mcs51单片机试题及答案

mcs51单片机试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1.MCS-51单片机是哪家公司推出的单片机系列？A.Intel公司B.Atmel公司C.Microchip公司D.STMicroelectronics公司2.MCS-51单片机的程序存储器容量为：A.64KBB.128KBC.4KBD.8KB3.在MCS-51单片机中，以下哪个特殊功能寄存器用于控制串行通信？A.SCONB.PCONC.TMODD.IE4.MCS-51单片机的堆栈指针寄存器是：A.SPB.DPTRC.DPHD.DPL5.以下哪种寻址方式不能用于访问MCS-51单片机的内部RAM？A.直接寻址B.寄存器寻址C.寄存器间接寻址D.变址寻址6.在MCS-51单片机中，以下哪个中断源的优先级最高？A.外部中断0B.定时器/计数器0溢出C.串行口中断D.外部中断17.MCS-51单片机的P0端口在作为通用I/O口使用时，需要外接：A.上拉电阻B.下拉电阻C.限流电阻D.保护二极管8.在MCS-51单片机中，以下哪条指令用于将累加器A的内容左移一位？A.RLAB.RLCAC.RRAD.RRCA9.MCS-51单片机的定时器/计数器工作在计数模式时，对外部计数脉冲的来源是：A.P1.0B.P1.1C.P3.4D.P3.510.在MCS-51单片机中，以下哪个特殊功能寄存器用于设置定时器的工作模式？A.TMODB.TCONC.TH0D.TL0二、填空题（每空2分，共20分）1.MCS-51单片机的基本型包括______和______两种型号。2.MCS-51单片机的______寄存器用于存放当前指令的操作码。3.在MCS-51单片机中，程序存储器的地址范围为______。4.MCS-51单片机的______端口具有第二功能，可以作为串行通信的接收端。5.在MCS-51单片机中，______指令用于将立即数送入累加器A。6.MCS-51单片机的______寄存器用于存放堆栈的栈顶地址。7.在MCS-51单片机中，______中断源可用于掉电保护。8.MCS-51单片机的______寄存器用于存放定时器/计数器的计数值。9.在MCS-51单片机中，______指令用于将累加器A的内容取反。10.MCS-51单片机的______寄存器用于设置中断允许控制。三、简答题（每题5分，共20分）1.简述MCS-51单片机的存储器组织结构，并说明程序存储器和数据存储器的区别。2.解释MCS-51单片机的7种寻址方式，并举例说明。3.简述MCS-51单片机中断系统的组成和工作原理。4.说明MCS-51单片机的定时器/计数器的工作模式，并比较模式0和模式1的区别。四、程序分析题（每题10分，共20分）1.分析以下MCS-51汇编语言程序的功能，并说明程序执行后寄存器A和R0的值：```assemblyORG0000HMOVA,25HMOVR0,40HMOV@R0,AINCR0MOVA,35HMOV@R0,AEND```2.分析以下MCS-51汇编语言程序的功能，并说明程序执行后变量SUM的值：```assemblyORG0000HMOVR0,30HMOVR1,31HMOVR2,02HCLRCLOOP:MOVA,@R0ADDA,@R1MOV@R2,AINCR0INCR1INCR2DJNZR2,LOOPMOVSUM,32HEND```五、综合应用题（20分）设计一个基于MCS-51单片机的交通灯控制系统，要求：1.东西方向和南北方向的绿灯、黄灯、红灯交替点亮，绿灯亮30秒，黄灯亮3秒，红灯亮33秒。2.使用定时器T0产生1秒的定时基准。3.使用P1端口控制交通灯，P1.0-P1.2控制东西方向的绿、黄、红灯，P1.3-P1.5控制南北方向的绿、黄、红灯。4.当按下外部中断0(INT0)按钮时，系统进入紧急模式，所有方向红灯亮，直到再次按下按钮恢复正常运行。5.编写完整的程序，包括初始化、定时器中断服务程序、外部中断服务程序等。答案及解析一、选择题1.A.Intel公司-MCS-51单片机最初由Intel公司推出，后被多家公司如Atmel等授权生产。2.C.4KB-标准MCS-51单片机(如8051)的内部程序存储器容量为4KB(0000H-0FFFH)。3.A.SCON-串行控制寄存器SCON用于设置串行通信的工作方式，控制接收和发送。4.A.SP-堆栈指针寄存器SP用于指示栈顶位置，8位，可寻址00H-7FH的内部RAM。5.B.寄存器寻址-寄存器寻址方式只能用于访问寄存器A、B、DPTR等，不能直接访问内部RAM。6.A.外部中断0-MCS-51中断优先级顺序为：外部中断0>定时器0>外部中断1>定时器1>串行口中断。7.A.上拉电阻-P0端口作为通用I/O口使用时，需要外接上拉电阻，因为它是开漏输出。