单片机原理及应用试题（含答案0

单片机原理及应用一、填空题（20分）1、微处理器包括两个主要部分运算器和控制器。2、总线是连接系统中各扩展部件的一组公共信号线。按照功能，通常把系统总线分为三组地址总线、数据总线、控制总线。3、89C51单片机访问片外程序存储器时，所用的控制信号有ALE、PSEN、EA，其中ALE用于低8位地址锁存控制，PSEN是片外程序存储器读选通控制信号，EA是片内、片外程序存储器访问的控制信号。4、89C51单片机访问片外数据存储器时，所用的控制信号有_ALE_、_WR、RD。5、CPU访问片内、片外ROM指令用MOVC,访问片外RAM指令用MOVX，访问片内RAM指令用MOV。6、定时器共有两个控制字，由软件写入TMOD和TCON两个8位寄存器，用来设置T0或T1的操作模式和控制功能。7、中断处理过程可分为三个阶段中断响应、中断处理、中断返回。8、复位是单片机的初始化操作，其主要功能是把PC初始化为0000H。复位操作有上电自动复位和按键手动复位两种方式。9、89C51的P0口除作为一般I/O口使用外，还可作为低8位地址使用。当系统扩展片外EPROM和RAM时，由P2口输出高8位地址。10、89C51中断系统的五个中断源为外中断0、外中断1、定时器0溢出中断、定时器1溢出中断、串行口中断。11、89C51单片机的寻址方式通常指对源操作数进行寻址。二、简答题（30分）1、80C51单片机的EA信号有何功能在使用8031时，EA信号引脚应如何处理答EA引脚为外部程序存储器地址允许输入端/固化编程电压输入端。（2分）当EA引脚接高电平时，CPU只访问片内EPROM/ROM并执行内部程序存储器中的指令（1分），但当PC的值超过0FFFH时，将自动执行片外程序存储器中的内容（1分）。当EA引脚接低电平时，CPU只访问外部EPROM/ROM中的内容，而不管是否有片内程序存储器（1分）。在使用8031时，EA信号引脚应接地（1分）。2、89C51内部RAM低128B单元划分为哪三个主要部分各部分主要功能是什么答89C51内部RAM低128B单元划分为三个主要部分00H1FH地址安排为四组工作寄存器区（1分），每组有8个工作寄存器（R0R7），共占32个单元（1分）。工作寄存器区后的16B单元（20H2FH）（1分），可用位寻址方式访问其各位（1分），30H7FH为用户RAM区（2分）。3、89C51定时器有几种工作模式，各有何区别答89C51定时器有0、1、2、3四种工作模式。（2分）定时器在工作模式0时为13位定时器/计数器（1分），定时器在工作模式1时为16位定时器/计数器（1分），定时器在工作模式2时为8位可重装定时器/计数器（1分），定时器在工作模式3时具有第二输入和输出功能，定时器/计数器0有工作模式3，定时器/计数器1无工作模式3（1分）。4、如何简捷判断89C51正在工作答89C51上电复位后（1分），可用示波器检查ALE引脚是否有振荡频率1/6的正脉冲输出（2分），同时检查PSEN是否有脉冲输出（2分），判断单片机是否正常工作（1分）。5、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程序状态寄存器PSW的作用是指明程序运行后的状态，常用标志有CY、AC、F0、RS1、RS0、OV和P位（1分）。CY进位标志位，当有进位或借位时CY为1（1分）；AC辅助进位标志位，低4位向高4位有进位或借位时AC为1（1分）；RS1、RS0工作寄存器组选择控制位（1分）；OV溢出标志位，如有溢出置1（1分）；F0为用户标志位，P位是奇偶校验位，始终跟踪累加器A中1的个数（1分）。三、程序分析10分设位累加器CY的原值为1，P1口的内容为0A3H，P3口的内容为6DH，执行完下列程序段后，写出每一条指令执行后的结果以及最终CY、P1口、P3口的内容。MOVP13,C（P13）1（1分）MOVP14,CP141（1分）MOVC,P16C0（1分）MOVP36,CP360（1分）MOVC,P10C1（1分）MOVP34,CP341（1分）P1BBH（1分）P33DH（1分）C1（1分）四、编程题（15分）1、已知R1，R2中存有一个16位的二进制数，高位在R1中，低位在R2中。编程将其乘2，并存回原处。（7分）解MOVA，R2（1分）RLA（1分）MOVR2，A（1分）MOVA，R1（1分）RLCA（1分）MOVR1，A（1分）END（1分）2、对于8051单片机，以下几种中断优先级的设置是否可能若可能，则应如何设置相关寄存器否则，简述不可能的理由。（8分）1）定时器0，定时器1，外中断0，外中断1，串行口中断答可以（1分），设置IP00001010B0AH（1分）。2）外中断0，外中断1，串行口中断，定时器0溢出中断，定时器1溢出中断答可以（1分），设置IP00010101B15H（1分）。