(2025年)單片機(jī)原理及應(yīng)用測(cè)試題+答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.8051單片機(jī)中，程序計(jì)數(shù)器（PC）的作用是（）A.存儲(chǔ)當(dāng)前指令的操作數(shù)B.存儲(chǔ)下一條要執(zhí)行指令的地址C.存儲(chǔ)當(dāng)前指令的操作碼D.存儲(chǔ)累加器的運(yùn)算結(jié)果2.以下關(guān)于8051單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）的描述，錯(cuò)誤的是（）A.片內(nèi)RAM分為通用寄存器區(qū)、位尋址區(qū)和用戶數(shù)據(jù)區(qū)B.片外RAM最大可擴(kuò)展至64KBC.位尋址區(qū)的地址范圍是20H~2FHD.用戶數(shù)據(jù)區(qū)的地址范圍是30H~7FH（51子系列）3.執(zhí)行指令“MOVA,30H”后，累加器A的內(nèi)容是（）A.30H（二進(jìn)制）B.30（十進(jìn)制）C.30H（十六進(jìn)制）D.00110000B（二進(jìn)制）4.8051單片機(jī)的中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP中，若PS=1、PT1=0、PX1=1、PT0=0、PX0=0，則優(yōu)先級(jí)最高的中斷源是（）A.串行口中斷B.外部中斷1C.定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1中斷D.外部中斷05.當(dāng)8051單片機(jī)的晶振頻率為12MHz時(shí)，一個(gè)機(jī)器周期的時(shí)間是（）A.1μsB.2μsC.0.5μsD.12μs6.以下尋址方式中，只能訪問片內(nèi)RAM低128B的是（）A.寄存器尋址B.直接尋址C.寄存器間接尋址（@Ri）D.變址尋址（@A+DPTR）7.若8051的P1口作為輸出口，要使P1.2引腳輸出高電平，正確的指令是（）A.SETBP1.2B.CLRP1.2C.MOVP1,04HD.MOVP1.2,18.定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作在模式1時(shí)，其計(jì)數(shù)位數(shù)為（）A.8位B.13位C.16位D.自動(dòng)重裝8位9.串行口工作在方式1時(shí)，一幀數(shù)據(jù)包含（）A.1位起始位、8位數(shù)據(jù)位、1位停止位B.1位起始位、8位數(shù)據(jù)位、1位奇偶校驗(yàn)位、1位停止位C.1位起始位、9位數(shù)據(jù)位、1位停止位D.1位起始位、7位數(shù)據(jù)位、1位停止位10.以下關(guān)于8051單片機(jī)復(fù)位的描述，正確的是（）A.復(fù)位后SP=00HB.復(fù)位后PC=0000HC.復(fù)位后P0~P3口輸出高電平D.復(fù)位后PSW=FFH11.執(zhí)行指令“DJNZR2,LOOP”時(shí)，若R2的初始值為01H，則執(zhí)行后程序（）A.跳轉(zhuǎn)到LOOP處執(zhí)行B.不跳轉(zhuǎn)，繼續(xù)執(zhí)行下一條指令C.R2減1后為00H，跳轉(zhuǎn)D.R2減1后為00H，不跳轉(zhuǎn)12.若要將片外RAM2000H單元的數(shù)據(jù)送入累加器A，正確的指令是（）A.MOVA,2000HB.MOVXA,@DPTRC.MOVCA,@A+DPTRD.MOVXA,@R013.以下不屬于51單片機(jī)特殊功能寄存器（SFR）的是（）A.TCONB.SCONC.PCD.IE14.當(dāng)單片機(jī)需要擴(kuò)展外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，PSEN引腳的作用是（）A.輸出低電平，讀取外部RAMB.輸出高電平，寫入外部ROMC.輸出低電平，讀取外部ROMD.輸出高電平，寫入外部RAM15.若ADC0809與8051接口時(shí)，采用查詢方式讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果，需檢測(cè)的引腳是（）A.EOC（轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)）B.ALE（地址鎖存允許）C.START（啟動(dòng)轉(zhuǎn)換）D.OE（輸出允許）二、填空題（每空1分，共20分）1.8051單片機(jī)的CPU由________和________兩部分組成。2.片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，位尋址區(qū)的每一位都有獨(dú)立的位地址，其中20H單元的D3位地址是________。