单片机复习题2012.doc

如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流单片机复习题2012【精品文档】第 19 页单片机复习题2012第1章 概 述1、微型计算机通常由哪些部分组成？单片机的结构组成？单片机与微型计算机的区别。2、计算机中的数制（二进制、十进制、十六进制）、码制（原码、补码）与编码（ASCII码、BCD码）3、单片机嵌入式系统的概念、特点：单片机嵌入式系统是嵌入到对象体系中的专用计算机系统；其特点是面向特定应用、与各个行业的具体应用相结合、硬件和软件高效率、软件固化在存储器芯片或单片机本身和不具备自举开发能力。 4、单片机的几个重要指标：位数、存储器、I/O口、速度、工作电压、功耗和温度。5、单片微型计算机主要应用在哪些方面：有智能化产品、智能化仪表、智能化测控系统、智能化接口等方面第2章 MCS-51单片机硬件结构和原理1、MCS-51单片机内部包含哪些主要功能部件？它们的作用是什么？ 答：MCS-51单片机在一块芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定时/计数器、多功能I/O口和中断控制等基本功能部件。 单片机的核心部分是CPU，CPU是单片机的大脑和心脏。 程序存储器用于存放编好的程序或表格常数。数据存储器用于存放中间运算结果、数据暂存和缓冲、标志位等。 定时/计数器实质上是加法计数器，当它对具有固定时间间隔的内部机器周期进行计数时，它是定时器；当它对外部事件进行计数时，它是计数器。 I/O接口的主要功能包括：缓冲与锁存数据、地址译码、信息格式转换、传递状态（外设状态）和发布命令等。 中断控制可以解决CPU与外设之间速度匹配的问题，使单片机可以及时处理系统中许多随机的参数和信息，同时，它也提高了其处理故障与应变能力的能力。 2、MCS-51单片机的核心器件是什么？它由哪些部分组成？各部分的主要功能是什么？ 答：单片机的核心部分是CPU，可以说CPU是单片机的大脑和心脏。它由运算器、控制器和布尔（位）处理器组成。 运算器是用于对数据进行算术运算和逻辑操作的执行部件。 控制器是CPU的大脑中枢，它的功能是逐条对指令进行译码，并通过定时和控制电路在规定的时刻发出各种操作所需的内部和外部控制信号，协调各部分的工作，完成指令规定的操作。 3、MCS-51单片机的EA、ALE和PSEN端的功能是什么？ 答：ALEALE为地址锁存允许信号，在访问外部存储器时，ALE用来锁存P0送出的低8位地址信号。 PSEN外部程序存储器的读选通信号。 EA访问外部程序存储器控制信号。4、程序计数器（PC）有多少位？它的主要功能是什么？ 答：程序计数器有16位，它的功能和一般微型计算机的相同，用来存放下一条要执行的指令的地址。当按照PC所指的地址从存储器中取出一条指令后，PC会自动加l，即指向下一条指令。 5、简述MCS-51单片机片内RAM区地址空间的分配特点。 答：片内数据存储器分为工作寄存器区、位寻址区和数据缓冲器区等3个区域。 工作寄存器使用内部RAM中地址为00H1FH的32个单元，并分成4个工作寄存器组，每个组有8个工作寄存器，名称为R0R7。 对于内部RAM中地址为20H2FH的16个单元，CPU不仅具有字节寻址功能，而且还具有位寻址功能。这16个单元共128位，每一位都赋予1个位地址，位地址范围是00H7FH。 30H7FH是数据缓冲区，即用户RAM区，共80个单元。 6、MCS-51单片机如何实现工作寄存器组R0R7的选择？ 答：每个工作寄存器组都可被选为CPU的当前工作寄存器，用户可以通过改变程序状态字寄存器（PSW）中的RS1、RS0两位来任选一个寄存器组为当前工作寄存器。 7、单片机复位后，常用的特殊功能寄存器中的初始化状态是什么？ 答： 特殊功能寄存器 初始状态 ACC 00H PC 0000H PSW 00H SP 07H DPTR 0000H P0P3 0FFH 8、MCS-51单片机的21个特殊功能寄存器中，哪些具有位寻址能力？ （了解）答：MCS-51单片机中的程序状态字寄存器（PSW），B寄存器，累加器（ACC），端口P0P3，控制寄存器中用于中断控制的中断优先级控制寄存器（IP）和中断允许控制寄存器（IE），用于设置定时/计数器和串行口工作方式的定时/计数器控制寄存器（TCON）、串行口控制寄存器（SCON）具有位寻址能力。 9、程序状态字寄存器（PSW）的作用是什么？ 答：PSW寄存器是8位寄存器，用做程序运行状态的标志，字节地址为D0H。可以进行位寻址。 10、MCS-51单片机的P3口具有哪些功能？ （了解）答：P3口是双功能口，除了作为准双向通用I/O口使用外，每一根口线还具有第二种功能，P3口的各位如不设定为第二功能则自动处于第一功能。P3的第二功能涉及到串行口、外部中断、定时器，与特殊功能寄存器有关。 11、MCS-51单片机的片外总线是由哪些总线构成的？ 答：P0口的第二功能是在访问外部存储器时，分时提供低8位地址和8位双向数据总线，这时先用做地址总线再用做数据总线。 12、单片机时钟电路有何用途？起什么作用？ 答：单片机工作是在统一的时钟脉冲控制下一拍一拍地进行的，这个脉冲是单片机控制器中的时序电路发出的。单片机的时序就是CPU在执行指令时所需控制信号的时间顺序。为了保证各部件间的同步工作，单片机内部电路应在唯一的时钟信号下严格地按时序进行工作。MCS-51系列单片机内部有一个高增益反相放大器，用于构成振荡器，但要形成时钟脉冲，外部还需附加电路。 13、什么是时钟周期、状态周期、机器周期和指令周期？当单片机时钟频率为12MHz时，一个机器周期是多少？答：时钟周期也称为振荡周期，定义为时钟脉冲频率（fosc）的倒数，它是计算机中最基本的、最小的时间单位。 时钟周期经2分频后成为内部的时钟信号，用作单片机内部各功能部件按序协调工作的控制信号，称为状态周期，用S表示。 完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。 指令周期是执行一条指令所需要的时间，一般由若干个机器周期组成，指令不同，所需要的机器周期数也不同。 当单片机时钟频率为12MHz时，一个机器周期为1s。14、什么时候需要复位操作？答：复位是单片机的初始化操作。单片机系统在上电启动运行时，都需要先复位。 第3章 MCS-51单片机指令系统1、什么是寻址方式？MCS-51指令系统有哪些寻址方式？答：在指令系统中，操作数是一个重要的组成部分，它指定了参与运算的数据或数据所在的地址单元。如何找到参与运算的这个数据或数据所在的地址就称为寻址方式。 MCS-51指令系统的寻址方式主要有立即寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、基址加变址寻址、相对寻址和位寻址等七种。 2、访问内部RAM单元可以采用哪些寻址方式？访问外部RAM单元可以采用哪些寻址方式？访问特殊功能寄存器（SFR）可以采用哪些寻址方式？ 答：对特殊功能寄存器只能采用直接寻址方式，单片机内部RAM的高128个字节（80HFFH），只能采用寄存器间接寻址，外部扩展的数据存储器只能用MOVX指令访问，而内部RAM的低128个字节（00H7FH）既能用直接寻址，也能用间接寻址。 3、访问外部数据存储器和程序存储器可以用哪些指令来实现？举例说明。 答：访问外部数据存储器可以用以下指令实现： MOVX A, Ri ；(Ri)A，寄存器Ri指向的片外RAM地址中的内容送到累加器A中 MOVX Ri, A ；A(Ri)，累加器中内容送到寄存器Ri指向的片外RAM地址中 MOVX A, DPTR ；(DPTR)A，数据指针指向的片外RAM地址中的内容送到累加器A中 MOVX DPTR, A ；A(DPTR)，累加器中内容送到数据指针指向的片外RAM地址中 访问程序存储器可以用以下指令实现： MOVC A, A+DPTR ；(A+DPTR)A，表格地址单元中的内容送到累加器A中 MOVC A, A+PC ；PC+1PC，(A+PC)A，表格地址单元中的内容送到累加器A中 4、试用下列3种寻址方式编程，将立即数0FH送入内部RAM的30H单元中。 (1) 立即寻址方式；(2) 寄存器寻址方式；(3) 寄存器间接寻址方式 答：（1）立即寻址方式： MOV 30H, #0FH （2）寄存器寻址方式： MOV R5, #0FH MOV 30H, R5 （3）寄存器间接寻址方式：MOV R1, #0FH MOV 30H, R1 5、SJMP指令和AJMP指令都是字节转移指令，它们有什么区别？各自的转移范围是多少？能否用AJMP指令代替程序中的所有SJMP指令？为什么？ 答：AJMP和SJMP的区别有： (1) 跳转范围不同。 AJMP addr1 ；短跳转范围：2KB SJMP rel ；相对跳转范围：-128+127 (2) 指令长度不同。 (3) 指令构成不同。AJMP、LJMP后跟的是绝对地址，而SJMP后跟的是相对地址。 不能用AJMP指令代替程序中的SJMP指令，因为如果改变的话，程序跳转到的新PC值指向的地址会不同，导致程序出现错误。 6、加法和减法指令影响哪些标志位？怎么影响的？ 答：在带进位的加法运算中，会影响进位位Cy，最终要将A中的值和其后面的值以及进位位Cy中的值相加，最终结果存在A。 在带进位减法指令中，要将累加器A的内容与第二操作数及进位标志相减，结果送回到累加器A中。在执行减法过程中，如果位7（D7）有借位，则进位标志Cy置“1”，否则清“0”；如果位3（D3）有借位，则辅助进位标志AC置“1”，否则清“0”；如位6有借位而位7没有借位，或位7有借位而位6没有借位，则溢出标志OV置“1”，否则清“0”。若要进行不带借位的减法操作，则必须先将Cy清“0”。 7、写出实现下列要求的指令或程序片段。 (1) 将R0的内容传送到R1； (2) 内部RAM的20H单元内容传送到寄存器R1； (3) 内部RAM的20H单元的D7和D3位清零，其它位保持不变； (4) 外部RAM的1000H单元内容传送到内部RAM的60H单元中； (5) 外部RAM的1000H单元内容传送到寄存器R2； (6) 清除累加器高4位。 答：（1）MOV A, R0 MOV R1, A （2）MOV R1, 20H （3）MOV A, 20H ANL A, #77H （4）MOV DPTR, #1000H MOVX A, DPTR MOV 60H, A （5）MOV DPTR, #1000H MOVX A, DPTR MOV R2, A （6）ANL A, #0FH 8、试编写一段程序，将内部数据存储器30H、3lH单元内容传送到外部数据存储器1000H、1001H单元中。 答： MOV A, 30H MOV DPTR, #1000H MOV DPTR, A MOV A, 31H MOV DPTR, #1000H MOV DPTR, A 9、试编写一段程序，将外部数据存储器40H单元中的内容传送到0l00H单元中。 答： MOV DPTR, #0040H MOVX A, DPTR MOV DPTR, #0100H MOVX DPTR ,A 10、试编写段程序，将R3中的数乘4（用移位指令）。 答： MOV A, R3 MOV 23H, #02H L0: DJNZ 23H, L1 L1: RL A SJMP L0 11、试编写段程序，将P1口的高5位置位，低3位不变。 答： MOV A, P1 ORL A, #F8H MOV P1, A 12、熟悉常用指令第4章 MCS-51汇编语言程序设计1、MCS-51系列单片机汇编语言进行程序设计的步骤如何？ （了解）答：单片机汇编语言进行程序设计的步骤：(1)分析题意，明确要求；(2)确定算法；(3)画程序流程图，用图解来描述和说明解题步骤；(4)分配内存工作单元，确定程序与数据区的存放地址；(5)编写源程序；(6)程序优化；(7)上机调试、修改和最后确定源程序。 2、常用的程序结构有哪几种？特点如何？ 答：常用的程序结构有顺序、分支、循环、查表及子程序结构；特点是程序的结构清晰、易于读写和验证、可靠性高。 3、子程序调用时，参数的传递方法有哪几种？ 答：传递方法有传递数据、传送地址和通过堆栈传递参数。 4、编写程序，将片内30H39H单元中的内容送到以2000H为首的外部存储器。 答： ORG 0000H START: MOV R0, #30H MOV DPTR, #2000H MOV R1, #10 CLR A LOOP: MOV A, R0 MOVX DPTR, A DJNZ R1, LOOP END 5、简单问题的程序实现第6章 MCS-51单片机中断系统1、简述中断、中断源、中断嵌套及中断优先级的含义。 