单片机习题答案.doc

6 80C51的串行口180C51单片机串行口有几种工作方式？如何选择？简述其特点？答：四种工作方式，由SCON中的SM0、SM1进行定义：方式0：同步移位寄存器的输入输出方式，主要用于扩展并行输入或输出口，波特率固定。方式1：10位数据的异步通信口，波特率可变。方式2：11位数据的异步通信口，波特率固定。方式3：11位数据的异步通信口，波特率可变。2串行通信的接口标准有那几种？答：RS-232C接口、RS-422A接口、RS-485接口3在串行通信中通信速率与传输距离之间的关系如何？答：最大距离与传输速率及传输线的电气特性有关。当传输线使用每0.3m（约1 ft）有50PF电容的非平衡屏蔽双绞线时，传输距离随传输速率的增加而减小。当波特率超过1000 bps 时，最大传输距离将迅速下降。4在利用RS-422/RS-485通信的过程如果通信距离（波特率固定）过长，应如何处理？答：在波特率一定的情况下，带负载数的多少，与信号能传输的最大距离是直接相关的。在总线允许的范围内，带负载数越多，信号能传输的距离就越小；带负载数越少，信号能传输的距离就越远。故应减小通信距离或减少负载数量。5利用单片机串行口扩展并行输入接口电路如图所示。试编写程序完成将SW1SW8的状态反应在P0口所接的LED上（如SW1闭合时L7应点亮）。答：电路图如下： ORG 0000H MOV SCON,#10H LOOP:CLR P1.7 NOP NOP NOP SETB P1.7 CLR RIJNB RI,$MOV A,SUBFSJMP LOOP END6利用单片机串行口扩展并行输出接口电路如图所示。试编写程序完成将SW1SW8的状态反应在移位寄存器74LS164所接的LED上（如SW1闭合时L0应点亮）。答：电路图如下：ORG 0000H MOV SCON,#00H MOV P1,#0FFHLOOP:MOV A,P1 MOV SUBF,A JNB TI,$ CLR TI SJMP LOOP END7 80C51单片机的系统扩展1以80C31为主机，用2片27C256扩展64K EPROM，试画出接口电路。答：2以80C31为主机，用1片27C512扩展64K EPROM，试画出接口电路。答：3以80C31为主机，用1片27C256扩展32K RAM，同时要扩展8K的RAM，试画出接口电路。答：4当单片机应用系统中数据存储器RAM地址和程序存储器EPROM地址重叠时，它们内容的读取是否会发生冲突，为什么？答：不会。由于80C51对ROM的读操作由PSEN控制，指令用MOVC类；对RAM读操作用RD控制，指令用MOVX。所以，尽管ROM与RAM的逻辑地址是重叠的，它们内容的读取也不会发生冲突。5根据图7.14电路，编程完成对81C55的操作：a、读81C55的80H单元。b、将立即数88H写入81C55的30H单元。答：a、MOV DPTR,#7E80HMOVX A,DPTRb、MOV A,#88HMOV DPTR,#7E30HMOVX A,DPTR6简述LCD1602模块的基本组成。答： LCD1602模块由控制器HD44780、驱动器HD44100和液晶板组成。HD44780是典型的液晶显示控制器，它集控制和驱动与一体，本身就可以驱动单行16字符或2行8字符。对于2行16字符的显示要增加HD44100驱动器。HD44780由显示缓冲区DDRAM、字符发生器CGROM和自定义字符发生器CGRAM组成。7、利用LCD1602显示信息时，若要在第2行第8列显示“GJCBS”，地址命令字节应为何值？答： 0C7H8 80C51的串行总线扩展1 I2C总线的特点是什么？答：a、二线制传输。器件引脚少，器件间连接简单，电路板体积减小，可靠性提高。 b、传输速率高标准模式传输速率为100Kb/s，快速模式为400Kb/s，高速模式为3.4Mb/s。 c、支持主/从和多主两种工作方式2、I2C总线的起始信号和终止信号是如何定义的？答：SCL线为高电平期间，SDA线由高电平向低电平的变化表示起始信号；SCL线为高电平期间，SDA线由低电平向高电平的变化表示终止信号。起始和终止信号如图所示。3、I2C总线的数据传送方向如何控制？答：在主机发出起始信号后要再传输1个控制字节：7位从器件地址，1位传输方向控制位（用“0”表示主机发送数据，“1”表示主机接收数据）。4、具备I2C总线接口的E2PROM芯片有哪几种型号？容量如何？