单片机原理及应用 简答题的考试要点
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51单片机有2个16位的定时/计数器T0和T1，其中T0由2个8位的寄存器TH0和TL0组成，字节地址是8CH和8AH；T1由2个8位的寄存器TH1和TL1组成，字节地址是8DH和8BH。
（20）定时/计数器溢出得到中断响应后，TF0或TF1标志需要采用什么办法予以撤销
定时/计数器的中断请求被响应后，系统可自动使TF0和TF1硬件清0，从而撤销定时/计数器的中断请求。
（12）80C51中哪个并行I/O口存在漏极开路问题？此时没有外接上拉电阻会有何问题？
P33\34 P0口
P0口工作在通用I/O口方式时，上拉场效应管V2将处于截止状态，由此会产生漏极开路现象，此时若没有外接上拉电阻会造成P0口引脚的电平状态不确定。
（13）简述利用Proteus进行汇编程序的仿真开发过程。
若来自sbuf发送单元的一帧数据经过输出门发送完毕后也可使中断请求标志位ti硬件置1ri或ti表示有tx或rx中断请求发生18怎样理解51单片机的定时器和计数器的实质都是计数器差别仅在于脉冲信号的来源不同其主要原因是定时器中用于计数累加的脉冲来自系统的时钟分频脉冲由于其脉冲的周期是固定的故计数结果也可用作定时
（29）简述单片机应用系统的开发过程，着重指出各阶段应实现的目标。
项目开发过程是从任务提出到系统选型、确定、研制直至投入运行的过程，至少包括以下5个环节内容：1、总体论证是对项目进行可行性分析，对技术指标进行调查研究，对项目的先进性、可靠性、可维护性、以及性价比进行的综合评估，可为项目拍板提供决策依据。2、总体设计是在项目功能和技术指标确定之后进行的工作，主要包括系统功能（任务）的分配、软硬件任务及相互关系、单片机系统的选型以及调试方案及手段等。总体设计完成后，项目应该已有明确的可实施方案。3、硬件开发包括电路原理图设计，电路仿真测试，元器件配置、印刷电路板制备以及元器件的焊接装配，此阶段的目标是完成样机的硬件系统研制。4、软件开发工作包括结构设计（流程图设计）、模块化编程、仿真调试、程序固化。这一过程结束后应该能得到完整的工程样机。5、样机综合测试包括，利用模拟环境或真实工况考核工程样机运行的可靠性和极限寿命，编纂技术和使用说明书，为产品定型和批量生产做好准备。
（21）串行通信与并行通信有何不同？它们各有什么特点？
一条信息的各位数据被同时传送的通信方式称为并行通信。并行通信的特点是：各数据位同时传送，传送速度快、效率高，但有多少数据位就需多少根数据线，因此传送成本高，且只适用于近距离（相距数米）的通信。一条信息的各位数据被逐位按顺序传送的通信方式称为串行通信。串行通信的特点是：数据位传送，传按位顺序进行，最少只需一根传输线即可完成，成本低但送速度慢。串行通信的距离可以从几米到几千米。
简答题
（1）51单片机内部结构由哪些基本部件组成？各有什么功能？
1、cpu主芯片（内部通过总线连接扩展的设备）
2、时钟电路（为单片机提供震荡脉冲）
3、电源电路（为单片机提供电源）
4、内部数据存储器RAM（包括通用数据寄存器和专用寄存器SFR，主要是数据存储区。）
5、程序存储器ROM（主要是存储程序，51系列有4K内部程序ROM，可以外扩64K。）
（27）简述利用T型电阻网络进行D/A转换的工作原理，DAC0832的转换结果与哪些物理量有关？提示
电流形式的D/A转换的基本原理是利用T型电阻网络使二进制数的每1位，产生一个正比于其权值大小的支路电流，而支路电流的总和即为D/A转换结果。由于T型电阻网络无论从哪个R-2R节点看，等效电阻都是R。因此，当参考电压VREF和电阻R一定时，总电流正比于待转换的数字量B。DAC0832是基于T型电阻网络的D/A转换器，其转换结果与上述VREF、B和R有关。
