2025年單片機原理及應用期末試卷附答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.8051單片機CPU中，用于存儲當前指令執(zhí)行地址的寄存器是（）A.SPB.PCC.DPTRD.ACC答案：B2.以下關于8051單片機堆棧的描述，錯誤的是（）A.堆棧默認從07H單元開始B.入棧操作先SP加1，再存數(shù)據C.出棧操作先取數(shù)據，再SP減1D.堆棧用于存放子程序返回地址和斷點答案：A（默認從08H開始）3.若8051單片機晶振頻率為12MHz，則其機器周期為（）A.1μsB.2μsC.0.5μsD.12μs答案：A（12MHz晶振，時鐘周期1/12μs，機器周期12×時鐘周期=1μs）4.執(zhí)行指令“MOVA,30H”后，A中的內容是（）A.30H單元的內容B.立即數(shù)30HC.30H的地址D.累加器原值答案：B5.8051單片機中，可位尋址的特殊功能寄存器（SFR）地址范圍是（）A.80H-FFHB.00H-7FHC.80H-FFH中地址末位為0或8的單元D.00H-7FH中地址末位為0或8的單元答案：C6.定時/計數(shù)器T0工作在方式2時，其最大定時時間（晶振12MHz）為（）A.256μsB.65536μsC.512μsD.1024μs答案：A（方式2為8位自動重裝，最大計數(shù)值256，機器周期1μs，256×1μs=256μs）7.以下中斷源中，8051單片機默認優(yōu)先級最高的是（）A.外部中斷0（INT0）B.定時器0中斷（T0）C.外部中斷1（INT1）D.串行口中斷（RI/TI）答案：A8.串行口工作在模式1時，其波特率由（）決定A.定時器T1的溢出率B.晶振頻率直接分頻C.定時器T0的溢出率D.內部固定分頻答案：A9.執(zhí)行“CJNEA,50H,LOOP”指令時，若A=40H，則程序將（）A.跳轉到LOOPB.順序執(zhí)行下一條指令C.比較后A的值被修改D.不確定答案：A（40H<50H，跳轉）10.8051單片機P0口作為通用I/O口使用時，需要外接（）A.上拉電阻B.下拉電阻C.電容D.電感答案：A11.以下指令中，屬于寄存器間接尋址的是（）A.MOVA,R0B.MOVA,@R0C.MOVA,30HD.MOVA,30H答案：B12.若PSW中RS1=1，RS0=0，則當前工作寄存器組為（）A.0組（00H-07H）B.1組（08H-0FH）C.2組（10H-17H）D.3組（18H-1FH）答案：C13.定時器T0初始化時，若需要其在溢出時自動重裝初值，應設置工作方式為（）A.方式0B.方式1C.方式2D.方式3答案：C14.以下關于中斷響應過程的描述，錯誤的是（）A.需清除中斷請求標志（部分中斷）B.自動保護斷點（PC值入棧）C.執(zhí)行中斷服務程序前關閉所有中斷D.中斷服務程序最后執(zhí)行RETI指令答案：C（不會自動關閉所有中斷，需軟件設置）15.若要使用P1口的P1.2引腳輸出方波（周期2ms），最合理的實現(xiàn)方式是（）A.軟件延時循環(huán)取反B.定時器中斷取反C.外部中斷觸發(fā)取反D.串行口中斷取反答案：B（定時更精確）二、填空題（每空1分，共20分）1.8051單片機的CPU由（運算器）和（控制器）組成。2.片內數(shù)據存儲器中，（00H-7FH）為通用寄存器區(qū)，（80H-FFH）為特殊功能寄存器區(qū)（SFR）。3.指令“MOVC,20H”中，源操作數(shù)的尋址方式是（位尋址）。4.定時/計數(shù)器的四種工作方式中，（方式3）僅適用于T0，此時T0被拆分為兩個獨立的8位計數(shù)器。5.外部中斷的觸發(fā)方式有（電平觸發(fā)）和（邊沿觸發(fā)）兩種，通過（TCON）寄存器的IT0/IT1位設置。6.串行口工作在模式0時，其數(shù)據傳輸為（同步）方式，波特率固定為（fosc/12）。7.若晶振頻率為6MHz，機器周期為（2μs）；若需定時1ms，定時器方式1的初值應為（65536-500=65036，即0xFE0CH）。8.堆棧操作遵循（先進后出）原則，SP的初始值為（07H），入棧時SP先（加1）再存數(shù)據。9.PSW寄存器中，（CY）為進位標志位，（OV）為溢出標志位，（AC）為輔助進位標志位。10.P3口的第二功能中，P3.2對應（INT0），P3.5對應（T1）。三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述單片機最小系統(tǒng)的組成部分及其作用。