2025年mcs51单片机试题及答案

2025年mcs51单片机试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1.MCS-51单片机中，以下特殊功能寄存器（SFR）中，具有位寻址能力且用于存储累加器高4位运算结果的是（）。A.PSWB.ACCC.BD.PSW.32.当MCS-51单片机的晶振频率为11.0592MHz时，一个机器周期的时间是（）。A.1μsB.1.085μsC.2μsD.0.5μs3.执行指令“MOVA,30H”后，A的内容为30H，此时若执行“MOVCA,@A+DPTR”（假设DPTR=0x1000），则实际访问的程序存储器地址是（）。A.0x1030B.0x1000C.0x0030D.0x10034.以下哪种寻址方式不能用于访问片外数据存储器？（）A.寄存器间接寻址B.直接寻址C.变址寻址D.立即寻址5.MCS-51单片机的中断系统中，默认优先级最高的中断源是（）。A.外部中断0（INT0）B.定时器0中断C.外部中断1（INT1）D.串行口中断6.若定时器0工作在模式2（自动重装初值模式），晶振频率为12MHz，要实现100μs定时，需设置的初值为（）。A.0x9CB.0x64C.0xA0D.0x3C7.MCS-51的P0口作为通用I/O口使用时，需要外接上拉电阻的原因是（）。A.P0口内部无上拉电阻，高电平输出时需外部提供驱动电流B.P0口内部上拉电阻过大，需外部电阻分压C.P0口作为地址/数据总线时需上拉，作为I/O口时不需要D.以上均不正确8.执行“DJNZR2,LOOP”指令时，若R2的初始值为01H，执行后R2的值和程序流向分别为（）。A.00H，跳转到LOOPB.00H，顺序执行下一条指令C.FFH，跳转到LOOPD.FFH，顺序执行下一条指令9.以下指令中，不会改变程序计数器（PC）值的是（）。A.LCALLB.SJMPC.MOVCD.RETI10.当MCS-51单片机的SP（堆栈指针）初始值为07H时，执行“PUSHACC”后，SP的值变为（）。A.08HB.06HC.09HD.07H二、填空题（每空2分，共20分）1.MCS-51单片机片内数据存储器中，地址范围为______的区域既可按字节寻址，也可按位寻址。2.若PSW寄存器的RS1=1、RS0=0，则当前工作寄存器组为第______组（从0开始计数）。3.外部中断1（INT1）的中断入口地址是______。4.执行“MOVXA,@DPTR”指令时，单片机的______引脚（填信号名称）会输出低电平以选通外部数据存储器。5.定时器/计数器的四种工作模式中，______模式适用于需要重复定时且定时时间较短的场景（如波特率发生器）。6.若A=50H，R0=30H，片内RAM的30H单元内容为70H，执行“XCHA,@R0”后，A的值为______，30H单元的内容为______。7.MCS-51单片机的串行口工作在模式1时，一帧数据包含______位（包括起始位、数据位、停止位）。8.当CPU响应中断时，会自动将______的内容压入堆栈，以便中断返回时恢复。三、简答题（每题6分，共30分）1.简述MCS-51单片机堆栈的操作原则及入栈、出栈指令的执行过程。2.说明MCS-51中断响应的条件及中断服务程序的基本结构。3.比较定时器/计数器的模式1和模式2在结构、功能上的主要区别。4.解释P1口作为通用I/O口时“准双向”的含义，并说明其与P0口的主要差异。5.串行口工作在模式2时，如何设置SM2位以实现多机通信？简述其原理。四、编程题（共30分）1.（10分）利用8051单片机的P1口控制8只LED（P1.0~P1.7接LED阳极，阴极接地），要求实现LED从左到右（P1.0→P1.7）每隔500ms依次点亮（每次仅1只LED亮），循环往复。要求使用定时器1的模式1实现定时，晶振频率为12MHz。编写完整的汇编程序（含注释）。2.（10分）设计一个按键检测程序：按键S1接P3.2（INT0）引脚，低电平有效。要求当按键按下（持续时间≥10ms）时，P2口的8只LED（P2.0~P2.7）状态取反（初始全灭）。要求采用中断方式检测按键，并用软件消抖。编写汇编程序（含关键注释）。3.（10分）使用MCS-51单片机的串行口与PC机通信，要求串行口工作在模式1，波特率为9600bps（晶振11.0592MHz），采用查询方式发送数据。编写程序，将片内RAM中30H~3FH单元的数据依次发送至PC机。