2023年單片機(jī)原理及應(yīng)用復(fù)習(xí)題題目及答案

單片機(jī)原理及應(yīng)用復(fù)習(xí)題

1、何謂單片機(jī)？單片機(jī)與一般微型計算機(jī)相比，具有哪些特點(diǎn)及區(qū)別？

答:單片機(jī)是在一塊集成電路上把CPU、存儲器、定期器/計數(shù)器及多種形式的I/O

接口集成在一起而構(gòu)成的微型計算機(jī)。它與通用微型計算機(jī)相比，具有如下特點(diǎn)：

(1)單片機(jī)的程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器是分工的,前者為ROM,后者為RAM；

(2)采用面向控制的指令系統(tǒng),控制功能強(qiáng)；

(3)多樣化的I/O接口，多功能的I/0引腳；

(4)產(chǎn)品系列齊全,功能擴(kuò)展性強(qiáng)；

(5)功能是通用的，像一般微解決機(jī)那樣可廣泛地應(yīng)用在各個方面。

有如卜區(qū)別：

PC機(jī)和單片機(jī)都是微型機(jī)，是微型計算機(jī)技術(shù)發(fā)展的兩大分支。PC機(jī)以滿足海量

高速數(shù)值計算為主，兼顧控制功能。單片機(jī)以滿足測控對象的測控功能，嵌入式應(yīng)用為

主,兼顧數(shù)據(jù)解決能力。

2、從應(yīng)用的角度看，單片機(jī)如何分類？

答:從應(yīng)用的角度,單片機(jī)大體可分為：

(1)通用型/專用型。

通用型單片機(jī)：不是為某種專門用途設(shè)計的，如80c51。

專用型單片機(jī):針對某一類產(chǎn)品甚至某一個產(chǎn)品而設(shè)計生產(chǎn)的，如VCD、DVD以及

PC機(jī)聲卡、顯卡中的CPU芯片。專用型單片機(jī)可最大限度地簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高資源運(yùn)

用率，減少成本。目前，開發(fā)專用型芯片是單片機(jī)發(fā)展的一個重要分支。

(2)總線型/非總線型。

總線型單片機(jī):有并行地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線外部引腳，可以用來并行擴(kuò)展

外圍器件。

非總線型單片機(jī)：無并行地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線外部引腳，小能并行擴(kuò)展外

圍器件。將需要的外圍器件及外設(shè)接口集成在單片機(jī)內(nèi)，省去原用于并行擴(kuò)展的地址總

線、數(shù)據(jù)總線和尢用的控制端線，減少了芯片引腳數(shù)和芯片體積。若需要擴(kuò)展時可通過

串行口擴(kuò)展。

(3)CISC/RISC指令結(jié)卡構(gòu)。

CISC指令結(jié)構(gòu)：指令復(fù)雜，指令代碼、周期數(shù)不統(tǒng)一，因此指令運(yùn)營很難實現(xiàn)

流水線操作,大大阻礙r運(yùn)營速度的提高，如MCS—51系列單片機(jī)。

RISC指令結(jié)構(gòu)：絕大部提成為單周期指令，從而實現(xiàn)流水線操作，在fosc相同的

條件下，大大提高了指令運(yùn)營的速度，如PIC系列單片機(jī)。

(4)0TPROM型/EPROM型/FLashROM型

單片機(jī)的片內(nèi)ROM形式目前應(yīng)用較廣泛的重要有三種：OTPROM、EPROM和Fla

sh

ROMo

OTPROM可由用戶一次性自行寫人，但寫入后不能修改，其價格較低，僅合用于

大批量生產(chǎn)的成熟產(chǎn)品。

EPROM可由用戶用專門的EPROM編程器自行寫人，修改時需用強(qiáng)紫外線照射，擦除原

有信息，能反復(fù)多次使用。擦寫入如FlashROM不方便，且成本較高，目前也已逐漸

淘汰。

FlashROM是一種新型的電可擦除、非易失性存儲器，使用方便，價格低廉，可多

次擦寫，近年來應(yīng)用廣泛。

3、舉例說明單片機(jī)的重要應(yīng)用領(lǐng)域。

答：由丁單片機(jī)有許多優(yōu)點(diǎn),因此其應(yīng)用領(lǐng)域之廣,幾乎到了無孔不入的地步。單片

機(jī)應(yīng)用的重要領(lǐng)域有：

1)智能化家用電器。各種家用電器普遍采用單片機(jī)智能化控制代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電子

