單片機(jī)原理及接口技術(shù)1(專升本)期末考試試題及參考答案一、單項(xiàng)選擇題（每小題2分，共20分）1.單片機(jī)8051的CPU是（）位的。A.16B.4C.8D.準(zhǔn)16答案：C解析：8051單片機(jī)是典型的8位單片機(jī)，其數(shù)據(jù)總線寬度為8位，一次能處理8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)。2.8051單片機(jī)的堆棧區(qū)應(yīng)建立在（）。A.片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的低128字節(jié)單元B.片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)C.片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的高128字節(jié)單元D.程序存儲(chǔ)區(qū)答案：A解析：8051單片機(jī)的堆棧一般建立在片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的低128字節(jié)單元。高128字節(jié)單元是特殊功能寄存器區(qū)，程序存儲(chǔ)區(qū)用于存放程序代碼，不能作為堆棧區(qū)。3.若要使P1口的低4位輸出0，高4位不變，應(yīng)執(zhí)行一條（）指令。A.ANLP1，0F0HB.ANLP1，0FHC.ORLP1，0F0HD.ORLP1，0FH答案：A解析：“ANL”是邏輯與指令。將P1口的值與十六進(jìn)制數(shù)0F0H（二進(jìn)制11110000）進(jìn)行與運(yùn)算，低4位會(huì)被清零，高4位保持不變。4.當(dāng)8051單片機(jī)的晶振頻率為12MHz時(shí)，一個(gè)機(jī)器周期為（）。A.1μsB.2μsC.0.5μsD.0.1μs答案：A解析：機(jī)器周期與晶振頻率有關(guān)，對(duì)于8051單片機(jī)，一個(gè)機(jī)器周期包含12個(gè)時(shí)鐘周期。已知晶振頻率為12MHz，時(shí)鐘周期=1/晶振頻率=1/12μs，所以機(jī)器周期=12×（1/12μs）=1μs。5.8051單片機(jī)定時(shí)器工作方式0是（）。A.8位自動(dòng)重裝方式B.13位計(jì)數(shù)/定時(shí)方式C.16位計(jì)數(shù)/定時(shí)方式D.兩個(gè)8位計(jì)數(shù)/定時(shí)方式答案：B解析：8051單片機(jī)定時(shí)器工作方式0是13位計(jì)數(shù)/定時(shí)方式，由THx的8位和TLx的低5位組成13位計(jì)數(shù)器。6.外部中斷1的入口地址是（）。A.0003HB.000BHC.0013HD.001BH答案：C解析：在8051單片機(jī)中，外部中斷0的入口地址是0003H，定時(shí)器0溢出中斷入口地址是000BH，外部中斷1的入口地址是0013H，定時(shí)器1溢出中斷入口地址是001BH。7.以下關(guān)于串行通信的說(shuō)法，正確的是（）。A.串行通信只能進(jìn)行一位數(shù)據(jù)的傳輸B.串行通信的傳輸速度一定比并行通信快C.串行通信分為同步和異步兩種方式D.8051單片機(jī)的串行口只能工作在異步通信方式答案：C解析：串行通信是逐位傳輸數(shù)據(jù)，但不是只能進(jìn)行一位數(shù)據(jù)的傳輸；并行通信在相同條件下傳輸速度通常比串行通信快；8051單片機(jī)的串行口有同步和異步兩種工作方式；串行通信確實(shí)分為同步和異步兩種方式。8.若要對(duì)片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫操作，應(yīng)使用（）指令。A.MOVB.MOVCC.MOVXD.XCH答案：C解析：“MOV”用于片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器之間的數(shù)據(jù)傳送；“MOVC”用于讀取程序存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)；“MOVX”用于片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀寫操作；“XCH”是數(shù)據(jù)交換指令。9.8051單片機(jī)復(fù)位后，PC的值為（）。A.0000HB.0003HC.000BHD.0013H答案：A解析：?jiǎn)纹瑱C(jī)復(fù)位后，程序計(jì)數(shù)器PC的值被初始化為0000H，即從程序存儲(chǔ)器的0000H地址開始執(zhí)行程序。10.以下哪個(gè)特殊功能寄存器用于控制定時(shí)器的啟動(dòng)和停止（）。A.TMODB.TCONC.SCOND.PCON答案：B解析：“TMOD”是定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式寄存器，用于設(shè)置定時(shí)器的工作方式；“TCON”是定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制寄存器，可用于控制定時(shí)器的啟動(dòng)和停止；“SCON”是串行口控制寄存器；“PCON”是電源控制寄存器。二、填空題（每空2分，共20分）1.8051單片機(jī)的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分為（）、（）和（）三個(gè)區(qū)域。