(2025年)《單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù)》部分參考試題及參考答案一、單項(xiàng)選擇題（每小題2分，共20分）1.以下關(guān)于STC89C52單片機(jī)的描述中，錯(cuò)誤的是（）A.片內(nèi)集成8KBFlashROMB.具有5個(gè)中斷源（2個(gè)外部中斷、2個(gè)定時(shí)器中斷、1個(gè)串行口中斷）C.P0口作為通用I/O口使用時(shí)需外接上拉電阻D.機(jī)器周期固定為12個(gè)時(shí)鐘周期2.執(zhí)行指令“MOVA,30H”后，累加器A的內(nèi)容為（）A.30H（十六進(jìn)制）B.48（十進(jìn)制）C.00110000B（二進(jìn)制）D.以上均正確3.若單片機(jī)晶振頻率為11.0592MHz，采用定時(shí)器T0模式1定時(shí)1ms，則初值計(jì)算正確的是（）A.TH0=0xFC，TL0=0x66B.TH0=0xCD，TL0=0x66C.TH0=0x00，TL0=0x00D.TH0=0x3C，TL0=0xB04.以下哪種中斷觸發(fā)方式適用于按鍵輸入場(chǎng)景（）A.外部中斷0低電平觸發(fā)B.外部中斷1下降沿觸發(fā)C.串行口中斷奇偶校驗(yàn)觸發(fā)D.定時(shí)器中斷溢出觸發(fā)5.關(guān)于I2C總線的描述，正確的是（）A.采用差分信號(hào)傳輸，抗干擾能力強(qiáng)B.支持多主設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)，通過仲裁機(jī)制解決沖突C.數(shù)據(jù)傳輸時(shí)SCL為高電平期間SDA必須保持穩(wěn)定D.最大傳輸速率與SPI總線相同6.執(zhí)行“CJNEA,50H,LOOP”指令時(shí)，若A=40H，則程序（）A.跳轉(zhuǎn)到LOOP處執(zhí)行B.順序執(zhí)行下一條指令C.進(jìn)入中斷服務(wù)程序D.復(fù)位單片機(jī)7.若需要將P1口的第3位（P1.3）置1，其余位保持不變，應(yīng)使用的指令是（）A.ORLP1,08HB.ANLP1,0F7HC.XRLP1,08HD.MOVP1,08H8.以下關(guān)于單片機(jī)串行通信的描述，錯(cuò)誤的是（）A.模式1為10位異步通信（1位起始位、8位數(shù)據(jù)位、1位停止位）B.波特率由定時(shí)器T1的溢出率決定（模式2時(shí)）C.接收數(shù)據(jù)時(shí)，RI標(biāo)志位需軟件清零D.發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，TI標(biāo)志位自動(dòng)清零9.若單片機(jī)PSW寄存器中RS1=1，RS0=0，則當(dāng)前工作寄存器組為（）A.0組（R0-R7地址00H-07H）B.1組（08H-0FH）C.2組（10H-17H）D.3組（18H-1FH）10.以下哪種情況會(huì)導(dǎo)致單片機(jī)程序跑飛（）A.外部中斷未正確響應(yīng)B.定時(shí)器溢出未清除標(biāo)志位C.程序存儲(chǔ)器地址線虛接D.串口接收數(shù)據(jù)時(shí)奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤二、填空題（每空1分，共20分）1.STC89C52單片機(jī)的P3口具有第二功能，其中P3.2對(duì)應(yīng)______，P3.5對(duì)應(yīng)______。2.單片機(jī)中，______寄存器用于存放當(dāng)前指令的地址，______寄存器用于暫存運(yùn)算中間結(jié)果。3.若晶振頻率為12MHz，則機(jī)器周期為______μs；若采用1T模式（單周期指令），則指令周期最短為______μs。4.定時(shí)器T0的模式2為______模式，其最大定時(shí)時(shí)間（晶振12MHz）為______μs。5.中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP中，PT0位控制______的優(yōu)先級(jí)，PX1位控制______的優(yōu)先級(jí)。6.執(zhí)行“MOVCA,@A+DPTR”指令時(shí)，數(shù)據(jù)來源為______存儲(chǔ)器，該指令常用于______操作。7.若需要將累加器A的高4位與低4位交換，應(yīng)使用的指令是______；若需要將A的內(nèi)容循環(huán)左移1位，應(yīng)使用______指令。8.I2C總線的兩條信號(hào)線是______和______，通信時(shí)______（主/從）設(shè)備發(fā)起起始信號(hào)。9.單片機(jī)最小系統(tǒng)通常包括______、______和______三部分。10.當(dāng)單片機(jī)運(yùn)行程序時(shí)，若PC值超出程序存儲(chǔ)器地址范圍，會(huì)導(dǎo)致______，通常需通過______電路避免。