8.A.RLA-RLA指令将累加器A的内容循环左移一位，最高位移入最低位，不进位。9.C.P3.4-定时器/计数器T1的计数输入端是P3.5，T0的计数输入端是P3.4。10.A.TMOD-定时器/计数器模式控制寄存器TMOD用于设置定时器的工作模式。二、填空题1.8051,8751-MCS-51单片机的基本型包括8051(掩膜ROM)和8751(EPROM)两种型号。2.PC-程序计数器PC用于存放当前指令的操作码地址，16位，可寻址64KB空间。3.0000H-0FFFH-标准MCS-51单片机的内部程序存储器地址范围为0000H-0FFFH，共4KB。4.P3.0-P3.0端口具有第二功能，作为串行通信的接收端(RXD)。5.MOVA,data-MOVA,data指令用于将立即数data送入累加器A。6.SP-堆栈指针寄存器SP用于存放堆栈的栈顶地址，复位后为07H。7.外部中断1-外部中断1(INT1)可用于掉电保护，当检测到掉电信号时触发中断。8.THx,TLx-定时器/计数器寄存器THx和TLx用于存放定时器/计数器的计数值，x为0或1。9.CPLA-CPLA指令将累加器A的内容按位取反。10.IE-中断允许寄存器IE用于设置中断允许控制，EA为总中断允许位。三、简答题1.MCS-51单片机的存储器组织结构：MCS-51单片机的存储器采用哈佛结构，分为程序存储器和数据存储器两个独立的地址空间。-程序存储器(ROM)：用于存放程序代码和常数表格，地址范围0000H-0FFFH(4KB)，可扩展至64KB。-数据存储器(RAM)：分为内部RAM和外部RAM。内部RAM：地址范围00H-7FH，包括128字节的数据存储器和128字节的特殊功能寄存器区。外部RAM：地址范围0000H-FFFFH(64KB)，通过MOVX指令访问。区别：-程序存储器只能读不能写，用于存放程序代码；数据存储器可读可写，用于存放变量和数据。-程序存储器通过MOVC指令访问，数据存储器通过MOV和MOVX指令访问。-程序存储器有固定的复位入口地址0000H，数据存储器没有。2.MCS-51单片机的7种寻址方式：-寄存器寻址：访问寄存器A、B、DPTR等，如"MOVA,B"。-直接寻址：直接访问内部RAM低128字节或SFR，如"MOVA,30H"。-寄存器间接寻址：通过寄存器R0、R1或DPTR间接访问，如"MOVA,@R0"。-立即寻址：直接使用立即数，如"MOVA,30H"。-变址寻址：通过基址寄存器DPTR和累加器A间接访问，如"MOVCA,@A+DPTR"。-相对寻址：用于跳转指令，如"SJMPLOOP"。-位寻址：访问可位寻址的SFR或内部RAM的20H-2FH区域，如"SETBEA"。3.MCS-51单片机中断系统的组成和工作原理：组成：-5个中断源：外部中断0(INT0)、外部中断1(INT1)、定时器/计数器0(T0)、定时器/计数器1(T1)、串行口中断。-中断控制寄存器：中断允许寄存器IE、中断优先级寄存器IP。-中断向量：每个中断源有固定的中断入口地址，如INT0为0003H，T0为000BH等。工作原理：-中断请求：中断源产生中断请求信号。-中断响应：CPU检测到中断请求后，在当前指令执行完毕后响应中断。-断点保护：将程序计数器PC的内容压入堆栈，保护断点。-中断向量：转向相应的中断服务程序入口地址。-中断服务：执行中断服务程序。-中断返回：执行RETI指令，恢复PC值，返回断点继续执行主程序。4.MCS-51单片机的定时器/计数器的工作模式：定时器/计数器有4种工作模式，由TMOD寄存器设置：-模式0：13位定时器/计数器，由TLx的低5位和THx的8位组成。-模式1：16位定时器/计数器，TLx和THx组成16位计数器。-模式2：8位自动重装定时器/计数器，TLx作为8位计数器，THx存放重装值。-模式3：定时器0分为两个8位定时器，定时器1只能工作在模式2或停止。模式0和模式1的区别：-计数位数：模式0为13位，模式1为16位。-计数范围：模式0为0-8191，模式1为0-65535。-重装方式：模式0需要软件重装，模式1也需要软件重装，而模式2可以硬件自动重装。-适用场景：模式0适用于需要较短定时或计数的场合，模式1适用于需要较长定时或计数的场合。四、程序分析题1.程序功能分析：该程序的功能是将两个数据分别存入内部RAM的40H和41H单元。执行过程：-MOVA,25H：将立即数25H送入累加器A。-MOVR0,40H：将立即数40H送入寄存器R0。-MOV@R0,A：将累加器A的内容(25H)存入R0指向的地址(40H)。-INCR0：R0内容加1，变为41H。-MOVA,35H：将立即数35H送入累加器A。-MOV@R0,A：将累加器A的内容(35H)存入R0指向的地址(41H)。程序执行后：-寄存器A的值为35H。-寄存器R0的值为41H。-内部RAM的40H单元内容为25H，41H单元内容为35H。