单片机大学笔试题及答案2025年

单片机大学笔试题及答案2025年一、单项选择题（每题2分，共20分）1.8051单片机CPU中，负责算术逻辑运算的部件是（）A.累加器AB.算术逻辑单元ALUC.程序计数器PCD.数据指针DPTR2.当8051单片机的PSW寄存器中RS1=1、RS0=0时，当前工作寄存器组对应的内部RAM地址范围是（）A.00H-07HB.08H-0FHC.10H-17HD.18H-1FH3.执行指令“MOVA,30H”后，累加器A的内容为（）A.30H（立即数）B.内部RAM30H单元的值C.外部RAM30H单元的值D.程序存储器30H单元的值4.8051单片机的定时器/计数器工作在模式1时，其计数位数为（）A.8位B.13位C.16位D.可自动重装的8位5.若晶振频率为12MHz，则8051单片机的机器周期为（）A.1μsB.2μsC.12μsD.0.5μs6.以下哪条指令不能改变程序计数器PC的值？（）A.LCALLB.SJMPC.MOVCA,@A+PCD.RET7.8051单片机的中断优先级寄存器IP中，若PS=1、PT1=0、PX1=1、PT0=0、PX0=0，则优先级最高的中断源是（）A.外部中断0（INT0）B.定时器/计数器0（T0）C.外部中断1（INT1）D.串口中断（RI/TI）8.若要使P1口的P1.2引脚输出高电平，其余引脚保持原状态，应使用的指令是（）A.ORLP1,04HB.ANLP1,0FBHC.XRLP1,04HD.MOVP1,04H9.8051单片机扩展外部数据存储器时，地址总线的低8位由（）提供A.P0口B.P1口C.P2口D.P3口10.ADC0809与8051单片机接口时，若采用查询方式读取转换结果，需检测的引脚是（）A.STARTB.EOCC.OED.ALE二、填空题（每空1分，共20分）1.8051单片机的P3口具有第二功能，其中P3.2对应（），P3.3对应（）。2.特殊功能寄存器SP的作用是（），其复位后默认值为（）。3.指令“MOVCA,@A+DPTR”的寻址方式是（），该指令用于访问（）存储器。4.定时器/计数器T0工作在模式2时，其最大计数初值为（）（十六进制），该模式的特点是（）。5.若晶振频率为6MHz，要产生500μs的定时，定时器T0工作在模式1时，其计数初值为（）（十进制，需写出计算过程）。6.8051单片机的中断系统中，中断响应的条件是（）、（）、（）。7.串口通信中，若SM0=0、SM1=1，则串口工作在（）模式，其波特率由（）决定。8.I2C总线的两根信号线是（）和（），通信时数据有效必须满足（）。9.若要将内部RAM30H单元的内容与累加器A的内容交换，应使用的指令是（）。三、简答题（每题6分，共30分）1.简述8051单片机时钟电路的组成及作用。2.说明中断响应过程中，CPU需要完成哪些操作？3.比较定时器/计数器的“定时”和“计数”功能的异同点。4.简述ADC0809的转换步骤（与单片机接口时）。5.说明I2C总线的“起始条件”和“停止条件”的时序要求。四、程序设计题（共20分）1.（8分）使用8051单片机的定时器T0（模式1）实现P1.0引脚控制的LED以1秒为周期闪烁（亮0.5秒，灭0.5秒）。已知晶振频率为12MHz，要求写出定时器初始化代码、中断服务函数及主函数（需注释关键步骤）。2.（12分）设计一个按键检测程序：P2.0引脚接按键（低电平有效），当按键按下时，触发外部中断0（INT0，下降沿触发），在中断服务函数中读取P3口的8位数据（P3.0-P3.7），并将该数据通过串口（模式1，波特率9600bps，晶振11.0592MHz）发送至上位机。要求：（1）写出中断初始化代码（包括外部中断和串口初始化）；（2）写出中断服务函数；（3）写出串口发送单字节的函数。五、综合应用题（共10分）设计一个基于8051单片机的温度采集与显示系统，要求如下：-温度传感器采用DS18B20（单总线接口）；-显示模块采用1602液晶（并行接口）；-当温度超过30℃时，P1.7引脚控制的蜂鸣器报警（低电平触发）。请说明系统硬件连接方案（各模块与单片机的引脚对应关系），并简述软件流程（包括初始化、温度读取、显示更新、报警判断的主要步骤）。答案一、单项选择题1.B2.C3.A4.C5.A6.C7.C8.A9.A10.B二、填空题1.外部中断0（INT0）；外部中断1（INT1）2.存放栈顶地址（堆栈指针）；07H3.变址寻址；程序（ROM）4.0FFH；自动重装初值（8位自动重装模式）5.65536-(500μs/1μs)=65036（计算：机器周期=12/12MHz=1μs，定时时间=计数次数×机器周期，计数次数=500μs/1μs=500，初值=65536-500=65036）6.中断源有请求；总中断允许（EA=1）；对应中断允许位=17.