(2025年)单片机C5复习题(课后习题及答案)

(2025年)单片机C5复习题(课后习题及答案)一、选择题1.以下关于8051单片机内部结构的描述，错误的是（）A.片内包含4KB的ROM（或Flash）和128B的RAMB.有4个8位并行I/O口（P0-P3）C.包含2个16位定时器/计数器（T0、T1）D.所有型号的8051单片机均不支持串口通信功能答案：D（部分8051兼容型号支持串口通信，如STC89C52）2.执行指令“MOVA,0x30”后，累加器A的内容是（）A.0x30（十六进制）B.30（十进制）C.00110000（二进制）D.以上均正确答案：D（三种表示方式等价）3.若单片机晶振频率为11.0592MHz，定时器T0工作于模式1（16位定时器），要产生1ms定时中断，需设置的初值为（）A.TH0=0xFC，TL0=0x66B.TH0=0x66，TL0=0xFCC.TH0=0xCD，TL0=0x6BD.TH0=0xB0，TL0=0xDC答案：A（机器周期=12/11.0592MHz≈1.085μs，1ms=1000μs，计数次数=1000/1.085≈921，初值=65536-921=64615=0xFC66）4.8051单片机的中断优先级寄存器IP中，若设置PS=1、PT0=1、PX1=0、PT1=0、PX0=0，则中断优先级从高到低排列为（）A.串口中断＞T0中断＞外部中断1＞T1中断＞外部中断0B.外部中断0＞T1中断＞外部中断1＞T0中断＞串口中断C.串口中断＞T0中断＞外部中断0＞T1中断＞外部中断1D.T0中断＞串口中断＞外部中断1＞T1中断＞外部中断0答案：A（IP中对应位为1表示高优先级，PS（串口）=1最高，PT0（T0）=1次之，其余为0则按默认顺序：外部中断0＞T0＞外部中断1＞T1＞串口，但此处PS和PT0被设为高优先级，故调整为串口＞T0＞外部中断1＞T1＞外部中断0）5.以下哪种寻址方式不能访问片外RAM？（）A.寄存器间接寻址（@DPTR）B.直接寻址（MOVXA,@R0）C.立即寻址（MOVA,0x50）D.变址寻址（MOVCA,@A+DPTR）答案：C（立即寻址用于访问指令中的常数，不涉及RAM）6.若P1口作为输出口驱动8个LED（共阳极），要使P1.2和P1.5对应的LED点亮，应向P1口写入（）A.0xFB（二进制11111011）B.0x9F（二进制10011111）C.0xDF（二进制11011111）D.0xE7（二进制11100111）答案：A（共阳极LED需低电平点亮，P1.2（第2位）和P1.5（第5位）置0，其余位为1，即二进制11111011=0xFB）7.串口工作于方式1（10位异步通信）时，一帧数据包含（）A.1位起始位+8位数据位+1位停止位B.1位起始位+7位数据位+1位奇偶校验位+1位停止位C.2位起始位+8位数据位+0位停止位D.1位起始位+8位数据位+2位停止位答案：A（方式1为10位格式：1起始+8数据+1停止）8.执行指令“CJNEA,0x50,LOOP”后，若A=0x50，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D.复位答案：B（CJNE比较不相等时跳转，相等则顺序执行）9.以下特殊功能寄存器（SFR）中，用于控制定时器启停的是（）A.TMODB.TCONC.SCOND.IE答案：B（TCON中的TR0、TR1位控制T0、T1的启动/停止）10.若单片机需要扩展8KB的外部RAM，至少需要（）根地址线A.13B.14C.15D.16答案：A（8KB=8×1024=8192=2^13，故需13根地址线）二、填空题1.8051单片机的程序计数器PC是____位寄存器，其寻址范围为____。答案：16；64KB（0000H-FFFFH）2.片内RAM的____区（地址____）可进行位寻址，其中位地址0x30对应字节地址____的第____位。答案：位寻址；20H-2FH；26H（0x20+0x06=0x26）；0（位地址=字节地址×8+位序号，0x30=0x26×8+0）3.定时器T0工作于模式2（自动重装模式）时，其最大定时时间（晶振12MHz）为____μs，此时TH0和TL0的初值关系为____。答案：256×1=256；TH0=TL0（自动重装时TH0保存初值，TL0溢出后自动从TH0重装）4.外部中断0的中断入口地址是____，若设置为边沿触发方式，需将TCON中的____位设为____。答案：0003H；IT0；15.串口控制寄存器SCON中，REN位的作用是____，TI位的作用是____。答案：允许串口接收（1为允许）；发送中断标志（发送完成后置1）6.执行“ANLP1,0x0F”后，P1口的高4位被____，低4位____。答案：清零；保持不变7.若DPTR=0x2000，执行“MOVXA,@DPTR”后，单片机从____地址读取数据到A中。答案：外部RAM的0x20008.中断服务程序的最后必须执行____指令，其作用是____。答案：RETI；恢复断点并开放中断9.8051单片机的ALE引脚在访问____时会输出时钟脉冲，其频率为晶振频率的____。答案：外部存储器；1/610.若要将累加器A的内容循环左移一位，应使用____指令；若要将A的低4位与高4位交换，应使用____指令。答案：RLA；SWAPA三、简答题1.简述8051单片机中断响应的条件及过程。答案：条件：（1）中断源有中断请求；（2）总中断允许（EA=1）；（3）对应中断的允许位（如EX0、ET0等）=1；（4）无更高优先级或同优先级中断正在执行。