2.程序功能分析：该程序的功能是将两个16位数相加，并将结果存入指定位置。执行过程：-MOVR0,30H：设置R0为30H，指向第一个16位数的低字节。-MOVR1,31H：设置R1为31H，指向第二个16位数的低字节。-MOVR2,02H：设置循环次数为2，分别处理低字节和高字节。-CLRC：清零进位位。-LOOP循环：MOVA,@R0：将第一个数的一个字节送入A。ADDA,@R1：将第二个数的对应字节与A相加。MOV@R2,A：将结果存入32H或33H单元。INCR0，INCR1，INCR2：指针和目标地址加1。DJNZR2,LOOP：循环直到R2减到0。-MOVSUM,32H：将结果的高字节存入SUM变量。假设30H=12H，31H=34H，32H=56H，33H=78H：-第一次循环：A=12H+34H=46H，存入32H。-第二次循环：A=56H+78H=CEH，存入33H。-SUM=33H=CEH。程序执行后，变量SUM的值为CEH。五、综合应用题交通灯控制系统程序设计：```assembly;定义常量GREENEQU01H;绿灯YELLOWEQU02H;黄灯REDEQU04H;红灯;状态定义EW_GREENEQU01H;东西绿灯EW_YELLOWEQU02H;东西黄灯EW_REDEQU03H;东西红灯NS_GREENEQU04H;南北绿灯NS_YELLOWEQU05H;南北黄灯NS_REDEQU06H;南北红灯EMERGENCYEQU07H;紧急模式;定义变量STATEEQU30H;当前状态COUNTEQU31H;计数器TEMPEQU32H;临时变量ORG0000HLJMPMAIN;跳转到主程序ORG0003H;外部中断0入口LJMPINT0_ISR;跳转到外部中断服务程序ORG000BH;定时器0中断入口LJMPTIMER0_ISR;跳转到定时器0中断服务程序ORG0100HMAIN:MOVSP,60H;设置堆栈指针MOVSTATE,EW_GREEN;初始状态为东西绿灯MOVCOUNT,0;初始化计数器;初始化P1端口MOVP1,RED;初始所有红灯MOVA,EW_GREENCALLUPDATE_LIGHTS;更新交通灯;初始化外部中断0SETBIT0;设置为下降沿触发SETBEX0;允许外部中断0SETBEA;开总中断;初始化定时器0MOVTMOD,01H;设置定时器0为模式1MOVTH0,3CH;定时50ms的初值MOVTL0,0B0HSETBTR0;启动定时器0SETBET0;允许定时器0中断SJMP$;主循环;定时器0中断服务程序TIMER0_ISR:PUSHPSW;保护现场PUSHACCPUSHDPLPUSHDPH;重装初值MOVTH0,3CHMOVTL0,0B0H;计数器加1INCCOUNT;检查是否到达1秒MOVA,COUNTCJNEA,20,EXIT_ISR;50ms20=1sMOVCOUNT,0;重置计数器;状态转换MOVA,STATECJNEA,EW_GREEN,CHECK_EW_YELLOW;东西绿灯30秒后转为东西黄灯MOVSTATE,EW_YELLOWMOVTEMP,3;黄灯3秒SJMPUPDATECHECK_EW_YELLOW:CJNEA,EW_YELLOW,CHECK_NS_GREEN;东西黄灯3秒后转为南北绿灯MOVSTATE,NS_GREENMOVTEMP,30;绿灯30秒SJMPUPDATECHECK_NS_GREEN:CJNEA,NS_GREEN,CHECK_NS_YELLOW;南北绿灯30秒后转为南北黄灯MOVSTATE,NS_YELLOWMOVTEMP,3;黄灯3秒SJMPUPDATECHECK_NS_YELLOW:CJNEA,NS_YELLOW,CHECK_EW_GREEN;南北黄灯3秒后转为东西绿灯MOVSTATE,EW_GREENMOVTEMP,30;绿灯30秒SJMPUPDATEUPDATE:;更新交通灯MOVA,STATECALLUPDATE_LIGHTSEXIT_ISR:POPDPH;恢复现场POPDPLPOPACCPOPPSWRETI;中断返回;外部中断0服务程序INT0_ISR:PUSHPSW;保护现场PUSHACC;检查当前状态MOVA,STATECJNEA,EMERGENCY,NORMAL_TO_EMERGENCY;从紧急模式恢复MOVSTATE,EW_GREENMOVCOUNT,0MOVTEMP,30SJMPUPDATE_LIGHTNORMAL_TO_EMERGENCY:;进入紧急模式MOVSTATE,EMERGENCYMOVP1,RED;所有方向红灯UPDATE_LIGHT:;更新交通灯MOVA,STATECALLUPDATE_LIGHTSPOPACC;恢复现场POPPSWRETI;中断返回;更新交通灯子程序UPDATE_LIGHTS:PUSHACC;保护现场PUSHPSW