2025年《单片机原理及应用》期末试卷及答案

2025年《单片机原理及应用》期末试卷及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.以下关于STC89C52单片机CPU核心的描述，错误的是（）。A.包含运算器和控制器B.内部集成16位程序计数器PCC.可直接访问片外64KB程序存储器D.数据总线宽度为8位2.执行指令“MOVA,30H”后，累加器A的内容为（）。A.30H（二进制）B.30（十进制）C.00110000BD.以上均不正确3.当STC89C52的EA引脚接高电平时，CPU优先访问（）。A.片内ROM的0000H~0FFFH地址B.片外ROM的0000H~FFFFH地址C.片内RAM的00H~7FH地址D.片外RAM的0000H~FFFFH地址4.若单片机晶振频率为12MHz，则其机器周期为（）。A.1μsB.2μsC.12μsD.0.5μs5.以下寻址方式中，只能访问片内RAM低128B的是（）。A.寄存器间接寻址B.直接寻址C.立即寻址D.位寻址6.当定时器/计数器T0工作在模式2时，其最大定时时间（晶振12MHz）为（）。A.256μsB.65536μsC.512μsD.1024μs7.关于STC89C52中断系统的描述，正确的是（）。A.5个中断源，默认优先级从高到低为：外部中断0、定时器0、外部中断1、定时器1、串行口B.中断允许寄存器IE的EA位为0时，所有中断均被禁止C.每个中断源的优先级可通过IP寄存器单独设置D.中断响应过程中，PC值会被自动压入堆栈8.执行“CJNEA,50H,LOOP”指令时，若A=50H，则程序将（）。A.跳转到LOOP处B.顺序执行下一条指令C.进入中断D.复位9.以下关于P0口的描述，错误的是（）。A.作为通用I/O口时需外接上拉电阻B.作为地址/数据总线时可输出高8位地址C.内部无上拉电阻，为开漏输出结构D.可驱动8个TTL负载10.若要通过串行口发送一个字节数据，需先向（）写入数据。A.SBUFB.SCONC.PCOND.TMOD二、填空题（每空1分，共20分）1.STC89C52单片机的片内RAM分为（）区、（）区和（）区，其中可位寻址的字节地址范围是（）。2.指令“MOVCA,@A+DPTR”采用的寻址方式是（），其功能是从（）中读取数据。3.定时器/计数器的四种工作模式中，（）模式为自动重装初值模式，常用于波特率发生器的是（）模式。4.中断响应的条件包括（）、（）和（）。5.若晶振频率为6MHz，机器周期为（）μs；若需定时50ms，定时器T0工作在模式1时，初值应设置为（）（请用十六进制表示）。6.串行口工作在模式1时，一帧数据包含（）位，其中（）位为起始位，（）位为停止位。7.特殊功能寄存器PSW中，（）位为奇偶校验位，（）位为进位/借位标志位。三、简答题（每题6分，共24分）1.简述单片机最小系统的组成及各部分作用。2.说明中断服务程序的编写步骤及注意事项。3.比较定时器模式1与模式2的异同点。4.分析P1口作为通用I/O口时“读-改-写”操作的特点。四、分析题（每题8分，共16分）1.阅读以下汇编程序，分析其功能并计算输出结果（假设初始时A=05H，R2=03H，PSW=00H）：```asmMOVR1,30HMOV@R1,AADDA,R2DAAMOV31H,A```2.分析以下定时器初始化代码，说明T0的工作模式、定时时间（晶振12MHz）及中断触发方式：```cvoidTimer0_Init(){TMOD=0x01;TH0=0x3C;TL0=0xB0;ET0=1;EA=1;TR0=1;}```五、综合题（20分）设计一个基于STC89C52的温度监测系统，要求：（1）使用DS18B20数字温度传感器采集温度；（2）通过LCD1602显示温度值（格式为“TEMP:25.6℃”）；（3）当温度超过30℃时，驱动蜂鸣器报警（低电平触发）。请完成以下任务：①画出硬件连接示意图（标注关键引脚）；②编写主程序流程（包括初始化、温度采集、显示、报警判断）；③给出DS18B20初始化函数的伪代码（需包含ROM搜索跳过指令）。答案一、单项选择题1.B2.C3.A4.A5.D6.A7.B8.B9.B10.A二、填空题1.工作寄存器；位寻址；用户RAM；20H~2FH2.