过程：（1）检测中断请求；（2）保护断点（PC值压栈）；（3）清除中断标志（部分需软件清除，如串口TI/RI）；（4）跳转到对应中断入口地址（如外部中断0为0003H）；（5）执行中断服务程序；（6）执行RETI指令，恢复断点，继续执行主程序。2.说明定时器/计数器的4种工作模式及适用场景。答案：模式0：13位定时器（TLx低5位+THx高8位），兼容早期8048单片机，现较少使用；模式1：16位定时器，适用于较长时间定时（如1ms以上）；模式2：8位自动重装模式，适用于需要重复定时（如波特率发生器）；模式3：仅T0可用，拆分为两个独立的8位定时器（T0和T1的一部分），适用于需要3个定时器的场景（但此时T1只能作为串口波特率发生器）。3.设计一个基于8051的按键检测电路（消抖），说明硬件连接和软件实现方法。答案：硬件连接：按键一端接VCC，另一端接单片机I/O口（如P3.2），I/O口内部或外部下拉电阻（或利用内部上拉，按键按下时I/O口为低电平）。软件实现：（1）检测按键输入（如P3.2=0）；（2）延时10-20ms消抖；（3）再次检测P3.2是否仍为0，确认按键按下；（4）执行按键处理函数；（5）检测按键释放（P3.2=1），再次延时消抖，确认释放完成。4.串口通信中，为何8051单片机常用11.0592MHz晶振？说明串口方式1的波特率计算公式。答案：11.0592MHz晶振可使串口波特率计算时避免误差（如9600bps时，波特率=晶振频率/(32×12×(2^SMOD)/16))，11.0592MHz时，SMOD=0时，(11.0592×10^6)/(32×12×16)=9600，无误差）。方式1波特率公式：波特率=（2^SMOD/32）×（晶振频率/(12×(256-TH1))），其中TH1为定时器T1模式2的初值。5.简述D/A转换器（如DAC0832）与8051单片机的接口方式及单缓冲模式下的工作流程。答案：接口方式：DAC0832为8位电流输出型D/A转换器，与单片机通过数据总线（D0-D7）、写信号（WR1、WR2）、片选（CS）、传送控制（XFER）连接。单缓冲模式：将WR2和XFER接地（常选通），仅控制WR1和CS。工作流程：（1）单片机向DAC0832的数据寄存器写入8位数字量；（2）WR1和CS同时有效（低电平），数据锁存到DAC寄存器；（3）DAC0832输出对应模拟电流，通过运放转换为电压输出。四、编程题1.设计一个LED流水灯程序（P1口接8个共阴极LED），要求从P1.0到P1.7依次点亮，每个LED亮500ms，循环执行。晶振11.0592MHz，使用定时器T0中断实现延时。答案：```cinclude<reg52.h>defineucharunsignedchardefineuintunsignedintucharled_mod=0x01;//初始点亮P1.0（共阴极，低电平点亮）uintcount=0;//中断计数变量voidTimer0_Init(){TMOD=0x01;//T0模式1（16位定时器）TH0=0xFC;//1ms初值（11.0592MHz晶振）TL0=0x66;ET0=1;//允许T0中断EA=1;//总中断允许TR0=1;//启动T0}voidTimer0_ISR()interrupt1{TH0=0xFC;//重装初值TL0=0x66;count++;if(count>=500){//500次中断=500mscount=0;led_mod<<=1;//左移一位，下一个LED点亮if(led_mod==0x00)led_mod=0x01;//循环P1=~led_mod;//共阴极需低电平，取反}}voidmain(){P1=~led_mod;//初始化P1口Timer0_Init();while(1);//等待中断}```关键说明：定时器T0模式1产生1ms中断，每500次中断（500ms）移动一次LED位置，通过左移操作实现流水效果，共阴极LED需输出低电平（故对led_mod取反后赋值P1）。2.编写程序实现：通过P3.4检测按键（按下为低电平），按键按下时启动定时器T1计时，再次按下时停止计时并通过串口（方式1，9600bps）发送计时时间（单位：ms）。晶振11.0592MHz，SMOD=0。答案：```cinclude<reg52.h>defineucharunsignedchardefineuintunsignedintsbitKEY=P3^4;uinttime_cnt=0;//计时变量（ms）bitstart_flag=0;//计时启动标志voidUart_Init(){TMOD|=0x20;//T1模式2（自动重装）TH1=0xFD;//9600bps初值（11.0592MHz，SMOD=0）TL1=0xFD;SCON=0x50;//串口方式1，允许接收TR1=1;//启动T1EA=1;//总中断允许}voidTimer1_Init(){TMOD|=0x10;//T1模式1（16位定时器，仅用于计时）TH1=0xFC;//1ms初值TL1=0x66;ET1=1;//允许T1中断}voidSend_Byte(uchardat){SBUF=dat;//发送字节while(!TI);//等待发送完成TI=0;//清除标志}voidSend_Time(uintt){ucharh,l;h=t/100;//百位l=t%100;//十位和个位Send_Byte(h+'0');//发送百位字符Send_Byte((l/10)+'0');//十位Send_Byte((l%10)+'0');//个位Send_Byte('m');//发送单位Send_Byte('s');}voidmain(){Uart_Init();Timer1_Init();while(1){if(!KEY){//检测按键按下delay_ms(10);//消抖（需自行实现delay_ms）if(!KEY){start_flag=!start_flag;if(start_flag){TR1=1;//启动计时time_cnt=0;//清零计时}else{TR1=0;//停止计时Send_Time(time_cnt);//发送时间}while(!KEY);//等待按键释放delay_ms(10);//消抖}}}}voidTimer1_ISR()interrupt3{TH1=0xFC;//重装初值TL1=0x66;time_cnt++;//每1ms递增}```关键说明：T1模式1用于1ms计时，串口模式1通过T1模式2产生9600bps波特率。