈 以保护断点 再将相应的中断服务的入口 地址送入 PC 于是 CPU 接着从中断服务程序的入口处开始执行 对于有些中 断源 CPU 在响应中断后会自动清除中断标志 9 在 89C51 内存中 应如何安排程序区 答 主程序一般从 0030H 开始 主程序后一般是子程序及中断服务程序 在这 个大家还要清除各个中断的中断矢量地址 10 试述中断的作用及中断的全过程 答 作用 对外部异步发生的事件作出及时的处理 过程 中断请求 中断响应 中断处理 中断返回 11 当正在执行某一个中断源的中断服务程序时 如果有新的中断请求出现 试问在什么情况下可响应新的中断请求 在什么情况下不能响应新的中断请 求 答 1 符合以下 6 个条件可响应新的中断请求 a 有中断源发出中断请求 b 中断允许位 EA 1 即 CPU 开中断 c 申请中断的中断源的中断允许位为 1 即中断没有被屏蔽d 无同级或更高 级中断正在被服务 e 当前的指令周期已结束 f 若现行指令为 RETI 或访问 IE 或 IP 指令时 该指令以及紧接着的另一条指令 已被执行完 12 89C51 单片机外部中断源有几种触发中断请求的方法 如何实现中断请 求 答 有两种方式 电平触发和边沿触发 电平触发方式 CPU 在每个机器周期的 S5P2 期间采样外部中断引脚的输入电 平 若为低电平 使 IE1 IE0 置 1 申请中断 若为高电平 则 IE1 IE0 清 零 边沿触发方式 CPU 在每个机器周期 S5P2 期间采样外部中断请求引脚的输入 电平 如果在相继的两个机器周期采样过程中 一个机器周期采样到外部中断 请求为高电平 接着下一个机器周期采样到外部中断请求为低电平 则使 IE1 IE0 置 1 申请中断 否则 IE1 IE0 置 0 中断源入口地址 外部中断 00003H 定时器 T0 中断 000BH 外部中断 10013H 定时器 T1 中断 001BH 串行口中断0023H 15 中断响应时间是否为确定不变的 为什么 答 中断响应时间不是确定不变的 由于 CPU 不是在任何情况下对中断请求 都予以响应的 此外 不同的情况对中断响应的时间也是不同的 16 中断响应过程中 为什么通常要保护现场 如何保护 答 因为一般主程序和中断服务程序都可能会用到累加器 PSW 寄存器及其 他一些寄存器 CPU 在进入中断服务程序后 用到上述寄存器时 就会破坏它 原来存在寄存器中的内容 一旦中断返回 将会造成主程序的混乱 因而在进 入中断服务程序后 一般要先保护现场 然后再执行中断处理程序 在返回主 程序以前再恢复现场 保护方法一般是把累加器 PSW 寄存器及其他一些与主程序有关的寄存器压 入堆栈 在保护现场和恢复现场时 为了不使现场受到破坏或者造成混乱 一 般规定此时 CPU 不响应新的中断请求 这就要求在编写中断服务程序时 注 意在保护现场之前要关中断 在恢复现场之后开中断 如果在中断处理时允许 有更高级的中断打断它 则在保护现场之后再开中断 恢复现场之前关中断 18 在中断请求有效并开中断状况下 能否保证立即响应中断 有什么条件 答 在中断请求有效并开中断状况下 并不能保证立即响应中断 这是因为 在计算机内部 中断表现为 CPU 的微查询操作 89C51 单片机中 CPU 在每 个机器周期的 S6 状态下 查询中断源 并按优先级管理规则处理同时请求的 中断源 且在下一个机器周期的 S1 状态中 响应最高级中断请求 在以下情况下 还需要有另外的等待 第 6 章习题答案 1 定时器模式 2 有什么特点 适用于什么场合 答 1 模式 2 把 TL0 或 TL1 配置成一个可以自动重装载的 8 位定时器 计数 器 TL0 计数溢出时不仅使溢出中断标志位 TF0 置 1 而且还自动把 TH0 中的 内容重新装载到 TL0 中 TL0 用作 8 位计数器 TH0 用以保存初值 2 用于定时工作方式时间 TF0 溢出周期 为 用于计数工作方式时 最 大计数长度 TH0 初值 0 为 28 256 个外部脉冲 这种工作方式可省去用户软件重装初值的语句 并可产生相当精确定时时间 特别适于作串行波特率发生器 2 单片机内部定时方式产生频率为 100KHZ 等宽矩形波 假定单片机的晶振 频率为 12MHZ 请编程实现 答 T0 低 5 位 1BH