（28）单片机典型应用系统包括哪些组成部分？各部分的功能是什么？
基本组成及其功能如下：单片机最小系统由单片机芯片和必要的振荡电路与复位电路构成。它只能完成单片机的一些基本操作和控制；前向通道是应用系统的输入通道，通常与现场采集对象相连；后向通道是应用系统的输出通道，由模拟电路、数字电路和开关电路等组成，有电流、电压、开关量和数字量等输出形式；人机交互通道是用户为了对应用系统进行干预以及了解系统运行状态所设置的通道。由键盘、显示器和打印机等接口组成；计算机相互通道可解决计算机系统之间的相互通信问题，也是测控系统不可缺少的组成部分。
（5）计算机存储器地址空间有哪几种结构形式？51单片机属于哪种结构形式？
P23
普林斯顿结构是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构，即ROM和RAM位于同一存储空间的不同物理位置处。哈佛结构是一种将程序指令存储器和数据存储器分开设置的存储器结构，即ROM和RAM位于不同的存储空间。51系列单片机属于这种结构。
6、并行端口4*8位（P0，P1，P2，P3主要是数据交换接口。）
7、串行口（TXD，RXD用于串口通信。）
8、中断系统（外中断0，定时计数T0，外中断1，定时计数T1，串口中断。）
9、定时/计数器（16位用于外部的计数和定时功能。）
（2）单片机的程序状态字寄存器PSW中各位的定义分别是什么？
PSW各位的定义如下：p(奇偶标志位)
（24）何为总线？与非总线方式相比总线方式有什么优点？
把具有共性的连接归并成一组公共连线，就形成了总线。
与非总线方式相比总线方式有简化编程，节省I/O口线，减少连接线，简化组成结构，便于外设扩展等优点
（25）51单片机的外部总线引脚是如何定义的？怎样实现P0口的地址/数据复用功能？
P0口,作为外部总线的数据总线 和 外部地址总线的低8位,是分时复用的.
（22）何为异步串行通信？一帧数据串由哪些格式位组成？
异步串行通信是指通信双方以一个字符（包括特定附加位）作为数据传输单位且发送方传送字符的间隔时间不一定，具有不规则数据段传送特性的串行数据传输。
（23）在中断允许的前提下，一帧异步串行数据被发送或接收完成后，哪几个位寄存器将由硬件自动置1？提示
发送或接收完成后，串行发送中断请求标志位TI和串行接收中断请求标志位RI都可由硬件自动置1。
CY（PSW7）进位标志，AC（PSW6）辅助进位标志，F0（PSW5）用户标志位，RS1、RS0（PSW4、PSW3）工作寄存器组指针，OV（PSW2）溢出标志，F1（PSW1）用户标志位。
（3）51单片机引脚按功能可分为哪几类？各类中包含的引脚名称是什么？
单片机的40个引脚大致可分为4类：电源、时钟、控制和I/O引脚。
（15）中断、中断源、中断优先级和中断嵌套的概念。
中断：在突发事件到来时先中止当前正在进行的工作，转而去处理突发事件。待处理完成后，再返回到原先被中止的工作处继续进行随后的工作。
中断源指向中断管理系统能够处理的突发事件。
中断嵌套是在中断服务过程中执行更高级别的中断服务称。
中断优先级指在实际应用系统中在有多个中断源，为使系统能及时响应并处理发生的所有中断，系统根据引起中断事件的重要性和紧迫程度，硬件将中断源分为若干个级别，称作中断优先级。
P2口,作为外部总线的地址总线的高8位P3口加四条控制引脚作控制总线
工作时先将P0口输出的低8位地址信息锁存到接口芯片中，然后再与随后输出的8位数据一起传送给外设，从实现P0口地址总线和数据总线的复用功能。
（26）简述逐次逼近式模数转换的工作原理，ADC0809的转换精度与哪些因素有关？
