单片机原理及应用期末考试试题（含参考答案）

单片机原理及应用期末考试试题（含参考答案）适用专业：电子信息、机电一体化、自动化等专业考试时长：90分钟满分：100分考试形式：闭卷一、单项选择题（每题2分，共20分）1.51系列单片机的核心运算部件是（）A.存储器B.CPUC.定时器D.串口模块2.51单片机系统中，复位引脚的有效电平是（）A.低电平B.高电平C.脉冲交替D.任意电平3.51单片机的程序存储器最大寻址空间为（）A.8KBB.32KBC.64KBD.128KB4.单片机P0口作为普通IO口使用时，需要外接（）A.上拉电阻B.下拉电阻C.稳压电容D.滤波电感5.51单片机定时器工作方式1的计数位数是（）A.8位B.13位C.16位D.10位6.下列不属于单片机中断源的是（）A.外部中断0B.定时器0中断C.IO口电平中断D.串口中断7.51单片机中，用于存放程序运行状态的寄存器是（）A.ACCB.PSWC.SPD.DPTR8.串口通信中，TTL电平的高电平标准为（）A.3.3VB.5VC.12VD.0V9.单片机执行指令的最小时间单位是（）A.机器周期B.时钟周期C.指令周期D.循环周期10.想要关闭51单片机所有中断，需要将IE寄存器置为（）A.0x00B.0xFFC.0x10D.0x01二、填空题（每空1分，共20分）1.51单片机基本硬件结构主要包含CPU、________、________、IO端口、定时器/计数器、中断系统和串行通信接口。2.51单片机有________个8位并行IO口，其中________口兼具地址/数据总线复用功能。3.单片机复位后，程序计数器PC的初始值为________，系统从________地址开始执行程序。4.51单片机中断优先级分为________级，默认优先级最高的中断是________。5.定时器/计数器有两种工作模式，分别是________模式和________模式。6.堆栈指针SP默认初始值为________，堆栈操作遵循________的原则。7.51单片机串口通信常用的波特率由________定时器溢出率决定。8.数据指针DPTR由________和________两个8位寄存器组成，可寻址64KB外部空间。9.单片机的机器周期由________个时钟周期组成，12MHz晶振下，1个机器周期为________μs。10.外部中断有两种触发方式，分别是________触发和________触发。三、判断题（每题1分，共10分，对的打√，错的打×）1.51单片机P1、P2、P3口内部自带上下拉电阻，可直接输出高低电平。（）2.单片机的程序存储器和数据存储器空间是相互独立的。（）3.定时器工作在计数模式时，计数信号来自单片机内部系统时钟。（）4.中断服务程序结束后，必须使用RETI指令返回主程序。（）5.51单片机所有IO口的灌电流能力大于拉电流能力。（）6.晶振频率越高，单片机的运行速度越慢。（）7.SP寄存器数值越大，堆栈存储的空间越靠下。（）8.串口通信方式1为8位异步通信模式，是工程最常用模式。（）9.单片机复位后，所有IO口默认输出低电平。（）10.外部中断0和外部中断1可以同时设置为最高优先级。（）四、简答题（每题6分，共24分）1.简述51单片机P0口的特点，以及作为输出端口的使用注意事项。2.什么是中断？简述单片机引入中断系统的核心作用。3.简述51单片机定时器方式1的工作特点及适用场景。4.简述单片机最小系统的组成及各部分的核心作用。五、编程题（每题8分，共16分）1.已知单片机晶振为12MHz，编写C语言程序，利用定时器0方式1实现1秒定时，控制P1.0端口LED灯闪烁（亮灭交替）。2.编写简单中断程序，配置外部中断0为下降沿触发，中断触发后翻转P1.1端口电平。六、综合应用题（10分）结合51单片机原理，分析按键消抖的原因，同时写出两种常用的按键消抖方法，并简述各自的优缺点。参考答案及评分标准一、单项选择题（每题2分，共20分）1.B2.B3.C4.A5.C6.C7.B8.B9.B10.A二、填空题（每空1分，共20分）1.程序存储器、数据存储器2.4、P03.0000H、0000H4.2、外部中断05.定时、计数6.07H、先进后出7.定时器18.DPH、DPL9.12、110.电平、边沿（下降沿）三、判断题（每题1分，共10分）1.×2.√3.×4.√5.√6.×7.√8.√9.×10.×四、简答题（每题6分，共24分）1.P0口特点及使用注意事项特点：P0口是双向8位IO口，无内部上拉电阻，兼具地址总线低8位和数据总线复用功能，灌电流驱动能力强，拉电流驱动能力极弱。（3分）注意事项：作为普通输出端口使用时，必须外接10K左右上拉电阻，否则无法输出高电平；作为总线使用时，无需外接电阻，配合锁存器完成地址数据分离。（3分）2.中断的定义及核心作用定义：中断是指单片机在正常执行主程序的过程中，出现紧急的突发请求，单片机暂停当前主程序，跳转至专门的中断服务程序处理突发任务，处理完成后返回主程序继续执行的过程。（3分）核心作用：解决单片机高速运行与外部设备低速响应的速度匹配问题，提高系统实时性和工作效率，实现多任务并行处理，及时响应外部突发信号。（3分）3.定时器方式1工作特点及适用场景特点：方式1为16位定时器/计数器，由THx和TLx两个8位寄存器拼接组成，最大计数值65536，计数范围大，定时时间长，需要手动重装初值。（3分）适用场景：适用于需要较长定时时间、精准定时的场景，如LED闪烁、延时控制、串口波特率配置、定时数据采集等，是工程中最常用的工作方式。（3分）4.单片机最小系统组成及作用最小系统由电源电路、复位电路、晶振电路三部分组成。（2分）电源电路：为单片机提供稳定5V工作电压，保障芯片正常供电运行；（1分）复位电路：上电或异常时复位单片机，使系统初始化，从初始地址正常运行；（1分）晶振电路：为单片机提供固定时钟频率，决定单片机的运行速度和机器周期时长。（2分）五、编程题（每题8分，共16分）1.1秒定时LED闪烁程序（12MHz晶振）//原理：12MHz晶振，机器周期1μs，16位定时器最大定时65.536ms，采用20次中断累计实现1秒定时c