答案：工作寄存器區(qū)、位尋址區(qū)、用戶RAM區(qū)解析：8051單片機(jī)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器低128字節(jié)分為三個(gè)區(qū)域，地址00H-1FH為工作寄存器區(qū)，20H-2FH為位尋址區(qū)，30H-7FH為用戶RAM區(qū)。2.單片機(jī)指令系統(tǒng)中，指令MOVA，30H的源操作數(shù)的尋址方式是（）。答案：立即尋址解析：立即尋址是指操作數(shù)直接包含在指令中，“30H”就是立即數(shù)，所以該指令的源操作數(shù)尋址方式是立即尋址。3.8051單片機(jī)有（）個(gè)中斷源，（）級(jí)中斷優(yōu)先級(jí)。答案：5、2解析：8051單片機(jī)有5個(gè)中斷源，分別是外部中斷0、定時(shí)器0溢出中斷、外部中斷1、定時(shí)器1溢出中斷和串行口中斷；有2級(jí)中斷優(yōu)先級(jí)，即高優(yōu)先級(jí)和低優(yōu)先級(jí)。4.定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式由（）寄存器設(shè)定，控制其啟動(dòng)和停止的是（）寄存器。答案：TMOD、TCON解析：如前面選擇題所述，TMOD用于設(shè)置定時(shí)器的工作方式，TCON用于控制定時(shí)器的啟動(dòng)和停止。5.串行口工作方式1的波特率由（）和（）決定。答案：定時(shí)器1的溢出率、SMOD（PCON寄存器的最高位）解析：在串行口工作方式1下，波特率=（2^SMOD/32）×定時(shí)器1的溢出率，所以波特率由定時(shí)器1的溢出率和SMOD位決定。6.若要將累加器A中的內(nèi)容與立即數(shù)55H進(jìn)行異或操作，應(yīng)使用的指令是（）。答案：XRLA，55H解析：“XRL”是異或指令，該指令可將累加器A中的內(nèi)容與立即數(shù)55H進(jìn)行異或操作。三、簡(jiǎn)答題（每小題10分，共30分）1.簡(jiǎn)述單片機(jī)的概念及特點(diǎn)。答案：?jiǎn)纹瑱C(jī)是將中央處理器（CPU）、隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）、只讀存儲(chǔ)器（ROM）、輸入/輸出接口（I/O接口）、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等功能部件集成在一塊芯片上的微型計(jì)算機(jī)。其特點(diǎn)包括：-體積小、功耗低：?jiǎn)纹瑱C(jī)芯片體積小巧，能夠在較小的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)各種功能，且功耗較低，適合應(yīng)用于對(duì)功耗要求嚴(yán)格的場(chǎng)合，如便攜式設(shè)備。-價(jià)格低廉：由于其集成度高、生產(chǎn)工藝成熟，成本相對(duì)較低，使得單片機(jī)在各種電子產(chǎn)品中得到廣泛應(yīng)用。-可靠性高：?jiǎn)纹瑱C(jī)內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，具有較強(qiáng)的抗干擾能力，能夠在惡劣的環(huán)境下穩(wěn)定工作。-功能強(qiáng)、靈活性好：?jiǎn)纹瑱C(jī)具有豐富的指令系統(tǒng)和多種功能模塊，可以通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制和處理任務(wù)。同時(shí)，用戶可以根據(jù)實(shí)際需求選擇不同型號(hào)的單片機(jī)，并進(jìn)行靈活的配置和開發(fā)。-開發(fā)周期短：有豐富的開發(fā)工具和開發(fā)環(huán)境可供使用，能夠大大縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，加快產(chǎn)品的上市時(shí)間。2.說(shuō)明8051單片機(jī)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作原理。答案：8051單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)加1計(jì)數(shù)器。其工作原理如下：-定時(shí)器模式：當(dāng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作在定時(shí)器模式時(shí)，計(jì)數(shù)脈沖來(lái)自單片機(jī)內(nèi)部的時(shí)鐘信號(hào)，即每個(gè)機(jī)器周期計(jì)數(shù)器加1。由于一個(gè)機(jī)器周期包含12個(gè)時(shí)鐘周期，所以定時(shí)器的計(jì)數(shù)頻率為晶振頻率的1/12。例如，當(dāng)晶振頻率為12MHz時(shí)，計(jì)數(shù)脈沖的周期為1μs，計(jì)數(shù)器每計(jì)一個(gè)數(shù)的時(shí)間間隔就是1μs。定時(shí)器通過(guò)對(duì)這些內(nèi)部脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到設(shè)定的初值時(shí)，產(chǎn)生溢出信號(hào)，可觸發(fā)中斷或用于其他控制操作。-計(jì)數(shù)器模式：當(dāng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作在計(jì)數(shù)器模式時(shí)，計(jì)數(shù)脈沖來(lái)自外部引腳（T0或T1）。外部輸入的脈沖信號(hào)的下降沿觸發(fā)計(jì)數(shù)器加1。