单片机原理与应用习题和答案.docx

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单片机原理与应用习题和答案

“单片机原理及应用”课程习题与解答

第一章

1－3：

单片机与普通计算机的不同之处在于其将（cpu）（I/O口）和（存储器）三部分集成于一块芯片上。

答：

CPU、存储器、I/O口

1－8：

8051与8751的区别是：

（部程序存储器不同）

A、部数据存储但也数目的不同B、部数据存储器的类型不同

C、部程序存储器的类型不同D、部的寄存器的数目不同

答：

C

第二章

2－4：

在MCS－51单片机中，如果采用6MHz晶振，1个机器周期为（）。

答：

2us。

析：

机器周期为振荡周期的1/6。

2－6：

部RAM中，位地址为30H的位，该位所在字节的字节地址为（）。

答：

26H

2－7：

若A中的容为63H，那么，P标志位的值为（）。

答：

0

析：

P为奇偶校验位，因为A中1的个数为偶数，所以P=0。

2－8：

判断下列说法是否正确：

A、8031的CPU是由RAM和EPROM所组成。

运算器和控制器组成

B、区分片外程序存储器和片外数据存储器的最可靠的方法是看其位于地址围的低端还是高端。

通过引脚指令

C、在MCS-51中，为使准双向的I/O口工作在输入方式，必须保证它被事先预置为1。

D、PC可以看成使程序存储器的地址指针。

答：

错、错、对、对

2－9：

8031单片机复位后，R4所对应的存储单元的地址为（04H），因上电时PSW=（00H）。

这时当前的工作寄存器区是（0）组工作寄存器区。

答：

04H、00H、0

2－11：

判断以下有关PC和DPTR的结论是否正确？

A、DPTR是可以访问的，而PC不能访问。

B、它们都是16位的存储器

C、它们都有加1的功能。

Pc无

D、DPTR可以分为两个8位的寄存器使用，但PC不能。

答：

对、对、错、对

2－13：

使用8031芯片时，需将/EA引脚接（低）电平，因为其片无（程序）存储器。

答：

低、程序

2－14：

片RAM低128个单元划分为哪3个主要部分？

各部分的主要功能是什么？

答：

工作寄存器区、位寻址区、数据缓冲区

2－15：

判断下列说法是否正确

A、程序计数器PC不能为用户编程时直接使用，因为它没有地址。

B、部RAM的位寻址区，只能供位寻址使用，而不能供字节寻址使用。

都能

C、8031共有21个特殊功能寄存器，它们的位都是可以用软件设置的，因此，是可以进行位寻址的。

11个可以位寻址

答：

对、错、错

2－16：

PC的值是

A、当前正在执行指令的前一条指令的地址B、当前正在执行指令的地址

C、当前正在执行指令的下一条指令的地址D、控制器中指令寄存器的地址

答：

C

2－17：

通过堆栈操作实现子程序调用，首先就要把（PC）的容入栈，以进行断点保护。

调用返回时，再进行出栈保护，把保护的断点送回到（PC）。

答：

PC、PC

2－19：

MCS－51单片机程序存储器的寻址围是由程序计数器PC的位数所决定的，因为MCS－51的PC是16位的，因此其寻址的围为（64）KB。

答：

64

2－20：

当MCS－51单片机运行出错或程序陷入死循环时，如何来摆脱困境？

答：

软件陷阱、复位

2－21：

判断下列说法是否正确？

A、PC是1个不可寻址的特殊功能寄存器。

PC不是特殊功能寄存器

B、单片机的主频越高，其运算速度越快。

C、在MCS－51单片机中，1个机器周期等于1us。

D、特殊功能寄存器SP装的是栈顶首地址单元的容。

地址

答：

错、对、错、错

2－22：

如果手中仅有一台示波器，可通过观察哪个引脚的状态，来大致判断MCS－51单片机正在工作？

ALEPSEN

答：

ALE

析：

因为单片机正常工作时，ALE脚输出时钟频率为振荡周期的1/6。

第三章

3－1：

判断下列指令的正误：

1）MOV28H,@R22）DECDPTR3）INCDPTR4）CLRR0

5）CPLR56）MOVR0,R17）PUSHDPTR8）MOVF0,C

9）MOVF0,ACC.310）MOVXA,@R111）MOVC,30H12）RLCR0

答：

错、错、对、错

错、错、错、对

错、对、对、错

3－2：

判断下列说法是否正确。

A、立即寻址方式是被操作的数据本身在指令中，而不是它的地址在指令中。