转换原理：当模拟量输入信号（VX）送入比较器后，控制逻辑使内置的DA转换器输出模拟电压VN。根据VN与VX的比较结果逐位修改N位寄存器中的值直至确定出最低位为止。当控制逻辑发出转换结束信号后，N位寄存器的值就是A/D转换后的数字量结果。根据上述原理，ADC0809的转换精度应该与内置的DA转换器精度和电压比较器精度有关。
静态显示采用CPU单独控制显示的做法，即将被显示字符的段码值送入相应I/O口的锁存器中就能使数码管恒定显示，每位显示字符的段码值只需CPU输出一次即可。优点是电路简单，数码管显示亮度稳定。但该方法占用I/O口资源较多。动态显示接口是将n个七段数码管的相同段码引脚并联起来接在一位I/O口线上，每个数码管的位码引脚则分别由一位I/O口线控制。动态显示接口的特点是占用I/O口资源较少，但占用CPU机时较多。
16个字节单元，共包含128位，这16个字节单元既可以进行字节寻址，又可以实现位寻址。主要用于位寻址。
（3）通用的AM区（30H——7FH）
用于设置堆栈、存储数据
（9）什么是复位？单片机复位方式有哪几种？复位条件是什么？
单片机在开机和死机时需要复位，以便使各功能部件处于一个确定的初始状态开始工作。复位可以由两种方式产生，即上电复位方式和按键复位方式。复位的条件是，在RST引脚端出现满足复位时间要求的高电平状态，该时间等于系统时钟振荡周期建立时间再加2个机器周期时间（一般不小于10ms）
电路原理图设计——汇编程序设计——汇编程序编译——仿真运行调试
（14）七段LED数码管的工作原理是什么？简述数码管静态显示与动态显示的特点及实现方法
7段数码管一般由8个发光二极管组成，其中由7个细长的发光二极管组成 数字显示，另外一个圆形的发光二极管显示小数点。 当发光二极管导通时，相应的一个点或一个笔画发光。控制相应的二极管导通，就能显示出各种字符
（18）怎样理解51单片机的定时器和计数器的实质都是计数器，差别仅在于脉冲信号的来源不同
其主要原因是，定时器中用于计数累加的脉冲来自系统的时钟分频脉冲，由于其脉冲的周期是固定的，故计数结果也可用作定时；而计数器中用于计数累加的脉冲是来自引脚上的外部脉冲，因脉冲周期不确定故不能用于定时。
（19）80C51内部有几个定时/计数器？结构组成中的TH0、TL0、TH1和TL1与定时/计数器是什么关系？字节地址是什么？ p114
（16）简述51单片机各种中断源的中断请求原理
/INT0和/INT1：若该引脚处为低电平信号，则经过非门转换后可使中断请求标志位IE0或IE1硬件置1。若该引脚处为负跳变脉冲信号，则经过施密特触发器转换后也可使IE0或IE1硬件置1。IE0或IE1置1表示有/INT0或/INT1中断请求发生； T0和T1：当T0或T1中累加注入的脉冲信号被充满溢出后，可使中断请求标志位TF0或TF1硬件置1。TF0或TF1置1表示有T0或T1中断请求发生； TX和RX：若来自引脚RXD的一帧数据被送入SBUF接收单元后，可使中断请求标志位RI硬件置1。若来自SBUF发送单元的一帧数据经过输出门发送完毕后，也可使中断请求标志位TI硬件置1。RI或TI置1表示有TX或RX中断请求发生
⒈ 电源: ⑴ VCC - 芯片电源，接+5V；⑵ VSS - 接地端；
⒉ 时钟:XTAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。
⒊ 控制线:控制线共有4根，
⑴ ALE/PROG:⑵ PSEN:外ROM⑶ RST/VPD:⑷ EA/Vpp:。
⒋ I/O线80C51共有4个8位并行I/O端口：P0、P1、P2、P3口，共32个引脚。
（8）80C51片内低128B RAM区按功能可分为哪几个组成部分？各部分的主要特点是什么？提示
（1）工作寄存器组（00H——1FH）