3）外中断0，外中断1，定时器0溢出中断，串行口中断，定时器1溢出中断答不可以（1分），因为RX/TX级别最低，可设为高优先级，而T0高于INT1（1分）。4）外中断0，定时器1溢出中断，定时器0溢出中断，外中断1，串行口中断答可以（1分），设置IP00001001B09H（1分）。五、解根据题意可得机器周期T1/1/（3分）OSCF602US定时计数器T0的初值为01103213X1/610612（2分）XE018H（1分）TL0E0HTH018H（1分）所以T0的初值为E018H（1分），最大定时时间为8192MS。（2分）一、填空题（30分）每空15分1、89C51单片机有普林斯顿存储结构、哈佛存储结构两种存储结构，其的存储空间在物理结构上分为片内数据存储器空间、片外数据存储器空间、片内程序存储器空间、片外程序存储器空间。2、单片机中的DPTR（数据指针）是一个16位的特殊功能寄存器。3、89C51单片机内部有2个定时器计数器，它们具有定时和计数功能。4、在单片机中乘法指令和除法指令为仅有的两条四周期指令。5、89C51上电复位后，RS11，RS00，则CPU自动选择第0组为当前工作寄存器组。6、NOP（空指令）指令常用来产生一个机器周期的延迟。7、汇编语言是用助记符、符号和数字等表示指令的程序语言。8、提高CPU效率的一个有效途径是采用中断方式。9、PSW是一个8位特殊功能寄存器，它的各位包含了程序执行后的状态信息。其中，CY是进位标志位，在执行加法运算指令时，如果运算结果最高为向前有进位，CY位由硬件自动置1；OV为溢出标志位，当进行补码运算时，如有溢出，则OV位由硬件自动置1，无溢出时，OV0。二、简答题（30分）1、简述单片机定时器的工作模式及其应用。（5分）答单片机定时器共有四种工作模式，分别是模式0、模式1、模式2、模式3。（1分），模式0对应的是一个13位的定时器/计数器（1分）；模式1对应的是一个16位的定时器/计数器（1分）；模式2对应的定时常数自动装载的8位的定时器/计数器（1分）；模式3适用于T0、T1被拆成两个独立的8位定时器/计数器（1分）。2、已知外接晶振的频率为6MHZ，计算单片机的振荡周期、时钟周期、机器周期以及最长指令周期和最短指令周期。（5分）答振荡周期1/晶振频率1/60167（1分）610S时钟周期振荡周期1/30333（1分）2S机器周期振荡周期2（1分）1最长指令周期机器周期2（1分）最短指令周期机器周期8（1分）4S3、89C51单片机内部有哪三种常用的地址指针，它们分别有什么作用（6分）答89C51单片机内部常用的地址指针有1）PC程序计数器（1分），存放下一条将要从程序存储器取出的指令（1分）；2）SP堆栈指针（1分），指向堆栈栈顶指针（1分）；3）DPTR数据指针（1分），作为外部数据存储器或I/O的地址指针（1分）。4、简述89C51片内RAM低128个存储单元的空间分配（6分）答89C51片内RAM低128个存储单元共分为三个存储区1）寄存器区，单元地址为00H1FH共有四组寄存器，每组包括R0R7共8个存储单元；（2分）2）位寻址区，单元地址为20H2FH，即可作为一般RAM单元使用；（2分）3）用户RAM区，单元地址为30H7FH。（2分）5、简述89C51单片机的基本组成部分。（8分）答89C51单片机的基本组成为微处理器CPU（1分）；数据存储器（1分）；程序存储器（1分）；4个8位并行I/O端口P0P3（1分）；两个16位的定时器/计数器（1分）；5个中断源的中断控制系统（1分）；一个串行I/O口（1分）；片内振荡器和时钟产生电路（1分）。三、已知30H44H，38H80H，40H59H，48HA0H，R125H，写出按顺序执行每条指令后的结果。（10分）1、MOVA，30HA44H（1分）2、MOVR0，AR044H（1分）3、MOVP1，0C8HP1C8H（1分）4、INCR0R045H（1分）5、ADDA，R0A89H（1分）6、MOVDPTR，3FFEHDPTR3FFEH（1分）7、INCDPTRDPTR3FFFH（1分）8、INCDPTRDPTR4000H（1分）9、ORLA，38HA09H（1分）10、CPLAAF6H（1分）四、阅读下列程序，并要求完成下列问题。（15分）1、说明程序的功能；（5分）2、试修改程序，使片内RAM中40H到30H的内容均为0。（10分）MOVR2，0CHMOVR0，40HMOVA，0D0HLOOPMOVR0，ADECR0DJNZR2，LOOPDONE答1、程序的功能将从40H开始的12个单元内容都置为D0H。