單片機原理習題及答案

1、1,何為“準雙向I/O接口”？在MCS-51單片機的四個并口中，哪些是“準雙向I/O接口”？答：準雙向I/O接口是能實現(xiàn)輸入輸出功能，但在使用時只能從輸入和輸出中選擇一個。MCS-51單片機的四個并口中P1、P2、P3是準雙向I/O接口。2.80C51單片機內(nèi)部有幾個定時/計數(shù)器？它們由哪些功能寄存器組成？怎樣實現(xiàn)定時功能和計數(shù)功能？答：80C51單片機內(nèi)部有兩個16位的可編程定時/計數(shù)器，由TH0,TL0,TH1,TL1,TMOD和TCON功能寄存器組成。通過TMOD中的C/T位選擇對機器周期計數(shù)實現(xiàn)計數(shù)功能，選擇對外部脈沖計數(shù)實現(xiàn)計數(shù)功能。3,定時/計數(shù)器T0有幾種工作方式？各自的特點是什

2、么？答：有四種工作方式，特點見下表：M1M0工作方式方式說明00013位定時/計數(shù)器01116位定時/計數(shù)器1028位自動重置定時/計數(shù)器113兩個8位定時/計數(shù)器（只有T0有）4,定時/計數(shù)器的四種工作方式各自的計數(shù)范圍是多少？如果要計10個單位，不同的方式初值應為多少？答：有四種方式。方式0計數(shù)范圍：18192;方式1計數(shù)范圍：165536;方式2計數(shù)范圍:1256;方式3計數(shù)范圍：1256。如果計10個單位，方式0初值為：8192-10=8182;方式1初值為：65536-10=65526;方式2初值為：256-10=246;方式2初值為：256-10=246。5 .設(shè)振蕩頻率為12MH

3、z,如果用定時/計數(shù)器T0產(chǎn)生周期為100ms的方波，可以選擇哪幾種方式，其初值分別設(shè)為多少？答：只能選擇方式1,初值為65536-50000=15536。6 .何為同步通信？何為異步通信？各自的特點是什么?答：異步通信方式的特點是數(shù)據(jù)在線路上傳送時是以一個字符（字節(jié)）為單位，未傳送時線路處于空閑狀態(tài)，空閑線路約定為高電平“1”。特點是對發(fā)送時鐘和接收時鐘的要求相對不高，線路簡單，但傳送速度較慢。同步通信方式的特點是數(shù)據(jù)在線路上傳送時以字符塊為單位，一次傳送多個字符，傳送時須在前面加上一個或兩個同步字符，后面加上校驗字符。特點是對發(fā)送時鐘和接收時鐘要求較高，往往用同一個時鐘源控制，控制線路復雜

4、，傳送速度快。7 .單工、半雙工和全雙工有什么區(qū)別？答：單工方式只有一根數(shù)據(jù)線，信息只能單向傳送；半雙工方式也只有一根數(shù)據(jù)線，但信息可以分時雙向傳送；全雙工方式有兩根數(shù)據(jù)線，在同一個時刻能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)雙向傳送。8 .設(shè)某異步通信接口，每幀信息格式為10位，當接口每秒傳送1000個字符時，其波特率為多少？答：10000波特9 .串行口數(shù)據(jù)寄存器SBUF有什么特點？答：發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器和接收數(shù)據(jù)寄存器合起用一個特殊功能寄存器SBUF（串行口數(shù)據(jù)寄存器），執(zhí)行MOVSBUF,A發(fā)送時為發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器，執(zhí)行MOVA,SBUF接收時為接收數(shù)據(jù)奇存器。10 .MCS-51單片機串行口有幾種工作方式？各自特點是

5、什么？答：有四種工作方式，分別是方式0、方式1、方式2和方式3。其中：方式0,稱為同步移位寄存器方式，一般用于外接移位寄存器芯片擴展I/O接口。方式1,稱為8位的異步通信方式，通常用于雙機通信。方式2和方式3,稱為9位的異步通信方式，通常用于多機通信。11 .說明SM2在方式2和方式3對數(shù)據(jù)接收有何影響。答：通過SM2對方式2和方式3數(shù)據(jù)接收進彳T控制，SM2=1,那么只有接收的第9位為“1才接收有效。如SM2=0,接收的第9位無論為1還是0都接收有效。12 .怎樣來實現(xiàn)利用串行口擴展并行輸入/輸出口？答：利用串行口在方式0時，當外接一個串入并出的移位寄存器，就可以擴展并行輸出口；當外接一個并