答：所谓中断是指计算机在执行某一程序的过程中，由于计算机系统内、外的某种原因而必须终止原程序的执行，转去完成相应的处理程序，待处理结束之后再返回继续执行被终止原程序的过程。 中断源指向CPU提出中断申请的设备，包括中断请求信号的产生及该信号怎样被CPU有效地识别，要求中断请求信号产生一次，只能被CPU接收处理一次，即不能一次中断申请被CPU多次响应。 中断嵌套是CPU正在执行低优先级中断的服务程序时，可被高优先级中断请求所中断，去执行高优先级中断服务程序，待高优先级中断处理完毕后，再返回低优先级中断的服务程序。 中断优先级指在实际应用系统中往往有多个中断源，且中断申请是随机的，有时还可能会有多个中断源同时提出中断申请，但CPU一次只能响应一个中断源发出的中断请求，CPU响应哪个中断请求，就需要用软件或硬件安排一个优先顺序，即中断优先级排队。 2、MCS-51单片机提供了几个中断源？有几级中断优先级别？各中断标志是如何产生的又如何清除这些中断标志？各中断源所对应的中断矢量地址是多少？ 答：MCS-51单片机提供了5个中断源，有2级中断优先级别。中断标志由特殊功能寄存器TCON和SCON的相应位锁存。（见书中图6-4、6-6） 中断标志的撤消分为： 1）定时/计数器中断请求的撤消 中断请求被响应后，硬件会自动清TF0或TF1。 2）外部中断请求的撤消 （1）跳沿方式外部中断请求的撤消是自动撤消的。 （2）电平方式外部中断请求的撤消，除了标志位清“0”之外，还需在中断响应后把中断请求信号引脚从低电平强制改变为高电平。（见书中图例6-1） 3）串行口中断请求的撤消 响应串行口的中断后，CPU无法知道是接收中断还是发送中断，还需测试这两个中断标志位的状态，以判定是接收操作还是发送操作，然后才能清除。所以串行口中断请求的撤消只能使用软件的方法。 CLR TI ;清TI标志位 CLR RI ;清RI标志位 各中断源对应的中断矢量地址分别为： 中断源 中断矢量 外部中断0 0003H 定时器T0中断 000BH 外部中断1 0013H 定时器T1中断 001BH 串行口中断 0023H 3、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？（了解）答：采用中断电平触发方式时，中断请求标志IT0=0，CPU在每个机器周期的S5P2期间采样，一旦在P3.2（INT0）引脚上检测到低电平，则有中断申请，使IE0置位（置1），向CPU申请中断。在电平触发方式中，在中断响应后中断标志位IE0的清0由硬件自动完成，但由于CPU对P3.2（INT0）引脚没有控制作用，使中断请求信号的低电平可能继续存在，在以后的机器周期采样时又会把已清0的IE0标志位重新置1，所以，在中断响应后必须采用其它方法撤消该引脚上的低电平，来撤除外部中断请求信号，否则有可能再次中断造成出错。 采用边沿触发方式时，IT0=1，CPU在每个机器的S5P2期间采样，当检测到前一周期为高电平，后一周期为低电平时，使标志IE0置1，向CPU申请中断，此标志位一直保持到CPU响应中断后，才由硬件自动清除。在边沿触发方式中，为保证CPU在两个机器周期内检测到由高到低的负跳变，高电平与低电平的持续时间不得少于一个机器周期的时间。 4、试分析以下几种中断优先级的排列顺序（级别由高到低）是否可能？若可能，则应如何设置中断源的中断级别？否则，请简述不可能的理由。 (1) 定时器T0中断，定时T1中断，外中断1NT0，外中断INT1，串行口中断； (2) 串行口中断，外中断1NT0，定时器T0中断，外中断INT1，定时器T1中断； (3) 外中断INT0、定时器T1中断，外中断INT1，定时器T0中断，串行口中断。 答：（1）可以，将定时器T0中断，定时T1设置为高优先级中断，将外中断1NT0，外中断INT1，串行口中断 （2）可以，将串行口中断设置为高优先级中断，将外中断1NT0，定时器T0中断，外中断INT1，定时器T1中断设置为低优先级中断； （3）不行，因为MCS-51单片机有2级中断优先级别，同级中断还存在按次序决定的第二优先级结构，由高到低依次为外中断1NT0、定时器T0中断、外中断INT1、定时器T1中断、串行口中断。 