按键检测使用消抖，第一次按下启动计时，第二次按下停止并通过串口发送时间（转换为字符格式）。3.利用DS18B20温度传感器设计温度采集系统，编写初始化、读温度、显示（P0口接4位共阴数码管）的主程序框架。答案：```cinclude<reg52.h>include<intrins.h>defineucharunsignedchardefineuintunsignedintsbitDQ=P3^7;//DS18B20数据总线ucharcodeseg_table[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F};//共阴数码管段码表uchartemp_buf[4];//温度显示缓冲区（十位、个位、小数位、符号位）//DS18B20初始化函数bitDS18B20_Init(){bitack;DQ=1;_nop_();DQ=0;//拉低总线delay_us(480);//延时480μsDQ=1;//释放总线delay_us(60);//等待响应ack=DQ;//读取应答信号（0为存在）delay_us(420);//完成初始化时序returnack;}//写一个字节到DS18B20voidDS18B20_Write(uchardat){uchari;for(i=0;i<8;i++){DQ=0;//起始位_nop_();DQ=dat&0x01;//写最低位delay_us(60);DQ=1;//释放总线dat>>=1;//右移一位}}//从DS18B20读一个字节ucharDS18B20_Read(){uchari,dat=0;for(i=0;i<8;i++){DQ=0;//起始位_nop_();DQ=1;//释放总线_nop_();dat>>=1;if(DQ)dat|=0x80;//读取当前位delay_us(60);}returndat;}//读取温度值（返回整数部分×10，如25.6℃返回256）intRead_Temp(){ucharTL,TH;inttemp;DS18B20_Init();DS18B20_Write(0xCC);//跳过ROMDS18B20_Write(0x44);//启动温度转换delay_ms(750);//等待转换完成DS18B20_Init();DS18B20_Write(0xCC);//跳过ROMDS18B20_Write(0xBE);//读取温度寄存器TL=DS18B20_Read();//低8位TH=DS18B20_Read();//高8位temp=(TH<<8)|TL;//组合为16位温度值return(temp>>4)10+(temp&0x0F)0.625;//转换为×10格式}//数码管显示函数（动态扫描）voidDisplay(){staticucharpos=0;P2=0x00;//消隐switch(pos){case0:P2=0x01;P0=seg_table[temp_buf[3]];break;//符号位case1:P2=0x02;P0=seg_table[temp_buf[0]/10];break;//十位case2:P2=0x04;P0=seg_table[temp_buf[0]%10]|0x80;break;//个位（带小数点）case3:P2=0x08;P0=seg_table[temp_buf[1]];break;//小数位}pos=(pos+1)%4;delay_ms(2);//扫描间隔}voidmain(){inttemp;while(1){temp=Read_Temp();//读取温度值（×10）if(temp<0){//处理负温度temp_buf[3]=0x40;//符号位（'-'对应段码0x40）temp=-temp;}else{temp_buf[3]=0x00;//无符号}temp_buf[0]=temp/10;//整数部分（如25℃）temp_buf[1]=temp%10;//小数部分（如6）Display();//动态显示}}```关键说明：DS18B20通过单总线通信，需严格遵循初始化、写、读时序。温度值为16位补码，其中低4位为小数部分（0.0625℃/位），转换为×10格式便于显示。数码管采用动态扫描，依次显示符号位、十位、个位（带小数点）、小数位。4.设计一个PWM控制直流电机转速的程序（P2.0输出PWM波，占空比0%-100%可调，按键P3.1增加占空比，P3.2减少占空比，步长5%）。答案：```cinclude<reg52.h>defineucharunsignedchardefineuintunsignedintsbitMOTOR=P2^0;sbitKEY_ADD=P3^1;sbitKEY_SUB=P3^2;ucharpwm_duty=0;//占空比（0-20，对应0%-100%，步长5%）ucharpwm_cnt=0;//PWM周期计数器（0-19）voidTimer0_Init(){TMOD=0x02;//T0模式2（