（5分）2、改写的程序为MOVR2，10H（2分）MOVR0，40H（1分）CLRA（2分）LOOPMOVR0，A（1分）DECR0（2分）DJNZR2，LOOP（1分）DONE（1分）五、单片机8031的时钟频率为6MHZ，若要求定时器定时02MS,定时器工作在模式0、模式1、模式2时其定时初值各应是多少（15分）答模式0定时计数器初值为02103213X1/610612X8092D1F9CHTL01CHTH0FCH（5分）模式1定时计数器初值为02103216X1/610612X65436DFF9CHTL09CHTH0FFH（5分）模式2定时计数器初值为0210328X1/610612X156D9CHTL09CHTH09CH（5分）18051响应中断的条件是什么有中断源发出中断请求中断总允许位EA1申请中断的中断允许位位1无同级或更高级中断正在服务当前的指令周期已经结束若现行指令为RETI或者是访问IE或IP指令时，该指令以及紧接着的另一条指令执行完。2定时器有几种工作模式，各有何区别有四种工作模式，其中模式0是13位方式；模式1是16位方式；模式2是8位方式，并且可以自动重新装载计数初值；模式3是把16位的定时计数器分成两个单独的8位方式来使用。3如何简捷判断8051正在工作答简捷判断8051一般有以下几种方法1检查振荡电路是否正常工作，可用示波器查看XTAL2端是否有脉冲信号输出。2可用示波器查看ALE端是否有脉冲信号输出，如有脉冲信号输出则说明8051基本上工作正常。3可用示波器查看PSEN端是否有脉冲信号输出，如有脉冲信号输出则说明8051基本上工作正常。4单片机的基本结构包括那些答单片机的基本结构包括一个8位的微处理器CPU、128B/256B片内数据存储器、4K/8K片内程序存储器、四个8位并行I/O接口P0P3、2/3个16位定时计数器，五个中断源的中断控制系统、一个全双工UART串行接口、片内振荡器和时钟产生电路。2述8051片内RAM的空间分配答分为低128B00H7FH和高128B80HFFH为特殊功能寄存器区。低128B00H7FH又分为00H1FH地址安排为四组工作寄存器，每组有8个工作寄存器，共32个单元20H2FH为位可寻址区域，对应的位地址为00H7FH30H7FH为堆栈和数据缓冲区38051单片机的EA信号有何功能在使用8031时，EA信号引脚如何处理答MCS51的EA信号引脚为外部程序存储器地址允许输入端。当EA接高电平时，CPU只访问片内EPROM/ROM并执行内部程序存储器中的指令，但当PC程序计数器的值超过0FFFH时，将自动转去执行片外程序存储器内的程序。相反，如当EA接低电平时，CPU只访问片外EPROM/ROM并执行外部程序存储器中的指令，而不管有无片内程序存储器。对8031单片机无片内EPROM/ROM，需外扩EPROM，此时必须将EA信号引脚接地。4程序状态寄存器PSW的作用是什么，常用标志有那些位作用是什么答PSW是一个8位特殊功能寄存器，它的各位包含了程序执行后的状态信息，供程序查询或判别用。各位的含义及作用如下1CYPSW7进位标志位，在执行加、减法运算后最高位有无进位的标志有进位或借位为1，否则为0。2ACPSW6半进位标志位，在执行加、减法运算后低4位向高4位有无进位的标志，有进位或借位为1，否则为0。3F0PSW5用户标志位，用户可根据需要来定义此标志位，此位的置位或复位由用户进行。4RS0和RS1PSW3和PSW4工作寄存器组选择控制位。这两个位可决定选择哪一组工作寄存器为当前工作寄存器组。RS1RS0为00当前工作寄存器组为第0组，对应片内RAM地址为00H07HRS1RS0为01当前工作寄存器组为第1组，对应片内RAM地址为08H0FHRS1RS0为10当前工作寄存器组为第2组，对应片内RAM地址为10H17HRS1RS0为11当前工作寄存器组为第3组，对应片内RAM地址为18H1FH5OVPSW2溢出标志位如有溢出，则OV1否则OV06PSW1保留位8051未用8052为F1用户标志7PPSW0奇偶校验标志位每条指令执行完后，该位始终跟踪指示累加器A中1的个数。如结果A中有奇数个，则置P1，否则P0。常用于校验串行通信中的数据传送是否出错。单片机外设交换数据时，程序查询方式和中断控制方式有什么不同单片机与外设交换数据时，程序查询方式中，不论是输入还是输出，都是以计算机为主动的一方，在交换信息时，CPU不能再做别的事情，而是在大部分时间内处于等待状态。而中断方式则是外设主动提出数据传送的请求，CPU在收到这个请求以前，执行本身的程序，只是在收到外设希望进行数据传送的请求之后，才中断原有主程序的执行，暂时去与外设交换数据，中断方式完全消除了CPU在查询方式中的等待现象，大大提高了CPU的工作效率。8051共有哪些中断源对中断请求如何进行控制8051共有五个中断源外部中断0请求，外部中断1请求，定时器/计数器0溢出中断请求，定时器/计数器1溢出中断请求，串行口中断请求。主要由以下四个特殊功能寄存器来控制定时器控