計(jì)數(shù)器對(duì)外部脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到設(shè)定的初值時(shí)，同樣產(chǎn)生溢出信號(hào)。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式（如方式0、方式1、方式2、方式3）由TMOD寄存器設(shè)定，其啟動(dòng)和停止由TCON寄存器控制。通過(guò)合理設(shè)置這些寄存器的值，可以實(shí)現(xiàn)不同的定時(shí)和計(jì)數(shù)功能。3.簡(jiǎn)述8051單片機(jī)串行通信的四種工作方式及其特點(diǎn)。答案：8051單片機(jī)的串行口有四種工作方式，分別是方式0、方式1、方式2和方式3。-方式0：同步移位寄存器方式。這種方式主要用于擴(kuò)展并行I/O口。其波特率是固定的，為晶振頻率的1/12。數(shù)據(jù)傳輸是通過(guò)RXD引腳輸入或輸出，TXD引腳輸出同步移位脈沖。數(shù)據(jù)以8位為一組進(jìn)行傳輸，先發(fā)送或接收最低位。-方式1：8位異步通信方式。該方式常用于雙機(jī)或多機(jī)通信。波特率可變，由定時(shí)器1的溢出率和SMOD（PCON寄存器的最高位）決定。一幀數(shù)據(jù)包括1位起始位（低電平）、8位數(shù)據(jù)位和1位停止位（高電平）。數(shù)據(jù)從TXD引腳發(fā)送，從RXD引腳接收。-方式2：9位異步通信方式。波特率固定為晶振頻率的1/64或1/32，由SMOD位決定。一幀數(shù)據(jù)包括1位起始位、8位數(shù)據(jù)位、1位可編程的第9數(shù)據(jù)位和1位停止位。第9數(shù)據(jù)位可以作為奇偶校驗(yàn)位或其他控制位使用，常用于多機(jī)通信。-方式3：9位異步通信方式。與方式2類似，也是9位異步通信，但波特率可變，由定時(shí)器1的溢出率和SMOD位決定。同樣可用于多機(jī)通信，數(shù)據(jù)傳輸格式與方式2相同。四、編程題（每小題15分，共30分）1.編寫一個(gè)程序，使8051單片機(jī)的P1口連接的8個(gè)發(fā)光二極管依次點(diǎn)亮，每個(gè)發(fā)光二極管點(diǎn)亮?xí)r間為1秒。已知晶振頻率為12MHz，使用定時(shí)器0來(lái)實(shí)現(xiàn)定時(shí)。```asmORG0000HLJMPMAINORG000BHLJMPTIMER0_ISRMAIN:MOVTMOD,01H;設(shè)置定時(shí)器0為方式1MOVTH0,3CH;定時(shí)器初值，定時(shí)50msMOVTL0,0B0HSETBET0;使能定時(shí)器0中斷SETBEA;全局中斷使能SETBTR0;啟動(dòng)定時(shí)器0MOVA,0FEH;初始點(diǎn)亮P1.0對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管LOOP:MOVP1,AJBTF0,TIMER_CHECK;檢查定時(shí)器溢出標(biāo)志SJMPLOOPTIMER_CHECK:CLRTF0;清除定時(shí)器溢出標(biāo)志MOVTH0,3CH;重新設(shè)置定時(shí)器初值MOVTL0,0B0HINCR0;50ms計(jì)數(shù)加1CJNER0,20,LOOP;判斷是否達(dá)到1秒（20個(gè)50ms）CLRR0;計(jì)數(shù)清零RLA;發(fā)光二極管左移一位SJMPLOOPTIMER0_ISR:RETIEND```解析：-首先在主程序中對(duì)定時(shí)器0進(jìn)行初始化，設(shè)置工作方式為方式1，計(jì)算并設(shè)置定時(shí)器初值，使定時(shí)器定時(shí)50ms。-然后使能定時(shí)器0中斷和全局中斷，啟動(dòng)定時(shí)器0。-初始時(shí)將累加器A賦值為0FEH，點(diǎn)亮P1.0對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管。-在循環(huán)中不斷檢查定時(shí)器溢出標(biāo)志，當(dāng)定時(shí)器溢出時(shí)，清除標(biāo)志，重新設(shè)置初值，對(duì)50ms計(jì)數(shù)。當(dāng)計(jì)數(shù)達(dá)到20次（即1秒）時(shí)，計(jì)數(shù)清零，將累加器A中的值左移一位，點(diǎn)亮下一個(gè)發(fā)光二極管。-定時(shí)器0中斷服務(wù)程序中直接返回。2.編寫一個(gè)程序，實(shí)現(xiàn)8051單片機(jī)通過(guò)串行口以方式1發(fā)送字符“HELLO”，波特率為9600bps，晶振頻率為11.0592MHz。```asmORG0000HLJMPMAINMAIN:MOVSCON,40H;設(shè)置串行口為方式1MOVTMOD,20H;設(shè)置定時(shí)器1為方式2MOVTH1,0FDH;波特率為9600bps時(shí)的初值MOVTL1,0FDHSETBTR1;啟動(dòng)定時(shí)器1MOVR0,0;數(shù)據(jù)指針MOVDPTR,MESSAGE;指向要發(fā)送的字符串SEND_LOOP:MOVA,R0MOVCA,@A+DPTR;讀取字符JZEND_SEND;如果字符為0（字符串結(jié)束標(biāo)志），結(jié)束發(fā)送MOVSBUF,A;將字符放入發(fā)送緩沖區(qū)WAIT_SEND:JNBTI,WAIT_SEND;等待發(fā)送完成CLRTI;清除發(fā)送標(biāo)志INCR0;指向下一個(gè)字符SJMPSEND_LOOPEN