5、MCS-51中断响应时间是否固定？为什么？ （了解）答：MCS-51中断响应时间不固定。 对一个单一中断系统，MCS-51单片机对外部中断请求的响应时间在38个机器周期。外部中断的最短的响应时间为3个机器周期，其中中断请求标志位查询占1个机器周期，而这个机器周期恰好又是处于指令的最后一个机器周期，该指令结束后中断即被响应，CPU接着执行子程序调用指令LCALL转到相应的中断服务程序入口，需2个机器周期，所以，外部中断响应最短时间为3个机器周期。 外部中断响应的最长时间为8个机器周期：发生在CPU进行中断标志查询时，刚好是开始执行RETI或是访问IE或IP的指令，则需把当前指令执行完再继续执行一条指令后，才能响应中断，最长需2个机器周期。接着再执行一条指令，按最长指令（乘法指令MUL和除法指令DIV）来算，也只有4个机器周期。加上硬件子程序调用指令LCALL的执行，需要2个机器周期。所以，外部中断响应最长时间为8个机器周期。 对于多级中断系统，响应时间无法计算。 6、MCS-51 中若要扩充6个中断源，可采用哪些方法？如何确定它们的优先级？ 答：可采用硬件申请与软件查询的方法，把多个中断源通过硬件“线或”或者经或非门，引入外部中断源的输入端INT0、INT1，同时又连到某I/O口，这样，每个中断源都可能引起中断，但在中断服务程序中通过软件查询，就能确定哪一个是正在申请的中断源，其查询的次序则由中断优先级决定，这样就可实现多个外部中断源的扩展。7、试叙述中断的作用和中断的全过程。 答：中断可用于单片机测控系统、CPU与外部设备交换信息中。中断的全过程包括中断请求、中断允许、中断响应过程和中断请求撤消。 8、当正在执行某一中断源的中断服务程序时，如果有新的中断请求出现，试问在什么情况下可响应新的中断请求？在什么情况下不能响应新的中断请求？ 答：一个正在执行的低优先级中断程序能被高优先级的中断源所中断，但不能被另一个低优先级的中断源所中断。若CPU正在执行高优先级的中断，则不能被任何中断源所中断。 第7章 MCS-51单片机定时计数器和串行接口1、定时/计数器有哪些专用寄存器，它们有几种工作模式？如何设置？ 答：有定时控制寄存器（TCON）和工作方式寄存器（TMOD），具有四种工作方式：方式0、方式1、方式2和方式3，四种方式由工作方式寄存器（TMOD）的M1和M0两位决定。 2、如果采用晶振的频率为3MHz，定时/计数器工作方式0、1、2下，其最大的定时时间为多少？ 答：内部定时脉冲周期=机器周期=12/3Mhz=4us 工作方式0：Tmax=8192*4us=32.768ms 工作方式1：Tmax=65536*4us=262.144ms 工作方式2：Tmax=256*4us=1.024ms 3、定时/计数器用作定时器时，其计数脉冲由谁提供？定时时间与哪些因素有关 答：其计数脉冲由单片机振荡脉冲12分频输出的机器周期脉冲提供，定时时间与工作方式、晶振频率和预置数等因素有关。 4、定时/计数器用作计数器时，对外界计数频率有何限制？ 答：外部输入的计数脉冲的最高频率为振荡器频率的1/24。 5、采用定时/计数器T0对外部脉冲进行计数，每计数100个脉冲后，T0转为定时工作方式。定时1ms后，又转为计数方式，如此循环不止。假定MCS-51单片机的晶体振荡器频率为6MHz，请使用方式1实现，要求编写出程序。 答： ORG 0000H START: CLR TR0 MOV TMOD, #05H MOV TH0, #0FFH MOV TL0, #9CH ;计数器初始化 S0: JBC TF0, NEXT SJMP S0 NEXT: CLR TR0 MOV TMOD, #01H MOV TH0, #0F8H MOV TL0, #30H ;定时器初始化 SETB TR0 S1: JBC TF0, START SJMP S1 END 6、定时/计数器的工作方式2有什么特点？适用于哪些应用场合？ 答：工作方式2具有初值自动重新加载和循环工作的特点，适用于产生固定脉宽的脉冲信号，和作为串行口波特率发生器使用。 