T0 高 8 位 FFH MOVTMOD 00H 设置定时器 T0 工作于模式 0 MOVTL0 1BH 设置 5ms 定时初值 MOVTH0 0FFH SETBTR0 启动 T0 LOOP JBCTF0 L1 查询到定时时间到 时间到转 L1 SJMPLOOP 时间未到转 LOOP 继续查询 L1 MOVTL0 1BH 重新置入定时初值 MOVTH0 0FFH CPLP1 0 输出取反 形成等宽矩形波 SJMPLOOP 重复循环 3 89C51 定时器有哪几种工作模式 有何区别 答 有四种工作模式 模式 0 模式 1 模式 2 模式 3 1 模式 0 选择定时器的高 8 位和低 5 位组成一个 13 位定时器 计数器 TL 低 5 位溢出时向 TH 进位 TH 溢出时向中断标志位 TF 进位 并申请中断 定时时间 t 213 初值 振荡周期 12 计数长度位 213 8192 个外部脉冲 2 模式 1 与模式 0 的唯一差别是寄存器 TH 和 TL 以全部 16 位参与操 作 定时时间 t 216 初值 振荡周期 12 计数长度位 216 65536 个外部脉 冲 3 模式 2 把 TL0 和 TL1 配置成一个自动重装载的 8 位定时器 计数器 TL 用作 8 位计数器 TH 用以保存初值 TL 计数溢出时不仅使 TF0 置 1 而 且还自动将 TH 中的内容重新装载到 TL 中 定时时间 t 28 初值 振荡周期 12 计数长度位 28 256 个外部脉冲 4 模式 3 对 T0 和 T1 不大相同 若设 T0 位模式 3 TL0 和 TH0 被分为两个相互独立的 8 位计数器 TL0 为 8 位计数器 功能与模式 0 和模式 1 相同 可定时可计数 TH0 仅用作简单的内部定时功能 它占用了定时器 T1 的控制位 TR1 和中断标 志位 TF1 启动和关闭仅受 TR1 控制 定时器 T1 无工作模式 3 但 T0 在工作模式 3 时 T1 仍可设置为 0 2 4 89C51 内部设有几个定时器 计数器 它们是由哪些特殊功能寄存器组成 答 89C51 单片机内有两个 16 位定时器 计数器 即 T0 和 T1 T0 由两个 8 位特殊功能寄存器 TH0 和 TL0 组成 T1 由 TH1 和 TL1 组成 5 定时器用作定时器时 其定时时间与哪些因素有关 作计数器时 对外界 计数频率有何限制 答 定时时间与定时器的工作模式 初值及振荡周期有关 作计数器时对外界计数频率要求最高为机器振荡频率的 1 24 6 简述定时器 4 种工作模式的特点 如何选择设定 答 1 模式 0 选择定时器的高 8 位和低 5 位组成一个 13 位定时器 计数器 TL 低 5 位溢出时向 TH 进位 TH 溢出时向中断标志位 TF 进位 并申请中断 定时时间 t 213 初值 振荡周期 12 计数长度位 213 8192 个外部脉冲 置 TMOD 中的 M1M0 为 00 2 模式 1 与模式 0 的唯一差别是寄存器 TH 和 TL 以全部 16 位参与操 作 定时时间 t 216 初值 振荡周期 12 计数长度位 216 65536 个外部脉 冲 置 TMOD 中的 M1M0 为 01 3 模式 2 把 TL0 和 TL1 配置成一个自动重装载的 8 位定时器 计数器 TL 用作 8 位计数器 TH 用以保存初值 TL 计数溢出时不仅使 TF0 置 1 而 且还自动将 TH 中的内容重新装载到 TL 中 定时时间 t 28 初值 振荡周期 12 计数长度位 28 256 个外部脉冲 置 TMOD 中的 M1M0 为 10 4 模式 3 对 T0 和 T1 不大相同 若设 T0 位模式 3 TL0 和 TH0 被分为两个相互独立的 8 位计数器 TL0 为 8 位计数器 功能与模式 0 和模式 1 相同 可定时可计数 TH0 仅用作简单的内部定时功能 它占用了定时器 T1 的控制位 TR1 和中断标 志位 TF1 启动和关闭仅受 TR1 控制 定时器 T1 无工作模式 3 但 T0 在工作模式 3 时 T1 仍可设置为 0 2 置 TMOD 中的 M1M0 为 11 7 当 T0 用作模式 3 时 由于 TR1 已被 T0 占用 如何控制 T1 的开启和关闭 答 用 T1 控制位 C T 