B、指令周期是执行一条指令的时间。

C、指令中直接给出的操作数称为直接寻址。

立即寻址

答：

对、对、错

3－3：

在基址加变址寻址方式中，以（累加器A）作变址寄存器，以（DPTR）或（PC）作基址寄存器。

答：

累加器A，DPTR、PC

3－7：

指令格式是由（操作码）和（操作数）所组成，也可能仅由（操作码）组成。

答：

操作码、操作数、操作码

3－8：

假定累加器A中的容为30H，执行指令

1000H：

MOVCA,@A+PC

后，把程序存储器（1031H）单元的容送入累加器A中。

答：

1031H

3－9：

在MCS－51中，PC和DPTR都用于提供地址，但PC是为访问（程序）存储器提供地址，而DPTR是为访问（数据）存储器提供地址。

答：

程序、数据

3－10：

在寄存器间接寻址方式中，其“间接”体现在指令中寄存器的容不是操作数，而是操作数的（地址）。

答：

地址

3－11：

下列程序段的功能是什么？

PUSHA

PUSHB

POPA

POPB

答：

交换A、B的容

3－12：

已知程序执行前有A=02H，SP=52H，（51H）=FFH，（52H）=FFH。

下述程序执行后：

POPDPH

POPDPL

MOVDPTR,#4000H

RLA

MOVB,A

MOVCA,@A+DPTR

PUSHA

MOVA,B

INCA

MOVCA,@A+DPTR

PUSHA

RET

ORG4000H

DB10H,80H,30H,50H,30H,50H

请问：

A=（），SP=（），（51H）=（），（52H）=（），PC=（）。

答：

A=50H,SP=50H,（51H）=30H,（52H）=50H,PC=5030H

3－14：

假定A=83H，（R0）=17H，（17H）=34H，执行以下指令：

ANLA,#17H

ORL17H,A

XRLA,@R0

CPLA

后，A的容为（）。

答：

0CBH

3－15：

假定A=55H，R3=0AAH，在执行指令ANLA,R3后，A=（），R3=（）。

答：

0、0AAH

3－16：

如果DPTR=507BH，SP=32H，（30H）=50H，（31H）=5FH，（32H）=3CH，则执行下列指令后：

POPDPH

POPDPL

POPSP

则：

DPH=（），DPL=（），SP=（）

答：

DPH=3CH,DPL=5FH,SP=4FH

3－17：

假定，SP=60H，A=30H，B=70H，执行下列指令：

PUSHA

PUSHB

后，SP的容为（），61H单元的容为（），62H单元的容为（）。

答：

62H,30H,70H

第四章

4－6：

试编写1个程序，将部RAM中45H单元的高4位清0，低4位置1。

答：

MOVA,45H

ANLA,#0FH

ORLA,#0FH

MOV45H,A

4－7：

已知程序执行前有A=02H，SP=42H，（41H）=FFH，（42H）=FFH。

下述程序执行后：

POPDPH

POPDPL

MOVDPTR,#3000H

RLA

MOVB,A

MOVCA,@A+DPTR

PUSHA

MOVA,B

INCA

MOVCA,@A+DPTR

PUSHA

RET

ORG3000H

DB10H,80H,30H,80H,50H,80H

请问：

A=（），SP=（），（51H）=（），（52H）=（），PC=（）。

答：

A=80H,SP=40H,（51H）=50H,（52H）=80H,PC=8050H

4－8：

计算下面子程序中指令的偏移量和程序执行的时间（晶振频率为12MHz）。

MOVR3,#15H;1个机器周期

DL1:

MOVR4,#255;1个机器周期

DL2:

MOVP1,R3;2个机器周期

DJNZR4,DL2;2个机器周期

DJNZR3,DL1;2个机器周期

RET;2个机器周期

答：

15348us

析：

（（2＋2）×255＋1＋2）×15＋1＋2＝15348us

4－9：

假定A=83H，（R0）=17H，（17H）=34H，执行以下指令：

ANLA,#17H

ORL17H,A

XRLA,@R0

CPLA

后，A的容为（）。

答：

0CBH

4－10：

试编写程序，查找在部RAM的30H～50H单元中是否有0AAH这一数据。

若有，则将51H单元置为“01H”；若未找到，则将51H单元置为“00H”。

答：

START:

MOVR0,#30H

MOVR2,#20H

LOOP:

MOVA,@R0

CJNEA,#0AAH,NEXT

MOV51H,#01H

LJMPEXIT

NEXT:

INCR0

DJNZR2,LOOP

MOV51H,#00H

EXIT:

RET

4－11：

试编写程序，查找在部RAM的20H～40H单元中出现“00H”这一数据的次数。

并将查找到的结果存入41H单元。

答：

START:

MOV41H,#0

MOVR0,#20H

MOVR2,#20H

LOOP:

MOVA,@R0

JNZNEXT

INC41H

NEXT:

INCR0

DJNZR2,LOOP

RET

4－12：

若SP=60H，标号LABEL所在的地址为3456H。

LCALL指令的地址为2000H，执行指令如下：

2000HLCALLLABEL

后，堆栈指针SP和堆栈容发生了什么变化？

PC的值等于什么？

如果将指令LCALL直接换成ACALL是否可以？

如果换成ACALL指令，可调用的地址围是什么？

答：

1）SP=SP+1=61H（61H）=PC的低字节=03H

SP=SP+1=62H（62H）=PC的高字节=20H

2）PC=3456H

3）可以

4）2KB＝2048Byte

第五章

5－4：

外部中断1所对应的中断入口地址为（）H。

答：

0013H

5－5：

下列说法错误的是：

A、各中断发出的中断请求信号，都会标记在MCS－51系统的IE寄存器中。

B、各中断发出的中断请求信号，都会标记在MCS－51系统的TMOD寄存器中。

C、各中断发出的中断请求信号，都会标记在MCS－51系统的IP寄存器中。

D、各中断发出的中断请求信号，都会标记在MCS－51系统的TCON与SCON寄存器中。

答：

ABC

5－7：

中断查询确认后，在下列各种8031单片机运行情况中，能立即进行响应的是：

A、当前正在执行高优先级中断处理

B、当前正在执行RETI指令

C、当前指令是DIV指令，且正处于取指令的机器周期

D、当前指令是MOVA,R3

答：

D

5－8：

8031单片机响应中断后，产生长调用指令LCALL，执行该指令的过程包括：

首先把（）的容压入堆栈，以进行断点保护，然后把长调用指令的16位地址送（），使程序执行转向（）中的中断地址区。

答：

PC、PC、程序存储器

5－9：

编写出外部中断1为跳沿触发的中断初始化程序。

答：

SETBIT1

SETBEX1

SETBEA

5－10：

在MCS－51中，需要外加电路实现中断撤除的是：

A、定时中断B、脉冲方式的外部中断

C、外部串行中断D、电平方式的外部中断

答：

D

5－12：

下列说法正确的是：

A、同一级别的中断请求按时间的先后顺序响应。

B、同一时间同一级别的多中断请求，将形成阻塞，系统无法响应。

C、低优先级中断请求不能中断高优先级中断请求，但是高优先级中断请求能中断低优先级中断请求。

D、同级中断不能嵌套。

答：

ACD

5－13：

中断服务子程序返回指令RETI和普通子程序返回指令RET有什么区别？

答：

RETI指令在返回的同时清除相应的优先级触发器，以允许下次中断

5－14：

某系统有3个外部中断源1、2、3，当某一中断源变为低电平时，便要求CPU进行处理，它们的优先处理次序由高到低依次为3、2、1，中断处理程序的入口地址分别为1000H，1100H，1200H。

试编写主程序及中断服务程序（转至相应的中断处理程序的入口即可）。

答：

若仅在/INT0引脚接3个外部中断源，电路如图5－10（P115）

ORG0000H

LJMPMAIN

ORG0003H

LJMPINT_EX0

ORG0030H

MAIN:

CLRIT0;采用低电平有效中断

SETBEX0；允许外部中断0

SETBEA

;插入用户程序

WAIT:

MOVPCON,#01H;单片机进入休眠方式等待中断

NOP

LJMPWAIT

；以下为外部中断0服务子程序

INT_EX0：

JNBP1.0,NEXT1;判断是不是1号中断

LJMPINT_IR1;跳转到1号中断处理程序

NEXT1:

JNBP1.1,NEXT2;判断是不是2号中断

LJMPINT_IR2;跳转到2号中断处理程序

NEXT2:

LJMPINT_IR3;跳转到3号中断处理程序

ORG1000H

INT_IR1:

;插入相应中断处理程序

RETI;中断返回

ORG1100H

INT_IR2:

;插入相应中断处理程序

RETI;中断返回

ORG1200H

INT_IR3:

;插入相应中断处理程序

RETI;中断返回

第六章MCS-51的定时/计数器

1．如果采用晶振的频率为3MHz，定时器/计数器工作方式0、1、2下，其最大的定时时间为多少？

解答：

因为机器周期

，

所以定时器/计数器工作方式0下，其最大定时时间为

；

同样可以求得方式1下的最大定时时间为262.144ms；方式2下的最大定时时间为1024ms。

2．定时/计数器用作定时器时，其计数脉冲由谁提供？

定时时间与哪些因素有关？

答：

定时/计数器作定时时，其计数脉冲由系统振荡器产生的部时钟信号12分频后提供。

定时时间与时钟频率和定时初值有关。

3．定时/计数器用作定时器时，对外界计数频率有何限制？

答：

由于确认1次负跳变要花2个机器周期，即24个振荡周期，因此外部输入的计数脉冲的最高频率为系统振荡器频率的1/24。

4．采用定时器/计数器T0对外部脉冲进行计数，每计数100个脉冲后，T0转为定时工作方式。

定时1ms后，又转为计数方式，如此循环不止。

假定MCS-51单片机的晶体振荡器的频率为6MHz，请使用方式1实现，要求编写出程序。

解答：

定时器/计数器T0在计数和定时工作完成后，均采用中断方式工作。

除了第一次计数工作方式设置在主程序完成外，后面的定时或计数工作方式分别在中断程序完成，用一标志位识别下一轮定时器/计数器T0的工作方式。

编写程序如下：

ORG0000H

LJMPMAIN

ORG000BH

LJMPIT0P

MAIN:

MOVTMOD,#06H；定时器/计数器T0为计数方式2

MOVTL0,#156；计数100个脉冲的初值赋值

MOVTH0,#156

SETBGATE；打开计数门

SETBTR0；启动T0，开始计数

SETBET0；允许T0中断

SETBEA；CPU开中断

CLRF0；设置下一轮为定时方式的标志位

WAIT:

AJMPWAIT

IT0P:

CLREA；关中断

JBF0,COUNT；F0=1，转计数方式设置

MOVTMOD,#00H；定时器/计数器T0为定时方式0

MOVTH0,#0FEH；定时1ms初值赋值

MOVTL0,#0CH

SETBEA

RETI

COUNT:

MOVTMOD,#06H

MOVTL0,#156

SETBEA

RETI

5.定时器/计数器的工作方式2有什么特点？

适用于哪些应用场合？

答：

定时器/计数器的工作方式2具有自动恢复初值的特点，适用于精确定时，比如波特率的产生。

6.编写程序，要求使用T0，采用方式2定时，在P1.0输出周期为400μs，占空比为10:

1的矩形脉冲。

解答：

根据题意，从P1.0输出的矩形脉冲的高低电平的时间为10:

1，则高低电平的时间分别为363.63μs和36.37μs。

如果系统采用6MHz晶振的话，

，因此高低电平输出取整，则约为364μs和36μs。

编写程序如下：

ORG0000H

LJMPMAIN

ORG000BH

LJMPIT0P

MAIN:

MOVTMOD,#02H；定时器/计数器T0为定时方式2

MOVTL0,#4AH；定时364μs初值赋值

SETBTR0；启动T0，开始计数

SETBET0；允许T0中断

SETBEA；CPU开中断

SETBP1.0

WAIT:

AJMPWAIT

IT0P:

CLREA

CLRP1.0；关中断

MOVR0,#9

DLY:

DJNZR0,DLY；延时26μs

MOVTL0,#4AH；定时364μs初值赋值

SETBP1.0

SETBEA

RETI

7.一个定时器的定时时间有限，如何实现两个定时器的串行定时，来实现较长时间的定时？

答：

方式一，在第一个定时器的中断程序里关闭本定时器的中断程序，设置和打开另一个定时器；在另一个定时器的中断程序中关闭本定时中断，设置和打开另一个定时器。

这种方式的定时时间为两个定时器定时时间的和。

方式二，一个作为定时器，在定时中断后产生一个外部计数脉冲（比如由P1.0接INT0产生），另一个定时器工作在计数方式。

这样两个定时器的定时时间为一个定时器的定时时间乘以另一个定时器的计数值。

8.当定时器T0用于方式3时，应该如何控制定时器T1的启动和关闭？

答：

由T1（P3.5）口控制定时器T1的启动和关闭。

9.定时器/计数器测量某正单脉冲的宽度，采用何种方式可得到最大量程？

若时钟频率为6MHz，求允许测量的最大脉冲宽度是多少？

答：

采用方式1定时工作方式。

最大脉冲宽度为131.072ms。

10.编写一段程序，功能要求为：

当P1.0引脚的电平正跳变时，对P1.1的输入脉冲进行计数；当P1.2引脚的电平负跳变时，停止计数，并将计数值写入R0、R1（高位存R1，低位存R0）。

解答：

将P1.1的输入脉冲接入INT0，即使用T0计数器完成对P1.1口的脉冲计数。

编写程序如下：

ORG0000H

LJMPMAIN

ORG000BH

LJMPIT0P

MAIN:

JNBP1.0,MAIN

MOVTMOD,#05H；定时器/计数器T0为计数方式1

SETBTR0；启动T0，开始计数

SETBET0；允许T0中断

SETBEA；CPU开中断

WAIT:

JBP1.2,WAIT

CLREA

CLRTR0

MOVR1,TH0

MOVR0,TL0

AJMP$

IT0P:

INCR2

RETI

11.THX与TLX（X=0,1）是普通寄存器还是计数器？

其容可以随时用指令更改吗？

更改后的新值是立即刷新还是等当前计数器计满后才能刷新？

答：

THX与TLX（X=0,1）是由特殊功能寄存器构成的计数器，其容可以随时用指令更改，更改后的新值是立即刷新。

但在读THX、TLX的值时，应该先读THX值，后读TLX，再读THX。

若两次读得THX相同，则可确定读得的容正确。

若前后两次读得的THX有变化，再重复上述过程。

12.判断下列的说法是否正确？

（1）特殊功能寄存器SCON，与定时器/计数器的控制无关。

（对）

（2）特殊功能寄存器TCON，与定时器/计数器的控制无关。

（错）

（3）特殊功能寄存器IE，与定时器/计数器的控制无关。

（错）

（4）特殊功能寄存器TMOD，与定时器/计数器的控制无关。

（错）

第七章MCS-51的串行口

1．串行数据传送的主要优点和用途是什么？

答：

串行数据传送的主要优点是硬件接口简单，接口端口少（2个）。

主要用于多个单片机系统之间的数据通信。

2．简述串行口接收和发送数据的过程。

答：

以方式一为例。

发送：

数据位由TXT端输出，发送1帧信息为10为，当CPU执行1条数据写发送缓冲器SBUF的指令，就启动发送。

发送开始时，部发送控制信号/SEND变为有效，将起始位想TXD输出，此后，每经过1个TX时钟周期，便产生1个移位脉冲，并由TXD输出1个数据位。

8位数据位全部完毕后，置1中断标志位TI，然后/SEND信号失效。

接收：

当检测到起始位的负跳变时，则开始接收。

接受时，定时控制信号有2种，一种是位检测器采样脉冲，它的频率是RX时钟的16倍。

也就是在1位数据期间，有16个采样脉冲，以波特率的16倍的速率采样RXD引脚状态，当采样到RXD端从1到0的跳变时就启动检测器，接收的值是3次连续采样，取其中2次相同的值，以确认是否是真正的起始位的开始，这样能较好地消除干扰引起的影响，以保证可靠无误的开始接受数据。

3．帧格式为1个起始位，8个数据位和1个停止位的异步串行通信方式是方式

（1）。

4．串行口有几种工作方式？

有几种帧格式？

各种工作方式的波特率如何确定？

答：

串行口有4种工作方式：

方式0、方式1、方式2、方式3；有3种帧格式，方式2和3具有相同的帧格式；方式0的发送和接收都以fosc/12为固定波特率，

方式1的波特率=2SMOD/32×定时器T1的溢出率

方式2的波特率=2SMOD/64×fosc

方式3的波特率=2SMOD/32×定时器T1的溢出率

5．假定串行口串行发送的字符格式为1个起始位，8个数据位，1个奇校验位，1个停止位，请画出传送字符“A”的帧格式。

起始位01000000校验位停止位

6．判断下列说法是否正确：

（1）串行口通信的第9数据位的功能可由用户定义。

（对）

（2）发送数据的第9数据位的容在SCON寄存器的TB8位预先准备好的。

（对）

（