第一章、绪论
1、什么叫单片机?其主要特点有哪些? 答:
在一片集成电路芯片上集成微处理器、存储器、I/O接口电路,从而构成了单芯片微型计算机,即单片机。
单片机主要特点有:控制性能和可靠性高;体积小、价格低、易于产品化;具有良好的性能价格比。
2、单片机有哪些应用领域? 答:
智能仪器仪表; 机电一体化产品; 实时工业控制;
分布系统的前端模块; 家用电器;
交通与航空航天。
3、仿真调试有哪两种形式?硬件仿真的目的是什么? 答:
软件模拟和硬件仿真。
仿真的目的就是可以进行调试、跟踪、监视。
4、简述单片机应用系统的开发过程。 答:
系统需求分析; 硬件方案设计; 软件编程; 仿真调试; 实际运行。
第二章、80c51的结构和原理
1、80c51单片机在功能上,程序存储器的配置上主要有哪些分类? 答:
功能上分为基本型和增强型;
工艺上分为HMOS工艺和CHMOS工艺;
在片内程序存储器的配置上有掩膜ROM、EPROM和Flash、无片内程序存储器形式。
2、80c51基本型的存储器地址空间如何划分?各空间的地址范围和容量如何? 答:
在物理上设计成程序存储器和数据存储器两个独立的空间; 片内程序存储器为4KB,地址范围是0000H-0FFFH, 片内数据存储器为128字节RAM,地址范围是00H-7FH,
3、80c51单片机晶振频率分别为12Mhz,11.0592Mhz时,机器周期分别为多少? 答:
晶振频率为f,一个时钟周期为1/f,机器周期为12*1/f。 1μs,1.085μs 。
4、80c51单片机复位后的状态如何?常用的复位方法有哪些? 答:
复位后,PC内容为0000H;
P0口~P3口内容为FFH; SP内容为07H; SBUF内容不定;
IP、IE和PCONww的有效位为0;
其余的特殊功能寄存器的状态均为00H。
复位方法一种是上电复位,另一种是上电与按键均有效的复位。 5、80c51单片机的片内、片外程序存储器和片内、片外数据存储器访问如何进行区分? 答:
80C51的EA引脚为访问片内、片外程序存储器的选择端。访问片内、片外数据存储器需要采用不同的指令加以区分。
6、80c51单片机当前工作寄存器组如何选择? 答:
当前工作寄存器组的选择由特殊功能寄存器中的程序状态字寄存器PSW的RS1、RS0来决定。
7、80c51单片机的PWS寄存器各标志的意义如何? 答:
CY:进位、借位标志。有进位、借位时 CY=1,否则CY=0; AC:辅助进位、借位标志(高半字节与低半字节间的进位或借位); F0:用户标志位,由用户自己定义; RS1、RS0:当前工作寄存器组选择位;
OV:溢出标志位。有溢出时OV=1,否则OV=0;
P:奇偶标志位。存于ACC中的运算结果有奇数个1时P=1,否则P=0。
8、80c51单片机的控制总线信号有哪些?各信号的作用如何? 答:
RST/VPD:复位信号输入引脚/备用电源输入引脚;
ALE/PROG:地址锁存允许信号输出引脚/编程脉冲输入引脚; EA/VPP:内外存储器选择引脚/片内EPROM(或FlashROM)编程电压输入引脚;PSEN:外部程序存储器选通信号输出引脚。
9、80C51单片机的程序存储器低端的几个特殊单元的用途如何? 答:
0000H:单片机复位入口地址;
0003H:外部中断0的中断服务程序入口地址;
000BH:定时/计数器0溢出中断服务程序入口地址; 0013H:外部中断1的中断服务程序入口地址;
001BH:定时/计数器1溢出中断服务程序入口地址; 0023H:串行口的中断服务程序入口地址。
10、80c51单片机的P0~P3口在结构和功能上有何异同? 答:
作为通用I/O口时,P0、P1、P2和P3都是准双向口。 P0可以作为地址/数据总线,此时是一个真正的双向口; P2口可以作为地址线的高8位;
P3口是双功能口,每条口线还具有不同的第二功能。
另外,P0口的驱动能力为8个TTL负载,而其它口仅可驱动4个TTL负载。
第三章、80c51汇编语言概述
15、试编写程序,完成两个16位数的减法:7F4DH-2B4EH,结果存入内部RAM的30H和31H单元,30H单元存差的高8位,31H单元存差的低8位。 答:
CLR CY
MOV 30H,#7FH MOV 31H,#4DH MOV R0, #31H MOV A,@R0 SUBB A ,#4E
MOV @R0,A 保存低字节相减结果 DEC R0
MOV A, @R0 SUBB A,#2BH
MOV @R0,A; 保存高字节相减结果
18、试编写程序,将内部RAM的20H、21H单元的两个无符号数相乘,结果存放在R2、R3中,R2中存放高8位,R3中存放低8位。 答:
MOV A,20H MOV B,21H MUL AB MOV R3,A MOV R2,B
第四章、80C51的C51语言程序设计
3、C51支持的数据类型有哪些? 答:
字符型、整型、长整型、浮点型、位型、访问SFR。
6、C51有那几种编译模式?每种编译模式的特点如何? 答:
SMALL:小模式。变量默认在片内RAM。空间小,速度快; COMPACT:紧凑模式。变量默认在片外RAM的页(256字节,页号由P2口决定); LARGE:大模式。变量默认在片外RAM的64KB范围。空间大,速度慢。
8、C51应用程序的参数传递有哪些方式?特点如何? 答:
参数传递可以采用寄存器、固定储存器位置方式。
寄存器传递方式最多可以传递3个参数。这种参数传递可以产生高效的代码。
当无寄存器可用时,参数可以采用固定的储存器位置传递。在SMALL模式下,参数传递在内部RAM中完成。在COMPACT和LARGER模式下,参数的传递要在外部RAM中完成。
第五章、80C51人机接口技术
1、AT89S52单片机口线的驱动能力如何? 答:
每根口线最大可吸收10MA的电流;但P0口所有引脚的吸收电流的总和不能超过26MA,而P1,P2和P3每个口吸收电流的总和限制在15MA;全部4个并行口所有口线的吸收电流总和限制在71MA。
2、发光二极管(LED)与普通二极管有何异同?
