(2025年)单片机原理及应用题库含答案

(2025年)单片机原理及应用题库含答案一、选择题（每题2分，共30分）1.以下哪项不是单片机的典型组成部分？（）A.CPUB.随机存储器（RAM）C.硬盘D.并行I/O接口答案：C2.8051单片机的CPU主要由（）构成。A.运算器和控制器B.运算器和存储器C.控制器和存储器D.寄存器和I/O接口答案：A3.8051单片机中，程序计数器PC的作用是（）。A.存放当前指令的操作数B.存放当前正在执行的指令地址C.存放上一条指令的结果D.存放中断服务程序入口地址答案：B4.当8051单片机的PSW寄存器中RS1=1、RS0=0时，当前工作寄存器组为（）。A.0组B.1组C.2组D.3组答案：C5.8051单片机的外部数据存储器最大寻址空间为（）。A.4KBB.64KBC.128KBD.256KB答案：B6.以下指令中，属于数据传送类指令的是（）。A.ADDA,R0B.MOVA,@R1C.CJNEA,00H,LOOPD.INCDPTR答案：B7.8051单片机的ALE引脚在访问外部存储器时的作用是（）。A.输出低电平使能外部RAMB.输出地址锁存信号C.输入外部中断请求D.输出串行数据答案：B8.若8051单片机的晶振频率为12MHz，则其机器周期为（）。A.1μsB.2μsC.4μsD.8μs答案：A（机器周期=12/晶振频率=12/12MHz=1μs）9.8051单片机的中断优先级寄存器IP中，若PS=1、PT0=0、PX1=1、PT1=0、PX0=0，则优先级最高的中断源是（）。A.外部中断0B.定时器0C.外部中断1D.串行口中断答案：C（PX1=1表示外部中断1为高优先级，PS=1表示串行口中断高优先级，但外部中断1优先级高于串行口）10.定时器/计数器T0工作在模式1时，其最大定时时间（晶振12MHz）为（）。A.65.536msB.65536μsC.131.072msD.131072μs答案：A（模式1为16位定时器，最大计数值65536，机器周期1μs，定时时间=65536×1μs=65.536ms）11.8051单片机串行口工作在方式1时，其数据帧格式为（）。A.1位起始位，8位数据位，无停止位B.1位起始位，8位数据位，1位停止位C.1位起始位，9位数据位，1位停止位D.1位起始位，8位数据位，2位停止位答案：B12.以下关于ADC0809与8051接口的描述中，错误的是（）。A.ADC0809的ALE引脚用于锁存通道地址B.EOC引脚为转换结束标志，高电平有效C.数据输出线需通过三态缓冲器与单片机连接D.CLK引脚的时钟频率需大于1MHz答案：D（ADC0809的CLK频率范围为10kHz~1280kHz，通常取500kHz）13.在51单片机中，执行“MOVC,P1.0”指令后，进位标志C的值等于（）。A.P1口的第0位引脚电平B.P1口的第0位锁存器值C.累加器A的最低位D.程序状态字的最低位答案：A（位操作指令中，直接寻址位取引脚电平）14.若需要将8051单片机的P2口高4位输出0，低4位保持不变，应使用的指令是（）。A.ANLP2,0x0FB.ORLP2,0xF0C.XRLP2,0xF0D.MOVP2,0x0F答案：A（ANLP2,0x0F将高4位清零，低4位保留原值）15.以下关于单片机掉电保护的描述中，正确的是（）。A.掉电时需向RAM提供备用电源B.掉电后程序计数器PC会保持原值C.掉电模式下所有中断都被禁止D.掉电恢复后需重新初始化时钟答案：A（单片机掉电时，RAM数据会丢失，需通过备用电源维持）二、填空题（每空1分，共20分）1.单片机的基本组成包括CPU、（）、（）、定时器/计数器、中断系统和I/O接口。答案：程序存储器（ROM）；数据存储器（RAM）2.8051单片机的P0口作为通用I/O口使用时，需外接（）；作为地址/数据总线时，（）（需要/不需要）上拉电阻。