这是一个用寄存器直接寻址的区域，内部数据RAM区的0—31，共32个单元。它是4个通用工作寄存器组，每个组包含8个8位寄存器，编号为R0——R7。
（2）可位寻址RAM区（20H——2FH）
（20）定时/计数器溢出得到中断响应后，TF0或TF1标志需要采用什么办法予以撤销
定时/计数器的中断请求被响应后，系统可自动使TF0和TF1硬件清0，从而撤销定时/计数器的中断请求。
（12）80C51中哪个并行I/O口存在漏极开路问题？此时没有外接上拉电阻会有何问题？
P33\34 P0口
P0口工作在通用I/O口方式时，上拉场效应管V2将处于截止状态，由此会产生漏极开路现象，此时若没有外接上拉电阻会造成P0口引脚的电平状态不确定。
（13）简述利用Proteus进行汇编程序的仿真开发过程。
若来自sbuf发送单元的一帧数据经过输出门发送完毕后也可使中断请求标志位ti硬件置1ri或ti表示有tx或rx中断请求发生18怎样理解51单片机的定时器和计数器的实质都是计数器差别仅在于脉冲信号的来源不同其主要原因是定时器中用于计数累加的脉冲来自系统的时钟分频脉冲由于其脉冲的周期是固定的故计数结果也可用作定时
（29）简述单片机应用系统的开发过程，着重指出各阶段应实现的目标。
项目开发过程是从任务提出到系统选型、确定、研制直至投入运行的过程，至少包括以下5个环节内容：1、总体论证是对项目进行可行性分析，对技术指标进行调查研究，对项目的先进性、可靠性、可维护性、以及性价比进行的综合评估，可为项目拍板提供决策依据。2、总体设计是在项目功能和技术指标确定之后进行的工作，主要包括系统功能（任务）的分配、软硬件任务及相互关系、单片机系统的选型以及调试方案及手段等。总体设计完成后，项目应该已有明确的可实施方案。3、硬件开发包括电路原理图设计，电路仿真测试，元器件配置、印刷电路板制备以及元器件的焊接装配，此阶段的目标是完成样机的硬件系统研制。4、软件开发工作包括结构设计（流程图设计）、模块化编程、仿真调试、程序固化。这一过程结束后应该能得到完整的工程样机。5、样机综合测试包括，利用模拟环境或真实工况考核工程样机运行的可靠性和极限寿命，编纂技术和使用说明书，为产品定型和批量生产做好准备。
（21）串行通信与并行通信有何不同？它们各有什么特点？
一条信息的各位数据被同时传送的通信方式称为并行通信。并行通信的特点是：各数据位同时传送，传送速度快、效率高，但有多少数据位就需多少根数据线，因此传送成本高，且只适用于近距离（相距数米）的通信。一条信息的各位数据被逐位按顺序传送的通信方式称为串行通信。串行通信的特点是：数据位传送，传按位顺序进行，最少只需一根传输线即可完成，成本低但送速度慢。串行通信的距离可以从几米到几千米。
简答题
（1）51单片机内部结构由哪些基本部件组成？各有什么功能？
1、cpu主芯片（内部通过总线连接扩展的设备）
2、时钟电路（为单片机提供震荡脉冲）
3、电源电路（为单片机提供电源）
4、内部数据存储器RAM（包括通用数据寄存器和专用寄存器SFR，主要是数据存储区。）
5、程序存储器ROM（主要是存储程序，51系列有4K内部程序ROM，可以外扩64K。）
（27）简述利用T型电阻网络进行D/A转换的工作原理，DAC0832的转换结果与哪些物理量有关？提示
电流形式的D/A转换的基本原理是利用T型电阻网络使二进制数的每1位，产生一个正比于其权值大小的支路电流，而支路电流的总和即为D/A转换结果。由于T型电阻网络无论从哪个R-2R节点看，等效电阻都是R。因此，当参考电压VREF和电阻R一定时，总电流正比于待转换的数字量B。DAC0832是基于T型电阻网络的D/A转换器，其转换结果与上述VREF、B和R有关。
（28）单片机典型应用系统包括哪些组成部分？各部分的功能是什么？
