2025年新版单片机试题及答案

2025年新版单片机试题及答案一、选择题（每题2分，共30分）1.以下哪种单片机不属于51系列单片机的扩展型号（）A.STC89C52B.AT89S51C.PIC16F84D.AT89C55答案：C。PIC16F84是Microchip公司的PIC系列单片机，不属于51系列，而STC89C52、AT89S51、AT89C55均为51系列单片机的扩展型号。2.单片机中，ALE引脚的功能是（）A.地址锁存允许信号B.外部程序存储器读选通信号C.复位信号D.数据读写信号答案：A。ALE引脚主要用于在访问外部存储器时，锁存低8位地址信号。外部程序存储器读选通信号是PSEN，复位信号是RST，数据读写信号在不同操作中有不同体现，并非ALE的功能。3.若某单片机系统的晶振频率为12MHz，则一个机器周期的时间为（）A.1μsB.2μsC.0.5μsD.4μs答案：A。机器周期与晶振频率的关系为：机器周期=12/晶振频率。已知晶振频率为12MHz，代入可得机器周期=12/12×10⁶=1×10⁻⁶s=1μs。4.51单片机的P0口作为通用I/O口使用时，需要外接（）A.上拉电阻B.下拉电阻C.电容D.电感答案：A。P0口内部没有上拉电阻，作为通用I/O口输出时，需要外接上拉电阻才能正常输出高电平。5.以下哪种指令不属于51单片机的寻址方式（）A.立即寻址B.寄存器间接寻址C.直接寻址D.逻辑寻址答案：D。51单片机的寻址方式有立即寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、直接寻址、变址寻址、相对寻址和位寻址，逻辑寻址不属于其寻址方式。6.要使51单片机的定时器T0工作在方式1，应将TMOD寄存器的值设置为（）A.0x01B.0x10C.0x00D.0x11答案：A。TMOD寄存器用于设置定时器/计数器的工作方式，低4位控制T0，高4位控制T1。方式1是16位定时器/计数器，对于T0工作在方式1，TMOD的低4位应设置为0001，即0x01。7.51单片机的串行口工作在方式1时，其波特率（）A.仅由定时器T1的溢出率决定B.仅由晶振频率决定C.由定时器T0的溢出率和晶振频率共同决定D.由定时器T1的溢出率和晶振频率共同决定答案：A。51单片机串行口工作在方式1时，波特率主要由定时器T1的溢出率决定，可通过调整T1的初值来改变波特率。8.当51单片机的外部中断0触发方式设置为边沿触发时，应将IT0位设置为（）A.0B.1C.2D.3答案：B。IT0是外部中断0的触发方式控制位，当IT0=1时，为边沿触发方式；当IT0=0时，为电平触发方式。9.以下哪个寄存器用于存储51单片机的程序计数器的值（）A.PCB.SPC.DPTRD.ACC答案：A。PC是程序计数器，用于存放下一条要执行的指令的地址。SP是堆栈指针，DPTR是数据指针寄存器，ACC是累加器。10.若要将51单片机的P1口的第3位清零，可使用的指令是（）A.P1&=~(0x08);B.P1|=0x08;C.P1^=0x08;D.P1=0x08;答案：A。P1口的第3位对应的二进制位是00001000，即0x08。要将该位清零，可使用按位与操作，将该位与0相与，其他位不变，即P1&=~(0x08)。11.51单片机的堆栈操作遵循（）原则A.先进先出B.后进先出C.随机存取D.同时进出答案：B。堆栈是一种特殊的数据存储区域，其操作遵循后进先出（LIFO）原则，即最后存入堆栈的数据最先被取出。12.在51单片机中，执行MOVA,20H指令后，累加器A的值为（）A.20HB.00HC.FFHD.无法确定答案：A。MOVA,20H是立即寻址指令，将立即数20H传送到累加器A中。13.以下哪种情况会导致51单片机产生复位（）A.上电B.按键按下产生低电平C.看门狗定时器溢出D.以上都是答案：D。