单片机原理及应用试题（七）及详细答案-1

单片机原理及应用试题（七）及详细答案一、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单片机中，程序计数器PC的位数为（）A.8位B.12位C.16位D.32位3.51单片机内部RAM中，可位寻址的区域地址范围是（）A.00H~1FHB.20H~2FHC.30H~7FHD.80H~FFH4.单片机复位后，程序的入口地址是（）A.0000HB.0003HC.0030HD.0100H5.51单片机定时器0的中断入口地址为（）A.0003HB.000BHC.0013HD.001BH6.以下指令中，属于算术运算指令的是（）A.MOVA,#30HB.ADDA,#10HC.SJMPLOOPD.ANLA,0FFH7.51单片机串行通信中，方式1的波特率由（）决定A.系统时钟B.定时器1溢出率C.定时器0溢出率D.固定频率8.当单片机P1口作为输入口使用时，需要提前执行的操作是（）A.输出高电平B.输出低电平C.无需操作D.初始化中断9.51单片机中，用于开启总中断的控制位是（）A.EX0B.ET0C.EAD.ES10.外部数据存储器的读写指令是（）A.MOVB.MOVXC.MOVCD.ADDC二、填空题（每空1分，共20分）1.51单片机基本架构主要由CPU、________、________、I/O接口和中断系统五部分组成。2.51单片机程序存储器最大寻址空间为________KB，数据存储器外部最大寻址空间为________KB。3.单片机的工作方式主要有正常工作方式、________和________三种。4.P0口是________位双向I/O口，内部无上拉电阻，作为输出口时需要外接________。5.定时器/计数器的工作模式中，模式1为________位定时/计数模式，模式2为________自动重装模式。6.51单片机中断系统共有________个中断源，其中外部中断有________个。7.指令MOVCA,@A+DPTR的功能是读取________存储器中的数据，该指令常用于读取________。8.串行通信根据数据传输方式可分为单工、________和________三种方式。9.单片机复位操作分为________复位和________复位两种。10.堆栈操作遵循________的原则，堆栈指针SP默认初始值为________H。三、简答题（每题10分，共30分）1.简述51单片机P0、P1、P2、P3四个I/O口的功能差异和使用特点。2.说明51单片机定时器工作在定时模式和计数模式的区别，以及模式2的适用场景。3.简述51单片机中断响应的基本过程，以及中断优先级的作用。四、编程应用题（每题15分，共30分）1.编写51单片机程序，利用定时器0模式1实现1s定时，控制P1.0引脚LED灯交替闪烁（晶振11.0592MHz）。2.编写简单串行通信程序，实现51单片机串口方式1接收数据，收到数据后直接回发（波特率9600，晶振11.0592MHz）。参考答案及详细解析一、单项选择题答案及解析1.B解析：CPU是单片机的核心，负责运算、逻辑判断和指令执行；存储器负责存储数据和程序，定时器、串口为外设模块。2.C解析：51单片机PC为16位寄存器，可寻址64KB程序存储空间。3.B解析：内部RAM20H~2FH共16个字节，128个位，是唯一可位寻址的RAM区域。4.A解析：单片机上电或手动复位后，PC清零，程序从0000H地址开始执行。5.B解析：外部中断0入口0003H，定时器0中断入口000BH，外部中断1入口0013H，定时器1中断入口001BH。6.B解析：ADD为加法算术指令；MOV为传送指令，SJMP为跳转指令，ANL为逻辑与指令。7.B解析：串口方式1、3的波特率由定时器1的溢出率决定，方式0、2为固定波特率。8.A解析：P1口为准双向口，输入前需先置1（高电平），关闭输出驱动，才能正确读取外部信号。9.C解析：EA是总中断允许位，EA=1开启所有中断，EA=0关闭所有中断；EX0、ET0、ES为单项中断允许位。10.B解析：MOV访问内部RAM，MOVX访问外部RAM，MOVC访问程序存储器。二、填空题答案1.程序存储器、数据存储器2.64、643.掉电保护方式、待机休眠方式4.8、上拉电阻5.16、8位6.5、27.程序、固定数据表/常量数据8.半双工、全双工9.上电、手动10.先进后出、07三、简答题详细答案1.四个I/O口功能差异和使用特点（1）P0口：8位双向通用I/O口，无内部上拉电阻。可作为普通I/O口，输出需外接上拉电阻；系统扩展时，作为低8位地址/数据复用总线，分时输出地址、传输数据。（2）P1口：8位准双向I/O口，自带内部上拉电阻，仅作为通用I/O口使用，无复用功能，主要用于普通信号输入输出。（3）P2口：8位准双向I/O口，自带内部上拉电阻。可作为通用I/O口；系统扩展时，作为高8位地址总线，输出高位地址信号。（4）P3口：8位准双向I/O口，自带内部上拉电阻。兼具通用I/O功能和第二功能，包含串口通信、外部中断、定时器计数、读写控制等核心外设功能，是功能最丰富的I/O口。2.定时器定时与计数模式区别及模式2适用场景（1）工作模式区别：定时模式的计数时钟来自单片机内部系统时钟分频信号，对机器周期计数，用于精准定时；计数模式的计数时钟来自单片机外部对应引脚的脉冲信号，对外部高低电平跳变计数，用于统计外部脉冲个数。（2）模式2为8位自动重装定时/计数模式，计数溢出后，THx中的初值会自动装入TLx，无需程序手动赋值，避免定时误差。适用于高频、连续、精准的定时场景，最常用于串口波特率发生器、精准脉冲输出、短周期定时中断等场景。3.中断响应过程及中断优先级作用（1）中断响应过程：首先外设产生中断请求，对应中断标志位置1；若总中断EA和对应单项中断允许位均开启，且当前无更高优先级中断，CPU响应中断；自动将PC当前地址压入堆栈保存，跳转至对应中断入口地址执行中断服务程序；中断服务程序执行完毕后，通过RETI指令返回主程序，恢复原程序继续执行。（2）中断优先级作用：51单片机设置高低两级中断优先级，用于解决多中断同时触发的冲突问题。高优先级中断可以打断低优先级中断的执行，实现中断嵌套；同级中断同时触发时，按照硬件默认优先级顺序响应，保证系统关键中断优先执行，提升程序运行的稳定性和实时性。四、编程应用题详细答案1.定时器0模式1实现1sLED闪烁程序（晶振11.0592MHz）解析：晶振11.0592MHz，机器周期=1.085us；定时器0模式1为16位定时器，单次最大定时约65ms。采用50ms定时中断，累计20次中断实现1s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工作模式1

//50ms定时初值赋值

TH0=0x4C;

TL0=0x00;

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=0x4C;//重装初值

TL0=0x00;

cnt++;

if(cnt==20)//20*50ms=1s

{

LED=~LED;//翻转LED状态

cnt=0;//计数清零

}

}

voidmain()

{

LED=0;//初始LED熄灭

cnt=0;

Timer0_Init();

while(1)//主程序循环等待中断

{

}

}2.串口方式1数据收发回发程序（9600波特率，11.0592MHz）解析：串口方式1为8位异步通信，波特率9600，定时器1模式2自动重装，初值0xFD；开启串口中断，接收数据后立即发送回上位机。c

#include<reg51.h>

unsignedchardat;//存储接收的数据

//串口初始化函数

voidUART_Init()

{

SCON=0x50;//串口方式1，允许接收

TMOD|=0x20;//定时器1模式2

TH1=0xFD;//9600波特率初值

TL1=0xFD;

TR1=1;//启动定时器1

ES=1;//开启串口中断

EA=1;//开启总中断

}

//串口中断服务函数

voidUART_ISR()interr