基本组成及其功能如下：单片机最小系统由单片机芯片和必要的振荡电路与复位电路构成。它只能完成单片机的一些基本操作和控制；前向通道是应用系统的输入通道，通常与现场采集对象相连；后向通道是应用系统的输出通道，由模拟电路、数字电路和开关电路等组成，有电流、电压、开关量和数字量等输出形式；人机交互通道是用户为了对应用系统进行干预以及了解系统运行状态所设置的通道。由键盘、显示器和打印机等接口组成；计算机相互通道可解决计算机系统之间的相互通信问题，也是测控系统不可缺少的组成部分。
（5）计算机存储器地址空间有哪几种结构形式？51单片机属于哪种结构形式？
P23
普林斯顿结构是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构，即ROM和RAM位于同一存储空间的不同物理位置处。哈佛结构是一种将程序指令存储器和数据存储器分开设置的存储器结构，即ROM和RAM位于不同的存储空间。51系列单片机属于这种结构。
6、并行端口4*8位（P0，P1，P2，P3主要是数据交换接口。）
7、串行口（TXD，RXD用于串口通信。）
8、中断系统（外中断0，定时计数T0，外中断1，定时计数T1，串口中断。）
9、定时/计数器（16位用于外部的计数和定时功能。）
（2）单片机的程序状态字寄存器PSW中各位的定义分别是什么？
PSW各位的定义如下：p(奇偶标志位)
（24）何为总线？与非总线方式相比总线方式有什么优点？
把具有共性的连接归并成一组公共连线，就形成了总线。
与非总线方式相比总线方式有简化编程，节省I/O口线，减少连接线，简化组成结构，便于外设扩展等优点
（25）51单片机的外部总线引脚是如何定义的？怎样实现P0口的地址/数据复用功能？
P0口,作为外部总线的数据总线 和 外部地址总线的低8位,是分时复用的.
（22）何为异步串行通信？一帧数据串由哪些格式位组成？
异步串行通信是指通信双方以一个字符（包括特定附加位）作为数据传输单位且发送方传送字符的间隔时间不一定，具有不规则数据段传送特性的串行数据传输。
（23）在中断允许的前提下，一帧异步串行数据被发送或接收完成后，哪几个位寄存器将由硬件自动置1？提示
发送或接收完成后，串行发送中断请求标志位TI和串行接收中断请求标志位RI都可由硬件自动置1。
CY（PSW7）进位标志，AC（PSW6）辅助进位标志，F0（PSW5）用户标志位，RS1、RS0（PSW4、PSW3）工作寄存器组指针，OV（PSW2）溢出标志，F1（PSW1）用户标志位。
（3）51单片机引脚按功能可分为哪几类？各类中包含的引脚名称是什么？
单片机的40个引脚大致可分为4类：电源、时钟、控制和I/O引脚。
（15）中断、中断源、中断优先级和中断嵌套的概念。
中断：在突发事件到来时先中止当前正在进行的工作，转而去处理突发事件。待处理完成后，再返回到原先被中止的工作处继续进行随后的工作。
中断源指向中断管理系统能够处理的突发事件。
中断嵌套是在中断服务过程中执行更高级别的中断服务称。
中断优先级指在实际应用系统中在有多个中断源，为使系统能及时响应并处理发生的所有中断，系统根据引起中断事件的重要性和紧迫程度，硬件将中断源分为若干个级别，称作中断优先级。
P2口,作为外部总线的地址总线的高8位P3口加四条控制引脚作控制总线
工作时先将P0口输出的低8位地址信息锁存到接口芯片中，然后再与随后输出的8位数据一起传送给外设，从实现P0口地址总线和数据总线的复用功能。
（26）简述逐次逼近式模数转换的工作原理，ADC0809的转换精度与哪些因素有关？
转换原理：当模拟量输入信号（VX）送入比较器后，控制逻辑使内置的DA转换器输出模拟电压VN。根据VN与VX的比较结果逐位修改N位寄存器中的值直至确定出最低位为止。当控制逻辑发出转换结束信号后，N位寄存器的值就是A/D转换后的数字量结果。根据上述原理，ADC0809的转换精度应该与内置的DA转换器精度和电压比较器精度有关。