三、簡(jiǎn)答題（每小題6分，共24分）1.簡(jiǎn)述單片機(jī)中“準(zhǔn)雙向I/O口”的含義，并以P1口為例說明其輸入/輸出操作的區(qū)別。2.比較定時(shí)器模式1與模式2的特點(diǎn)，說明模式2的典型應(yīng)用場(chǎng)景。3.說明外部中斷初始化的主要步驟（以INT0下降沿觸發(fā)為例）。4.分析單片機(jī)串行通信中“波特率誤差”的產(chǎn)生原因及減小誤差的方法（以模式1為例）。四、分析題（每小題8分，共16分）1.已知STC89C52單片機(jī)晶振頻率為11.0592MHz，定時(shí)器T1工作于模式2（自動(dòng)重裝），用于串行口模式1的波特率發(fā)生器。若要求波特率為9600bps，試計(jì)算T1的初值，并寫出初始化代碼（包括定時(shí)器和串口控制寄存器的配置）。2.以下為一段單片機(jī)C語言程序，分析其功能并說明關(guān)鍵語句的作用：```cinclude<reg52.h>sbitLED=P2^0;voiddelay_ms(unsignedintms){unsignedinti,j;for(i=0;i<ms;i++)for(j=0;j<123;j++);}voidmain(){while(1){LED=~LED;delay_ms(500);}}```五、綜合應(yīng)用題（20分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于STC89C52單片機(jī)的溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，要求實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）通過DHT11溫濕度傳感器采集數(shù)據(jù)（單總線協(xié)議）；（2）將數(shù)據(jù)顯示于1602LCD顯示屏（并行接口）；（3）當(dāng)溫度超過30℃或濕度超過70%時(shí)，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器報(bào)警（低電平觸發(fā)）。要求：（1）畫出硬件連接示意圖（標(biāo)注單片機(jī)、DHT11、1602LCD、蜂鳴器的關(guān)鍵引腳連接）；（2）寫出主程序流程圖；（3）編寫DHT11數(shù)據(jù)讀取的關(guān)鍵函數(shù)（包括起始信號(hào)發(fā)送、響應(yīng)檢測(cè)、數(shù)據(jù)接收步驟）。參考答案一、單項(xiàng)選擇題1.D2.D3.A4.B5.C6.A7.A8.D9.C10.C二、填空題1.外部中斷0（INT0）；定時(shí)器1外部計(jì)數(shù)輸入（T1）2.PC（程序計(jì)數(shù)器）；ACC（累加器）3.1；1/12（或0.083）4.自動(dòng)重裝初值；2565.定時(shí)器0中斷；外部中斷16.程序（ROM）；查表7.SWAPA；RLA8.SCL（時(shí)鐘線）；SDA（數(shù)據(jù)線）；主9.電源電路；時(shí)鐘電路；復(fù)位電路10.程序跑飛；看門狗（WDT）三、簡(jiǎn)答題1.準(zhǔn)雙向I/O口指I/O口在作為輸入時(shí)，需先向端口鎖存器寫“1”（稱為“準(zhǔn)備高電平”），否則可能讀取到錯(cuò)誤數(shù)據(jù)。以P1口為例：輸出時(shí)，直接向P1寄存器寫0或1即可控制引腳電平；輸入時(shí)，需先執(zhí)行“MOVP1,0FFH”（或類似指令）將鎖存器置1，再讀取P1口引腳狀態(tài)，避免因內(nèi)部FET導(dǎo)通導(dǎo)致的電平被拉低。2.模式1為16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（THx和TLx組成16位寄存器），定時(shí)時(shí)間長(zhǎng)但需軟件重裝初值；模式2為8位自動(dòng)重裝模式（TLx計(jì)數(shù)，THx保存初值，溢出時(shí)自動(dòng)將THx值裝入TLx），定時(shí)時(shí)間短但精度高。模式2適用于需要精確重復(fù)定時(shí)的場(chǎng)景，如串行通信波特率發(fā)生器、周期性信號(hào)測(cè)量等。3.外部中斷INT0下降沿觸發(fā)初始化步驟：①設(shè)置IT0=1（TCON寄存器的IT0位，選擇下降沿觸發(fā)）；②使能INT0中斷（EX0=1，IE寄存器的EX0位）；③總中斷使能（EA=1）；④（可選）設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí)（若有多個(gè)中斷，通過IP寄存器設(shè)置PX0位）。4.波特率誤差產(chǎn)生原因：模式1的波特率=（2^SMOD/32）×（T1溢出率），而T1溢出率=晶振頻率/[12×(256-初值)]（模式2時(shí)）。由于晶振頻率和初值均為整數(shù)，計(jì)算結(jié)果可能無法精確匹配目標(biāo)波特率，導(dǎo)致誤差。