單片機(jī)原理習(xí)題及答案

1、1,何為“準(zhǔn)雙向I/O接口”？在MCS-51單片機(jī)的四個(gè)并口中，哪些是“準(zhǔn)雙向I/O接口”？答：準(zhǔn)雙向I/O接口是能實(shí)現(xiàn)輸入輸出功能，但在使用時(shí)只能從輸入和輸出中選擇一個(gè)。MCS-51單片機(jī)的四個(gè)并口中P1、P2、P3是準(zhǔn)雙向I/O接口。2.80C51單片機(jī)內(nèi)部有幾個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器？它們由哪些功能寄存器組成？怎樣實(shí)現(xiàn)定時(shí)功能和計(jì)數(shù)功能？答：80C51單片機(jī)內(nèi)部有兩個(gè)16位的可編程定時(shí)/計(jì)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(duì)機(jī)器周期計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能，選擇對(duì)外部脈沖計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能。3,定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0有幾種工作方式？各自的特點(diǎn)是什

2、么？答：有四種工作方式，特點(diǎn)見下表：M1M0工作方式方式說明00013位定時(shí)/計(jì)數(shù)器01116位定時(shí)/計(jì)數(shù)器1028位自動(dòng)重置定時(shí)/計(jì)數(shù)器113兩個(gè)8位定時(shí)/計(jì)數(shù)器（只有T0有）4,定時(shí)/計(jì)數(shù)器的四種工作方式各自的計(jì)數(shù)范圍是多少？如果要計(jì)10個(gè)單位，不同的方式初值應(yīng)為多少？答：有四種方式。方式0計(jì)數(shù)范圍：18192;方式1計(jì)數(shù)范圍：165536;方式2計(jì)數(shù)范圍:1256;方式3計(jì)數(shù)范圍：1256。如果計(jì)10個(gè)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(shí)/計(jì)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(diǎn)是什么?答：異步通信方式的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)在線路上傳送時(shí)是以一個(gè)字符（字節(jié)）為單位，未傳送時(shí)線路處于空閑狀態(tài)，空閑線路約定為高電平“1”。特點(diǎn)是對(duì)發(fā)送時(shí)鐘和接收時(shí)鐘的要求相對(duì)不高，線路簡單，但傳送速度較慢。同步通信方式的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)在線路上傳送時(shí)以字符塊為單位，一次傳送多個(gè)字符，傳送時(shí)須在前面加上一個(gè)或兩個(gè)同步字符，后面加上校驗(yàn)字符。特點(diǎn)是對(duì)發(fā)送時(shí)鐘和接收時(shí)鐘要求較高，往往用同一個(gè)時(shí)鐘源控制，控制線路復(fù)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(shí)雙向傳送；全雙工方式有兩根數(shù)據(jù)線，在同一個(gè)時(shí)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(dāng)接口每秒傳送1000個(gè)字符時(shí)，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(diǎn)？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(gè)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(shí)為發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器，執(zhí)行MOVA,SBUF接收時(shí)為接收數(shù)據(jù)奇存器。10 .MCS-51單片機(jī)串行口有幾種工作方式？各自特點(diǎn)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(kuò)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(jī)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(jī)通信。11 .說明SM2在方式2和方式3對(duì)數(shù)據(jù)接收有何影響。答：通過SM2對(duì)方式2和方式3數(shù)據(jù)接收進(jìn)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(shí)現(xiàn)利用串行口擴(kuò)展并行輸入/輸出口？答：利用串行口在方式0時(shí)，當(dāng)外接一個(gè)串入并出的移位寄存器，就可以擴(kuò)展并行輸出口；當(dāng)外接一個(gè)并

6、入串出的移位寄存器時(shí)，就可以擴(kuò)展并行輸入口。13 .什么是中斷、中斷允許和中斷屏蔽？答：在計(jì)算機(jī)中，由于計(jì)算機(jī)內(nèi)外部的原因或軟硬件的原因，使CPU從當(dāng)前正在執(zhí)行的程序中暫停下來，而自動(dòng)轉(zhuǎn)去執(zhí)行預(yù)先安排好的為處理該原因所對(duì)應(yīng)的服務(wù)程序。執(zhí)行完服務(wù)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(gè)過程稱為中斷，實(shí)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(qǐng)求送CPU產(chǎn)生中斷，中斷屏蔽是禁止中斷請(qǐng)求信號(hào)送CPU產(chǎn)生中斷。14 .8051有幾個(gè)中斷源？中斷請(qǐng)求如何提出？答：MCS-51單片機(jī)提供5個(gè)硬件中斷源：兩個(gè)外部中斷源（P3.2）和（P3.3）,兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0和T1中斷；1