6、入串出的移位寄存器時，就可以擴展并行輸入口。13 .什么是中斷、中斷允許和中斷屏蔽？答：在計算機中，由于計算機內(nèi)外部的原因或軟硬件的原因，使CPU從當前正在執(zhí)行的程序中暫停下來，而自動轉(zhuǎn)去執(zhí)行預先安排好的為處理該原因所對應的服務程序。執(zhí)行完服務程序后，再返回被暫停的位置繼續(xù)執(zhí)行原來的程序，這個過程稱為中斷，實現(xiàn)中斷的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)稱為中斷系統(tǒng)。中斷允許是允許中斷請求送CPU產(chǎn)生中斷，中斷屏蔽是禁止中斷請求信號送CPU產(chǎn)生中斷。14 .8051有幾個中斷源？中斷請求如何提出？答：MCS-51單片機提供5個硬件中斷源：兩個外部中斷源（P3.2）和（P3.3）,兩個定時/計數(shù)器T0和T1中斷；1

7、個串行口中斷。外部中斷源和的中斷請求信號從外部引腳P3.2和P3.3輸入；兩個定時/計數(shù)器T0和T1的溢出中斷TF0和TF1定時/計數(shù)器T0（或T1）溢出時提出；串行口中斷由發(fā)送中斷標志T1和接收中斷標志R1產(chǎn)生。15 .8051的中斷源中，哪些中斷請求信號在中斷響應時可以自動清除？哪些不能自動清除？應如何處理？答：工作在邊沿觸發(fā)方式下的兩個外部中斷源和兩個定時/計數(shù)器中斷中斷請求信號在中斷響應時可以自動清除，工作在電平觸發(fā)方式下的兩個外部中斷源和串行口中斷不能自動清除。工作在電平觸發(fā)方式下的兩個外部中斷源的中斷請求信號通過外加硬件和加軟件的方式清除，串行口中斷標志T1和標志R1完全由軟件清除

8、。16 .8051的中斷優(yōu)先級有幾級？在形成中斷嵌套時各級有何規(guī)定？答：8051的中斷優(yōu)先級有兩級；形成中斷嵌套時規(guī)定（1）正在進行的中斷過程不能被新的同級或低優(yōu)先級的中斷請求所中斷，直到該中斷服務程序結(jié)束，返回了主程序且執(zhí)行了主程序中的一條指令后，CPU才響應新的中斷請求。（2）正在進行的低優(yōu)先級中斷服務程序能被高優(yōu)先級中斷請求所中斷，實現(xiàn)兩級中斷嵌套。（3） CPU同時接收到幾個中斷請求時，首先響應優(yōu)先級最高的中斷請求。17. 設(shè)8051的P1中各位接發(fā)光二極管，分別用匯編語言和C語言編程實現(xiàn)逐個輪流點亮二極管，并循環(huán)顯示。18. 8051系統(tǒng)中，已知振蕩頻率為12MHz，用定時/計數(shù)器T

9、0,實現(xiàn)從P1.0產(chǎn)生周期為2ms的方波。要求分別用匯編語言和C語言進行編程。解：分析：從P1.0輸出周期為2ms的方波，只須P1.0每1ms取反一次則可。當系統(tǒng)時鐘為12MHZ,定時/計數(shù)器T0工作于方式1時，最大的定時時間為65.536ms,滿足1ms的定時要求，方式控制字應設(shè)定為00000001B(01H)。定時1ms,計數(shù)值N為1000,初值X=65536-1000=64536,貝UTH0=FCH,TL0=18H。采用中斷處理方式：程序如下：ORG0000HLJMPMAINORG000BH;中斷處理程序MOVTH0,#0FCHMOVTL0,#18HCPLP1.0RETIORG0100H

10、;主程序MAIN:MOVTMOD,#01HMOVTH0,#0FCHMOVTL0,#18HSETBEASETBET0SETBTR0SJMP$END19. 8051系統(tǒng)中，已知振蕩頻率為12MHz,用定時/計數(shù)器T1,實現(xiàn)從P1.1產(chǎn)生周期為2s的方波。要求分別用匯編語言和C語言進行編程。解：從P1.1產(chǎn)生2s的方波，應產(chǎn)生500ms的周期性的定時，定時到對P1.1取反就可實現(xiàn)。由于定時時間較長，一個定時/計數(shù)器T1不能直接實現(xiàn)，采用定時/計數(shù)器T1產(chǎn)生周期性為10ms的定時，然后用一個寄存器R2對10ms計數(shù)100次來實現(xiàn)。系統(tǒng)時鐘為12MHZ,定時/計數(shù)器T1定日10ms,計數(shù)值N為10000