3.指令“MOVCA,@A+PC”采用的尋址方式是________，主要用于讀取________中的數(shù)據(jù)。4.8051的中斷系統(tǒng)中，默認(rèn)優(yōu)先級(jí)最高的中斷源是________，最低的是________。5.定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的四種工作模式中，模式________為13位計(jì)數(shù)器，模式________為自動(dòng)重裝8位計(jì)數(shù)器。6.串行口工作在方式2時(shí)，一幀數(shù)據(jù)包含1位起始位、________位數(shù)據(jù)位、1位________位和1位停止位。7.若晶振頻率為6MHz，則機(jī)器周期為________μs；若需要定時(shí)1ms，采用定時(shí)器0模式1，其初值應(yīng)為________（請(qǐng)用十六進(jìn)制表示）。8.8051的P3口具有第二功能，其中P3.2是________，P3.3是________。9.在C51編程中，關(guān)鍵字“sbit”用于________，“code”用于定義________。10.若需要將P1口的高4位保持不變，低4位全部置1，應(yīng)使用的指令是________（用C51語句表示）。三、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述寄存器間接尋址與變址尋址的區(qū)別，并各舉一例說明。2.說明8051單片機(jī)中斷響應(yīng)的過程（需包含中斷標(biāo)志清除的規(guī)則）。3.定時(shí)器/計(jì)數(shù)器用作定時(shí)器時(shí)，其計(jì)數(shù)脈沖來源于何處？若晶振頻率為11.0592MHz，要產(chǎn)生50ms的定時(shí)，應(yīng)如何設(shè)置定時(shí)器（包括工作模式、初值計(jì)算及相關(guān)寄存器配置）？4.比較I2C總線與SPI總線的特點(diǎn)（至少列出4點(diǎn)差異）。5.簡(jiǎn)述ADC0809與8051單片機(jī)接口的基本步驟（包括硬件連接和軟件流程）。四、分析題（每題10分，共20分）1.分析以下8051匯編程序的功能，并說明執(zhí)行后A、B、R2的內(nèi)容（假設(shè)初始時(shí)(30H)=05H，(31H)=0FH）。```assemblyMOVR0,30HMOVA,@R0INCR0MOVB,@R0MULABMOVR2,BMOVA,R2```2.閱讀以下C51代碼，回答問題：```cinclude<reg51.h>sbitLED=P1^0;voidinit_uart(){TMOD=0x20;//定時(shí)器1模式2TH1=0xFD;//波特率9600（晶振11.0592MHz）TL1=0xFD;TR1=1;//啟動(dòng)定時(shí)器1SCON=0x50;//串口方式1，允許接收ES=1;//使能串口中斷EA=1;//開總中斷}voiduart_isr()interrupt4{if(RI){//接收中斷標(biāo)志RI=0;//清除標(biāo)志LED=SBUF;//接收數(shù)據(jù)控制LED}}voidmain(){init_uart();while(1);}```（1）該程序?qū)崿F(xiàn)的功能是什么？（2）解釋“SCON=0x50”的含義；（3）若晶振改為12MHz，能否通過修改TH1、TL1的值保持波特率9600？為什么？五、設(shè)計(jì)題（20分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于8051單片機(jī)的溫度監(jiān)控系統(tǒng)，要求：（1）硬件部分：使用DS18B20數(shù)字溫度傳感器（單總線接口）、LCD1602顯示屏、蜂鳴器（高電平觸發(fā)）；（2）軟件部分：實(shí)現(xiàn)溫度采集（每2秒一次）、LCD顯示（格式：“TEMP:25.3℃”）、超溫報(bào)警（閾值30℃，報(bào)警時(shí)蜂鳴器持續(xù)鳴叫）；（3）畫出硬件連接示意圖（文字描述即可），并簡(jiǎn)述主程序流程。答案一、單項(xiàng)選擇題1.B2.D3.C4.B5.A6.C7.A8.C9.A10.B11.D12.B13.C14.C15.A二、填空題1.運(yùn)算器；控制器2.0BH（20H單元的位地址為00H~07H，D3位對(duì)應(yīng)03H？更正：20H單元的位地址是00H（D0）~07H（D7），21H是08H~0FH，依此類推，20H的D3位應(yīng)為03H？需核實(shí)：位尋址區(qū)是20H~2FH，每個(gè)單元8位，位地址從20H的D0（00H）到2FH的D7（7FH）。因此20H單元的D3位是00H+3=03H。