答案：上拉电阻；不需要3.8051的PSW寄存器中，CY表示（），OV表示（）。答案：进位标志；溢出标志4.8051单片机有（）个中断源，其中外部中断有（）个。答案：5；25.定时器/计数器的四种工作模式中，（）模式是13位定时器，（）模式是自动重装初值的8位定时器。答案：模式0；模式26.串行口工作在方式2时，一帧数据包括（）位起始位、（）位数据位、（）位可编程位和（）位停止位。答案：1；8；1；17.DAC0832的三种工作方式为（）、（）和（）。答案：单缓冲方式；双缓冲方式；直通方式8.若晶振频率为6MHz，机器周期为（）μs；执行一条“MOVA,R0”指令（1个机器周期）的时间为（）μs。答案：2；29.8051单片机中，访问片内RAM的指令是（）寻址，访问片外RAM的指令是（）寻址。答案：直接或寄存器；寄存器间接10.中断服务程序的最后一条指令必须是（），其作用是（）。答案：RETI；恢复断点并开放中断三、简答题（每题5分，共40分）1.简述单片机与通用计算机的主要区别。答案：单片机是将CPU、存储器、I/O接口等集成在单芯片上的微型计算机，体积小、成本低、可靠性高，主要用于嵌入式控制；通用计算机以CPU为核心，外扩大量存储器和外设，强调运算能力和通用性，主要用于数据处理和信息交互。2.说明8051单片机中SP（堆栈指针）的作用及初始化方法。答案：SP用于指示堆栈的栈顶地址，复位后SP初始值为07H（指向片内RAM的08H单元）。通过“MOVSP,data”指令可重新设置SP，通常将其设置为30H~7FH（避开工作寄存器区和位寻址区），以扩大堆栈空间。3.简述中断响应的条件。答案：（1）中断源有中断请求；（2）总中断允许（EA=1）；（3）对应中断源的中断允许位为1（如EX0=1）；（4）无更高优先级中断正在执行；（5）当前指令未执行完毕；（6）若当前指令为RETI或访问IE/IP的指令，需再执行一条指令后才能响应。4.定时器/计数器用作定时器时，其计数脉冲来源是什么？用作计数器时呢？答案：定时器模式下，计数脉冲来自单片机内部时钟周期（机器周期），即对机器周期计数；计数器模式下，计数脉冲来自外部引脚（T0/P3.4或T1/P3.5）的下降沿，每检测到一次下降沿计数器加1。5.说明串行口方式1的通信过程。答案：方式1为10位异步通信（1位起始位0，8位数据位，1位停止位1）。发送时，CPU将数据写入SBUF后，自动添加起始位和停止位，从TXD引脚输出；接收时，RXD检测到起始位后开始采样，接收8位数据和停止位，若停止位为1则将数据存入SBUF，并置位RI标志。6.简述A/D转换的主要步骤。答案：（1）采样：对模拟信号按一定频率进行离散采样；（2）保持：将采样瞬间的信号电平保持一段时间，供A/D转换；（3）量化：将保持的模拟信号转换为离散的数字量；（4）编码：将量化后的数值用二进制代码表示。7.说明8051单片机中“MOVXA,@DPTR”和“MOVCA,@A+DPTR”的区别。答案：“MOVXA,@DPTR”用于访问外部数据存储器（RAM），操作数来自外部RAM的DPTR指向地址；“MOVCA,@A+DPTR”用于访问程序存储器（ROM），操作数来自ROM中（A+DPTR）的地址，主要用于查表。8.设计一个单片机控制8位LED循环左移的系统，简述硬件连接和软件思路。答案：硬件：将8位LED的阳极通过限流电阻接+5V，阴极分别接P1口的P1.0~P1.7引脚（低电平点亮）。软件思路：（1）初始化P1口为输出；（2）定义初始显示数据（如0xFE，仅P1.0对应LED亮）；（3）通过循环左移指令（RLA）改变显示数据；（4）每次移位后延时（通过循环或定时器），避免闪烁；（5）重复上述过程实现循环。