武汉大学单片机试卷.doc

武汉大学20072008年第二学期单片机系统设计 （B） 一、填空题（24分，每空1分）1MCS-51单片机是（ 8 ）位的单片机。2MCS-51单片机有（ 5 ）个中断源，（ 2 ）级优先级中断。3串行口方式3发送的第9位数据要事先写入（ SCON ）寄存器的（ TB8 ）位。4串行口的方式0的波特率为 ( fosc/12 )。58031内部数据存储器的地址范围是（ 00H-7FH ），位地址空间的字节地址范围是（ 20H-2FH ），对应的位地址范围是（ 00H-7FH ）外部数据存储器的最大可扩展容量是（ 64KB ）。6在内部RAM中可位寻址区中，位地址为40H的位，该位所在字节的字节地址为（ 28H ）。7如果(A)=58H，(R1)= 49H，(49H)= 79H，执行指令XCH A, R1后；结果(A)=( 79H ) ，(49H)=( 58H )。8利用8155H可以扩展（ 3 ）个并行口，（ 256 ）个RAM单元。9当单片机复位时PSW（ 00 ）H，SP=（ 07H ），P0P3口均为（ 高 ）电平。10若A中的内容为88H，那么，P标志位为（ 0 ）。11当MCS-51执行MOVC A，A+ DPTR指令时，伴随着（ PSEN* ）控制信号有效。12MCS-51访问片外存储器时，利用（ALE ）信号锁存来自（ P0 ）发出的低8位地址信号。13已知fosc=12MHz， T0作为定时器使用时，其定时时间间隔为（ 1us ）。14若MCS-51外扩8KB 程序存储器的首地址若为1000H，则末地址为（ 2FFF ）H。二、判断对错，如对则在（ ）中写“”，如错则在（ ）中写“”。（10分）1MCS-51单片机可执行指令：MOV 35H，R3。（ ）28031与8751的区别在于内部是否有程序存储器。（ ）3当向堆栈压入一个字节的数据后， SP中的内容减1。（ ）4程序计数器PC中装的内容是当前正在执行指令的地址。（ ）5某特殊功能寄存器的字节地址为80H，它即能字节寻址，也能位寻址。（ ）6MCS-51单片机中的PC是不可寻址的。（ ）7当MCS-51执行MOVX DPTR，A指令时，伴随着信号有效。（ ）8MCS-51的定时器/计数器对外部脉冲进行计数时，要求输入的计数脉冲的高电平或低电平的持续时间不小于1个机器周期。（ ）9区分外部程序存储器和数据存储器的最可靠的方法是看其是被还是被信号连接。（ ）10各中断源发出的中断请求信号，都会标记在MCS-51的TCON寄存器中。（ ）三、简答题（26分）1 如果(DPTR)=5678H，(SP)=42H，(3FH)=12H ，(40H)=34H，(41H)=50H，(42H)=80H，则执行下列指令后：POPDPHPOPDPLRET则：(PCH) =_34H _；（PCL）=_12H _ ；（DPH）=_80H _；（DPL）=_50H_ _；（4分）2MCS-51采用6MHz的晶振，定时2ms，如用定时器方式1时的初值（16进制数）应为多少？（写出计算过程）（6分）FC18H机器周期6106=210-6s=2uS方式1为16进制定时器。故 （216X）210-6=210-3=216-X=1000=X=65536-1000=64536 即初值=0FC18H3MCS-51外扩的程序存储器和数据存储器可以有相同的地址空间，但不会发生数据冲突，为什么？（6分）答:不发生数据冲突的原因是:MCS-51中访问程序存储器和数据存储器的指令不一样。选通信号不同,前者为PSEN,后者为WR与RD。程序存储器访问指令为movc A，DPTR； movc A,A+pc。数据存储器访问指令为:movx A,DPTR； movx A,Ri; movx DPTR,A。4说明MCS-51的外部引脚的作用？（4分）答:当EA为高电平时,MCS-51访问内部程序存储器,但当地址大于0FFFH时,自动转到外部程序存储器,当EA为低电平时,MCS-51只读取外部程序存储器。