11、,只能選方式1,方式控制字為00010000B(10H),初值X:X=65536-10000=55536=1101100011110000B則TH1=11011000B=D8H,TL1=11110000B=F0H。定時/計數(shù)器T1采用中斷處理方式。匯編程序：ORG0000HLJMPMAINORG001BHLJMPINTT1ORG0100HMAIN:MOVTMOD,#10HMOVTH1,#0D8HMOVTL1,#0F0HMOVR2,#00HSETBEASETBET1SETBTR1SJMP$INTT1:MOVTH1,#0D8HMOVTL1,#0F0HINCR2CJNER2,#64H,NEXTCPL

12、P1.1MOVR2,#00HNEXT:RETIEND20. 8051系統(tǒng)中，已知振蕩頻率為12MHz,用定時/計數(shù)器T1,實現(xiàn)從P1.1產(chǎn)生高電平寬度為10ms,低電平寬度為20ms的矩形波。要求分別用匯編語言和C語言進行編程。解：本題處理方式有多種，這里采用對定時/計數(shù)器T1形成10ms周期定時，用R2對10ms計數(shù)，當計到1,則對P1.1置1,當計到2和3,則對P1.1置0來實現(xiàn)。用定時/計數(shù)器T1形成10ms周期定時見上題。程序如下：ORG0000HLJMPMAINORG001BHLJMPINTT1ORG0100HMAIN:MOVTMOD,#10HMOVTH1,#0D8HMOVTL1,#

13、0F0HMOVR2,#00HSETBEASETBET1SETBTR1SJMP$INTT1:MOVTH1,#0D8HMOVTL1,#0F0HINCR2CJNER2,#01H,NEXTSETBP1.1SJMPEXITNEXT:CJNER2,#02H,NEXT1CLRP1.1SJMPEXITNEXT1:CJNER2,#03H,NEXTSETBP1.1MOVR2,#00EXIT:RETIEND21. 用8051單片機的串行口擴展并行I/O接口，控制16個發(fā)光二極管依次發(fā)光，畫出電路圖，用匯編語言和C語言分別編寫相應的程序。解：采用在串口連接兩個CD4094來實現(xiàn)，電路圖如下：程序如下；ORG0000H

14、LJMPMAINORG0100HMAIN:MOVSCON,#00HMOVR4,#10HMOVR3,#00HMOVR2,#01HCLRP1.0START:MOVA,R3MOVSBUF,ALOOP:JNBTI,LOOPMOVA,R2LOOP1:JNBTI,LOOP1SETBP1.0ACALLDELAYCLRTICLRCMOVA,R2RLCAMOVR2,AMOVA,R3RLCAMOVR3,ACLRP1.0DJNZR4,START1SJMPMAINDELAY:MOVR7,#05HLOOP2:MOVR6,#0FFHLOOP1:DJNZR6,LOOP1DJNZR7,LOOP2RETEND22.用匯編語言編

15、程設(shè)計一個8051雙機通信系統(tǒng)，將A機的片內(nèi)RAM中30H3FH的數(shù)據(jù)塊通過串行口傳送到B機的片內(nèi)RAM的40H4FH中，并畫出電路圖。解：線路連接如圖所示。分析：甲、乙兩機都選擇方式1即8位異步通信方式，最高位用作奇偶校驗，波特率為1200bps,甲機發(fā)送，乙機接收，因此甲機的串口控制字為40H,乙機的串口控制字為50H。由于選擇的是方式1,波特率由定時/計數(shù)器T1的溢出率和電源控制寄存器PCON中的SMOD位決定，則需對定時/計數(shù)器T1初始化。設(shè)SMOD=0,甲、乙兩機的振蕩頻率為12MHz,由于波特率為1200bps。定時/計數(shù)器T1選擇為方式2,則初值如下。初值=256-foscX2SMOD/（12X波特率X32）=256-12000000/（12X1200X32尸230=E6H根據(jù)要求，定時/計數(shù)器T1的方式控制字為20H。甲機的發(fā)送程序：TSTART:MOVTMOD,#20HMOVTL1,#0E6HMOVTH1,#0E6HMOVPCON,#00HMOVSCON,#40HMOVR0,#30HMOVR7,#10HSETBTR1LOOP:MOVA