发布时间 : 星期日 文章单片机习题集（含答案）经典更新完毕开始阅读68ee0923ccbff121dd368355
1、答：单片机是在一块集成电路上把CPU、存储器、定时器/计数器及多种形式的I/O接口集成在一起而构成的微型计算机。它与通用微型计算机相比，具有如下特点：
（1） 单片机的程序存储器和数据存储器是分工的，前者为ROM，后者为RAM； （2） 采用面向控制的指令系统，控制功能强； （3） 多样化的I/O接口，多功能的I/O引脚； （4） 产品系列齐全，功能扩展性强；
（5）功能是通用的，像一般微处理机那样可广泛地应用在各个方面。
2、答：单片机的应用范围很广泛，诸如智能化家用电器、仪器仪表、工业控制、计算机外部设备、智能机器人、电信及导航等方面。
3、答：80C51单片机属于Intel公司MCS-51系列单片机，MCS-51系列单片机最初是HMOS 制造工艺，HMOS工艺的缺点是功耗较大，随着CMOS工艺的发展，Intel公司生产了CHMOS 工艺的80C5l系列芯片，大大降低了功耗，并引入了低功耗管理模式，使低功耗具有可 性。随后，Intel公司将80C51内核使用权以专利互换或出售形式转让给世界许多著名IC 造厂商，如Philips、NEC、Atmel、AMD、Dallas、Siemens、Fujutsu、OKI、华邦、LG等。在
持与80C5l单片机兼容的基础上，这些公司融入了自身的优势，扩展了针对满足不同测控 象要求的外围电路，如满足模拟量输入的A/D、满足伺服驱动的PWM、满足高速输入/输 控制的HSI/HSO、满足串行扩展要求的串行扩展总线12C、保证程序可靠运行的WDT、引 使用方便且价廉的Flash ROM等，开发出上百种功能各异的新品种。这样，80C51单片机 变成了有众多芯片制造厂商支持的大家族，统称为80C51系列单片机。
16位单片机，其性能能肯定优于8位单片机，但80C51系列单片机因其性能价格比高、 发装置多、国内技术人员熟悉、芯片功能够用适用并可广泛选择等特点，再加上众多芯片 造厂商加盟等因素，已成为8位单片机的主流，成了事实上的标准MCU芯片。
4、答：由于单片机有许多优点，因此其应用领域之广，几乎到了无孔不入的地步。单片机应用的主要领域有：
1)智能化家用电器。各种家用电器普遍采用单片机智能化控制代替传统的电子线路控 制，升级换代，提高档次。如洗衣机、空调、电视机、录像机、微波炉、电冰箱、电饭煲以及各种视听设备等。
2)办公自动化设备。现代办公室中使用的大量通信和办公设备多数嵌人了单片机一如打印机、复印机、传真机、绘图仪、考勤机、电话以及通用计算机中的键盘译码、磁盘驱动等。 3)商业营销设备。在商业营销系统中已广泛使用的电子称、收款机、条形码阅读器、 IC卡刷卡机、出租车计价器以及仓储安全监测系统、商场保安系统、空气调节系统、冷冻保险系统等都采用了单片机控制。
4）工业自动化控制。工业自动化控制是最早采用单片机控制的领域之一。如各种测控系统、过程控制、程序控制、机电一体化、PIC等。在化工、建筑、冶金等各种工业领域都要用到单片机控制。
5)智能化仪表。采用单片机的智能化仪表大大提升了仪表的档次，强化了功能。如数据处珲和存储、故障诊断、联网集控等。
6)智能化通信产品，最突出的是手机，当然手机内的芯片属专用型单片机。
7)汽车电子产品。现代汽车的集中显示系统、动力监测控制系统、自动驾驶系统、通信系统和运行监视器(黑匣子)等都离不开单片机。
8)航空航天系统和国防军事、尖端武器等领域。单片机的应用更是不言而喻。 单片机机应用的意义不仅在于它的广阔范围及所带来的经济效益。更重要的意义在于，单片机的应用从根本上改变了控制系统传统的设计思想和设计方法。以前采用硬件电路实现的大部分控制功能，正在用单片机通过软件方法来实现。以前自动控制中的PID调节，现在可以用单片机实现具有智能化的数字计算控制、模糊控制和自适应控制。这种以软件取代硬件并能提高系统性能的控制技术称为微控制技术。随着单片机应用的推广，微控制技术将不断发展完善。
5、答：二进制数用尾缀B表示，十六进制数用尾缀H表示，十进制数用尾缀D表示，无尾缀标识符时表示十进制数。二进制数和十六进制数则必须加尾缀，否则错。 6、答：MCS-51为主流产品。
MSP430的功能较强。是一种特低功耗的Flash微控制器。主要用于三表及超低功耗场合。
EM78系列单片机采用高速CMOS工艺制造，低功耗设计为低功耗产品，价格较低。具有三个中断源、R-OPTION功能、I/O唤醒功能、多功能I/O口等。具有优越的数据处理性能，采用RISC结构设计。