答:
发光二级管正向导电会发光,正向压降比普通二极管大,反向电压一般为5V。
普通二极管正向压降0.7V,反向压降很大,有的可达几千V,导电后不发光。
3、数码管有哪两种类型,断码如何确定?
答:
所以二极管的正极接在一起,共用的,叫共阳型。
所以二极管的负极接在一起,共用的,叫共阴型。
字符 共阴极 共阳极
0 3F 1 06 2 3 4 5 6D 92 6 7D 82 7 8 9 A 77 88 b C d E F P . 80 7F 暗 00 FF 5B 4F 66 A4 B0 99 07 7F 6F F8 80 90 7C 39 5E 79 71 73 83 C6 A1 86 8E 8C C0 F9 4、单片机应用系统常用的蜂鸣器(电磁式蜂鸣器)有哪两种,特点如何? 答:
有源蜂鸣器:其内部含有音频振荡源,只要接上额定电压就可以连续发声; 无源蜂鸣器:其内部没有音频振荡源,工作室需要接入音频方波,改变方波频率可以得到不同音调的声音。
第六章、80C51的中断系统及定时/计数器
1、80C51有几个中断源?各中断标志是如何产生的?又是如何复位的?CPU响应各中断时,其中断入口地址是多少? 答:
5个中断源,分别为外中断INT0和INT1、T0和T1溢出中断、串口中断。 电平方式触发的外中断标志与引脚信号一致;
边沿方式触发的外中断响应中断后由硬件自动复位。 T0和T1,CPU响应中断时,由硬件自动复位。 RI和TI,由硬件置位。必须由软件复位。
另外,所有能产生中断的标志位均可由软件置位或复位。
各中断入口地址:INT0―0003H,T0—000BH,INT1—0013H,T1—001BH,RI和TI—0023H
2、外部中断源有电平触发和边沿触发两种触发方式,这两种触发方式所产生的中断过程有何不同?怎样设定? 答:
当IT0=0时,INT0为电平触发方式。电平触发方式时,CPU在每个机器周期的S5P2采样INT0引脚电平,当采样到低电平时,置IE0=1向CPU请求中断;采样到高电平时,将IE0清0。在电平触发方式下,CPU响应中断时,不能自动清除IE0标志。
电平触发方式时,外部中断源的有效低电平必须保持到请求获得响应时为止,不然就会漏掉;在中断服务结束之前,中断源的有效的低电平必须撤除,否则中断返回之后将再次产生中断。该方式适合于外部中断输入为低电平,且在中断服务程序中能清除外部中断请求源的情况。
当IT0=1时,INT0为边沿触发方式。边沿触发方式时,CPU在每个机器周期的S5P2采样INT0引脚电平,如果在连续的两个机器周期检测到INT0引脚由高电平变为低电平,即第一个周期采样到INT0=1,第二个周期采样到INT0=0,则置IE0=1,产生中断请求。在边沿触发方式下,CPU响应中断时,能由硬件自动清除IE0标志。
边沿触发方式时,在相继两次采样中,先采样到外部中断输入为高电平,下一个周期采样到为低电平,则在IE0或IE1中将锁存一个逻辑1。若CPU暂时不能响应,中断申请标志也不会丢失,直到CPU响应此中断时才清0。另外,为了保证下降沿能够被可靠地采样到,INT0和INT1引脚上的负脉冲宽度至少要保持一个机器周期(若晶振频率为12MHz,为1微秒)。边沿触发方式适合于以负脉冲形式输入的外部中断请求。
3、定时/计数器工作于定时和计数方式时有何异同点? 答:
定时/计数器实质是加1计数器。
不同点:设置为定时器模式时,加1计数器是对内部机器周期计数(1个机器周期等于12个振荡周期,即计数频率为晶振频率的1/12)。计数值乘以机器周期就是定时时间。设置为计数器模式时,外部事件计数脉冲由T0或T1引脚输入到计数器。在每个机器周期的S5P2期间采样T0、T1引脚电平。当某周期采样到一高电平输入,而下一周期又采样到一低电平时,则计数器加1,更新的计数值在下一个机器周期的S3P1期间装入计数器。
相同点:它们的工作原理相同,它们都有4种工作方式,由TMOD中的M1M0设定,即
方式0:13位计数器; 方式1:16位计数器;
方式2:具有自动重装初值功能的8位计数器;
方式3:T0分为两个独立的8位计数器,T1停止工作。
4、定时/计数器的4种工作方式各有何特点? 答:
方式0位13位计数器,由TL0的低5位(高3位未用)和TH0的8位组成。TL0的低5位溢出时向
TH0进位,TH0溢出时,置位TCON中的TF0标志,向CPU发出中断请求。 计数初值计算的公式为:
X=213-N
方式1的计数位数是16位,由TL0作为低8位、TH0作为高8位,组成了16位加1计数器。计数个数 与计数初值的关系为:
X=216-N
方式2为自动重装初值的8位计数方式。TH0为8位初值寄存器。当TL0计满溢出时,由硬件使TF0置1,向CPU发出中断请求,并将TH0中的计数初值自动送入TL0。TL0从初值重新进行加1计数。周而复始,直至TR0=0才会停止。计数个数与计数初值的关系为:
X=28-N
方式3只适用于定时/计数器T0,定时器T1处于方式3时相当于TR1=0,停止计数。方式3时,T0分成为两个独立的8位计数器TL0和TH0,TL0使用T0的所有控制位。当TL0计数溢出时,由硬件使TF0置1,向CPU发出中断请求。而TH0固定为定时方式(不能进行外部计数),并且借用了T1的控制位TR1、TF1。因此,TH0的启、停受TR1控制,TH0的溢出将置位TF1。
8、要求从P1.1引脚输出1000Hz方波,晶振频率为12MHz。试设计程序。 答:
采用T0实现
a、T0工作在定时方式1时,控制字TMOD配置:
M1M0=01,GATE=0,C/T=0,可取方式控制字为01H;
b、计算计数初值X:
晶振为12 MHz,所以机器周期Tcy为1μ1/1000=1×10s-3
N=t/ Tcy =0.5×10-3/1×10-6=500
X=216-N=65536-500=65036=FE0CH 即应将FEH送入TH0中,0CH送入TL0中。 c、实现程序如下: ORG 0000H
AJMP MAIN ;跳转到主程序
ORG 000BH ;T0的中断入口地址 LJMP DVT0 ORG 0030H
MAIN:MOV TMOD,#01H ;设T0工作于方式2
MOV TH0,# 0FEH ;装入循环计数初值
MOV TL0,#0CH ;首次计数值 SETB ET0 ;T0开中断 SETB EA ;CPU开中断 SETB TR0 ;启动T0 SJMP $ ;等待中断 DVT0:CPL P1.1 MOV TH0,# 0FEH
MOV TL0,# 0CH SETB TR0 RETI END
第七章、80C51单片机的串行口
1、80C51单片机串行口有几种工作方式?如何选择?简述其特点? 答:
四种工作方式,由SCON中的SM0、SM1进行定义:
方式0:同步移位寄存器的输入输出方式,主要用于扩展并行输入或输
出口,波特率固定。
方式1:10位数据的异步通信口,波特率可变。 方式2:11位数据的异步通信口,波特率固定。 方式3:11位数据的异步通信口,波特率可变
2、串行通信的接口标准有那几种? 答:
RS-232C接口、RS-422A接口、RS-485接口。
3、在串行通信中通信速率与传输距离之间的关系如何? 答:
最大距离与传输速率及传输线的电气特性有关。当传输线使用每0.3m
(约1ft)有50PF电容的非平衡屏蔽双绞线时,传输距离随传输速率的增加而减小。当波特率超过1000 bps 时,最大传输距离将迅速下降。
第八章、80C51的串行总线扩展
1、I2C总线的特点是什么? 答:
a、二线制传输。器件引脚少,器件间连接简单,电路板体积减小,可靠性提高。
b、传输速率高
标准模式传输速率为100Kb/s,快速模式为400Kb/s,高速模式为3.4Mb/s。
c、支持主/从和多主两种工作方式
2、SPI接线口有哪几个?作用如何? 答:
实际的SPI器件种类繁多,时序也可能不同,但通常配有4个SPI引脚: SCK:时钟端;
SI:从器件串行数据输入端; SO:从器件串行数据输出端; cs:从器件片选端。
第九章、80C51应用系统设计
1、单片机应用系统的设计有哪些步骤? 答:
a、确定任务; b、方案设计; c、硬件设计; d、软件设计。
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