減小誤差的方法：選擇11.0592MHz晶振（與標(biāo)準(zhǔn)波特率匹配）、設(shè)置SMOD=1（倍頻）、調(diào)整初值使誤差最?。ㄈ?600bps時(shí)，11.0592MHz晶振的初值為0xFD，誤差接近0）。四、分析題1.計(jì)算過程：模式1波特率公式：波特率=（2^SMOD/32）×（fosc/[12×(256-X)]）已知fosc=11.0592MHz，波特率=9600，設(shè)SMOD=0（通常默認(rèn)），則：9600=(1/32)×(11059200/[12×(256-X)])解得：256-X=11059200/(12×32×9600)=3故X=256-3=0xFD（253）初始化代碼：```cvoidUART_Init(){TMOD|=0x20;//T1模式2（00100000B）TH1=0xFD;//初值TL1=0xFD;SCON=0x50;//模式1（01010000B），允許接收PCON&=0x7F;//SMOD=0（波特率不倍頻）TR1=1;//啟動(dòng)T1EA=1;//總中斷使能ES=1;//使能串口中斷}```2.程序功能：控制P2.0引腳的LED以500ms為周期閃爍（亮0.5秒，滅0.5秒）。關(guān)鍵語句說明：-`sbitLED=P2^0;`：定義LED控制引腳為P2.0；-`delay_ms()`函數(shù)：通過雙重循環(huán)實(shí)現(xiàn)約ms毫秒的延時(shí)（內(nèi)層循環(huán)j=123次約1ms，具體時(shí)間與晶振相關(guān)）；-`main()`函數(shù)中的`while(1)`循環(huán)：無限循環(huán)中翻轉(zhuǎn)LED狀態(tài)并延時(shí)，實(shí)現(xiàn)周期性閃爍。五、綜合應(yīng)用題（1）硬件連接示意圖（文字描述）：-單片機(jī)STC89C52：-P1.0連接DHT11的數(shù)據(jù)引腳（DATA）；-P0口（P0.0-P0.7）連接1602LCD的D0-D7（8位數(shù)據(jù)總線）；-P2.5連接1602LCD的RS（寄存器選擇），P2.6連接RW（讀寫控制），P2.7連接E（使能）；-P3.0連接蜂鳴器控制端（通過三極管驅(qū)動(dòng)，低電平觸發(fā)）。-DHT11：VCC接5V，GND接地，DATA接單片機(jī)P1.0（上拉電阻10kΩ）。-1602LCD：VCC接5V，GND接地，VO通過10kΩ電位器接GND（調(diào)節(jié)對(duì)比度）。-蜂鳴器：正極接5V，負(fù)極接三極管集電極，三極管基極通過1kΩ電阻接P3.0，發(fā)射極接地。（2）主程序流程圖：開始→初始化（LCD、DHT11、蜂鳴器）→循環(huán)：→發(fā)送DHT11起始信號(hào)→檢測(cè)響應(yīng)信號(hào)→讀取40位數(shù)據(jù)（8位濕度整數(shù)+8位濕度小數(shù)+8位溫度整數(shù)+8位溫度小數(shù)+8位校驗(yàn)和）→校驗(yàn)數(shù)據(jù)→解析溫濕度值→LCD顯示數(shù)據(jù)→判斷溫度>30℃或濕度>70%→是則蜂鳴器響（P3.0=0），否則關(guān)閉→延時(shí)1秒→重復(fù)循環(huán)。（3）DHT11數(shù)據(jù)讀取關(guān)鍵函數(shù)：```cinclude<reg52.h>sbitDHT11_DATA=P1^0;//延時(shí)函數(shù)（約10μs）voiddelay_10us(){unsignedchari;for(i=0;i<3;i++);}//發(fā)送起始信號(hào)voidDHT11_Start(){DHT11_DATA=0;//拉低總線delay_ms(20);//延時(shí)20ms（>18ms）DHT11_DATA=1;//釋放總線delay_10us();//延時(shí)30μs（等待響應(yīng)）}//檢測(cè)響應(yīng)信號(hào)bitDHT11_CheckResponse(){unsignedcharcnt=0;while(DHT11_DATA&&cnt<100){//等待總線拉低（響應(yīng)信號(hào)）cnt++;delay_10us();}if(cnt>=100)return0;//無響應(yīng)cnt=0;while(!DHT11_DATA&&cnt<100){//等待總線拉高cnt++;delay_10us();}if(cnt>=100)return0;return1;//響應(yīng)正常}//讀取1位數(shù)據(jù)bitDHT11_ReadBit(){unsignedcharcnt=0;while(DHT11_DATA&&cnt<100){//等待低電平結(jié)束cnt++;delay_10us();}delay_10us();//延時(shí)40μs（判斷高電平時(shí)間）returnDHT11_DATA;//高電平為1，低電平為0}//讀取1字節(jié)數(shù)據(jù)unsignedcharDHT11_ReadByte(){unsignedchari,dat=0;for(i=0;i<8;i++){dat<<=1;