7、 编写程序，要求使用T0，采用方式2定时，在P1.0输出周期为400s，占空比为10:1的矩形脉冲。 答：本题采用晶体振荡器频率为12MHz，使用定时器配合计数器，设计成一个40s定时将P1.0置0和一个400s定时将P1.0置1。 ORG 0000H ;中断入口地址 AJMP START ORG 000BH ;定时器0的中断向量地址 AJMP TIME0 ORG 0030H START: MOV SP, #5FH MOV 30H, #00H ;软件计数器清零 MOV TMOD, #02H ;T0工作在方式1 MOV TH0, #216 MOV TL0, #216 SETB EA SETB ET0 SETB TR0 ;任意程序段 TIME0: PUSH ACC ;中断处理子程序 PUSH PSW CLR P1.0 INC 30H MOV A, 30H CJNE A, #10, T0_4 SETB P1.0 MOV 30H, #00H T0_4: POP PSW POP ACC RETI END 8、一个定时器的定时时间有限，如何实现两个定时器的串行定时，来实现较长时间的定时？ 答：方法一：让一个定时器先定时，溢出后，再启动另一个定时器定时； 方法二：在第一个中断处理子程序中加入计数器，计数器满后，就去启动另一个定时器定时，把要处理的事件放第二个中断处理子程序中。 9、利用定时/计数器T0产生定时时钟，由P1口控制8个指示灯。编一个程序，使8个指示灯依次一个一个闪动，闪动频率为20次/秒（8个灯依次亮一遍为一个周期）。 答：本题采用晶体振荡器频率为12MHz，每个灯的闪烁周期是：50ms，采用工作方式1。 ORG 0000H AJMP START ORG 000BH AJMP TIME0 ORG 0030H START: MOV SP, #5FH MOV R7, #0FEH MOV TMOD, #01H ;T0在工作方式1 MOV TH0, #3CH MOV TL0, #0B0H SETB EA SETB ET0 SETB TR0 S0: AJMP S0 ;此处放任意程序段 TIME0: PUSH ACC PUSH PSW MOV P1, R7 MOV A, R7 RL A MOV R7, A MOV TH0, #3CH MOV TL0, #0B0H POP PSW POP ACC RETI END 10、定时/计数器测量某正单脉冲的宽度，采用何种方式可得到最大量程？若时钟频率为6MHz，求允许测量的最大脉冲宽度是多少？ 答：采用定时器工作方式1可得到最大量程，最大脉冲宽度：65536*12/6M=131.072ms 11、编写一段程序，功能要求为：当P1.0引脚的电平正跳变时，对P1.1的输入脉冲进行计数；当P1.2引脚的电平负跳变时，停止计数，并将计数值写入R0、R1（高位存R1，低位存R0）。 答：将P1.1的输入脉冲接入T0，即使用T0计数器完成对P1.1口的脉冲计数。R2中记T0计满数的次数。 程序代码如下： ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP IT0 MAIN: JNB P1.0, MAIN MOV TMOD, #05H ；定时/计数器T0为计数方式1 SETB TR0 ；启动T0，开始计数 SETB ET0 ；允许T0中断 SETB EA ；CPU开中断 WAIT: JB P1.2, WAIT CLR EA CLR TR0 MOV R1, TH0 MOV R0, TL0 AJMP $ IT0: INC R2 RETI 12、简述特殊功能寄存器SCON，TCON，TMOD功能。 答：SCON是串行口控制寄存器，主要用于控制、监视串行口的工作状态；TCON是定时控制寄存器，主要用于控制定时/计数器的启动和停止、计数溢出标志和管理外部中断；TMOD是工作方式控制寄存器，主要用于设定定时/计数器的的工作方式和选定定时还是计数以及门控INT0非信号。 13、串行数据传送的主要优点和用途是什么？ 答：相对于并行通信，串行数据传送节省通信线路，传输距离远，工程实现上造价低；其用途是双机通信、多机通信和计算机互联网等。 14、简述串行口接收和发送数据的过程。 