切换定时器或计数器工作方式就可以使 T1 运行 定时 器 T1 无工作模式 3 将 T1 设置为工作模式 3 就会使 T1 立即停止计数 关 闭 9 一个定时器定时时间有限 如何实现两个定时器的串行定时以满足较长定 时时间的要求 答 当一个定时器溢出时 设置另一个定时器的初值为 0 开始定时 10 使用一个定时器 如何通过软硬件结合方法实现较长时间的定时 答 设定好定时器的定时时间 采用中断方式用软件设置计数次数 进行溢出 次数累计 从而得到较长的时间 11 89C51 定时器作定时和计数时其计数脉冲分别由谁提供 答 作定时器时计数脉冲由 89C51 片内振荡器输出经 12 分频后的脉冲提供 作计数时计数脉冲由外部信号通过引脚 P3 4 和 P3 5 提供 15 单片机 8031 的时钟频率为 6MHz 若要求定时值分别为 0 1ms 1ms 10ms 定 时器 0 工作在模式 0 模式 1 和模式 2 时 其定时器初值各应是多少 解 1 0 1ms 模式 0 T0 低 5 位 01110B 0EH T0 高 8 位 11111110B FEH 模式 1 模式 2 2 1ms 模式 0 T0 低 5 位 01100B 0CH T0 高 8 位 11110000B F0H 模式 1 模式 2 在此情况下最长定时为 512 s 无法一次实现定时 1ms 可用 0 1ms 循环 10 次 3 10ms 模式 0 T0 低 5 位 11000B 18H T0 高 8 位 01100011B 63H 模式 1 模式 2 在此情况下最长定时为 512 s 无法一次实现定时 10ms 可用 0 1ms 循环 100 次 16 89C51单片机的定时器在何种设置下可提供三个8 位计数器定时器 这时 定 时 器1可 作 为 串 行 口 波 特 率 发 生 器 若 波 特 率 按 9600b s 4800b s 2400b s 1200b s 600b s 100b s 来考虑 则此时可选用的波特率 是多少 允许存在一定误差 设 fosc 12MHz 解 当 T0 为模式 3 T1 为模式 2 时 可提供 3 个 8 位定时器 可选 100b s 18 设 fosc 12MHz 试编制一段程序 功能为 对定时器 T0 初始化 使之 工作在模式 2 产生 200 s 定时 并用查询 T0 溢出标志的方法 控制 P1 0 输出周期为 2ms 的方波 解 T0 作定时器时初值 所以 程序 1 CLRP1 0 P1 0 输出低电平 MOVR2 05H R2 为 200 s 计数器 置入初值 5 计 1ms MOVTMOD 02H 设定时器 T0 工作于模式 2 L2 MOVTH0 38H 置入定时初值 MOVTL0 38H SETBTR0 启动 T0 LOOP JBCTF0 L1 查询 200 s 时间到 时间到 转 L1 SJMPLOOP 时间未到 转 LOOP 继续查询 L1 CLRTR0 关闭 T0 DJNZR2 L2 200 s 计数器减 1 到 1ms 吗 未到 转 L2 CPLP1 0 到 1ms P1 0 取反 形成周期为 2ms 的方波 MOVR2 05H 重置 200 s 计数器初值 LJMPL2 重复循环 程序 2 MAIN MOVTMOD 02H 设定时器 T0 工作于模式 2 CLRP1 0 P1 0 输出低电平 LOOP1 MOVR2 05H R2 为 200 s 计数器 置入初值 5 计 1ms LOOP MOVTH0 38H 置入定时初值 MOVTL0 38H SETBTR0 启动 T0 JNBTF0 查询 200 s 时间到 时间到 继续查询 CLRTR0 关闭 T0 DJNZR2 LOOP 200 s 计数器减 1 到 1ms 吗 未到 转 LOOP CPLP1 0 到 1ms P1 0 取反 形成周期为 2ms 的方波 SJMPLOOP1 重复循环 第七章 1 什么是串行异步通信 它有哪些作用 答 在异步串行通信中 数据是一帧一帧 包括一个字符代码或一字节数据 传送的 每一帧的数据格式参考书 通信采用帧格式 无需同步字符 存在空 闲位也是异步通信的特征之一 2 89C51 单片机的串行口由哪些功能部件组成 各有什么作用 答 89C51 单片机的串行接口由发送缓