(2025年)单片机原理期末考试题(复习题附答案)

(2025年)单片机原理期末考试题(复习题附答案)一、选择题（每题2分，共20分）1.单片机8051的CPU是（）位的。A.16B.4C.8D.准16答案：C解析：8051单片机是典型的8位单片机，其数据总线宽度为8位，一次能处理8位二进制数据。2.8051单片机的P0-P4口均是（）I/O口，其中的P0口和P2口还可用来构建数据和地址总线，在访问外部存储器时，P0口传送（），P2口传送（）。A.准双向；低8位地址；高8位地址B.双向；低8位地址；高8位地址C.准双向；高8位地址；低8位地址D.双向；高8位地址；低8位地址答案：A解析：8051单片机的P0-P4口均为准双向I/O口。在访问外部存储器时，P0口分时复用，先传送低8位地址，后传送数据；P2口传送高8位地址。3.当8051单片机的晶振频率为12MHz时，一个机器周期为（）。A.1μsB.2μsC.12μsD.0.5μs答案：A解析：机器周期与晶振频率的关系为：机器周期=12/晶振频率。当晶振频率为12MHz时，机器周期=12/12MHz=1μs。4.若要使P1口的第3位输出高电平，其余位不变，应执行的指令是（）。A.SETBP1.3B.CLRP1.3C.ORLP1,08HD.ANLP1,F7H答案：C解析：ORL是逻辑或指令，P1口与08H（二进制00001000）进行或运算，可使P1.3置1，其余位不变。SETBP1.3只是将P1.3置1，但没有考虑其余位的状态；CLRP1.3是将P1.3清0；ANLP1,F7H是将P1.3清0。5.8051单片机中，用于定时/计数的寄存器是（）。A.TMODB.TCONC.TH0、TL0、TH1、TL1D.SCON答案：C解析：TH0、TL0是定时器/计数器0的高8位和低8位寄存器，TH1、TL1是定时器/计数器1的高8位和低8位寄存器，用于存放定时/计数的初值。TMOD是定时器/计数器的工作方式寄存器，用于设置工作方式；TCON是定时器/计数器的控制寄存器，用于控制其启动、停止等；SCON是串行口控制寄存器。6.在中断服务程序中，至少应有一条（）。A.传送指令B.转移指令C.加法指令D.中断返回指令答案：D解析：中断服务程序执行完后，必须通过中断返回指令（如RETI）返回主程序，以恢复现场和继续执行主程序。传送指令、转移指令和加法指令不是中断服务程序中必须的。7.8051单片机的串行通信中，方式1的波特率是（）。A.固定的，为fosc/32B.固定的，为fosc/12C.可变的，取决于定时器1的溢出率D.可变的，取决于定时器0的溢出率答案：C解析：在8051单片机的串行通信方式1中，波特率是可变的，由定时器1的溢出率决定。其计算公式为：波特率=2SMOD/32×定时器1溢出率。8.若要将累加器A中的内容循环左移一位，应使用的指令是（）。A.RLAB.RLCAC.RRAD.RRCA答案：A解析：RLA是累加器A内容循环左移一位的指令；RLCA是带进位标志Cy的循环左移；RRA是循环右移；RRCA是带进位标志Cy的循环右移。9.8051单片机的程序存储器和数据存储器扩展时，使用的地址线分别是（）。A.P0口和P2口B.P1口和P2口C.P0口和P1口D.P1口和P3口答案：A解析：在8051单片机扩展程序存储器和数据存储器时，P0口分时复用作为低8位地址线和数据线，P2口作为高8位地址线。10.当外部中断0采用边沿触发方式时，TCON中的（）位应置1。A.IT0B.IE0C.IT1D.IE1答案：A解析：TCON中的IT0位用于设置外部中断0的触发方式，当IT0=1时，外部中断0为边沿触发方式；IE0是外部中断0的中断请求标志位；IT1用于设置外部中断1的触发方式；IE1是外部中断1的中断请求标志位。二、填空题（每空1分，共20分）1.8051单片机的内部数据存储器分为（）区、（）区和（）区三部分。