答：MCS-51单片机内部有一个全双工的异步串行通信口，即串行接收和发送缓冲器（SBUF），这两个在物理上独立的接收发送器，既可以接收数据，也可以发送数据，串行口发送的过程是：先从累加器A中读入8位数据到SBUF，随后在串行口有硬件自动加入起始位和停止位，构成一个完整的帧格式，然后在移位脉冲的控制下，由TXD端串行输出，一个字符帧发送完后，使TXD输出线维持在1状态下，并将SCON寄存器的TI置1，通知CPU可以发送下一个字符帧。串行口接收的过程是：SCON的REN位应处于允许接收状态（REN=1），在此前提下，串行口采样RXD端，当采样到从1向0的状态跳变时，就认定是接收到起始位，随后在移位脉冲的控制下，把通过位采样脉冲接收到的数据位移入接收寄存器中，直到停止位到来之后把停止位送入RB8中，并置位中断标志位RI，通知CPU从SBUF取走接收到的一个字符。 15、帧格式为1个起始位，8个数据位和1个停止位的异步串行通信方式是方式几？。 答：是异步串行通信方式1。 16、简述串行口通信的第9数据位的功能。 答：在工作方式2和3下，才有第9数据位，既可作为奇偶校验位使用，也可作为控制位使用。 17、通过串行口发送或接收数据时，在程序中应使用下列哪类指令？ (1) MOVC指令 (2) MOVX指令 (3) MOV指令 (4) XCHD指令 答：MOV指令。 第8章 MCS-51单片机系统基本扩展技术1、画图说明单片机系统总线扩展方法。 答：单片机系统扩展总线原理如下图所示，扩展后由P0口经锁存器形成低8位地址，P2口形成高8位地址，共同形成16位地址总线；P0口形成8位数据线，/WR、/RD及/PSEN形成控制总线。 2、单片机应用系统中为什么要进行系统扩展？ 答：8031、8032等单片机不提供用户程序存储器，必须进行程序存储器的扩展，以存放控制程序、数据表格等；8751等单片机虽然向用户提供EPROM程序存储器，但程序存储器空间容量不大，程序存储空间不足时，还必须扩展外部程序存储器。 MCS-51系列单片机内部通常有128B至256B的片内数据存储器，用于一般的控制及运算是足够的，但若用于数据存储，其容量是不足的，在这种情况下，必须扩展数据存储器。 MCS-51系列单片机对外提供32条I/O口线，但其P0口作为地址/数据复用口，P2口用于提供高8位地址，而其P3口具有第二功能，若扩展了程序存储器或数据存储器，单片机的I/O口往往也不够用，有时必须进行I/O口的扩展。 应用系统中有时还涉及到数据的输入、输出、人机交互信息等接口问题，必须进行有关接口电路扩展。 3、说明程序存储器扩展的一般原理。 答：程序程序存储器扩展原理如下图所示，从图中可以看出，程序存储器扩展实际上是将程序存储器挂在单片机扩展的系统总线上，需要注意的是，单片机的/PSEN引脚连接至程序存储器的/OE端，保证/PSEN有效时能读出程序存储器中数据（含取指令），而程序存储器的/CS端直接接地，即始终有效，保证始终可以取指令。 8-4 根据图8.15，说明数据存储器扩展的一般原理。 答：数据存储器扩展原理如下图所示，从图中可以看出，数据存储器扩展实际上是将数据存储器挂在单片机扩展的系统总线上，单片机的/WR、/RD引脚连接至数据存储器的/WR及/RD端，数据存储器的片选信号由不用的高8位地址信号（经译码）形成。需要注意的是，设备占用外部数据存储器地址空间，因而要合理分配物理存储器与外部设备地址。 5、EPROM器件与EEPROM器件的主要区别是什么？说明它们的主要应用场合。 答：主要区别： （1）EPROM编程时需外加较高编程电压，EEPROM则不必外加该电压； （2）EPROM不能在线写入，而EEPROM可以在线写入。 主要应用场合： （1）在不需要写入的场合，EPROM、EEPROM可以相互代替； （2）需要在线写入时使用EEPROM，不需要在线写入时尽可能使用EPROM； （3）在线写入时注意EEPROM写入速度及寿命限制。 6、说明单片机应用系统中LED显示器的两种显示方式？ 答：常用LED显示方式有两种，即动态显示方式和静态显示方式。动态显示方式是指将待显示数据分时送到各显示位并保持一定时间，任何时刻只能有一位显示器通电，其它显示位靠余辉维持发光，因而动态显示方式需不断进行刷新。