5写出MCS-51的所有中断源，并说明说明哪些中断源在响应中断时，由硬件自动清除，哪些中断源必须用软件清除，为什么？（6分）答:外部中断INTO定时器/计数器中断T0外部中断INT1定时器/计数器中断T1串行口中断其中串行口中断TI与RI必须用软件清“0”,因为串口中断的输出中断为TI,输入中断为RI,比用软件清“0”。四、下图为某MCS-51应用系统的3位LED 8段共阳极静态显示器的接口电路，（1）该静态显示器电路与动态扫描的显示器电路相比有哪些优缺点？（2）写出显示字符“3”、“8”、“5”的段码，注意：段码的最低位为“a” 段，段码的最高位为“dp” 段（3）已知8255A的PA口、PB口和PC口的地址分别为FF7CH、FF7DH、FF7EH，且8255A的这3个端口均已被编写完毕的初始化程序初始化为方式0输出，请编写出使3位LED共阳极显示器从左至右显示“3.85”的程序段。（14分abcdefgdp8255APBPCPA来自8031+5V解(1)优点是：亮度高,字符不闪烁,占用CPU资源少。缺点是：占用的I/O口太多,当需要的LED数目较多时,需要外扩展的I/0口。 (2)3：B0H8：80H5：92H（3）Mov DPTR,#0FF7CHMov A,#30HMovx DPTR,AMov DPTR,#0FF7DHMov A ,#80HMovx DPTR,AMovx DPTR,#0FF7EHMov A,#92HMovx DPTR,ARET五、画出MCS-51系列单片机利用串行口进行1台主机与4台从机多机串行通讯连线图，其中1台从机通讯地址号为02H，请叙述主机向02H从机发送一个字节数据的过程。 (10分)TXDRXD8031主机TXD RXD 00HTXD RXD01HTXD RXD 02HTXD RXD 03H答：主机发送数据过程如下：（1） 将从机0003H的REN置1，SM2=1，并使它们工作在串行口工作方式2或3。（2） 由主机向4个从机发出一帧地址址信息02H，第9位为1。从机接到信息后均发生中断，执行中断服务程序，将02H与自身地址做比较。若相同，则清SM2=0，若不同则SM2不变仍为1。主机发送一帧数据信息，第9位为0，从机接到信息后，只有SM2=0的从机发生中断，将数据信息收取，其余SM2=1的从机不放出中断，信息丢失，从而实现主机向02H从机发送一个字节数据的功能。六、请回答：(共16分)1下图中外部扩展的程序存储器和数据存储器容量各是多少？(2分)2两片存储器芯片的地址范围分别是多少？(地址线未用到的位填1)(6分,)3请编写程序，要求：（1）将内部RAM 30H3FH中的内容送入1# 6264的前16个单元中；（4分）（2）将2# 6264的前4个单元的内容送入40H43中；（4分）PSENCEWRP2.7P2.6P2.5P2.4P2.08031D0-D7OED0-D7OE2764 CEA8-A12A0-A7OE74LS373Q0Q7D0D7GALEP0.7P0.08888855588+5VWR2# 6264 CSCEA8-A12A0-A7+5VWRCSA8-A12A0-A7OEOE1# 6264 RD58解：1.外扩程序存储器的容量是8K，外扩数据存储器的容量是16K解：2、2764范围：C000HDFFFH1#范 围： A000HBFFFH2#范 围： 6000H7FFFH解：3（1）Mov R1 ,#10H Mov DPTR,#0A000H Mov R0,#30H LOOP:Mov A,Ro Movx DPTR，AINC DPTR INC Ro DJNZ R1,LOOPRET(2) Mov R1,#04H Mov DPTR,#6000H Mov Ro ,#40HLoop:movx A ,DPTR Mov Ro ,A INC DPTR INC Ro DJNZ R1 ,Loop RET武汉大学20072008年第二学期单片机原理及应用试卷（B）参考答案及评分标准 一、填空题（24分，每空1分）18 25 3SCON TB8 4FOSC/12 5007FH 202FH 007FH 64KB 628H 749H 58H 83 256 900 07H 置“1” 100二、判断对错11PSEN 12ALE P0口 131us 14 2FFF1MCS-51单片机可执行指令：MOV 35H，R3。