答案：工作寄存器；位寻址；用户RAM解析：8051单片机内部数据存储器00H-1FH为工作寄存器区，20H-2FH为位寻址区，30H-7FH为用户RAM区。2.8051单片机的程序计数器PC是（）位的，它总是指向（）。答案：16；下一条要执行的指令地址解析：PC是16位的寄存器，它的值决定了CPU要取指令的地址，即总是指向下一条要执行的指令地址。3.定时器/计数器的工作方式0是（）位的定时器/计数器，方式1是（）位的定时器/计数器，方式2是（）位的定时器/计数器，方式3只适用于（）。答案：13；16；8；定时器/计数器0解析：方式0是13位定时器/计数器，由THx的8位和TLx的低5位组成；方式1是16位定时器/计数器，由THx和TLx组成；方式2是8位自动重装初值的定时器/计数器；方式3只适用于定时器/计数器0，将其拆分为两个独立的8位定时器/计数器。4.8051单片机的中断系统有（）个中断源，（）个中断优先级。答案：5；2解析：8051单片机有5个中断源，分别是外部中断0、定时器/计数器0溢出中断、外部中断1、定时器/计数器1溢出中断和串行口中断。有2个中断优先级，可通过IP寄存器设置。5.串行口的控制寄存器SCON中，SM0和SM1两位用于（），REN位用于（）。答案：选择串行口的工作方式；允许串行接收解析：SM0和SM1组合可选择串行口的4种工作方式；REN是允许串行接收位，当REN=1时，允许串行口接收数据。6.若要使8051单片机的定时器/计数器1工作在方式2定时模式，TMOD寄存器应设置为（）。答案：20H解析：TMOD寄存器的高4位用于控制定时器/计数器1，方式2对应的二进制是0010，所以TMOD寄存器应设置为20H（高4位0010控制定时器/计数器1，低4位0000控制定时器/计数器0）。7.8051单片机的堆栈是按（）原则进行操作的，堆栈指针SP是（）位的寄存器。答案：后进先出；8解析：堆栈是一种后进先出的数据结构，SP是8位寄存器，用于指示堆栈栈顶的地址。8.当8051单片机执行MOVCA,@A+DPTR指令时，访问的存储器是（）。答案：程序存储器解析：MOVC是程序存储器读指令，用于从程序存储器中读取数据，此指令通过基址寄存器DPTR和变址寄存器A相加得到程序存储器的地址，然后读取该地址的数据到累加器A中。三、简答题（每题10分，共30分）1.简述8051单片机的引脚功能。答案：8051单片机有40个引脚，可分为以下几类：-电源引脚：VCC（40脚）接+5V电源，VSS（20脚）接地，为单片机提供电源。-时钟引脚：XTAL1（19脚）和XTAL2（18脚），用于外接晶体振荡器，为单片机提供时钟信号。-控制引脚：-RST（9脚）：复位引脚，高电平有效。当该引脚保持两个机器周期以上的高电平时，单片机复位。-ALE/PROG（30脚）：地址锁存允许信号。在访问外部存储器时，ALE输出脉冲信号，用于锁存P0口输出的低8位地址。在对片内EPROM编程时，此引脚用于输入编程脉冲。-PSEN（29脚）：外部程序存储器读选通信号。当访问外部程序存储器时，PSEN输出负脉冲信号，用于选通外部程序存储器。-EA/VPP（31脚）：访问程序存储器控制信号。当EA接高电平时，单片机先访问内部程序存储器，当地址超过内部程序存储器容量时，自动转向访问外部程序存储器；当EA接低电平时，单片机只访问外部程序存储器。在对片内EPROM编程时，此引脚用于施加编程电压。-I/O口引脚：-P0口（39-32脚）：是一个8位漏极开路的双向I/O口。在访问外部存储器时，P0口分时复用作为低8位地址线和数据线。-P1口（1-8脚）：是一个准双向I/O口，可作为通用I/O口使用。-P2口（21-28脚）：是一个准双向I/O口。在访问外部存储器时，P2口作为高8位地址线。