2025年单片机原理及应用试题库答案

2025年单片机原理及应用试题库答案一、选择题1.8051单片机中，用于存储当前指令执行后下一条要执行指令地址的寄存器是（）。A.ACCB.SPC.PCD.DPTR答案：C2.以下寻址方式中，操作数存放在寄存器中的是（）。A.直接寻址B.寄存器寻址C.寄存器间接寻址D.立即寻址答案：B3.当8051单片机的晶振频率为11.0592MHz时，定时器/计数器T0工作在模式1（16位定时器），若需要产生1ms的定时中断，其初值计算正确的是（）（机器周期=12/晶振频率）。A.TH0=0xFC，TL0=0x66B.TH0=0xEE，TL0=0x00C.TH0=0xCD，TL0=0x66D.TH0=0x66，TL0=0xFC答案：A（计算过程：机器周期=12/(11.0592×10⁶)=1.085μs，1ms=1000μs，需要计数次数=1000/1.085≈921次，16位最大值65536-921=64615=0xFC66）4.8051单片机的中断系统中，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.串行口中断答案：A5.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.P1=0x04B.P1|=0x04C.P1&=~0x04D.P1^=0x04答案：B（“|=”操作可保留原状态并置位P1.2）二、填空题1.8051单片机的程序计数器PC是（16）位寄存器，其寻址范围为（64KB）。2.特殊功能寄存器TCON中，IT0位的作用是（控制外部中断0的触发方式，0为低电平触发，1为下降沿触发），TF0位的作用是（定时器/计数器0的溢出标志位）。3.串行口工作在模式1时，其波特率由（定时器/计数器1的溢出率）和（SMOD位）共同决定，计算公式为（波特率=2^SMOD/32×定时器1溢出率）。4.当执行MOVXA，@DPTR指令时，单片机的（P0）口作为数据总线，（P2）口作为高8位地址总线。5.8051单片机复位后，SP的初始值为（07H），P0-P3口的初始状态为（全高电平）。三、简答题1.简述寄存器寻址与寄存器间接寻址的区别。寄存器寻址的操作数直接存放在寄存器中，指令中给出寄存器名（如MOVA，R0）；寄存器间接寻址的操作数存放在寄存器所指向的存储单元中，寄存器作为指针（如MOVA，@R0），需在寄存器名前加“@”符号。2.分析MCS-51单片机时钟电路的两种实现方式及特点。（1）内部振荡方式：利用片内反相放大器，外接晶振和电容（通常C1=C2=30pF）构成谐振电路，晶振频率一般为6-12MHz（或11.0592MHz用于串口通信）。特点是电路简单，成本低，稳定性依赖晶振精度。（2）外部时钟方式：由外部时钟源直接输入时钟信号至XTAL1引脚（XTAL2悬空），适用于多片单片机同步工作场景。特点是时钟信号由外部提供，需注意电平匹配（TTL或CMOS）。3.说明中断响应的条件及过程。条件：（1）中断源有中断请求；（2）中断总允许（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执行。过程：（1）检测中断请求，若满足条件则响应；（2）保护断点（PC值压入堆栈）；（3）清除中断标志（部分中断需软件清除，如串行口中断）；（4）执行中断服务程序（跳转到对应中断入口地址，如外部中断0入口为0003H）；（5）中断返回（执行RETI指令，恢复断点，继续执行原程序）。四、分析题1.分析以下定时器T0初始化程序段的功能，并计算定时时间（晶振频率12MHz）。MOVTMOD,01HMOVTH0,0FCHMOVTL0,66HSETBTR0SETBET0SETBEA功能：配置定时器T0为模式1（16位定时器），启动定时，允许T0中断和总中断。定时时间计算：机器周期=12/12MHz=1μs，初值=0xFC66=64614（十进制），计数次数=65536-64614=922次，定时时间=922×1μs=922μs（注：实际应用中常近似为1ms，因922μs接近1ms，且模式1需重新赋值初值）。2.阅读以下中断服务程序，说明其实现的功能，并指出潜在问题。ORG000BHLJMPT0_INTORG0100HT0_INT:PUSHACCPUSHPSWCPLP1.0POPPSWPOPACCRETI功能：定时器T0中断服务程序，每次中断翻转P1.0引脚电平（实现方波输出）。潜在问题：（1）未重新装载定时器初值（模式1为非自动重装，中断后TH0、TL0会溢出为0，需重新赋值TH0和TL0，否则下次定时时间会变为65536μs）；（2）中断入口地址000BH到T0_INT的跳转应使用短跳转（AJMP）或确保000BH到0100H之间无其他代码，避免覆盖。五、设计题设计一个基于8051单片机的温度监控系统，要求：（1）使用DS18B20数字温度传感器（单总线接口）；（2）当温度超过30℃时，控制蜂鸣器（接P3.7）报警；（3）通过P2口连接8位LED（P2.0-P2.7）显示温度是否正常（正常时全灭，异常时全亮）。要求：画出简化接口电路图，编写主程序及关键子程序（包括温度读取、比较判断、报警控制）。接口电路图：DS18B20的数据引脚DQ接P1.0；蜂鸣器一端接VCC，另一端通过NPN三极管（如9013）接P3.7（三极管基极经1kΩ电阻到P3.7，集电极接蜂鸣器，发射极接地）；8位LED阳极接VCC，阴极分别接P2.0-P2.7（低电平点亮）。主程序代码：```cinclude<reg51.h>sbitDQ=P1^0;//DS18B20数据引脚sbitBuzzer=P3^7;//蜂鸣器控制引脚unsignedchartemp;//存储温度值（整数部分）voidDelayUs(unsignedintus){//微秒级延时while(us--);}//DS18B20初始化函数（返回0表示成功，1表示失败）bitInit_DS18B20(){bitstatus;DQ=0;//拉低总线DelayUs(500);//480-960μsDQ=1;//释放总线DelayUs(60);//等待响应status=DQ;//读取总线状态（0为存在）DelayUs(440);//等待初始化完成returnstatus;}//向DS18B20写一个字节voidWrite_DS18B20(unsignedchardat){unsignedchari;for(i=0;i<8;i++){DQ=0;DelayUs(2);//拉低总线准备写DQ=dat&0x01;//写最低位DelayUs(60);//保持60μsDQ=1;//释放总线dat>>=1;//右移一位DelayUs(2);//恢复时间}}//从DS18B20读一个字节unsignedcharRead_DS18B20(){unsignedchari,dat=0;for(i=0;i<8;i++){DQ=0;DelayUs(2);//拉低总线DQ=1;//释放总线DelayUs(8);//等待数据有效dat>>=1;if(DQ)dat|=0x80;//读取最高位DelayUs(50);//等待周期结束}returndat;}//读取温度值（返回整数部分）unsignedcharRead_Temp(){unsignedcharlow,high;Init_DS18B20();Write_DS18B20(0xCC);//跳过ROM匹配Write_DS18B20(0x44);//启动温度转换DelayUs(75000);//等待转换完成（约750ms）Init_DS18B20();Write_DS18B20(0xCC);Write_DS18B20(0xBE);//读取温度寄存器low=Read_DS18B20();//低8位（含小数部分）high=Read_DS18B20();//高8位（符号位及整数部分）return(high<<4)|(low>>4);//取整数部分}voidmain(){while(1){temp=Read_Temp();//读取温度if(temp>30){//超过30℃Buzzer=0;//蜂鸣器发声（低电平触发）P2=0x00;//LED全亮（低电平有效）