答案應(yīng)為03H。3.變址尋址；程序存儲(chǔ)器（ROM）4.外部中斷0（INT0）；串行口中斷5.0；26.9；奇偶校驗(yàn)（或可編程）7.2；FCH（機(jī)器周期=12/6MHz=2μs，1ms=1000μs，需計(jì)數(shù)500次。模式1為16位，初值=65536-500=65036=0FFC4H？更正：6MHz晶振，機(jī)器周期=12/6=2μs。定時(shí)1ms=1000μs，需要500個(gè)機(jī)器周期（2μs×500=1000μs）。模式1是16位定時(shí)器，初值=65536-500=65036=0FFC4H（高位FFH，低位C4H）。答案應(yīng)為0FFC4H（或高位FF，低位C4）。8.外部中斷0（INT0）；外部中斷1（INT1）9.定義可位尋址的特殊功能寄存器位；程序存儲(chǔ)器中的常量10.P1|=0x0F三、簡(jiǎn)答題1.區(qū)別：寄存器間接尋址通過寄存器（R0、R1或DPTR）存儲(chǔ)操作數(shù)的地址，訪問片內(nèi)/片外RAM；變址尋址通過@A+DPTR或@A+PC訪問程序存儲(chǔ)器（ROM）。示例：寄存器間接尋址“MOVA,@R0”（訪問片內(nèi)RAM）；變址尋址“MOVCA,@A+DPTR”（讀取ROM數(shù)據(jù)）。2.中斷響應(yīng)過程：（1）檢測(cè)中斷請(qǐng)求，優(yōu)先響應(yīng)未被屏蔽且優(yōu)先級(jí)最高的中斷；（2）保護(hù)斷點(diǎn)（PC值壓棧）；（3）清除中斷標(biāo)志（硬件清除：外部中斷0/1（邊沿觸發(fā)）、定時(shí)器0/1；軟件清除：串行口、外部中斷（電平觸發(fā)））；（4）跳轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)程序入口（如INT0為0003H）；（5）執(zhí)行中斷服務(wù)程序后，通過RETI指令恢復(fù)斷點(diǎn)，返回主程序。3.定時(shí)器計(jì)數(shù)脈沖來自內(nèi)部時(shí)鐘分頻（機(jī)器周期）。晶振11.0592MHz，機(jī)器周期=12/11.0592≈1.085μs。50ms=50000μs，需計(jì)數(shù)次數(shù)=50000/1.085≈46080次。模式1（16位），初值=65536-46080=19456=0x4C00。配置：TMOD=0x01（T0模式1），TH0=0x4C，TL0=0x00，TR0=1啟動(dòng)，ET0=1使能中斷，EA=1開總中斷。4.差異：（1）I2C是兩線（SCL、SDA），SPI是三線/四線（SCK、MOSI、MISO、SS）；（2）I2C支持多主設(shè)備，SPI通常單主多從；（3）I2C通過地址尋址從機(jī)，SPI通過片選（SS）引腳尋址；（4）I2C速率較低（標(biāo)準(zhǔn)100kHz，快速400kHz），SPI速率更高（可達(dá)數(shù)十MHz）；（5）I2C信號(hào)為開漏輸出需上拉，SPI為推挽輸出。5.接口步驟：硬件連接：ADC0809的ALE、START、OE接8051的I/O口（如P2.0~P2.2），EOC接P3.2（外部中斷0或查詢），數(shù)據(jù)總線D0~D7接P0口，地址線A、B、C接P0.0~P0.2（通過鎖存器）。軟件流程：（1）初始化：設(shè)置地址（A、B、C選擇通道），ALE置高鎖存地址；（2）START置高啟動(dòng)轉(zhuǎn)換，延時(shí)后拉低；（3）查詢EOC（或中斷），等待轉(zhuǎn)換結(jié)束；（4）OE置高讀取數(shù)據(jù)（P0口）；（5）處理數(shù)據(jù)并返回。四、分析題1.程序功能：將30H和31H單元的內(nèi)容相乘，結(jié)果的高8位存入R2，低8位存入A（最終A=R2）。初始(30H)=05H，(31H)=0FH（15）。MULAB后，A=05H×0FH=4BH（75），B=00H（無進(jìn)位）。執(zhí)行“MOVR2,B”后R2=00H，“MOVA,R2”后A=00H。最終：A=00H，B=00H，R2=00H。2.（1）功能：通過串口接收數(shù)據(jù)，控制P1.0的LED亮滅（接收數(shù)據(jù)為1時(shí)LED亮，0時(shí)滅）。（2）SCON=0x50：二進(jìn)制01010000，SM0=0,SM1=1（方式1），SM2=0（不使用多機(jī)通信），REN=1（允許接收），TB8=0,RB8=0,TI=0,RI=0。（3）不能。12MHz晶振下，定時(shí)器1模式2的波特率計(jì)算公式：波特率=晶振頻率/(32×12×(256-TH1))。9600=12e6/(32×12×(256-TH1))→256-TH1≈12e6/(32×12×9600)=3.255，TH1≈252.74（非整數(shù)），無法精確設(shè)置，導(dǎo)致波特