單片機試題及答案

1、單片機原理與接口技術(shù)習(xí)題答案習(xí)題與思考題11-1微型計算機通常由哪些部分組成？各有哪些功能？答：微型計算機通常由控制器、運算器、存儲器、輸入/輸出接口電路、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備組成?？刂破鞯墓δ苁秦撠?zé)從內(nèi)部存儲器中取出指令并對指令進行分析、判斷、并根據(jù)指令發(fā)出控制信號，使計算機有條不紊的協(xié)調(diào)工作；運算器主要完成算數(shù)運算和邏輯運算；存儲器用于存儲程序和數(shù)據(jù)；輸入/輸出接口電路完成CPU與外設(shè)之間相連；輸入和輸出設(shè)備用于和計算機進行信息交流的輸入和輸出。1-2單片微型計算機與一般微型計算機相比較有哪些區(qū)別？有哪些特點？答：與通用微型計算機相比，單片機的硬件上，具有嚴格分工的存儲器ROM和RAM和I/

2、O端口引腳具有復(fù)用功能；軟件上，采用面向控制的指令系統(tǒng)和硬件功能具有廣泛的通用性，以及品種規(guī)格的系列化。單片機還具備體積小、價格低、性能強大、速度快、用途廣、靈活性強、可靠性高等特點。1-3簡述計算機的工作過程。答：計算機的工作是由微處理器以一定的時序來不斷的取指令、指令譯碼和執(zhí)行指令的過程。1-4單片機的幾個重要指標的定義。答：單片機的重要指標包括位數(shù)、存儲器、I/O口、速度、工作電壓、功耗和溫度。1-5單片微型計算機主要應(yīng)用在哪些方面？答：單片機的主要應(yīng)用領(lǐng)域有智能化產(chǎn)品、智能化儀表、智能化測控系統(tǒng)、智能化接口等方面。1-6為什么說單片微型計算機有較高的性能價格比和抗干擾能力？答：因為單片

3、微型計算機主要面向特定應(yīng)用而設(shè)計，設(shè)計者在硬件和軟件上都高效率地設(shè)計，量體裁衣、去除冗余，力爭在同樣的硅片面積上實現(xiàn)更高的性能，具備較高的性能、價格比；單片機嵌入式系統(tǒng)中的軟件一般都固化在存儲器芯片或單片機本身中，而不是存貯于磁盤等載體中，另外單片機體積小，可以放入屏蔽設(shè)備中，從而使其具有較高的抗干擾能力。1-7簡述單片機嵌入式系統(tǒng)的定義和特點。答：單片機嵌入式系統(tǒng)是嵌入到對象體系中的專用計算機系統(tǒng)；其特點是面向特定應(yīng)用、與各個行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合、硬件和軟件高效率、軟件固化在存儲器芯片或單片機本身和不具備自舉開發(fā)能力。習(xí)題與思考題22-1MCS-51單片機內(nèi)部包含哪些主要功能部件？它們的作用

4、是什么？答：MCS-51單片機在一塊芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定時/計數(shù)器、多功能I/O口和中斷控制等基本功能部件。單片機的核心部分是CPU，CPU是單片機的大腦和心臟。程序存儲器用于存放編好的程序或表格常數(shù)。數(shù)據(jù)存儲器用于存放中間運算結(jié)果、數(shù)據(jù)暫存和緩沖、標志位等。定時/計數(shù)器實質(zhì)上是加法計數(shù)器，當它對具有固定時間間隔的內(nèi)部機器周期進行計數(shù)時，它是定時器；當它對外部事件進行計數(shù)時，它是計數(shù)器。I/O接口的主要功能包括：緩沖與鎖存數(shù)據(jù)、地址譯碼、信息格式轉(zhuǎn)換、傳遞狀態(tài)（外設(shè)狀態(tài)）和發(fā)布命令等。中斷控制可以解決CPU與外設(shè)之間速度匹配的問題，使單片機可以及時處理系統(tǒng)中許多隨機的參數(shù)和信

5、息，同時，它也提高了其處理故障與應(yīng)變能力的能力。2-2MCS-51單片機的核心器件是什么？它由哪些部分組成？各部分的主要功能是什么？答：單片機的核心部分是CPU,可以說CPU是單片機的大腦和心臟。它由運算器、控制器和布爾（位）處理器組成。運算器是用于對數(shù)據(jù)進行算術(shù)運算和邏輯操作的執(zhí)行部件?？刂破魇荂PU的大腦中樞，它的功能是逐條對指令進行譯碼，并通過定時和控制電路在規(guī)定的時刻發(fā)出各種操作所需的內(nèi)部和外部控制信號，協(xié)調(diào)各部分的工作，完成指令規(guī)定的操作。2-3MCS-51單片機的EA、ALE和PSEN端的功能是什么？答：ALEALE為地址鎖存允許信號，在訪問外部存儲器時，ALE用來鎖存P0送出的低

6、8位地址信號。PSEN外部程序存儲器的讀選通信號。當訪問外部ROM時，PSEN產(chǎn)生負脈沖作為外部ROM的選通信號；在訪問外部RAM或片內(nèi)ROM時，不會產(chǎn)生有效的PSEN信號。PSEN可驅(qū)動8個LSTTL門輸入端。EA訪問外部程序存儲器控制信號。對8051和8751,它們的片內(nèi)有4KB的程序存儲器。當EA為高電平時，CPU訪問程序存儲器有兩種情況：一是訪問的地址空間在04K范圍內(nèi)，CPU訪問片內(nèi)程序存儲器；二是訪問的地址超出4K時，CPU將自動執(zhí)行外部程序存儲器的程序。對于8031,EA必須接地，只能訪問外部ROM。2-4程序計數(shù)器（PC）有多少位？它的主要功能是什么？答：程序計數(shù)器有16位，它

