单片机原理习题与答案

1、1. 何为“准双向I/O接口”？在MCS-51单片机的四个并口中， 哪些是“准双向I/O接口”？ 答：准双向I/O接口是能实现输入输出功能，但在使用时只能从输入和输出中选择一个。MCS-51单片机的四个并口中 P1、P2、P3是准双向I/O接口。2. 80C51单片机内部有几个定时/计数器？它们由哪些功能寄存器组成？怎样实现定时功能和计数功能？答:80C51单片机内部有两个 16位的可编程定时/计数器，由THO,TLO,TH1,TL1,TMOD和TCON功能寄存器组成。通过 TMo冲的C/T位选择对机器周期计数实现计数功能，选择对外部脉冲计数实现计数功能。3. 定时/计数器T0有几种工作方式？

2、各自的特点是什么？答：有四种工作方式，特点见下表：M1M0工作方式方式说明00013位定时/计数器01116位定时/计数器1028位自动重置定时/计数器113两个8位定时/计数器（只有T0有）4. 定时/计数器的四种工作方式各自的计数范围是多少？如果要计10个单位，不同的方式初值应为多少?答：有四种方式。方式 O计数范围：18192 ;方式1计数范围：165536;方式2计数范围: 1256;方式3计数范围：1256。如果计10个单位，方式 0初值为：8192-10=8182 ;方式1初值为：65536-10=65526 ； 方式2初值为：256-10=246 ;方式2初值为：256-10=2

3、46。5.设振荡频率为12MHz如果用定时/计数器T0产生周期为100ms的方波，可以选择哪几 种方式，其初值分别设为多少？答：只能选择方式 1,初值为 65536-50000=15536。6. 何为同步通信？何为异步通信？各自的特点是什么?答：异步通信方式的特点是数据在线路上传送时是以一个字符（字节）为单位，未传送时线路处于空闲状态，空闲线路约定为高电平 “1”。特点是对发送时钟和接收时钟的要求相对不高， 线路简单，但传送速度较慢。同步通信方式的特点是数据在线路上传送时以字符块为单位，一次传送多个字符，传送时须在前面加上一个或两个同步字符，后面加上校验字符。特点是对发送时钟和接收时钟要求较高

4、，往往用同一个时钟源控制，控制线路复杂，传送速度快。7. 单工、半双工和全双工有什么区别？答：单工方式只有一根数据线，信息只能单向传送；半双工方式也只有一根数据线，但信息可以分时双向传送；全双工方式有两根数据线，在同一个时刻能够实现数据双向传送。8. 设某异步通信接口， 每帧信息格式为10位，当接口每秒传送1000个字符时，其波特率 为多少？答：10000波特9. 串行口数据寄存器 SBUF有什么特点？答：发送数据寄存器和接收数据寄存器合起用一个特殊功能寄存器SBUF（串行口数据寄存器）,执行MoV SBUF,A发送时为发送数据寄存器，执行 M0A, S BUF接收时为接收数据寄 存器。10.

5、 MCS-51单片机串行口有几种工作方式？各自特点是什么？答：有四种工作方式，分别是方式0、方式1、方式2和方式3。其中：方式0,称为同步移位寄存器方式，一般用于外接移位寄存器芯片扩展I/O接口。方式1,称为8位的异步通信方式，通常用于双机通信。方式2和方式3,称为9位的异步通信方式，通常用于多机通信。11. 说明SM2在方式2和方式3对数据接收有何影响。答：通过SM方式2和方式3数据接收进行控制，SM2=1,那么只有接收的第 9位为“1才接收有效。如 SM2=0接收的第9位无论为1还是0都接收有效。12. 怎样来实现利用串行口扩展并行输入/输出口？答：利用串行口在方式 0时，当外接一个串入并