PIC系列8位单片机是Microship公司的产品。CPU采用RISC结构，运行速度快，价格低适于用量大、档次低、价格敏感的产品。
Motorola是世界上最大的单片机生产厂家之一，品种全、选择余地大、新产品多。其特点是噪声低，抗干扰能力强，比较适合于工控领域及恶劣的环境。 AVR是增强RISC内载Flash的单片机，单片机内部32个寄存器全部与ALU直接连接，突破瓶颈限制，每1MHz可实现1MIPS的处理能力，为高速、低功耗产品。端口有较强的负载能力，可以直接驱动LED。支持ISP、IAP，I/O口驱动能力较强。
第二章 MCS-51单片机的硬件结构与工作原理
2-1 单项选择
1B；2D；3 D；4D；5 D；6B；7A；8 A；9B；10D；11A；12B ；13D；14 A ；15D
2-2判断
1×；2×；3×；4×；5√；6×；7×；8×；9×；10×；11×；12×；13×；14×；15×；16√；17×；18×；19×
2-3 填空
1、CPU 、存储器 、I\\O接口 2、 寄存器 、控制器 、 运算器 3、 接地 。 4、 ALE 5、位 。
6、00H~1FH 7、地址总线 、 控制总线 、 数据总线 。 8、 07H 。 9、 8 10、5 、 2 、 IP 。 11、_ 0013H 。
12、 04H 、 00H 、 0 。 13、 26H 。
2-4 问答题
1、答：PC机和单片机都是微型机，是微型计算机技术发展的两大分支。PC机以满足海量
高速数值计算为主，兼顾控制功能。单片机以满足测控对象的测控功能，嵌入式应用为主，兼顾数据处理能力。
2、解：８０５１单片机的４个Ｉ／Ｏ口在结构上是基本相同的，但又各具特点。这四个端口都是８位双向口，每个端口都包括一个锁存器、一个输出驱动器和输入缓冲器。在无片外扩展存储器的系统中，这四个端口的每一位都可以作为双向通用Ｉ／Ｏ端口使用。在作为一般的通用Ｉ／Ｏ输入时，都必须先向锁存器写入“１”，使输出驱动场效应管ＦＥＴ截止，以免误读数据。各自特点如下：
（1）P0口为双向8位三态I/O口，它既可作为通用I/O口，又可作为外部扩展时的数据总线及低8位地址总线的分时复用口。作为通用I/O口时，输出数据可以得到锁存，不需外接专用锁存器；输入数据可以得到缓冲，增加了数据输入的可靠性。每个引脚可驱动8个TTL负载。
（2）P1口为8位准双向I/O口，内部具有上拉电阻，一般作通用I/O口使用，它的每一位都可以分别定义为输入线或输出线，作为输入时，锁存器必须置1。每个引脚可驱动4个TTL负载。
（3）P2口为8位准双向I/O口，内部具有上拉电阻，可直接连接外部I/O设备。它与地址总线高8位复用，可驱动4个TTL负载。一般作为外部扩展时的高8位地址总线使用。 （4）P3口为8位准双向I/O口，内部具有上拉电阻，它是双功能复用口，每个引脚可驱动4个TTL负载。作为通用I/O口时，功能与P1口相同，常用第二功能。作为第二功能使用时，各位的作用见教材P.13表1.2.5所示。
3、解：80C51单片机有4个I/O端口，每个端口都是8位双向口，共占32根引脚。每个端口都包括一个锁存器（即专用寄存器P0～P3）、一个输入驱动器和输入缓冲器。通常把4个端口称为P0～P3。在无片外扩展的存储器的系统中，这4个端口的每一位都可以作为双向通用I/O端口使用。在具有片外扩展存储器的系统中，P2口作为高8位地址线，P0口分时作为低8位地址线和双向数据总线。
4、答：控制器：由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序发生器和操作控制器等组成。用来协调指挥计算机系统的操作。
5、答：MCS-51单片机在片内集成了中央处理器（CPU）、程序存储器（ROM）、数据存储器（RAM）、定时器/计数器、并行I/O接口、串行I/O接口和中断系统等几大单元。
CPU是整个单片机的核心部件，由运算器和控制器组成。运算器可以完成算术运算和逻辑运算，其操作顺序在控制器控制下进行。控制器是由程序计数器PC（Program Counter）、指令寄存器IR（Instruction Register）、指令译码器ID（Instruction Decoder）、定时控制逻辑和振荡器OSC等电路组成。CPU根据PC中的地址将欲执行指令的指令码从存储器中取出，存放在IR中，ID对IR中的指令码进行译码，定时控制逻辑在OSC配合下对ID译码后的信号进行分时，以产生执行本条指令所需的全部信号。