答案：單片機最小系統(tǒng)由三部分組成：（1）電源電路：為單片機提供穩(wěn)定的工作電壓（如5V或3.3V）；（2）時鐘電路：通過晶振和電容產生時鐘信號，為CPU提供基本時序（如12MHz晶振+30pF電容）；（3）復位電路：使單片機初始化，分為上電復位（電容充電）和手動復位（按鍵短接），復位后PC=0000H，SP=07H等。2.比較定時/計數(shù)器的方式1和方式2的區(qū)別。答案：方式1為16位定時器/計數(shù)器（THx和TLx全用），最大計數(shù)值65536，溢出后需手動重裝初值，適用于較長時間定時；方式2為8位自動重裝模式（TLx計數(shù)，THx保存初值），最大計數(shù)值256，溢出后THx自動將初值重裝到TLx，適用于需要重復定時且精度要求較高的場景（如波特率發(fā)生器）。3.說明中斷響應的條件。答案：中斷響應需滿足三個條件：（1）中斷源有中斷請求（如INT0引腳低電平或下降沿，定時器溢出等）；（2）總中斷允許（EA=1）；（3）對應中斷的中斷允許位被置1（如EX0=1允許外部中斷0）。此外，若當前指令為RETI或訪問IE/IP的指令，需等待當前指令和下一條指令執(zhí)行完畢后才響應。4.晶振頻率為11.0592MHz時，為何常用于串行通信？答案：11.0592MHz晶振可使串行口模式1/3的波特率計算更精確。例如，當波特率為9600bps時，定時器T1工作在方式2（自動重裝），初值計算為：波特率=（2^SMOD/32）×（fosc/12/(256-X)），代入fosc=11.0592MHz，SMOD=0，可得X=253（0xFD），此時波特率誤差為0，避免了因晶振頻率導致的串行通信數(shù)據錯位。5.解釋8051單片機I/O口的“準雙向”特性。答案：準雙向口指I/O口作為輸入時，需先向端口寫“1”（置高電平），使內部場效應管截止，外部信號才能正確讀入（否則若端口鎖存器為“0”，內部下拉管導通，會將外部高電平拉低，導致讀入錯誤）。作為輸出時，可直接輸出0或1（輸出0時下拉管導通，輸出1時上拉管截止，需外接上拉電阻（P0口）或內部上拉（P1-P3口））。四、程序設計題（每題10分，共20分）1.用C51編寫程序，使用定時器T0方式1實現(xiàn)P1.0引腳輸出周期為2ms的方波（晶振12MHz）。要求包含初始化函數(shù)和中斷服務函數(shù)。答案：```cinclude<reg51.h>sbitLED=P1^0;voidTimer0_Init(){TMOD|=0x01;//T0方式1（16位定時）TH0=0xFC;//初值計算：1ms定時（周期2ms需1ms取反）TL0=0x66;//12MHz晶振，機器周期1μs，1ms=1000μs，初值=65536-1000=64536=0xFC66ET0=1;//允許T0中斷EA=1;//開總中斷TR0=1;//啟動T0}voidTimer0_ISR()interrupt1{TH0=0xFC;//重裝初值TL0=0x66;LED=~LED;//方波取反}voidmain(){Timer0_Init();while(1);//等待中斷}```2.編寫匯編程序，將片內RAM30H-3FH單元中的數(shù)據依次寫入片外RAM0100H-010FH單元（要求使用間接尋址）。答案：```asmORG0000HMOVR0,30H;R0指向片內30HMOVDPTR,0100H;DPTR指向片外0100HMOVR7,16;計數(shù)16個單元LOOP:MOVA,@R0;取片內數(shù)據MOVX@DPTR,A;寫入片外INCR0;片內指針加1INCDPTR;片外指針加1DJNZR7,LOOP;未寫完繼續(xù)SJMP$;停止END```五、綜合應用題（10分）設計一個基于8051單片機的溫度監(jiān)控系統(tǒng)，要求：（1）使用DS18B20溫度傳感器；（2）通過LCD1602顯示當前溫度（格式“TEMP:25.5℃”）；（3）當溫度≥30℃時，控制P2.0引腳的蜂鳴器報警。請說明硬件連接方案，并給出關鍵軟件流程。答案：硬件連接：-DS18B20：數(shù)據線接P3.3（單總線接口），VCC接5V，GND接地；-LCD1602：RS接P2.1，RW接P2.2，E接P2.3，數(shù)據總線D0-D7接P0口（P0.0-P0.7）；-蜂鳴器：一端接P2.0，另一端接5V（或通過三極管驅動，P2.0低電平觸發(fā)）。軟件流程：1.初始化：LCD1602初始化（寫指令0x38、0x0C等），DS18B20初始化（發(fā)送復位脈沖，檢測存在脈沖）。2.溫度采集：-DS18B20復位→發(fā)送跳過ROM指令（0xCC）→發(fā)送轉換溫度指令（0x44）→延時等待轉換完成（約750ms）→復位→發(fā)