6、出的移位寄存器，就可以扩展并行输出口；当外接一个并入串出的移位寄存器时，就可以扩展并行输入口。13. 什么是中断、中断允许和中断屏蔽？答：在计算机中，由于计算机内外部的原因或软硬件的原因，使CPU从当前正在执行的程序中暂停下来，而自动转去执行预先安排好的为处理该原因所对应的服务程序。执行完服务程序后，再返回被暂停的位置继续执行原来的程序，这个过程称为中断，实现中断的硬件系统和软件系统称为中断系统。 中断允许是允许中断请求送 CPU产生中断，中断屏蔽是禁止中断 请求信号送CPU产生中断。14. 8051有几个中断源？中断请求如何提出？答：MCS-51单片机提供5个硬件中断源：两个外部中断源（P3

7、2）和（P3.3）,两个定时/计数器T0和T1中断；1个串行口中断。外部中断源 和 的中断请求信号从外部引脚 P3.2和P3.3输入；两个定时/计数器T0和T1 的溢出中断TF0和TF1定时/计数器T0（或T1）溢出时提出；串行口中断由发送中断标志 T1 和接收中断标志 R1产生。15. 8051的中断源中，哪些中断请求信号在中断响应时可以自动清除？哪些不能自动清除？应如何处理？答：工作在边沿触发方式下的两个外部中断源和两个定时/计数器中断中断请求信号在中断响应时可以自动清除，工作在电平触发方式下的两个外部中断源和串行口中断不能自动清 除。工作在电平触发方式下的两个外部中断源的中断请求信号通过

8、外加硬件和加软件的方式 清除，串行口中断标志 T1和标志R1完全由软件清除。16. 8051的中断优先级有几级？在形成中断嵌套时各级有何规定？答：8051的中断优先级有两级；形成中断嵌套时规定（1）正在进行的中断过程不能被新的同级或低优先级的中断请求所中断，直到该中断服务程序结束，返回了主程序且执行了主程序中的一条指令后，CPU才响应新的中断请求。（2）正在进行的低优先级中断服务程序能被高优先级中断请求所中断，实现两级中断嵌套。（3）CPU同时接收到几个中断请求时，首先响应优先级最高的中断请求。17. 设8051的P1中各位接发光二极管，分别用汇编语言和 C语言编程实现逐个轮流点亮二 极管，并

9、循环显示。18. 8051系统中，已知振荡频率为12MHz用定时/计数器T0,实现从P1.0产生周期为2ms的方波。要求分别用汇编语言和C语言进行编程。 解：分析：从P1.0输出周期为2ms的方波，只须P1.0每Ims取反一次则可。当系统时钟为 12MHZ定时/计数器To工作于方式1时，最大的定时时间为 65.536ms ,满足Ims的定时要 求，方式 控制字 应设 定为 00000001B（ 01H）。定 时1ms，计数 值 N为1000，初值 X=65536-1000=64536 ,则 THO=FCH TL0=18Ho采用中断处理方式：程序如下：ORG 0000HLJMP MAlNORG

10、000BH;中断处理程序MOV TH0, #0FCHMOV TL0，#18HCPL P1.0RETIORG 0100H;主程序MAIN:MOV TMOD #01HMOV TH0, #0FCHMOV TL0，#18HSETB EASETB ET0SETB TR0SJMP $END19. 8051系统中，已知振荡频率为12MHz用定时/计数器T1 ,实现从P1.1产生周期为2s的方波。要求分别用汇编语言和C语言进行编程。解：从P1.1产生2s的方波，应产生 500ms的周期性的定时，定时到对 P1.1取反就可实现。由 于定时时间较长，一个定时 /计数器T1不能直接实现，采用定时/计数器T1产生周期

11、性为 10ms的定时，然后用一个寄存器R2对10ms计数100次来实现。系统时钟为12MHZ定时/计数器T1定时10ms计数值N为10000,只能选方式1,方式控制字为 00010000B（ 10H）， 初值X：X=65536-10000=55536=1101100011110000B则 TH1=11011000B=D8H TL仁 11110000B=FOH定时/计数器T1采用中断处理方式。汇编程序：ORG 0000HLJMP MAlNORG 001BHLJMP INTT1ORG 0100HMAIN:MOV TMOD #10HMOV TH1，#0D8HMOV TL1，#0F0HMOV R2,