（ ）28031与8751的区别在于内部是否有程序存储器。（ ）3当向堆栈压入一个字节的数据后， SP中的内容减1。（ ）4程序计数器PC中装的内容是当前正在执行指令的地址。（ ）5某特殊功能寄存器的字节地址为80H，它即能字节寻址，也能位寻址。（ ）6MCS-51单片机中的PC是不可寻址的。（ ）7当MCS-51执行MOVX DPTR，A指令时，伴随着信号有效。（ ）8MCS-51的定时器/计数器对外部脉冲进行计数时，要求输入的计数脉冲的高电平或低电平的持续时间不小于1个机器周期。（ ）9区分外部程序存储器和数据存储器的最可靠的方法是看其是被还是被信号连接。（ ）10各中断源发出的中断请求信号，都会标记在MCS-51的TCON寄存器中。（ ）单片机系统设计 （C） 专业 学号 姓名 成绩 一、填空题（31分，每空1分）1MCS-51单片机有（ 2 ）级优先级中断。2串行口方式2接收到的第9位数据送（ SCON ）寄存器的（ RB8 ）位中保存。3当单片机复位时PSW（ 00 ）H，这时当前的工作寄存器区是（ 0 ）区，R6所对应的存储单元地址为（ 06 ）H。4利用8255A可以扩展（ 3 ）个并行口，其中（ 8 ）条口线具有位操作功能；5MCS-51访问片外存储器时，利用（ ALE ）信号锁存来自（ P0口 ）发出的低8位地址信号。6若MCS-51外扩32KB 数据存储器的首地址若为4000H，则末地址为（ BFFF ）H。7当MCS-51执行MOVC A，A+PC指令时，伴随着（ PSEN* ）控制信号有效。8若A中的内容为67H，那么，P标志位为（ 1 ）。9MCS-51单片机的通讯接口有（ 串行 ）和（并行 ）两种型式。在串行通讯中，发送时要把（ 并行）数据转换成（串行 ）数据。接收时又需把（ 串行 ）数据转换成（并行 ）数据。108031内部数据存储器的地址范围是（ 007FH ），位地址空间的字节地址范围是（20-2FH ），对应的位地址范围是（ 00-7FH ），外部数据存储器的最大可扩展容量是（ 64KB ）。11MCS-51单片机指令系统的寻址方式有（寄存器寻址方式）、（直接寻址方式）、（立即寻址方式）、（寄存器间接寻址方式）、（位寻址方式）、基址寄存器加变址寄存器间接寻址方式(变址寻址)、相对寻址方式 。12MCS-51内部提供（ 2 ）个可编程的（ 16 ）位定时/计数器，定时器有（ 4 ）种工作方式。二、判断对错，如对则在（ ）中写“”，如错则在（ ）中写“”。（10分）1MCS-51的定时器/计数器对外部脉冲进行计数时，要求输入的计数脉冲的高电平或低电平的持续时间不小于1个机器周期。（）2判断指令的正误：MOVT0，#3CF0H；（）3定时器T0中断可以被外部中断0中断（）4指令中直接给出的操作数称为直接寻址（）5内部RAM的位寻址区，既能位寻址，又可字节寻址。（ ）6特殊功能寄存器SCON与定时器/计数器的控制无关。（ ）7当MCS-51执行MOVX A，R1指令时，伴随着 WR信号有效。（ ）8串行口工作方式1的波特率是固定的，为fosc/32。（ ）9区分外部程序存储器和数据存储器的最可靠的方法是看其是被 RD还是被PSEN信号连接。（ ）10逐次比较型A/D转换器与双积分A/D转换器比较，转换速度比较慢。（ ）三、简答题（25分）1MCS-51采用12MHz的晶振，定时1ms，如用定时器方式1时的初值（16进制数）应为多少？（写出计算过程）（6分）解：采用12MHZ的晶振，Tcy=1/fosc12=1/1210-612=1us采用定时器方式1（为16位）定时1ms 设初值为X，则：（216-X）110-6=110-3则=X=64536将其转换成二进的为:1111110000011000再将其转化为16进制数为:FC18初值为TXH=FCH TXL=18H2中断服务子程序返回指令RETI和普通子程序返回指令RET有什么区别？