上电复位是常见的复位方式，当单片机上电时，会自动进行复位操作；按键按下产生低电平可以作为手动复位信号；看门狗定时器溢出时，也会使单片机产生复位，以防止程序跑飞。14.51单片机的定时器/计数器在计数模式下，计数脉冲来自（）A.内部时钟信号B.外部输入引脚C.系统总线D.中断信号答案：B。定时器/计数器有定时和计数两种模式，在计数模式下，计数脉冲来自外部输入引脚，每来一个脉冲，计数器的值加1。15.若要在51单片机的P3口的第5位输出高电平，可使用的指令是（）A.P3|=0x20;B.P3&=~(0x20);C.P3^=0x20;D.P3=0x20;答案：A。P3口的第5位对应的二进制位是00100000，即0x20。要将该位置为高电平，可使用按位或操作，将该位与1相或，其他位不变，即P3|=0x20。二、填空题（每题2分，共20分）1.51单片机有____个并行I/O口，分别是P0、P1、P2和P3。答案：4。51单片机有4个8位并行I/O口，可用于输入输出数据。2.单片机的程序存储器用于存放____。答案：程序代码。程序存储器主要用于存储单片机要执行的程序代码。3.51单片机的定时器/计数器T1有____种工作方式。答案：4。定时器/计数器T1有方式0、方式1、方式2和方式3共4种工作方式。4.串行通信中，数据传输的方向有单工、半双工和____三种。答案：全双工。单工是指数据只能单向传输，半双工是指数据可以双向传输，但不能同时进行，全双工是指数据可以同时双向传输。5.51单片机的中断系统有____个中断源。答案：5。51单片机的中断系统有5个中断源，分别是外部中断0、定时器/计数器0溢出中断、外部中断1、定时器/计数器1溢出中断和串行口中断。6.要使51单片机的P2口输出高电平，可使用指令____。答案：P2=0xFF;。P2口是8位并行I/O口，要使其输出高电平，可将其赋值为0xFF（二进制11111111）。7.51单片机的指令系统中，MOVC指令用于访问____。答案：程序存储器。MOVC指令是变址寻址指令，主要用于访问程序存储器中的数据表格。8.定时器/计数器的初值计算公式为____（以定时器T0工作在方式1为例）。答案：初值=2¹⁶-定时时间/机器周期。定时器T0工作在方式1时是16位定时器，最大计数值为2¹⁶，根据定时时间和机器周期可计算出需要设置的初值。9.51单片机的堆栈指针SP的初始值为____。答案：07H。51单片机复位后，堆栈指针SP的初始值为07H。10.在51单片机中，位地址0x20对应的字节地址是____。答案：24H。51单片机的位地址空间中，字节地址20H-2FH共16个字节，每个字节有8位，位地址从0x00-0x7F。位地址0x20对应的字节地址是24H（因为20H对应的是20H字节的第0位，21H对应的是20H字节的第1位，以此类推，20H+4=24H）。三、简答题（每题10分，共30分）1.简述51单片机的定时器/计数器的四种工作方式及其特点。答：-方式0：13位定时器/计数器。由THx的8位和TLx的低5位组成13位计数器，TLx的高3位未用。其最大计数值为2¹³=8192。方式0与早期的MCS-48单片机的定时器模式兼容，现在一般较少使用。-方式1：16位定时器/计数器。由THx和TLx组成16位计数器，最大计数值为2¹⁶=65536。该方式计数范围大，适用于对定时时间或计数值要求较高的场合。-方式2：8位自动重装初值定时器/计数器。TLx作为8位计数器，THx用于保存初值。当TLx计数溢出时，会自动将THx中的初值重新装入TLx中继续计数。这种方式特别适用于需要产生固定时间间隔信号的场合，如波特率发生器。-方式3：仅适用于定时器T0。将T0分成两个独立的8位计数器TL0和TH0。TL0使用T0的控制位和溢出标志，可作为定时器或计数器使用；TH0固定作为定时器使用，借用T1的控制位和溢出标志。