单片机原理及应用试题(含答案

单片机原理及应用

一、填空题：（20分）

1、微处理器包括两个主要部分 运算器 和 控制器 。

2、总线是连接系统中各扩展部件的一组公共信号线。按照功能，通常把系统总线分为三组： 地址总线 、 数据总线 、 控制总线 。

3、89C51单片机访问片外程序存储器时，所用的控制信号有：ALE、PSEN、EA，其中ALE用于 低8位地址锁存控制 ，PSEN是 片外程序存储器读选通控制信号 ，EA是 片内、片外程序存储器访问的控制信号 。

4、89C51单片机访问片外数据存储器时，所用的控制信号有_ALE_、_WR 、

RD 。

5、CPU访问片内、片外ROM指令用 MOVC,访问片外RAM指令用MOVX，访问片内RAM指令用MOV。

6、定时器共有两个控制字，由软件写入TMOD和TCON两个8位寄存器，用来设置T0或T1的操作模式和控制功能。

7、中断处理过程可分为三个阶段 中断响应 、 中断处理 、中断返回 。

8、复位是单片机的初始化操作，其主要功能是把PC初始化为0000H。复位操作有上电自动复位 和

按键手动复位 两种方式。

9、89C51的P0口除作为一般I/O口使用外，还可作为低8位地址使用。当系统扩展片外EPROM和RAM时，由P2口输出 高8位地址。

10、89C51中断系统的五个中断源为 外中断0 、 外中断1 、 定时器0溢出中断 、 定时器1溢出中断 、 串行口中断 。

11、89C51单片机的寻址方式通常指对 源 操作数进行寻址。

二、简答题：（30分）

1、80C51单片机的EA信号有何功能？在使用8031时，EA信号引脚应如何处理？

答：EA引脚为外部程序存储器地址允许输入端/固化编程电压输入端。（2分）当EA引脚接高电平时，CPU只访问片内EPROM/ROM并执行内部程序存储器中的指令（1分），但当PC的值超过0FFFH时，将自动执行片外程序存储器中的内容（1分）。

当EA引脚接低电平时，CPU只访问外部EPROM/ROM中的内容，而不管是否有片内程序存储器（1分）。在使用8031时，EA信号引脚应接地（1分）。

2、89C51内部RAM低128B单元划分为哪三个主要部分？各部分主要功能是什么？

答：89C51内部RAM低128B单元划分为三个主要部分：00H-1FH地址安排为四组工作寄存器区（1分），每组有8个工作寄存器（R0-R7），共占32个单元（1分）。工作寄存器区后的16B单元（20H-2FH）（1分），可用位寻址方式访问其各位（1分），30H-7FH为用户RAM区（2分）。

3、89C51定时器有几种工作模式，各有何区别？

答：89C51定时器有0、1、2、3四种工作模式。（2分）定时器在工作模式0时为13位定时器/计数器（1分），定时器在工作模式1时为16位定时器/计数器（1分），定时器在工作模式2时为8位可重装定时器/计数器（1分），定时器在工作模式3时具有第二输入和输出功能，定时器/计数器0有工作模式3，定时器/计数器1无工作模式3（1分）。

4、如何简捷判断89C51正在工作？

答：89C51上电复位后（1分），可用示波器检查ALE 引脚是否有振荡频率1/6的正脉冲输出（2分），同时检查PSEN是否有脉冲输出（2分），判断单片机是否正常工作（1分）。

5、程序状态寄存器PSW的作用是什么，常用标志有哪些位？作用是什么？

答：程序状态寄存器PSW的作用是指明程序运行后的状态，常用标志有CY、AC、F0、RS1、RS0、OV 和P位（1分）。CY进位标志位，当有进位或借位时CY为1（1分）；AC辅助进位标志位，低4位向高4位有进位或借位时AC为1（1分）；RS1、RS0工作寄存器组选择控制位（1分）；OV 溢出标志位，如有溢出置1（1分）；F0为用户标志位，P位是奇偶校验位，始终跟踪累加器A中1的个数（1分）。

三、程序分析：(10分)