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

8、。16 .8051的中斷優(yōu)先級(jí)有幾級(jí)？在形成中斷嵌套時(shí)各級(jí)有何規(guī)定？答：8051的中斷優(yōu)先級(jí)有兩級(jí)；形成中斷嵌套時(shí)規(guī)定（1）正在進(jìn)行的中斷過程不能被新的同級(jí)或低優(yōu)先級(jí)的中斷請(qǐng)求所中斷，直到該中斷服務(wù)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(yīng)新的中斷請(qǐng)求。（2）正在進(jìn)行的低優(yōu)先級(jí)中斷服務(wù)程序能被高優(yōu)先級(jí)中斷請(qǐng)求所中斷，實(shí)現(xiàn)兩級(jí)中斷嵌套。（3） CPU同時(shí)接收到幾個(gè)中斷請(qǐng)求時(shí)，首先響應(yīng)優(yōu)先級(jí)最高的中斷請(qǐng)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(shí)現(xiàn)逐個(gè)輪流點(diǎn)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(shí)/計(jì)數(shù)器T

9、0,實(shí)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(jìn)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(dāng)系統(tǒng)時(shí)鐘為12MHZ,定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0工作于方式1時(shí)，最大的定時(shí)時(shí)間為65.536ms,滿足1ms的定時(shí)要求，方式控制字應(yīng)設(shè)定為00000001B(01H)。定時(shí)1ms,計(jì)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(shí)/計(jì)數(shù)器T1,實(shí)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(jìn)行編程。解：從P1.1產(chǎn)生2s的方波，應(yīng)產(chǎn)生500ms的周期性的定時(shí)，定時(shí)到對(duì)P1.1取反就可實(shí)現(xiàn)。由于定時(shí)時(shí)間較長，一個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1不能直接實(shí)現(xiàn)，采用定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1產(chǎn)生周期性為10ms的定時(shí)，然后用一個(gè)寄存器R2對(duì)10ms計(jì)數(shù)100次來實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)時(shí)鐘為12MHZ,定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1定日10ms,計(jì)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(shí)/計(jì)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(shí)/計(jì)數(shù)器T1,實(shí)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(jìn)行編程。解：本題處理方式有多種，這里采用對(duì)定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1形成10ms周期定時(shí)，用R2對(duì)10ms計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)到1,則對(duì)P1.1置1,當(dāng)計(jì)到2和3,則對(duì)P1.1置0來實(shí)現(xiàn)。用定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1形成10ms周期定時(shí)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(jī)的串行口擴(kuò)展并行I/O接口，控制16個(gè)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(yīng)的程序。解：采用在串口連接兩個(gè)CD4094來實(shí)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(jì)一個(gè)8051雙機(jī)通信系統(tǒng)，將A機(jī)的片內(nèi)RAM中30H3FH的數(shù)據(jù)塊通過串行口傳送到B機(jī)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(jī)都選擇方式1即8位異步通信方式，最高位用作奇偶校驗(yàn)，波特率為1200bps,甲機(jī)發(fā)送，乙機(jī)接收，因此甲機(jī)的串口控制字為40H,乙機(jī)的串口控制字為50H。由于選擇的是方式1,波特率由定時(shí)/計(jì)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(duì)定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1初始化。設(shè)SMOD=0,甲、乙兩機(jī)的振蕩頻率為12MHz,由于波特率為1200bps。定時(shí)/計(jì)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(shí)/計(jì)數(shù)器T1的方式控制字為20H。甲機(jī)的發(fā)送程序：TSTART:MOVTMOD,#20HMOVTL1,#0E6HMOVTH1,#0E6HMOVPCON,#00HMOVSCON,#40HMOVR0,#30HMOVR7,#10HSETBTR1LOOP:MOVA