方式3使T0可以同时实现两个不同功能的定时或计数操作，但此时T1不能再作为定时器/计数器使用，通常用于串行口波特率发生器。2.说明51单片机的外部中断的触发方式及其区别。答：51单片机的外部中断有两种触发方式：电平触发方式和边沿触发方式。-电平触发方式：当ITx（x=0或1）设置为0时，外部中断为电平触发方式。此时，外部中断请求信号（INTx）为低电平时触发中断。在这种触发方式下，CPU在每个机器周期的S5P2期间采样INTx引脚，如果采样到低电平，则认为有中断请求。但需要注意的是，在中断服务程序执行完之前，INTx引脚必须保持低电平，否则可能会丢失中断请求。此外，如果在中断服务程序执行期间，INTx引脚的低电平持续存在，可能会导致中断再次触发，出现重复中断的现象。-边沿触发方式：当ITx（x=0或1）设置为1时，外部中断为边沿触发方式。此时，外部中断请求信号（INTx）由高电平变为低电平时触发中断。CPU在每个机器周期的S5P2期间采样INTx引脚，当检测到前一个机器周期为高电平，后一个机器周期为低电平时，认为有中断请求，置中断标志IE0或IE1为1，向CPU申请中断。边沿触发方式的优点是不会出现重复中断的问题，且对外部中断信号的持续时间要求不高，只要有一个足够窄的负跳变信号即可触发中断。3.简述51单片机串行通信的四种工作方式及其特点。答：-方式0：同步移位寄存器方式。该方式主要用于扩展并行I/O口。数据传输是通过RXD（P3.0）引脚输入或输出，TXD（P3.1）引脚输出移位脉冲。数据以8位为一组进行传输，没有起始位和停止位，波特率固定为晶振频率的1/12。在这种方式下，单片机可以通过外接移位寄存器（如74LS164或74LS165）实现并行数据的输入输出扩展。-方式1：8位异步通信方式。数据帧由1个起始位（低电平）、8个数据位和1个停止位（高电平）组成。波特率可变，由定时器T1的溢出率决定。方式1是最常用的串行通信方式，适用于与其他具有异步串行通信接口的设备进行通信，如计算机、传感器等。-方式2：9位异步通信方式。数据帧由1个起始位、8个数据位、1个可编程的第9位数据和1个停止位组成。第9位数据可以作为奇偶校验位或多机通信的地址/数据标志位。波特率固定为晶振频率的1/32或1/64，由SMOD位决定。方式2常用于多机通信系统中，通过第9位数据可以区分地址帧和数据帧。-方式3：9位异步通信方式。与方式2类似，数据帧也由1个起始位、8个数据位、1个可编程的第9位数据和1个停止位组成。但波特率可变，由定时器T1的溢出率决定。方式3同样适用于多机通信系统，并且可以根据需要灵活调整波特率。四、编程题（20分）使用51单片机的定时器T0工作在方式1，实现一个1秒的定时功能，在P1.0引脚上输出一个周期为2秒的方波信号。已知晶振频率为12MHz。```cinclude<reg51.h>//定义定时器T0初值defineTH0_INIT(65536-50000)/256defineTL0_INIT(65536-50000)%256//定时器溢出次数计数器unsignedcharcount=0;//定时器T0中断服务函数voidtimer0_isr()interrupt1{TH0=TH0_INIT;//重新加载初值TL0=TL0_INIT;count++;if(count==20)//20次溢出达到1秒{P1^=0x01;//取反P1.0引脚电平count=0;//计数器清零}}voidmain(){TMOD=0x01;//设置定时器T0工作在方式1TH0=TH0_INIT;//初始化定时器T0初值TL0=TL0_INIT;ET0=1;//使能定时器T0中断EA=1;//全局中断使能TR0=1;//启动定时器T0while(1){//主循环可以处理其他任务}}```代码解释：1.定时器初值计算：晶振频率为12MHz，机器周期为1μs。要实现50ms的定时