设位累加器CY的原值为1，P1口的内容为0A3H，P3口的内容为6DH，执行完下列程序段后，写出每一条指令执行后的结果以及最终CY、P1口、P3口的内容。

MOV P1.3,C （P1.3）=1（1分）

MOV P1.4,C (P1.4)=1 （1分）

MOV C,P1.6 (C)=0 （1分）

MOV P3.6,C (P3.6)=0 （1分）

MOV C,P1.0 (C)=1 （1分）

MOV P3.4,C (P3.4)=1 （1分） (P1)=BBH （1分）

(P3)=3DH（1分） (C)=1 （1分）

四、编程题（15分）

1、已知R1，R2中存有一个16位的二进制数，高位在R1中，低位在R2中。编程将其乘2，并存回原处。（7分）

解：MOV A，R2 （1分）

RL A （1分）

MOV R2，A （1分）

MOV A，R1 （1分）

RLC A （1分）

MOV R1，A （1分）

END （1分）

2、对于8051单片机，以下几种中断优先级的设置是否可能？若可能，则应如何设置相关寄存器？否则，简述不可能的理由。（8分）

1）定时器0，定时器1，外中断0，外中断1，串行口中断

答：可以（1分），设置IP=00001010B=0AH（1分）。

2）外中断0，外中断1，串行口中断，定时器0溢出中断，定时器1溢出中断 答：可以（1分），设置IP=00010101B=15H（1分）。

3）外中断0，外中断1，定时器0溢出中断，串行口中断，定时器1溢出中断

答：不可以（1分），因为RX/TX 级别最低，可设为高优先级，而T0高于INT1（1分）。

4）外中断0，定时器1溢出中断，定时器0溢出中断，外中断1，串行口中断

答：可以（1分），设置IP=00001001B=09H（1分）。

五、解：根据题意可得：机器周期T=1/oscf=1/610121=us1（3分）

定时计数器T0的初值为 0.1×10-3=(213-X) ×1/(6×106) ×12（2分）

X=E018H（1分）

TL0= E0 H TH0=18H （1分）

所以T0的初值为E018H（1分），最大定时时间为8.192ms。（2分）

一、填空题 （30分）[每空1.5分]

1、89C51单片机有 普林斯顿存储结构 、 哈佛存储结构 两种存储结构，其的存储空间在物理结构上分为片内数据存储器空间、 片外数据存储器空间 、 片内程序存储器空间 、 片外程序存储器空间。

2、单片机中的 DPTR（数据指针） 是一个16位的特殊功能寄存器。

3、89C51单片机内部有 2 个定时器\计数器，它们具有 定时 和 计数 功能。

4、在单片机中 乘法 指令和 除法 指令为仅有的两条四周期指令。

5、89C51上电复位后，RS1=1，RS0=0，则CPU自动选择第 0 组为当前工作寄存器组。

6、 NOP（空指令） 指令常用来产生一个机器周期的延迟。

7、汇编语言是用 助记符 、符号和 数字 等表示指令的程序语言。

8、提高CPU效率的一个有效途径是采用 中断方式 。

9、PSW是一个8位特殊功能寄存器，它的各位包含了程序执行后的状态信息。其中，CY是 进位标志位 ，在执行加法运算指令时，如果运算结果最高为向前有进位，CY位由硬件自动置 1 ；OV为 溢出标志位 ，当进行补码运算时，如有溢出，则OV位由硬件自动置 1 ，无溢出时，OV=0。

二、简答题 （30分）

1、简述单片机定时器的工作模式及其应用。（5分）

答：单片机定时器共有四种工作模式，分别是模式0、模式1、模式2、模式3。（1分），模式0对应的是一个13位的定时器/计数器（1分）；模式1对应的是一个16位的定时器/计数器（1分）；模式2对应的定时常数自动装载的8位的定时器/计数器（1分）；模式3适用于T0、T1被拆成两个独立的8位定时器/计数器（1分）。

2、已知外接晶振的频率为6MHZ，计算单片机的振荡周期、时钟周期、机器周期以及最长指令周期和最短指令周期。（5分）

答：振荡周期=1/晶振频率=61061=1/6s=0.167s（1分）

时钟周期=2振荡周期=1/3s=0.333 s（1分）

机器周期=12振荡周期=2s（1分）

最长指令周期=1机器周期=2s（1分）

最短指令周期=4机器周期=8s（1分）

3、89C51单片机内部有哪三种常用的地址指针，它们分别有什么作用？（6分）

答：89C51单片机内部常用的地址指针有：

1）PC 程序计数器（1分），存放下一条将要从程序存储器取出的指令（1分）；

2）SP 堆栈指针（1分），指向堆栈栈顶指针（1分）；

3）DPTR 数据指针（1分），作为外部数据存储器或I/O的地址指针（1分）。

4、简述89C51片内RAM低128个存储单元的空间分配？（6分）

答：89C51片内RAM低128个存储单元共分为三个存储区：

1）寄存器区，单元地址为00H-1FH共有四组寄存器，每组包括R0-R7共8个存储单元；（2分）

2）位寻址区，单元地址为20H-2FH，即可作为一般RAM单元使用；（2分） 3）用户RAM区，单元地址为30H-7FH。（2分）

5、简述89C51单片机的基本组成部分。（8分）

答：89C51单片机的基本组成为：微处理器CPU（1分）；数据存储器（1分）；程序存储器（1分）；4个8位并行I/O端口P0-P3（1分）；两个16位的定时器/计数器（1分）；5个中断源的中断控制系统（1分）；一个串行I/O口（1分）；片内振荡器和时钟产生电路（1分）。

三、已知(30H)=44H， (38H)=80H，(40H)=59H，(48H)=A0H，(R1)=25H，写出按顺序执行每条指令后的结果。（10分）

1 、MOV A，30H (A)=44H （1分）

2 、MOV R0，A (R0)=44H （1分）

3 、MOV P1，#0C8H (P1)= C8H （1分）

4 、INC R0 (R0)=45H （1分）

5 、ADD A，R0 (A)=89H （1分）

6 、MOV DPTR，#3FFEH DPTR=3FFEH （1分）

7 、INC DPTR DPTR=3FFFH （1分）

8 、INC DPTR DPTR=4000H （1分）