-P3口（10-17脚）：是一个准双向I/O口，除了作为通用I/O口使用外，还具有第二功能，如P3.0（RXD）为串行口接收端，P3.1（TXD）为串行口发送端等。2.简述8051单片机定时器/计数器的工作原理。答案：8051单片机有两个16位的定时器/计数器T0和T1，它们可以工作在定时模式或计数模式。-定时模式：定时器/计数器对单片机内部的机器周期进行计数。当晶振频率确定后，机器周期也就确定了。定时器/计数器从初值开始计数，每经过一个机器周期，计数器的值加1。当计数器的值计满溢出时，会产生溢出中断请求。例如，若定时器/计数器工作在16位方式1，初值为X，则计数次数N=2^16-X，定时时间t=N×机器周期。-计数模式：定时器/计数器对外部输入引脚（T0对应P3.4，T1对应P3.5）的脉冲信号进行计数。当外部引脚出现一个从高电平到低电平的跳变时，计数器的值加1。同样，当计数器计满溢出时，产生溢出中断请求。定时器/计数器的工作方式由TMOD寄存器设置，其启动和停止由TCON寄存器控制。通过合理设置初值和工作方式，可以实现不同的定时和计数功能。3.简述8051单片机的中断处理过程。答案：8051单片机的中断处理过程主要包括以下几个步骤：-中断请求：当有中断源发出中断请求时，相应的中断请求标志位会被置1。例如，外部中断0的中断请求标志位IE0，定时器/计数器0溢出中断请求标志位TF0等。-中断响应：CPU在每个机器周期的S5P2时刻采样中断请求标志位。如果满足中断响应条件（如中断允许、无更高级别的中断正在处理等），CPU会在当前指令执行完后，响应中断。响应中断时，CPU会自动完成以下操作：-保护断点：将当前程序计数器PC的值压入堆栈，以便中断服务程序执行完后能返回主程序继续执行。-清除中断请求标志（对于某些中断源，如定时器/计数器溢出中断，硬件会自动清除；对于外部中断，需根据触发方式进行相应处理）。-查找中断入口地址：根据不同的中断源，CPU会跳转到相应的中断入口地址开始执行中断服务程序。8051单片机各中断源的入口地址分别为：外部中断0（0003H）、定时器/计数器0溢出中断（000BH）、外部中断1（0013H）、定时器/计数器1溢出中断（001BH）、串行口中断（0023H）。-中断服务：CPU执行中断服务程序，完成相应的任务。在中断服务程序中，通常需要保护现场（将一些寄存器的值压入堆栈），以防止中断服务程序对主程序中使用的寄存器值造成影响；执行完任务后，恢复现场（将压入堆栈的寄存器值弹出）。-中断返回：中断服务程序执行完后，执行中断返回指令RETI。RETI指令会将堆栈中保存的断点地址弹出到PC中，使CPU返回到主程序继续执行。四、编程题（每题15分，共30分）1.编写一个程序，使用定时器/计数器0工作在方式1定时模式，定时50ms，在P1.0引脚输出周期为100ms的方波。已知晶振频率为12MHz。答案：```asmORG0000HLJMPMAINORG000BH;定时器/计数器0中断入口地址LJMPTIMER0_ISRORG0100HMAIN:MOVTMOD,01H;设置定时器/计数器0工作在方式1定时模式MOVTH0,3CH;计算50ms定时初值，12MHz晶振，机器周期1μs，50ms需计数50000次，2^16-50000=15536，转换为十六进制为3CB0HMOVTL0,0B0HSETBET0;允许定时器/计数器0中断SETBEA;全局中断允许SETBTR0;启动定时器/计数器0SJMP$;主程序原地循环TIMER0_ISR:MOVTH0,3CH;重新装载初值MOVTL0,0B0HCPLP1.0;取反P1.0引脚电平RETI;中断返回END```解析：首先在主程序中设置定时器/计数器0的工作方式为方式1，计算并装载50ms定时的初值。开启定时器/计数器0中断和全局中断，启动定时器。在中断服务程序中，重新装载初值，对P1.0引脚电平取反，实现周期为100ms的方波输出。2.编写一个程序，实现从串行