12、#00HSETB EASETB ET1SETB TR1SJMP $INTT1 : MoV TH1 , #0D8HMoV TL1, #0F0HINC R2CJNE R2, #64H, NEXTCPL P1.1MOV R2, #00HNEXT RETIEND20. 8051系统中，已知振荡频率为12MHz用定时/计数器T1 ,实现从P1.1产生高电平宽度为10ms低电平宽度为 20ms的矩形波。要求分别用汇编语言和C语言进行编程。解：本题处理方式有多种， 这里采用对定时/计数器T1形成10ms周期定时，用R2对10ms计数, 当计到1 ,则对P1.1置1，当计到2和3 ,则对P1.1置0来实现。用

13、定时/计数器T1形成 10ms周期定时见上题。程序如下：ORG 0000HLJMP MAINORG 001BHLJMP INTT1ORG 0100HMAIN:MOV TMOD #10HMOV TH1, #0D8HMOV TL1, #0F0HMOV R2, #00HSETB EASETB ET1SETB TR1SJMP $INTT1 : MOV TH1 , #0D8HMOV TL1, #0F0HINC R2CJNE R2, #01H, NEXTSETB P1.1SJMP EXITNEXT CJNE R2 , #02H, NEXT1CLR P1. 1SJMP EXITNEXTI CJNE R2,

14、#03H, NEXTSETB P1.1MoV R2, #00EXIT:RETIEND画出电路21.用8051单片机的串行口扩展并行 I/O接口，控制16个发光二极管依次发光, 图，用汇编语言和 C语言分别编写相应的程序。解：采用在串口连接两个 CD4094来实现，电路图如下：程序如下；ORG 0000HLJMP MAINORG 0100HMAIN:MOV SCON #00HMOV R4, #10HMOV R3, #00HMOV R2, #01HCLR P1.0START MOV A, R3MOV SBUF ALOOP JNB TI，LOOPMoV A, R2LooPI JNB TI , LOO

15、P1SETB P1.0ACALL DELAYCLR TICLR CMOV A, R2RLC AMOV R2, AMOV A, R3RLC AMOV R3, ACLR P1.0DJNZ R4 , STARTISJMP MAINDELAY MOV R7, #05HLOOP2 MOV R6, #0FFHLOOP 1 DJNZ R6 , LOOP1DJNZ R7 , LOOP2RETEND22.用汇编语言编程设计一个 8051双机通信系统，将 A机的片内RAM中30H3FH的数据块 通过串行口传送到 B机的片内RAM的40H4FH中，并画出电路图。解：线路连接如图所示。分析：甲、乙两机都选择方式1即8

16、位异步通信方式，最高位用作奇偶校验，波特率为1200bps ,甲机发送，乙机接收，因此甲机的串口控制字为40H,乙机的串口控制字为 50H。由于选择的是方式 1,波特率由定时/计数器T1的溢出率和电源控制寄存器PCoN中的SMoD位决定，则需对定时/计数器T1初始化。设SMOD=O甲、乙两机的振荡频率为12MHz由于波特率为1200bps。定时/计数器T1选择为方式2 ,则初值如下。初值=256 - fosc × 2SMOD /(12 × 波特率 × 32)=256-12000000/(12 × 1200 × 32) 230=E6H根据要求，定时/计数器T1的方式控制字为20H。甲机的发送程序：TSTART: MOV TMOD,#20HMOV TL1,#0E6HMOV TH1,#0E6HMOV PCON,#00HMOV SCON,#40HMOV R0,#30HMOV R7,#10HSETB TR1LOOP:MOV A,R0MoV C,PMoV AC