(2025年)《单片机原理与应用技术》部分参考试题及参考答案

(2025年)《单片机原理与应用技术》部分参考试题及参考答案一、单项选择题（每小题2分，共20分）1.以下关于STC89C52单片机的描述中，错误的是（）A.片内集成8KBFlashROMB.具有5个中断源（2个外部中断、2个定时器中断、1个串行口中断）C.P0口作为通用I/O口使用时需外接上拉电阻D.机器周期固定为12个时钟周期2.执行指令“MOVA,30H”后，累加器A的内容为（）A.30H（十六进制）B.48（十进制）C.00110000B（二进制）D.以上均正确3.若单片机晶振频率为11.0592MHz，采用定时器T0模式1定时1ms，则初值计算正确的是（）A.TH0=0xFC，TL0=0x66B.TH0=0xCD，TL0=0x66C.TH0=0x00，TL0=0x00D.TH0=0x3C，TL0=0xB04.以下哪种中断触发方式适用于按键输入场景（）A.外部中断0低电平触发B.外部中断1下降沿触发C.串行口中断奇偶校验触发D.定时器中断溢出触发5.关于I2C总线的描述，正确的是（）A.采用差分信号传输，抗干扰能力强B.支持多主设备竞争，通过仲裁机制解决冲突C.数据传输时SCL为高电平期间SDA必须保持稳定D.最大传输速率与SPI总线相同6.执行“CJNEA,50H,LOOP”指令时，若A=40H，则程序（）A.跳转到LOOP处执行B.顺序执行下一条指令C.进入中断服务程序D.复位单片机7.若需要将P1口的第3位（P1.3）置1，其余位保持不变，应使用的指令是（）A.ORLP1,08HB.ANLP1,0F7HC.XRLP1,08HD.MOVP1,08H8.以下关于单片机串行通信的描述，错误的是（）A.模式1为10位异步通信（1位起始位、8位数据位、1位停止位）B.波特率由定时器T1的溢出率决定（模式2时）C.接收数据时，RI标志位需软件清零D.发送数据时，TI标志位自动清零9.若单片机PSW寄存器中RS1=1，RS0=0，则当前工作寄存器组为（）A.0组（R0-R7地址00H-07H）B.1组（08H-0FH）C.2组（10H-17H）D.3组（18H-1FH）10.以下哪种情况会导致单片机程序跑飞（）A.外部中断未正确响应B.定时器溢出未清除标志位C.程序存储器地址线虚接D.串口接收数据时奇偶校验错误二、填空题（每空1分，共20分）1.STC89C52单片机的P3口具有第二功能，其中P3.2对应______，P3.5对应______。2.单片机中，______寄存器用于存放当前指令的地址，______寄存器用于暂存运算中间结果。3.若晶振频率为12MHz，则机器周期为______μs；若采用1T模式（单周期指令），则指令周期最短为______μs。4.定时器T0的模式2为______模式，其最大定时时间（晶振12MHz）为______μs。5.中断优先级寄存器IP中，PT0位控制______的优先级，PX1位控制______的优先级。6.执行“MOVCA,@A+DPTR”指令时，数据来源为______存储器，该指令常用于______操作。7.若需要将累加器A的高4位与低4位交换，应使用的指令是______；若需要将A的内容循环左移1位，应使用______指令。8.I2C总线的两条信号线是______和______，通信时______（主/从）设备发起起始信号。9.单片机最小系统通常包括______、______和______三部分。10.当单片机运行程序时，若PC值超出程序存储器地址范围，会导致______，通常需通过______电路避免。三、简答题（每小题6分，共24分）1.简述单片机中“准双向I/O口”的含义，并以P1口为例说明其输入/输出操作的区别。2.比较定时器模式1与模式2的特点，说明模式2的典型应用场景。3.说明外部中断初始化的主要步骤（以INT0下降沿触发为例）。4.分析单片机串行通信中“波特率误差”的产生原因及减小误差的方法（以模式1为例）。四、分析题（每小题8分，共16分）1.已知STC89C52单片机晶振频率为11.0592MHz，定时器T1工作于模式2（自动重装），用于串行口模式1的波特率发生器。若要求波特率为9600bps，试计算T1的初值，并写出初始化代码（包括定时器和串口控制寄存器的配置）。2.以下为一段单片机C语言程序，分析其功能并说明关键语句的作用：```cinclude<reg52.h>sbitLED=P2^0;voiddelay_ms(unsignedintms){unsignedinti,j;for(i=0;i<ms;i++)for(j=0;j<123;j++);}voidmain(){while(1){LED=~LED;delay_ms(500);}}```五、综合应用题（20分）设计一个基于STC89C52单片机的温湿度监测系统，要求实现以下功能：（1）通过DHT11温湿度传感器采集数据（单总线协议）；（2）将数据显示于1602LCD显示屏（并行接口）；（3）当温度超过30℃或湿度超过70%时，驱动蜂鸣器报警（低电平触发）。要求：（1）画出硬件连接示意图（标注单片机、DHT11、1602LCD、蜂鸣器的关键引脚连接）；（2）写出主程序流程图；（3）编写DHT11数据读取的关键函数（包括起始信号发送、响应检测、数据接收步骤）。参考答案一、单项选择题1.D2.D3.A4.B5.C6.A7.A8.D9.C10.C二、填空题1.外部中断0（INT0）；定时器1外部计数输入（T1）2.PC（程序计数器）；ACC（累加器）3.1；1/12（或0.083）4.自动重装初值；2565.定时器0中断；外部中断16.程序（ROM）；查表7.SWAPA；RLA8.SCL（时钟线）；SDA（数据线）；主9.