答：典型产品如ATMEL公司的AT24C系列：型号 容量AT24C01A128AT24C02 256AT24C04 512AT24C08A1KAT24C16A2KAT24C32A4KAT24C64A8KAT24C128B16KAT24C256B32KAT24C512B64K5、AT24C系列芯片的读写格式如何？答：a、写操作过程对AT24C02写入时，单片机发出起始信号之后再发送的是控制字节，然后释放SDA线并在SCL线上产生第9个时钟信号。被选中的存储器器件在确认是自己的地址后，在SDA线上产生一个应答信号，单片机收到应答后就可以传送数据了。传送数据时，单片机首先发送一个字节的预写入存储单元的首地址，收到正确的应答后，单片机就逐个发送各数据字节，但每发送一个字节后都要等待应答。单片机发出停止信号P后，启动AT24C02的内部写周期，完成数据写入工作（约10ms内结束）。AT24C02片内地址指针在接收到每一个数据字节后自动加1，在芯片的“一次装载字节数”（页面字节数）限度内，只需输入首地址。装载字节数超过芯片的“一次装载字节数”时，数据地址将“上卷”，前面的数据将被覆盖。要写入的数据传送完后，单片机应发出终止信号以结束写入操作。写入n个字节数据格式如下：b、读操作过程对AT24C02读出时，单片机也要发送该器件的控制字节（“伪写”），发送完后释放SDA线并在SCL线上产生第9个时钟信号，被选中的存储器在确认是自己的地址后，在SDA线上产生一个应答信号作为响应。然后，单片机再发送一个字节的要读出器件的存储区的首地址，收到器件的应答后，单片机要重复一次起始信号并发出器件地址和读方向位（“1”），收到器件应答后就可以读出数据字节，每读出一个字节，单片机都要回复应答信号。当最后一个字节数据读完后，单片机应返回以“非应答”（高电平），并发出终止信号以结束读出操作。读出n个字节的数据格式如下图所示：6、SPI接口线有哪几个？作用任何？答：实际的SPI器件种类繁多，时序也可能不同，但通常配有4个SPI引脚：SCK：时钟端；SI（或MOSI）：从器件串行数据输入端；SO（或MISO）：从器件串行数据输出端；（或SS）：从器件片选端。7、请说明SPI数据传输的基本过程。答：单片机读（从器件输出）操作时，在CS有效的情况下，SCK的下降沿时从器件将数据放在MISO线上，单片机经过延时采样MISO线，并将相应数据位读入，然后将SCK置为高电平形成上升沿，数据被锁存。单片机写（从器件输入）操作时，在CS有效的情况下，SCK的下降沿时单片机将数据放在MOSI线上，从器件经过延时后采样MOSI线，并将相应的数据位移入，在SCK的上升沿数据被锁存。8、试说明DS1302的读写操作方法。答：对DS1302的各种操作由命令字节实现。单字节写操作时，每次写1个字节数据，数据在SCLK上升沿写入DS1302；单字节读操作时，跟随读命令字节之后，数据字节在8个SCLK的下降沿由DS1302送出。第一个数据位在命令字节后的第一个下降沿时产生，数据传送从位0开始。多字节的突发操作时，操作命令与单字节时相似，只是要将“A0A4”换成“11111”。章9 80C51单片机的模拟量接口1 D/A与A/D转换器的主要功能是什么？答： D/A转换器：将数字量转换为模拟量。A/D转换器：将模拟量转换为数字量。2 DAC0832采用输入寄存器和DAC寄存器二级缓冲有何优点？答：可以使多路通道同步输出。3试根据图8.3的接口电路编制程序，实现产生正向的锯齿波。答：设DATA1和DATA2为锯齿波的最低和最高值，有：START :MOV DPTR,#7FFFH MOV R7,#DATA1STEP1: MOV A,R7 MOVX DPTR,A INC R7 CJNE R7,# DATA2,STEP1 JMP START4根据图8.6所示的接口电路，若要从该A/D转换器的通道1采集数据，每隔10ms读入4个数据，并将数据存入地址为30H33H的内部数据存储器中。试设计该程序。答： ORG 0 JMP MAIN ORG 0013H JMP INT1 ORG 0040H MAIN:MOV SP,#5FH MOV DPTR,#7FF9H SETB IT1 SETB EX1 SETB EALP1:MOV R0,#30H MOV R7,#4 LP2:MOVX DPTR,A SJMP $ DJNZ R7,LP2 CALL D10ms SJMP LP1D10ms:MOV R5,#10 D1ms:MOV R4,#249 DL:NOP NOP DJNZ R4,DL DJNZ R5,D1ms RET ORG 0300H INT1:MOVX A,DPTR MOV R0,A RETI章10 80C51单片机C语言程序设计1C51应用程序具有怎样的结构？