（4分）解：RETI除了将压栈的内容出栈外（即现场恢复）清除在中断响应时被置1的MCS-51内部中断优先级寄存器的优先级状态。3MCS-51外扩的程序存储器和数据存储器可以有相同的地址空间，但不会发生数据冲突，为什么？（6分）解：MCS-51外扩的程序存储器和数据存储器可以有相同的地址空间，但不会发生数据冲突。这是因为它们的控制信号不同：(1)外扩程序存储器是PSEN信号为其控制信号外扩数据存储器是RD与WR信号为其控制信号(2)指令不同,程序存储器用MOVC读取，数据存储器用MOVX存取4图为8段共阴数码管，请写出显示如下符号的段码。(5分) 0 3FH 1 06H 2 5BH 3 4FH 4 66H 5 6DH 6 7DH 7 07H 8 7FH 9 6FH A 77H B 7CH 5LED的静态显示方式与动态显示方式有何区别？各有什么优缺点？（4分）解：静态显示期间1、 锁存器输出的段码不变;2、 亮度大,各位LED的段选分别控制;3、 位数多硬件电路复杂动态:1、 所有位段码线并连一起，2、各位的亮灭靠片选控制端控制,亮度较低，多位控制电路简单四、程序分析：（10分）外部RAM 3000H，3001H单元的内容分别为55H，0DDH，试分析如下程序，并回答问题程序1： MOV DPTR，#3000H MOV R1，#40H MOVX A ，DPTR MOV R1，AINC R1INC DPTRMOVX A，DPTR MOV R1，A问题1：若执行上述程序，则结束后，DPTR值为3001H ，R1的内容为 55H ，8031内部RAM41H单元的内容DDH，40H单元内容为55H。在上程序中，若继续执行如下程序程序2：START：MOV DPTR，#3000H MOV R1 ，#40H MOV A，R1 MOVX DPTR，A问题2、START执行结束后，DPTR的值为3000H，4000H单元的内容为55H，R1的内容为40H。问题3：执行如下程序，填出A寄存器的内容。程序3、 MOV A、#88H MOV R7，#AAHORL A、R7 ：A的内容为AAHMOV A，#37HMOV R7，#89HANL A，R7 A的内容为： 01HXRL A，R7 A的内容为：88H 3001H41H DDH55H3000H55H40HAAH01H88H RET五、简述一种多外部中断源系统的设计方法。（给出图和程序） (10分)答：程序如下：ORG 0013H ；的中断入口LJMP INT1 ； INT1:PUSH PSW ；保护现场 PUSH ACCJB P1.0,IR1 ；P1.0高，IR1有请求JB P1.1,IR2 ；P1.1高，IR2有请求JB P1.2,IR3 ；P1.2脚高，IR1有请求 JB P1.3,IR4 ；P1.4脚高，IR4有请求INTIR: POP ACC ；恢复现场 POP PSW RETI ；中断返回IR1: IR1的中断处理程序 AJMP INTIR ；IR1中断处理完毕，跳标号INTIR处执行 IR2: IR2的中断处理程序 AJMP INTIR ；IR2中断处理完毕，跳标号INTIR处执行IR3: IR3的中断处理程序 AJMP INTIR ；IR3中断处理完毕，跳标号INTIR处执行 IR4: IR4的中断处理程序AJMP INTIR ；IR4中断处理完毕，跳标号INTIR处执行六、请回答：(共14分)1下图中外部扩展的程序存储器和数据存储器容量各是多少？(2分)2三片存储器芯片的地址范围分别是多少？(地址线未用到的位填1)(4分,)3请编写程序，要求：(1) 将内部RAM 40H4FH中的内容送入1# 6264的前16个单元中；(4分)(2) 将2# 6264 的前4个单元的内容送入50H53H中；(4分)PSENCEWRP2.7P2.6P2.5P2.4P2.08031D0-D7OED0-D7OE2764 CEA8-A12A0-A7OE74LS373Q0Q7D0D7GALEP0.7P0.08888855588+5VWR2# 6264 CSCEA8-A12A0-A7+5VWRCSA8-A12A0-A7OEOE1# 6264 RD58单片机原理及应用试卷（D）参考答案及评分标准 一、填空题（25分，每空1分）1、MCS-51系列单片机为 8 位单片机2、MCS-51系列单片机的典型芯片分别为 8031 、 8051 、 8751 。