（需计算定时器1的初值并写出初始化代码）五、综合应用题（共20分）设计一个基于MCS-51单片机的简易交通灯控制系统，要求如下：（1）硬件配置：东西方向（EW）和南北方向（NS）各有红、黄、绿3只LED（共6只），分别接P1口（P1.0~P1.2为EW红、黄、绿；P1.3~P1.5为NS红、黄、绿）；（2）工作流程：初始状态为EW绿灯亮、NS红灯亮，持续20秒；（3）20秒后，EW绿灯灭、黄灯闪烁（0.5Hz，持续3秒），NS红灯保持；（4）黄灯结束后，EW红灯亮、NS绿灯亮，持续20秒；（5）NS绿灯结束后，NS黄灯闪烁（0.5Hz，持续3秒），EW红灯保持；（6）循环执行上述流程。要求：（1）画出硬件连接示意图（文字描述）；（2）编写主程序及定时器中断服务程序（使用定时器0的模式1，晶振12MHz）。答案一、选择题1.C（B寄存器在乘法和除法指令中用于存储累加器的高4位结果，且SFR中地址能被8整除的寄存器具有位寻址能力，B寄存器地址为F0H）2.B（机器周期=12/晶振频率=12/11.0592≈1.085μs）3.A（变址寻址，@A+DPTR=30H+1000H=1030H）4.B（直接寻址只能访问片内RAM和SFR）5.A（默认优先级：INT0＞T0＞INT1＞T1＞串行口）6.A（12MHz晶振，机器周期1μs，模式2为8位自动重装。定时100μs需计数100次，初值=256-100=156=0x9C）7.A（P0口作为I/O口时，内部上拉场效应管截止，高电平输出需外部上拉电阻提供电流）8.B（DJNZ先减1，若结果非零则跳转。R2=01H减1后为00H，结果为0，顺序执行）9.C（MOVC为查表指令，不改变PC；LCALL、SJMP、RETI均改变PC）10.A（PUSH操作时SP先加1，再压入数据。初始SP=07H，加1后为08H）二、填空题1.20H~2FH（16字节，128个位地址）2.2（RS1=1、RS0=0对应第2组，地址10H~17H）3.0013H（中断入口地址：INT0-0003H，T0-000BH，INT1-0013H，T1-001BH，串行口-0023H）4.RD（读信号，低电平有效时选通外部RAM）5.模式2（8位自动重装，适合波特率发生器等需要重复定时的场景）6.70H，50H（XCH指令交换A与@R0的内容）7.11（1位起始位+8位数据位+1位停止位）8.PC（程序计数器，中断返回时弹出PC恢复原程序）三、简答题1.堆栈操作原则是“先进后出，后进先出”。入栈指令（PUSH）执行时，SP先自动加1，然后将源操作数压入SP指向的栈单元；出栈指令（POP）执行时，先将SP指向的栈单元内容弹出到目的操作数，然后SP自动减1。2.中断响应条件：（1）中断源有中断请求；（2）总中断允许（EA=1）；（3）对应中断的允许位（如EX0、ET0等）置1；（4）无更高优先级中断正在响应或CPU未处于执行RETI/访问IE/IP指令的最后一个机器周期。中断服务程序结构通常包括：保护现场（压栈关键寄存器）、处理中断逻辑、恢复现场（出栈寄存器）、RETI指令返回。3.模式1为16位定时器/计数器，由THx和TLx组成16位计数器，计数溢出后需手动重装初值；模式2为8位自动重装模式，TLx作为8位计数器，THx保存初值，溢出时自动将THx内容重装到TLx，适合需要重复定时且定时时间较短的场景（如波特率发生器）。4.P1口的“准双向”指其作为输入时，需先向端口写1（使内部上拉场效应管截止），否则若端口锁存器为0，会拉低引脚电平导致误读；作为输出时可直接驱动负载（内部有上拉电阻）。P0口作为I/O口时无内部上拉电阻，需外接上拉电阻，而P1口内部集成上拉电阻，无需外接。5.多机通信时，主机SM2=0，从机SM2=1。主机发送地址帧（第9位为1）时，所有从机的SM2=1会触发中断；从机接收地址帧后，若地址匹配则设置自身SM2=0，后续接收数据帧（第9位为0）时触发中断；若地址不匹配，SM2保持1，数据帧不会触发中断。四、编程题1.参考程序：```asmORG0000HLJMPMAIN;跳转到主程序ORG001BH;定时器1中断入口LJMPTIMER1_ISR;跳转至中断服务程序MAIN:MOVTMOD,10H;定时器1模式1（00010000B）MOVTH1,3CH;50ms定时初值（12MHz晶振，50ms=50000μs，初值=65536-50000=15536=0x3CB0）MOVTL1,0B0HSETBET1;允许定时器1中断SETBEA;开总中断SETBTR1;启动定时器1MOVA,0FEH;初始LED状态（P1.0亮，其他灭：11111110B=0FEH）MOVP1,AMOVR2,10;计数10次（50ms×10=500ms）LOOP:SJMPLOOP;主循环等待中断TIMER1_ISR:;定时器1中断服务程序PUSHACC;保护现场PUSHPSWMOVTH1,3CH;重装初值MOVTL1,0B0HDJNZR2,EXIT;未到500ms，退出中断MOVR2,10;重置计数RLA;左移一位（P1.0→P1.1→…→P1.7）MOVP1,AJBACC.7,RESET;若最高位（P1.7）已亮，重置为P1.0EXIT:POPPSWPOPACCRETIRESET:;LED循环重置MOVA,0FEHMOVP1,ASJMPEXITEND```2.