線路控

制，升級換代，提高檔次。如洗衣機(jī)、空調(diào)、電視機(jī)、錄像機(jī)、微波爐、電冰箱、電飯

煲以及各種視聽設(shè)備等。

2)辦公自動化設(shè)備?，F(xiàn)代辦公室中使用的大量通信和辦公設(shè)備多數(shù)嵌人了單片機(jī)

一如打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、繪圖儀、考勤機(jī)、電話以及通用計算機(jī)中的鍵盤譯碼、

磁盤驅(qū)動等。

3）商業(yè)營銷設(shè)備。在商業(yè)營銷系統(tǒng)中己廣泛使用的電子稱、收款機(jī)、條形碼閱讀器、

IC卡刷卡機(jī)、出租車計價器以及倉儲安全監(jiān)測系統(tǒng)、商場保安系統(tǒng)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、

冷凍保險系統(tǒng)等都采用了單片機(jī)控制。

4）工業(yè)自動化控制。工業(yè)自動化控制是最早采用單片機(jī)控制的領(lǐng)域之一。如各種測

控系統(tǒng)、過程控制、程序控制、機(jī)電一體化、PIC等。在化工、建筑、冶金等各種工業(yè)

領(lǐng)域都要用到單片機(jī)控制。

5）智能化儀表。采用單片機(jī)的智能化儀表大大提高了儀表的檔次，強(qiáng)化了功能。

如數(shù)據(jù)處輝和存儲、故障診斷、聯(lián)網(wǎng)集控等。

6）智能化通信產(chǎn)品,最突出的是手機(jī),當(dāng)然手機(jī)內(nèi)的芯片屬專用型單片機(jī)。

7）汽車電子產(chǎn)品?，F(xiàn)代汽車的集中顯示系統(tǒng)、動力監(jiān)測控制系統(tǒng)、自動駕駛系統(tǒng)、

通信系統(tǒng)和運(yùn)營監(jiān)視器（黑匣子）等都離不開單片機(jī)。

8）航空航天系統(tǒng)和圜防軍事、尖端武器等領(lǐng)域。單片機(jī)的應(yīng)用更是不言而喻。

單片機(jī)機(jī)應(yīng)用的意義不僅在于它的廣闊范圍及所帶來的經(jīng)濟(jì)效益。更重要的意義在

于,單片機(jī)的應(yīng)用從主線上改變了控制系統(tǒng)傳統(tǒng)的設(shè)計思想和設(shè)計方法。以前采用硬件

電路實現(xiàn)的大部分控制功能，正在用單片機(jī)通過軟件方法來實現(xiàn)。以前自動控制中的P

ID調(diào)節(jié)，現(xiàn)在可以用單片機(jī)實現(xiàn)具有智能化的數(shù)字計'算控制、模糊控制和自適應(yīng)控制。

這種以軟件取代硬件并能提高系統(tǒng)性能的控制技術(shù)稱為微控制技術(shù)。隨著單片機(jī)應(yīng)用的

推廣,微控制技術(shù)將不斷發(fā)展完善。

4、單片機(jī)系統(tǒng)的硬件重要由哪些功能部件組成？

答:單片機(jī)系統(tǒng)的硬件由單片機(jī)芯片和外部設(shè)備組成c

單片機(jī)芯片則包含微解決器（CPU）、存儲器（存放程序指令或數(shù)據(jù)的ROM、R

AM等），輸入/輸出口（I/O口）及其他功能部件如定期/計數(shù)器、中斷系統(tǒng)等，它們通過

地址總線（AB）、數(shù)據(jù)總線（DB）和控制總線（CB）連接起來。

外部設(shè)備即單片機(jī)系統(tǒng)的輸入/輸出設(shè)備，簡稱I/O設(shè)備。輸入設(shè)備是輸入原始數(shù)