四、分析题（每题8分，共16分）1.已知8051单片机晶振为12MHz，定时器T0工作在模式1，初始化程序如下：MOVTMOD,01HMOVTH0,3CHMOVTL0,0B0HSETBTR0SETBET0SETBEA（1）计算定时器的定时时间；（2）说明该程序实现的功能；（3）若需要定时100ms，应如何修改初值？答案：（1）模式1为16位定时器，初值TH0=3CH（0x3C=60），TL0=0B0H（0xB0=176），初值=60×256+176=15536。最大计数值=65536，实际计数值=65536-15536=50000。机器周期=1μs，定时时间=50000×1μs=50ms。（2）程序设置T0为模式1（16位定时器），初值使定时50ms，启动定时器并允许T0中断和总中断，实现每50ms产生一次中断。（3）100ms需要计数值=100ms/1μs=100000。因16位定时器最大计数值65536<100000，需采用中断中计数的方式：设置初值为65536-50000=15536（50ms），在中断服务程序中设置计数器，每中断2次（50ms×2=100ms）执行一次操作。2.分析以下汇编程序的功能，并说明执行后A和B的值：MOVA,20HMOVB,05HMULABMOVR0,AMOVR1,B答案：程序功能为将A（20H=32）和B（05H=5）相乘，结果存入R0（低8位）和R1（高8位）。MULAB指令执行后，乘积=32×5=160=0xA0（低8位），高8位为0（因160<256）。因此，执行后A=0xA0，B=0x00，R0=0xA0，R1=0x00。五、应用题（共24分）1.设计一个基于8051单片机的温度采集系统，要求使用ADC0809实现8路模拟温度信号的采集，画出简化接口电路并编写数据采集子程序（要求：每次采集通道0的温度信号，转换完成后读取数据存入片内RAM的30H单元）。答案：（1）接口电路：-ADC0809的D0~D7接8051的P0口（数据总线）；-A、B、C（通道选择）接P2.0~P2.2（选择通道0时A=0、B=0、C=0）；-ALE（地址锁存）接8051的WR（P3.6）或单独控制（如P2.3）；-START（启动转换）接WR（P3.6）（通过或门与ALE共享）；-EOC（转换结束）接8051的INT0（P3.2）（中断方式检测）或查询方式；-OE（输出使能）接RD（P3.7）；-CLK（时钟）由8051的ALE分频提供（ALE频率=晶振/6，如12MHz晶振时ALE=2MHz，经二分频后为1MHz，满足ADC0809要求）。（2）数据采集子程序（查询方式）：```asm;功能：采集ADC0809通道0的温度数据，存入30H;假设EOC接P3.3，ALE和START接P2.4（低电平有效）ADC0809_READ:MOVDPTR,0FF00H;通道0地址（P2.0~P2.2=000，其他位全1）CLRP2.4;ALE=0，START=0SETBP2.4;ALE=1，锁存通道地址；START=1，启动转换CLRP2.4;START=0，结束启动WAIT:JBP3.3,WAIT;等待EOC=1（转换完成）MOVXA,@DPTR;OE=1（RD=0），读取数据MOV30H,A;存入30H单元RET```2.某单片机系统需要驱动一个共阴极7段数码管（段码线接P0口，位选线接P2.0），要求显示数字“5”，编写显示子程序（需包含段码表）。答案：（1）共阴极7段数码管段码表（a~g对应P0.0~P0.6，dp对应P0.7）：数字0：0x3F（00111111），1：0x06（00000110），2：0x5B（01011011），3：0x4F（01001111），4：0x66（01100110），5：0x6D（01101101），…（2）显示子程序：```asm;功能：在