静态显示采用CPU单独控制显示的做法，即将被显示字符的段码值送入相应I/O口的锁存器中就能使数码管恒定显示，每位显示字符的段码值只需CPU输出一次即可。优点是电路简单，数码管显示亮度稳定。但该方法占用I/O口资源较多。动态显示接口是将n个七段数码管的相同段码引脚并联起来接在一位I/O口线上，每个数码管的位码引脚则分别由一位I/O口线控制。动态显示接口的特点是占用I/O口资源较少，但占用CPU机时较多。
16个字节单元，共包含128位，这16个字节单元既可以进行字节寻址，又可以实现位寻址。主要用于位寻址。
（3）通用的AM区（30H——7FH）
用于设置堆栈、存储数据
（9）什么是复位？单片机复位方式有哪几种？复位条件是什么？
单片机在开机和死机时需要复位，以便使各功能部件处于一个确定的初始状态开始工作。复位可以由两种方式产生，即上电复位方式和按键复位方式。复位的条件是，在RST引脚端出现满足复位时间要求的高电平状态，该时间等于系统时钟振荡周期建立时间再加2个机器周期时间（一般不小于10ms）
电路原理图设计——汇编程序设计——汇编程序编译——仿真运行调试
（14）七段LED数码管的工作原理是什么？简述数码管静态显示与动态显示的特点及实现方法
7段数码管一般由8个发光二极管组成，其中由7个细长的发光二极管组成 数字显示，另外一个圆形的发光二极管显示小数点。 当发光二极管导通时，相应的一个点或一个笔画发光。控制相应的二极管导通，就能显示出各种字符
（18）怎样理解51单片机的定时器和计数器的实质都是计数器，差别仅在于脉冲信号的来源不同
其主要原因是，定时器中用于计数累加的脉冲来自系统的时钟分频脉冲，由于其脉冲的周期是固定的，故计数结果也可用作定时；而计数器中用于计数累加的脉冲是来自引脚上的外部脉冲，因脉冲周期不确定故不能用于定时。
（19）80C51内部有几个定时/计数器？结构组成中的TH0、TL0、TH1和TL1与定时/计数器是什么关系？字节地址是什么？ p114
（16）简述51单片机各种中断源的中断请求原理
/INT0和/INT1：若该引脚处为低电平信号，则经过非门转换后可使中断请求标志位IE0或IE1硬件置1。若该引脚处为负跳变脉冲信号，则经过施密特触发器转换后也可使IE0或IE1硬件置1。IE0或IE1置1表示有/INT0或/INT1中断请求发生； T0和T1：当T0或T1中累加注入的脉冲信号被充满溢出后，可使中断请求标志位TF0或TF1硬件置1。TF0或TF1置1表示有T0或T1中断请求发生； TX和RX：若来自引脚RXD的一帧数据被送入SBUF接收单元后，可使中断请求标志位RI硬件置1。若来自SBUF发送单元的一帧数据经过输出门发送完毕后，也可使中断请求标志位TI硬件置1。RI或TI置1表示有TX或RX中断请求发生
⒈ 电源: ⑴ VCC - 芯片电源，接+5V；⑵ VSS - 接地端；
⒉ 时钟:XTAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。
⒊ 控制线:控制线共有4根，
⑴ ALE/PROG:⑵ PSEN:外ROM⑶ RST/VPD:⑷ EA/Vpp:。
⒋ I/O线80C51共有4个8位并行I/O端口：P0、P1、P2、P3口，共32个引脚。
（8）80C51片内低128B RAM区按功能可分为哪几个组成部分？各部分的主要特点是什么？提示
（1）工作寄存器组（00H——1FH）
这是一个用寄存器直接寻址的区域，内部数据RAM区的0—31，共32个单元。它是4个通用工作寄存器组，每个组包含8个8位寄存器，编号为R0——R7。
（2）可位寻址RAM区（20H——2FH）