变址寻址；程序存储器（ROM）3.模式2；模式24.中断源有请求；总中断允许（EA=1）；对应中断允许（如EX0=1等）5.2；3CB0H（或0x3CB0）6.10；1；17.P；CY三、简答题1.单片机最小系统由以下部分组成：-单片机芯片（如STC89C52）：核心控制单元；-时钟电路：由晶振（11.0592MHz或12MHz）和电容（20~30pF）组成，为CPU提供时钟信号；-复位电路：上电复位（电容+电阻）或手动复位（按键+电阻），确保单片机初始状态正确；-电源电路：提供5V直流电源（VCC=5V，GND接地）。2.中断服务程序编写步骤：①开总中断（EA=1）和对应中断允许（如EX0=1）；②设置中断优先级（如需，通过IP寄存器）；③编写中断服务函数（注意使用interruptn修饰符，n为中断号）；④保护现场（如压栈ACC、PSW等寄存器）；⑤执行中断处理逻辑；⑥恢复现场（弹栈）；⑦清除中断标志（部分中断需手动清除，如串行口中断）。注意事项：中断服务程序应尽量简短，避免过长延迟；需处理可能的中断嵌套；正确操作特殊功能寄存器。3.相同点：均为16位定时器/计数器（模式1为16位不可重装，模式2为8位自动重装）；均可用于定时或计数。不同点：-模式1的计数寄存器为THx和TLx（16位），溢出后需手动重装初值；-模式2的TLx作为8位计数器，THx作为初值寄存器，溢出时自动将THx值重装到TLx；-模式2适合需要重复定时且精度要求高的场景（如波特率发生器），模式1适合单次长时间定时。4.P1口作为通用I/O口时，“读-改-写”操作指先读取端口锁存器（而非引脚）的状态，修改后再写回锁存器。例如，执行“ANLP1,0FH”时，CPU先读取P1锁存器的值，与0FH进行“与”操作，结果写回P1锁存器。这种设计避免了因外部电路影响引脚电平导致的误读（如引脚接有外部下拉时，直接读引脚可能得到错误值）。四、分析题1.功能：将A的值（05H）存入30H单元，A与R2（03H）相加后进行十进制调整，结果存入31H单元。计算过程：-MOVR1,30H：R1=30H；-MOV@R1,A：(30H)=05H；-ADDA,R2：A=05H+03H=08H（无进位，PSW的CY=0）；-DAA：因08H<9AH，无需调整，A仍为08H；-MOV31H,A：(31H)=08H。输出结果：30H单元=05H，31H单元=08H。2.工作模式：TMOD=0x01（二进制00000001），T0工作在模式1（16位定时器）；定时时间计算：晶振12MHz→机器周期1μs；初值TH0=0x3C（60），TL0=0xB0（176）→初值=60×256+176=15536；最大计数值=65536-15536=50000→定时时间=50000×1μs=50ms；中断触发方式：定时器溢出中断（模式1无外部触发，仅内部计数溢出）。五、综合题①硬件连接示意图（关键引脚）：-STC89C52：P2.0接DS18B20的数据总线（DQ）；P0口接LCD1602的数据总线（D0~D7）；P2.1接LCD1602的RS（寄存器选择），P2.2接RW（读写控制），P2.3接E（使能）；P3.7接蜂鸣器（通过三极管驱动，低电平触发）；-DS18B20：VDD接5V，GND接地；-LCD1602：VCC接5V，GND接地，V0接电位器调对比度；-蜂鸣器：一端接5V，另一端通过NPN三极管（如S8050）接P3.7，三极管发射极接地。②主程序流程：-初始化：1.初始化LCD1602（写指令0x38、0x0C、0x06、0x01等）；2.初始化DS18B20（发送复位脉冲，跳过ROM搜索）；3.初始化蜂鸣器控制引脚（P3.7=1，关闭报警）。-循环执行：1.启动DS18B20温度转换（发送44H命令）；2.延时等待转换完成（约750ms）；3.读取温度数据（发送BEH命令，读取2字节数据）；4.处理温度数据（高字节符号位，低字节转换为实际温度值，如0x0190=25.0℃）；5.LCD显示（格式化字符串“TEMP:”+温度值+“℃”）；6.判断温度是否>30℃，若是则P3.7=0（触发蜂鸣器），否则P3.7=1（关闭）。③DS18B20初始化函数伪代码：```cbitDS18B20_Init(){bitpresence;DQ=0;//拉低总线delay_us(480);//延时480μ