3、8031的异步通信口为 全双工 （单工/半双工/全双工）4、8031有 2 级中断， 5 个中断源5、8031内部数据存储器的地址范围是 00H7FH ，位地址空间的字节地址范围是 20H2FH ，对应的位地址范围是 00H7FH ，外部数据存储器的最大可扩展容量是64K。6、MCS-51系列单片机指令系统的寻址方式有_寄存器寻址_、_直接寻址_、_寄存器间接寻址_、_立即寻址_、 基址寄存器加变址寄存器寻址 、位寻址、相对寻址 。7、如果(A)=34H，(R7)=0ABH，执行XCHA, R7；结果(A)= 0ABH ，(R7)= 34H 。8、8255可以扩展3个并行口，其中8条口线具有位操作功能；9、当单片机复位时PSW00H，这时当前的工作寄存器区是00区，R4所对应的存储单元地址为04H。10、若A中的内容为67H，那么，P标志位为1。11、74LS138是具有3个输入的译码器芯片，其输出作为片选信号时，最多可以选中8片芯片。二、判断以下指令的正误：（5分）（1）MOV 28H，R4；（）（2）INC DPTR；（ ）（3）DEC DPTR；（）（4）CLR R0；（）（5）MOVT0，#3CF0H；（）三、简答题1、 如果(DPTR)=507BH，(SP)=32H，(30H)=50H，(31H)=5FH，(32H)=3CH,则执行下列指令后：POPDPH;POPDPL;POPSP;则：(DPH)= _3CH_；（DPL）=_5FH_；（SP）=_30H_；（6分）2、采用6MHz的晶振，定时1ms，用定时器方式0时的初值应为多少？（请给出计算过程）（6分）解：采用6MHZ晶振机器周期为2us（213-X）210-6=110-3X=7692（D）=1E0CH=1 1110 0000 1100（B），化成方式0要求格式为 1111 0000 1100 B即0F00CH综上可知:TLX=0CH, THX=0F0H3、分析下列程序的功能（5分）PUSH ACCPUSH BPOP ACCPOP B解:该程序的功能是通过累加器ACC与寄存器B数据交换。四、图为8段共阴数码管，请写出如下数值的段码。0_3FH_1_06H_2_5BH_3_4FH_4_66H_5_6DH_6_73H_ 7_03H_8_7FH_C_39H_五、简述MCS-51系列单片机主从结构多机通信原理，设有一台主机与三台从机通信，其中一台从机通信地址号为01H，请叙述主机呼叫从机并向其传送一个字节数据的过程。(请给出原理图) (10分)TXDRXD8031主机TXD RXD 00HTXD RXD01HTXD RXD 02HTXD RXD 03H从机 从机 从机 从机答：原理图如上图所示，假设主机呼叫01H从机，首先呼叫：主机发送地址帧0000 00011（TB8）此时各从机的SM2位置1，且收到的RB8=1，故激活RI。各从机将接收到的地址与地机地址比较，结果1#机被选中，则其SM2清零；0#、2#机不变。接着传数；主机发送数据帧， RB8 0 此时1#机 SM2=0 则激活RI，而0#，2#机 SM2=1 则不激活RI，然后数据进入1# RB8=0 RB8=0机的缓冲区。六、简述一种多外部中断源系统的设计方法。(给出图和程序)（10分）答：原理电路如图所示程序如下：INT：PUSH PSW PUSHJNB P1.0, IR0 ;扫描中断请求JNB P1.1 , IR1JNB P1.2, IR2JNB P1.3, IR3INTIR: POP；返回POPSWIR0: 中断服务子程序 :中断服务 AJMP INTIRIR1: 中断服务子程序 AJMP INTIRIR2: 中断服务子程序 AJMP IN