#include<reg51.h>

sbitLED=P1^0;

unsignedcharcnt=0;//中断计数变量

//定时器0初始化函数

voidTimer0_Init()

{

TMOD|=0x01;//定时器0工作方式1

TH0=0x3C;//初值赋值，定时50ms

TL0=0xB0;

ET0=1;//开启定时器0中断

EA=1;//开启总中断

TR0=1;//启动定时器0

}

//定时器0中断服务函数

voidTimer0_ISR()interrupt1

{

TH0=0x3C;//重装初值

TL0=0xB0;

cnt++;

if(cnt==20)//20次50ms为1s

{

LED=~LED;//翻转LED状态

cnt=0;//计数器清零

}

}

voidmain()

{

LED=0;

cnt=0;

Timer0_Init();

while(1)//主程序循环等待

{

}

}评分标准：初始化配置正确3分、中断函数编写正确3分、逻辑完整、变量定义规范2分。2.外部中断0翻转电平程序c

#include<reg51.h>

sbitOUT=P1^1;

//外部中断0初始化

voidInt0_Init()

{

IT0=1;//设置为下降沿触发

EX0=1;//开启外部中断0

EA=1;//开启总中断

}

//外部中断0服务函数

voidInt0_ISR()interrupt0

{

OUT=~OUT;//翻转P1.1电平

}

voidmain()

{

OUT=0;

Int0_Init();

while(1)

{

}

}评分标准：触发方式配置正确2分、中断开启配置正确2分、中断服务函数逻辑正确3分、程序结构规范1分。六、综合应用题（10分）按键消抖原因及方法分析1.消抖原因：机械按键按下和松开瞬间，金属触点会产生短暂的机械抖动，抖动时长一般为5~10ms，会导致单片机多次检测到按键电平变化，造成按键识别误触发、多次响应的问题，因此必须进行消抖处理。（4分）2.常用消抖方法及优缺点：（1）软件