模式1（10位异步收发）；定时器T1的溢出率8.SCL（时钟线）；SDA（数据线）；SCL为高电平时SDA稳定9.XCHA,30H三、简答题1.组成：由片内反相放大器和片外晶体振荡器（或RC电路）构成，通常外接晶振（如11.0592MHz）和两个30pF左右的电容。作用：产生单片机工作所需的时钟信号，决定CPU的时序（如机器周期、指令周期），是单片机正常运行的基础。2.操作包括：①检测中断请求，确认满足响应条件；②保护断点（将PC当前值压入堆栈）；③关闭对应中断（若为非自动清除的中断标志，需软件清除）；④执行中断服务程序（ISR）；⑤恢复断点（从堆栈弹出PC值）；⑥开放中断（返回前若需继续响应中断）。3.相同点：均基于计数器的溢出原理；使用相同的寄存器（THx、TLx）；通过TMOD寄存器选择功能。不同点：定时功能计数内部机器周期（与晶振相关），计数功能计数外部引脚（T0/T1）的负跳变；定时精度受晶振稳定性影响，计数精度与外部信号频率相关。4.步骤：①单片机通过ALE引脚提供时钟（或由外部时钟源）；②向START引脚发送正脉冲（上升沿复位，下降沿启动转换）；③查询EOC引脚（低电平表示转换中，高电平表示完成）；④转换完成后，置OE引脚为高电平，读取P0口（或对应数据总线）的8位转换结果；⑤重复上述步骤进行下一次转换。5.起始条件：SCL保持高电平期间，SDA由高电平跳变为低电平（SCL=1→SDA=0）；停止条件：SCL保持高电平期间，SDA由低电平跳变为高电平（SCL=1→SDA=1）。起始和停止条件是I2C总线通信的开始和结束标志，总线上的所有设备通过检测这两个信号同步通信。四、程序设计题1.代码实现：```cinclude<reg51.h>sbitLED=P1^0;unsignedintcount=0;//计数变量（50ms×20=1s）voidTimer0_Init(){TMOD|=0x01;//T0模式1（16位定时）TH0=(65536-50000)/256;//50ms定时初值（12MHz晶振，机器周期1μs，50ms=50000μs）TL0=(65536-50000)%256;ET0=1;//允许T0中断EA=1;//总中断允许TR0=1;//启动T0}voidTimer0_ISR()interrupt1{TH0=(65536-50000)/256;//重装初值TL0=(65536-50000)%256;count++;if(count>=10){//50ms×10=0.5sLED=~LED;//翻转LED状态count=0;//计数清零}}voidmain(){Timer0_Init();while(1);//主循环等待中断}```2.代码实现：（1）中断初始化代码：```cinclude<reg51.h>sbitKEY=P2^0;voidInt0_Init(){IT0=1;//INT0下降沿触发EX0=1;//允许INT0中断EA=1;//总中断允许}voidUart_Init(){TMOD|=0x20;//T1模式2（自动重装）TH1=0xFD;//9600bps@11.0592MHz（波特率=晶振/(32×12×(256-TH1))）TL1=0xFD;SCON=0x50;//串口模式1（10位），允许接收TR1=1;//启动T1}```（2）中断服务函数：```cvoidInt0_ISR()interrupt0{unsignedchardata_val;if(KEY==0){//确认按键按下（消抖可软件实现，此处简化）data_val=P3;//读取P3口数据SBUF=data_val;//发送数据到串口while(!TI);//等待发送完成TI=0;//清除发送标志}}```（3）串口发送单字节函数：```cvoidUart_SendByte(unsignedchardat){SBUF=dat;//数据写入发送缓冲区while(!TI);//等待发送完成标志TI=0;//清除标志}```五、综合应用题硬件连接方案：-DS18B20：DQ引脚接单片机P2.1（单总线需上拉电阻）；-1602液晶：RS接P1.1，RW接P1.2，E接P1.3，D0-D7接P0口（并行数据总线）；-蜂鸣器：一端接P1.7，另一端接VCC（低电平触发，需加限流电阻）；-单片机：晶振接XTAL1和XTAL2（如11.0592MHz），复位电路接RST引脚（RC复位）。软件流程：1.初始化：-单片机IO口模式设置（P0为输出，P1.1-P1.3为输出，P2.1为双向）；-1602液晶初始化（发送指令：清屏、模式设置、显示开等）；-DS18B20初始化（发送复位脉冲，检测存在脉冲）。2.温度读取：-DS18B20操作流程：复位→发送跳过ROM指令（0xCC）→发送温度转换指令（0x44）→等待转换完成（约750ms）→复位→发送读暂存器指令（0xBE）→读取温度低8位和高8位→计算实际温度（高字节符号