电源电路；时钟电路；复位电路10.程序跑飞；看门狗（WDT）三、简答题1.准双向I/O口指I/O口在作为输入时，需先向端口锁存器写“1”（称为“准备高电平”），否则可能读取到错误数据。以P1口为例：输出时，直接向P1寄存器写0或1即可控制引脚电平；输入时，需先执行“MOVP1,0FFH”（或类似指令）将锁存器置1，再读取P1口引脚状态，避免因内部FET导通导致的电平被拉低。2.模式1为16位定时器/计数器（THx和TLx组成16位寄存器），定时时间长但需软件重装初值；模式2为8位自动重装模式（TLx计数，THx保存初值，溢出时自动将THx值装入TLx），定时时间短但精度高。模式2适用于需要精确重复定时的场景，如串行通信波特率发生器、周期性信号测量等。3.外部中断INT0下降沿触发初始化步骤：①设置IT0=1（TCON寄存器的IT0位，选择下降沿触发）；②使能INT0中断（EX0=1，IE寄存器的EX0位）；③总中断使能（EA=1）；④（可选）设置中断优先级（若有多个中断，通过IP寄存器设置PX0位）。4.波特率误差产生原因：模式1的波特率=（2^SMOD/32）×（T1溢出率），而T1溢出率=晶振频率/[12×(256-初值)]（模式2时）。由于晶振频率和初值均为整数，计算结果可能无法精确匹配目标波特率，导致误差。减小误差的方法：选择11.0592MHz晶振（与标准波特率匹配）、设置SMOD=1（倍频）、调整初值使误差最小（如9600bps时，11.0592MHz晶振的初值为0xFD，误差接近0）。四、分析题1.计算过程：模式1波特率公式：波特率=（2^SMOD/32）×（fosc/[12×(256-X)]）已知fosc=11.0592MHz，波特率=9600，设SMOD=0（通常默认），则：9600=(1/32)×(11059200/[12×(256-X)])解得：256-X=11059200/(12×32×9600)=3故X=256-3=0xFD（253）初始化代码：```cvoidUART_Init(){TMOD|=0x20;//T1模式2（00100000B）TH1=0xFD;//初值TL1=0xFD;SCON=0x50;//模式1（01010000B），允许接收PCON&=0x7F;//SMOD=0（波特率不倍频）TR1=1;//启动T1EA=1;//总中断使能ES=1;//使能串口中断}```2.程序功能：控制P2.0引脚的LED以500ms为周期闪烁（亮0.5秒，灭0.5秒）。关键语句说明：-`sbitLED=P2^0;`：定义LED控制引脚为P2.0；-`delay_ms()`函数：通过双重循环实现约ms毫秒的延时（内层循环j=123次约1ms，具体时间与晶振相关）；-`main()`函数中的`while(1)`循环：无限循环中翻转LED状态并延时，实现周期性闪烁。五、综合应用题（1）硬件连接示意图（文字描述）：-单片机STC89C52：-P1.0连接DHT11的数据引脚（DATA）；-P0口（P0.0-P0.7）连接1602LCD的D0-D7（8位数据总线）；-P2.5连接1602LCD的RS（寄存器选择），P2.6连接RW（读写控制），P2.7连接E（使能）；-P3.0连接蜂鸣器控制端（通过三极管驱动，低电平触发）。-DHT11：VCC接5V，GND接地，DATA接单片机P1.0（上拉电阻10kΩ）。-1602LCD：VCC接5V，GND接地，VO通过10kΩ电位器接GND（调节对比度）。-蜂鸣器：正极接5V，负极接三极管集电极，三极管基极通过1kΩ电阻接P3.0，发射极接地。（2）主程序流程图：开始→初始化（LCD、DHT11、蜂鸣器）→循环：→发送DHT11起始信号→检测响应信号→读取40位数据（8位湿度整数+8位湿度小数+8位温度整数+8位温度小数+8位校验和）→校验数据→解析温湿度值→LCD显示数据→判断温度>30℃或湿度>70%→是则蜂鸣器响（P3.0=0），否则关闭→延时1秒→重复循环。（3）DHT11数据读取关键函数：```cinclude<reg52.h>sbitDHT11_DATA=P1^0;//延时函数（约10μs）voiddelay_10us(){unsignedchari;for(i=0;i<3;i++);}//发送起始信号voidDHT11_Start(){DHT11_DATA=0;//拉低总线delay_ms(20);//延时20ms（>18ms）DHT11_DATA=1;//释放总线delay_10us();//延时30μs（等待响应）}//检测响应信号bitDHT11_CheckResponse(){unsignedcharcnt=0;while(DHT11_DATA&&cnt<100){//等待总线拉低（响应信号）cnt++;delay_10us();}if(cnt>=100)return0;//无响应cnt=0;while(!DHT11_DATA&&cnt<100){//等待总线拉高cnt++;delay_10us();}if(cnt>=100)return0;return1;//响应正常}//读取1位数据bitDHT11_ReadBit(){unsignedcharcnt=0;while(DHT11_DATA&&cnt<100){//等待低电平结束cnt++;delay_10us();}delay_10us();//延时40μs（判断高电平时间）returnDHT11_DATA;//高电平为1，低电平为0}//读取1字节数据unsignedcharDHT11_ReadByte(){unsignedchari,dat=0;for(i=0;i<8;i++){dat<<=1;