程序存储器（ROM）用于存储程序、常数、表格等。 数据存储器（RAM）用于存储数据。
8051内部有两个16位可编程序的定时器/计数器T0和T1，均为二进制加1计数器。可用于定时和对外部输入脉冲的计数。
8051的中断系统主要由中断允许控制器IE和中断优先级控制器IP等电路组成。可实现对5个中断源的管理。8051的中断系统主要由中断允许控制器IE和中断优先级控制器IP等电路组成。其中，IE用于控制5个中断源中哪些中断请求被允许向CPU提出，哪些中断源的中断请求被禁止；IP用于控制5个中断源的中断请求的优先权级别。
I/O接口是MCS-51单片机对外部实现控制和信息交换的必经之路，用于信息传送过程中的速度匹配和增加它的负载能力。可分为串行和并行I/O接口。 6、答：PC是16位程序计数器（Program Counter），它不属于特殊功能寄存器范畴，程序员不以像访问特殊功能寄存器那样来访问PC。PC是专门用于在CPU取指令期间寻址程序存储器。PC总是保存着下一条要执行的指令的16位地址。通常程序是顺序执行的，在一般情况下，当取出一个指令（更确切地说为一个指令字节）字节后，PC自动加1。如果在执行转移指令、子程序调用/返回指令或中断时，要把转向的地址赋给PC。 7、答：总线是用于传送信息的公共途径。
总线可以分为数据总线DB(Data Bus)、地址总线AB(Address Bus)和控制总线CB (Control Bus)。总线把微处理器(CPU)、存储器、I/O接口连接在一起。采用总线结构，可以减少信启传输线的根数，提高系统的可靠性，增加系统的灵活性。
8、答：1)存储器的读操作。例如，若要将存储器40H中的内容50H读出，其过程如下：
11 CPU将地址码40H送到地址总线上，经存储器地址译码器选通地址为40H的存储
单元：
②CPU发出“渎”信号，存储器读/写控制开关将数据传输方向拨向“读”； ③存储器将地址为40H的存储单元中的内容50H送到数据总线上； ④CPU将数据总线上的数据50H读人指定的某一寄存器。 对存储单元的读操作，不会破坏其原来的内容。相当于复制。
2)存储器的写操作。例如，若要将数据ABH写入存储器地址为CDH的存储单元中，其过程如下：CPU将地址码CDH送到地址总线上，经存储器地址译码器选通地址为CDH的存储单元；②CPU将数据ABH送到数据总线上；③CPU发出“写”信号，存储器读／写控制开关将数据传送方向拨向“写”；④存储器将数据总线上的数据ABH送人已被选中的地址为CDH的存储单元中。对存储单元的写操作，改变或刷新了其原来的内容，俗称“冲”掉了原来的内容。
9、答：控制线一共有6条：
（1）ALE/PROG：地址锁存允许/编程线，配合P0口引脚的第二功能使用。在访问片外存储器时，8051ＣＰＵ在P0.7～P0.0引脚上输出片外存储器低８位地址的同时在ALE/PROG上输出一个高电位脉冲，用于把这个片外存储器低８位地址锁存到外部专用地址锁存器，以便空出P0.7～P0.0引脚线去传送随后而来的片外存储器读写数据。在不访问片外存储器时，8051自动在ALE/PROG上输出频率为fosc/6的脉冲序列。该脉冲序列可用作外部时钟源或作为定时脉冲源使用。
（2）EA/Vpp：允许访问片外存储器／编程电源线，可以控制8051使用片内ＲＯＭ还是使用片外ＲＯＭ。若EA＝０，则允许使用片内ＲＯＭ；若EA＝１则允许使用片外ＲＯＭ。 （3）PSEN：片外ＲＯＭ选通线，在执行访问片外ＲＯＭ的指令ＭＯＶＣ时，8051自动在
PSEN上产生一个负脉冲，用于为片外ＲＯＭ芯片的选通。其他情况下PSEN线均为高电平封锁状态。
（4）RST/VPD：复位／备用电源线，可以使８０５１处于复位工作状态。 10、答：（1）８０Ｃ５１在结构上的特点
８０Ｃ５１采用将程序存储器和数据存储器截然分开，分别寻址的结构，称为Harvard结构。
（2）在物理和逻辑上的地址空间
存储器上设有４个存储器空间：片内程序存储器、片外程序存储器、片内数据存储器、片外数据存储器。
在逻辑上有３个存储器地址空间：片内、片外统一的６４ＫＢ程序存储器地址空间，片内２５６Ｂ数据存储器地址空间，片外６４ＫＢ的数据存储器地址空间。 （3）访问格式
访问片内ＲＡＭ采用ＭＯＶ格式 访问片外ＲＡＭ采用ＭＯＶＸ格式
11、答：８０５１有21个特殊功能寄存器（PC除外），它们被离散地分布在内部RAM的80H～FFH地址单元中，共占据了128个存储单元，其中有83位可以位寻址。特殊功能寄