静态显示方式是指将待显示数据分别送到显示器的各位，各显示位同时通电，因单片机的数据端口不能一直被占用，因而要求显示器与单片机数据端口之间有具有数据锁存功能的单元电路，即每一位LED输入端加一个锁存器（或使用有数据锁存功能的IO端口），因而硬件电路比动态显示方式复杂，但不需要刷新，可以节省CPU时间，显示数据可以一直维持到下一次更新。 7、说明LCD显示器件的工作原理？ 答：LCD是一种被动式的显示器，由于功耗低、抗干扰能力强，在低功耗单片机系统中得到广泛应用。LCD本身不发光，通过调节光的亮度进行显示。LCD工作过程如下： 在玻璃电极上加上电压之后，在电场的作用下，液晶的扭曲结构消失，其旋光作用也消失，偏振光便可以直接通过。去掉电场之后，液晶分子又恢复其扭曲结构，把这样的液晶置于两个偏振片之间，改变偏振片的相对位置（正交或平行），就可以得到白底黑字或黑底白字的显示形式。 8、说明行列式键盘扫描原理？ 答：行列键盘是设置两组互不连接的行线和列线，在行线与列线的交叉处设置一个按键开关，无按键时，行线与列线不连接，有按键时，行线与列线接通。3*3行列式键盘结构如下图所示。 图中列线通过电阻接+5V电源，当键盘上没有键闭合时，所有的行线和列线断开，列线Y0 - Y2都呈高电平。当键盘上某一健闭合时，则该键所对应的列线与行线短路。 以4号键为例，当4号按键闭合时，行线X1和列线Y1短路，此时Y1的电平由行线X1的电平决定。如果把列线接到微机的输入口，行线接到微机的输出口，则在程序的控制下，使行线X0为低电平，X1、X2都为高电平，则为低电平的列线与X0的交叉处的健处于闭合状态；否则X0这一行上没有键处于闭合状态，依此类推，最后使 行线X2为低电平，其余的行线为高电平，检查X2这一行上是否有健闭合。这种逐行逐列地检查键盘状态的过程称为对键盘的一次扫描。CPU对键盘的扫描可以采用程序控制的随机方式，CPU空闲时扫描键盘，也可以采取定时控制方式，每隔一定的时间，CPU对键盘进行一次扫描。还可以采用中断方式，每当键盘上有健闭合时，向CPU请求中断，CPU响应键盘输入中断，对键盘扫描，以识别哪一个键处于闭合状态，并对键输入信息作出相应的处理。CPU对键盘上闭合健健号的确定，可以根据行线和列线的状态计算求得，也可查表求得。 9、以8031单片机为核心的单片机应用系统中要扩展32KB数据存储器（由SRAM构成），并要求具有24条独立IO口线。 （1）选择存储器件及并行IO接口器件； （2）画出原理电路图，说明单片机IO口资源使用情况； （3）列出各器件地址； （4）编程，将扩展RAM中1000H-10FFH单元内容移至1100H开始的256个单元中。 答：（1）选择6264作为外扩数据存储器，32/8=4（片），选择8255A扩展并行接口，24/24=1（片）；74LS138作为译码器。 （2）单片机的P0、P2口用于形成地址/数据总线，对于存储器，每芯片8KB存储空间使用13条地址线，P2.7-P2.5经3-8译码器译码产生8255A及各存储器芯片的片选信号。原理如下图所示。 （3）器件地址 1#6264：0000H-1FFFH； 2#6264：2000H-3FFFH； 3#6264：4000H-5FFFH； 4#6264：6000H-7FFFH； 8255A：8000H-8003H。 （4）程序清单如下： EX8_9: MOV DPTR, #1000H ;DPTR指向源首地址 MOV R2, #0 ;数据块长度 LOOP: MOVX A, DPTR ;取源数据 INC DPH ;DPTR指向目的地址 MOVX DPTR, A ;数据传至目的地址 DEC DPH ;恢复DPTR INC DPTR ;DPTR指向下一数据 DJNZ R2, LOOP ;长度控制 RET 10、以8031为核心的单片机应用系统中扩展程序存储器至16KB。 （1）选择存储器件； （2）画出原理电路； （3）说明各器件占用存储空间。 答：（1）选用EPROM存储器作为程序存储器，可选用1片27128或2片2764，本题选两片2764作为程序存储器。 （2）原理电路如下图所示。 （3）由于8031单片机