據(jù)、程序和控制命令的部件，'如鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、攝像機(jī)等。輸出設(shè)備是輸出計

算機(jī)數(shù)據(jù)信息解決的結(jié)果和計算機(jī)工作狀態(tài)信息的部件，如屏幕顯示器、打印機(jī)、1,ED

數(shù)碼管顯示器繪圖儀等。但輸入輸出設(shè)備一般不能與CPU直接相連,而是通過某種電路完

畢尋址、數(shù)據(jù)緩沖、輸入輸出控制、功率驅(qū)動、A/D、D/A等功能，這種電路稱為I/O接

口電路，如8255、8155、8279、0809、0832等芯片。

5、什么叫RAM?什么叫ROM?其重要的功能是什么？按寫入方式,ROM可以分為哪幾

種？

答：按照存儲器存取功能，存儲器可分為隨機(jī)存取存儲器RAM和只讀存儲器ROM兩大

類。

RAM（RandomAccessMemory,縮寫為RAM）可以隨機(jī)寫入或讀出，讀寫速度快,

讀寫方便。缺陷是電源斷電后,被存儲的信息即丟失,RAM重要用于存放各種數(shù)據(jù)。

ROM（Readon1yMemory,縮寫為ROM）一般用來存放固定程序和數(shù)據(jù)。其特點(diǎn)是

信息寫入后，能長期保存，不會因斷電而丟失。所謂“只讀〃，指一般不能寫入。當(dāng)然并

非完全不能寫入，要對ROM寫入必須在一定條件下才干完畢寫入操作。

6、簡述CPU讀/寫存儲器的環(huán)節(jié)過程。

答：1）存儲器的讀操作。例如，若要將存儲器40H中的內(nèi)容50H讀出，其過程如

下：

①CPU將地址碼40II送到地址總線上，經(jīng)存儲器地址譯碼器選通地址為40H的存

儲單元：

②CPU發(fā)出“瀆”信號，存儲器讀/寫控制開關(guān)將數(shù)據(jù)傳輸方向撥向“讀”；

③存儲器將地址為40H的存儲單元中的內(nèi)容50H送到數(shù)據(jù)總線上；

@CPU將數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)50H讀人指定的某一寄存器。

對存儲單元的讀操作，不會破壞其本來的內(nèi)容。相稱于復(fù)制。

2）存儲器的寫操作。例如，若要將數(shù)據(jù)ABH寫入存儲器地址為CDH的存儲單元中，

其過程如下：

①CPU將地址碼CDH送到地址總線上,經(jīng)存儲器地址譯碼器選通地址為CDH的存

儲單元；

②CPU將數(shù)據(jù)ABH送到數(shù)據(jù)總線上；

③CPU發(fā)出“寫”信號，存儲器讀/寫控制開關(guān)將數(shù)據(jù)傳送方向撥向“寫”；

④存儲器將數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)ABH送人已被詵中的地址為CDH的存儲單元中。