7、的功能和一般微型計算機的相同，用來存放下一條要執(zhí)行的指令的地址。當按照PC所指的地址從存儲器中取出一條指令后，PC會自動加l,即指向下一條指令。2-5簡述MCS-51單片機片內(nèi)RAM區(qū)地址空間的分配特點。答：片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器分為工作寄存器區(qū)、位尋址區(qū)和數(shù)據(jù)緩沖器區(qū)等3個區(qū)域。工作寄存器使用內(nèi)部RAM中地址為00H1FH的32個單元，并分成4個工作寄存器組，每個組有8個工作寄存器，名稱為R0R7。對于內(nèi)部RAM中地址為20H2FH的16個單元，CPU不僅具有字節(jié)尋址功能，而且還具有位尋址功能。這16個單元共128位，每一位都賦予1個位地址，位地址范圍是00H7FH。30H7FH是數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，即用戶

8、RAM區(qū)，共80個單元。2-6MCS-51單片機如何實現(xiàn)工作寄存器組R0R7的選擇？答：每個工作寄存器組都可被選為CPU的當前工作寄存器，用戶可以通過改變程序狀態(tài)字寄存器（PSW）中的RS1、RS0兩位來任選一個寄存器組為當前工作寄存器。RS1RS0寄存器組R0R1R2R3R4R5R6R7000組00H01H02H03H04H05H06H07H011組08H09H0AH0BH0CH0DH0EH0FH102組10H11H12H13H14H15H16H17H113組18H19H1AH1BH1CH1DH1EH1FH2-7單片機復(fù)位后，各特殊功能寄存器中的初始化狀態(tài)是什么?答:特殊功能寄存器初始狀態(tài)特

9、殊功能寄存器初始狀態(tài)ACC00HTMOD00HPC0000HTCON00HPSW00HTL000HSP07HTH000HDPTR0000HTL100HP0P30FFHTH100HIPxx000000BB00HIE0X000000BSCON00HPCON0xxx0000BSBUF不定2-8MCS-51單片機的21個特殊功能寄存器中，哪些具有位尋址能力?答：MCS-51單片機中的程序狀態(tài)字寄存器（PSW）,B寄存器，累加器（ACC）,端口P0P3,控制寄存器中用于中斷控制的中斷優(yōu)先級控制寄存器（IP）和中斷允許控制寄存器（IE）,用于設(shè)置定時/計數(shù)器和串行口工作方式的定時/計數(shù)器控制寄存器（TCO

10、N）、串行口控制寄存器（SCON）具有位尋址能力。2-9程序狀態(tài)字寄存器（PSW）的作用是什么？答：PSW寄存器是8位寄存器，用做程序運行狀態(tài)的標志，字節(jié)地址為D0H?？梢赃M行位尋址。2-10MCS-51單片機的P3口具有哪些功能？答：P3口是雙功能口，除了作為準雙向通用I/O口使用外，每一根口線還具有第二種功能，P3口的各位如不設(shè)定為第二功能則自動處于第一功能。P3的第二功能涉及到串行口、外部中斷、定時器，與特殊功能寄存器有關(guān)。2-11MCS-51單片機的片外總線是由哪些總線構(gòu)成的？答：P0口的第二功能是在訪問外部存儲器時，分時提供低8位地址和8位雙向數(shù)據(jù)總線，這時先用做地址總線再用做數(shù)據(jù)總

11、線。2-12MCS-51單片機對外有幾條專用控制線？答：2-13單片機時鐘電路有何用途？起什么作用？答：單片機工作是在統(tǒng)一的時鐘脈沖控制下一拍一拍地進行的，這個脈沖是單片機控制器中的時序電路發(fā)出的。單片機的時序就是CPU在執(zhí)行指令時所需控制信號的時間順序。為了保證各部件間的同步工作，單片機內(nèi)部電路應(yīng)在唯一的時鐘信號下嚴格地按時序進行工作。MCS-51系列單片機內(nèi)部有一個高增益反相放大器，用于構(gòu)成振蕩器，但要形成時鐘脈沖，外部還需附加電路。2-14什么是時鐘周期、狀態(tài)周期、機器周期和指令周期？當單片機時鐘頻率為12MHz時，一個機器周期是多少？ALE引腳的輸出頻率是多少？答：時鐘周期也稱為振蕩周期，定義為時鐘脈沖頻率（fosc）的倒數(shù)，它是計算機中最基本的、最小的時間單位。時鐘周期經(jīng)2分頻后成為內(nèi)部的時鐘信號，用作單片機內(nèi)部各功能部件按序協(xié)調(diào)工作的控制信號，稱為狀態(tài)周期，用S表示。完成一個基本操作所需要的時間稱為機器周期。指令周期是執(zhí)行一條指令所需要的時間，一般由若干個機器周期組成，指令不同，所需要的機器周期數(shù)也不同。當單片機時鐘頻率為12MHz時，一個機器周期為1ALE引腳的輸出頻率為2MHzo2-15什么時候需要復(fù)位操作？對復(fù)位信號有何要求？答：復(fù)位是單片機的初始化操作。單片機系統(tǒng)在上電啟動運行時，都需要先復(fù)位。