参考程序：```asmORG0000HLJMPMAINORG0003H;INT0中断入口LJMPKEY_ISRMAIN:SETBIT0;INT0下降沿触发SETBEX0;允许INT0中断SETBEA;开总中断MOVP2,00H;LED初始全灭SJMP$;主循环KEY_ISR:;按键中断服务程序PUSHACCPUSHPSWACALLDELAY10MS;软件消抖（10ms延时）JBP3.2,EXIT;按键已释放，退出CPLP2;LED状态取反WAIT:JNBP3.2,WAIT;等待按键释放EXIT:POPPSWPOPACCRETIDELAY10MS:;10ms延时子程序（12MHz晶振）MOVR7,20D1:MOVR6,250D2:DJNZR6,D2DJNZR7,D1RETEND```3.参考程序（晶振11.0592MHz，模式1波特率=2^SMOD/(32×(256-TH1))×fosc/12）：```asmORG0000HLJMPMAINMAIN:MOVSCON,50H;模式1（01010000B），允许接收（REN=1）MOVPCON,00H;SMOD=0（波特率不加倍）MOVTMOD,20H;定时器1模式2（自动重装）MOVTH1,0FDH;波特率9600bps，计算：TH1=256-(11.0592×10^6)/(32×9600×12)=253=0FDHMOVTL1,0FDHSETBTR1;启动定时器1MOVR0,30H;数据起始地址MOVR2,16;数据长度（30H~3FH共16字节）SEND_LOOP:MOVA,@R0;取数据MOVSBUF,A;发送数据JNBTI,$;等待发送完成CLRTI;清除发送标志INCR0;指向下一个数据DJNZR2,SEND_LOOPSJMP$;发送完成，循环等待END```五、综合应用题（1）硬件连接描述：EW红灯接P1.0，EW黄灯接P1.1，EW绿灯接P1.2；NS红灯接P1.3，NS黄灯接P1.4，NS绿灯接P1.5；所有LED阳极接对应I/O口，阴极通过限流电阻接地（低电平点亮）。（2）程序设计（定时器0模式1，12MHz晶振，定时50ms，通过计数实现秒级定时）：```asmORG0000HLJMPMAINORG000BH;定时器0中断入口LJMPTIMER0_ISR;状态定义EW_GREENEQU0;EW绿灯、NS红灯EW_YELLOWEQU1;EW黄灯闪烁、NS红灯NS_GREENEQU2;NS绿灯、EW红灯NS_YELLOWEQU3;NS黄灯闪烁、EW红灯MAIN:MOVTMOD,01H;定时器0模式1（00000001B）MOVTH0,3CH;50ms定时初值（65536-50000=15536=0x3CB0）MOVTL0,0B0HSETBET0;允许定时器0中断SETBEA;开总中断SETBTR0;启动定时器0MOVR3,0;当前状态（初始EW_GREEN）MOVR4,20;20秒计数（50ms×200=10秒？需调整：50ms×200=10秒？不，50ms×20=1秒，20秒需20×20=400次中断）MOVR5,0;黄灯闪烁计数（0.5Hz=2秒周期，50ms×20=1秒亮，1秒灭）MOVP1,00001001B;初始状态：EW绿灯（P1.2=1）、NS红灯（P1.3=1），其他灯灭（0表示亮？需确认LED接法，假设低电平点亮则取反）;注意：若LED低电平点亮，P1口输出0时亮，1时灭。初始状态应为EW绿灯亮（P1.2=0）、NS红灯亮（P1.3=0），故P1=11110110B（0xF6），此处需根据实际硬件调整TIMER0_ISR:;定时器0中断服务程序PUSHACCPUSHPSWMOVTH0,3CH;重装初值MOVTL0,0B0HDJNZR6,EXIT;50ms计数（R6=20时为1秒）MOVR6,20;1秒到，R6重置;状态机处理CJNER3,EW_GREEN,CHECK_EW_YELLOWDECR4;EW绿灯状态，倒计时20秒JNZEXIT;未到20秒，继续MOVR3,EW_YELLOW;切换到EW黄灯状态MOVR4,3;黄灯持续3秒MOVR5,0;黄灯闪烁计数MOVP1,00001010B;EW黄灯亮（P1.1=0）、NS红灯亮（P1.3=0）SJMPEXITC