對存儲單元的寫操作，改變或刷新了其本來的內(nèi)容，俗稱“沖”掉了本來的內(nèi)容。

7、堆棧的功能是什么?有什么操作原則?棧頂?shù)刂啡绾沃甘荆?/p>

答：堆棧是存儲器中的特殊群體。在內(nèi)RAM中專門辟出一個連續(xù)存儲區(qū)，用來暫時

存放子程序斷口地址、中斷斷口地址和其他需要保存的數(shù)據(jù)。

堆棧操作無論是存入或取出數(shù)據(jù)，均只能依次存入或依次取出，不能越位，必須遵

循“先進(jìn)后出〃、“后進(jìn)先出”的原則。

堆棧指針SP指出棧頂存儲單元的地址。

8、什么叫匯編語言?有什么特點(diǎn)？

答:匯編語言是用助記符替代機(jī)器語言中的操作碼，用16進(jìn)制數(shù)替代二進(jìn)制代碼。

特點(diǎn)是比較直觀，易于記憶和檢查,可讀性較好。但是計算機(jī)執(zhí)行時，必須將匯編語言翻

譯成機(jī)器語言,不同的微解決器有不同的匯編語言。

9、什么叫尋址方式?有哪7種尋址方式？

答:尋址方式:尋址方式就是尋找指令中操作數(shù)或操作數(shù)所在地址的方式。也就是如

何找到存放操作數(shù)的地址,把操作數(shù)提取出來的方法。立即尋址，直接尋址,寄存器間接尋

址，寄存器尋址，基址加變址寄存器尋址，相對尋址，位尋址。

10、80C51系列單片機(jī)重要由哪幾部分組成？89S51/52內(nèi)存多大？

答：80c51系列單片機(jī)重要由中央解決器、數(shù)據(jù)存儲器、程序存儲器、定期/計

數(shù)器、并行I/O口、串行口、時鐘電路、中斷系統(tǒng)幾部分組成。89s51數(shù)據(jù)存儲器（內(nèi)

部RAM）有256字節(jié)（只能用前128個，后128個被專用寄存器占用），89S52數(shù)據(jù)

存儲器（內(nèi)部RAM）有256字節(jié)，89s51程序存儲器（內(nèi)部ROM）有4KB閃存，89s52程

序存儲器（內(nèi)部ROM）有8KB閃存。注存bit=lByte（字節(jié)），1024Byte=lKBo

11、51單片機(jī)的存儲空間分為哪幾部分?它們的尋址范圍是多少？

答:分為程序存儲空間、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲空間、片外數(shù)據(jù)存儲空間，尋址范圍分別為:

64KB,256B,64KBo

12、傳送類指令中有MOV、MOVX、MOVC助記符形式,它們區(qū)別是什么？80C51單片

機(jī)指令MOV、MOVX、MOVC的源操作數(shù)的最大地址分別為多少？

答:MOV是訪問內(nèi)RAM和寄存器FSR,M0VC是訪問ROM,M0VX是訪問外RAM:

FFH,FFFFH,FFFFIU

13、已知指令A(yù)JMPoaddrll的機(jī)器碼為41H和FFH,指令所在的地址為0810H，求該

轉(zhuǎn)移指令的目的地址。

答：0AFFH（轉(zhuǎn)移地址=PC的高5位00001+操作碼高3位010+操作數(shù)8位FFH）。

14、編寫一段程序,把內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器30r4FH中的內(nèi)容傳送到外部數(shù)據(jù)存儲器2023H

開始的單元中。

答:參考程序：ORG0000H

必MOVDPTR,#2023H

oooMOVRO,#30H

MOVR2,#32H

。oLOOP：?M0VXA,@R0

。oMOV@D°TR,A

s。INCDPTR

GMINCR0

。。DJNZR2,LOOP

300aSJMP$

15、什么是中斷?51單片機(jī)有哪幾個中斷源？各自相應(yīng)的中斷入口地址是什么？中斷入

口地址與中斷服務(wù)子程序入口地址有區(qū)別嗎？

答：中斷是指CPU暫時中止其正在執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行請求中斷的那個外圍設(shè)備

或事件的服務(wù)程序，等解決完后再返回執(zhí)行本來中止的程序。

51單片機(jī)有5個中斷源,其中斷源與中斷入口地址分別為：

INTOoo003H

7°聞00BH

INT10013H

T\M01BH

串行口。0023H

中斷入口地址與中斷服務(wù)子程序的入口地址是有區(qū)別的，中斷入口地址如上，而中

斷服務(wù)子程序的入口地址就是中斷服務(wù)子程序名稱所在的地址即中斷服務(wù)子程序第一

句所在的地址。

16、若fosc=6MHZ,最大定期為多少？規(guī)定T1定期10ms,選擇方式0,裝入時間初

值后T1計數(shù)器自啟動。計算時間初值X=?并填入TMOD、TC0N和TH1、TL1的值？

答：1