C51程序由一个或多个函数构成，其中至少应包含一个主函数main。程序从主函数开始执行，调用其它函数后又返回主函数，被调用函数如果位于主调函数前面，可以直接调用，否则应先说明后调用。被调用函数可以是用户自编的函数，或是C51编译器提供的库函数。2 C51支持的数据类型有哪些？字符型、整型、长整型、浮点型、位型、访问SFR。3 C51支持的存储器类型有哪些？与单片机存储器有何对应关系？见表9.2所示。4C51有哪几种编译模式？每种编译模式的特点如何？SMALL：小模式。变量默认在片内RAM。空间小，速度块；COMPACT：紧凑模式。变量默认在片外RAM的页（256字节，页号由P2口决定）；LARGE：大模式。 变量默认在片外RAM的64KB范围。空间大，速度慢。5、中断函数是如何定义的？各种选项的意义如何？答：interrupt n 用于定义中断函数，n为中断号，可以为031，通过中断号可以决定中断服务程序的入口地址。常用的中断源对应的中断号中断源外中断0定时器0外中断1定时器1串行口中断号012346、C51应用程序的参数传递有哪些方式？特点如何？答：参数传递可以采用寄存器、固定存储器位置方式。寄存器传递方式最多可以传递3个参数。这种参数传递可以产生高效的代码。当无寄存器可用时，参数可以采用固定的存储器位置传递。在SMALL模式下，参数传递在内部RAM中完成。在COMPACT和LARGER模式下，参数的传递要在外部RAM中完成。7、一般指针与基于存储器的指针有何区别？答：定义时未指定它所指向的对象的存储器类型时，该指针变量就被认为是一般指针。一般指针占用3个字节：第一个字节存放该指针的存储器类型编码（由编译模式的默认值确定），第二和第三个字节分别存放该指针的高位和低位地址偏移量。定义时就指定了它所指向的对象的存储类型时，该指针变量就属于基于存储器的指针。基于存储器的指针可以高效访问对象，类型由C51源代码中存储器类型决定，且在编译时确定。8、关键字bit与sbit的意义有何不同？答：Bit用于定义位变量的名字，编译器会对其分配地址。位变量分配在内部RAM的20H2FH单元相应的位区域，位地址范围是007FH，共128个；sbit用于定义位变量的名字和地址，地址是确定的且不用编译器分配。它是SFR中的可以进行位寻址的确定位，也可以是内部RAM的20H2FH单元中确定的位。9、单片机汇编程序与C51程序在应用系统开发上有何特点？答：采用C51进行程序设计，对系统硬件资源的分配比用汇编语言简单，且程序的阅读和修改比较容易，适于编写较大一点的程序。汇编语言生成的目标程序占存储空间少、运行速度快，具有效率高、实时性强的优点，适于编写短小高效的程序。章11 80C51应用系统设计方法1单片机应用系统的设计有哪些要求？a、可靠性要高b、使用和维修要方便c、性能价格比要高2单片机应用系统的设计有哪些步骤？a、确定任务。b、方案设计c、硬件设计d、软件设计3提高单片机应用系统的可靠性有哪些措施？a、电源干扰：交流电源干扰及其抑制、直流电源抗干扰措施。b、地线干扰及其抑制：接地问题，频率小于1MHz时，采用一点接地；频率高于10MHz时，采用多点接地；频率处于1至10MHz时，若采用一点接地，其地线长度不应超过波长的二十分之一。否则，应采用多点接地。数字地和模拟地应分别接地。印刷电路板的地线分布原则：TTL、CMOS器件的接地线要呈辐射网状，避免环形；板上地线的宽度要根据通过的电流大小而定，最好不小于3mm。在可能的情况下，地线尽量加宽；旁路电容的地线不要太长；功率地通过电流信号较大，地线应较宽，必须与小信号地分开。信号电缆屏蔽层的接地：信号电缆可以采用双绞线和多芯线，又有屏蔽和无屏蔽两种情况。双绞线具有抑制电磁干扰的作用，屏蔽线具有抑制静电感应干扰的作用。c、其它提高系统可靠性的方法。4数据采集系统的模拟通道有那些环节，各环节的功能是什么？a、传感器：把被测的物理量（如温度、压力等）作为输入参数转换为电量（电流、电压、电阻等）输出。b、多路开关：多路开关的作用是可以利用一个A/D转换器进行多路模拟量的转换。c、放大器：放大器通常采用集成运算放大器。在环境条件较差时，可以采用数据放大器（也称为精密测量放大器）或传感器接口专用模块。d、采样保持器：采样保持器具有采样和保持两个状态。在采样状态时，电路的输出跟随输入模拟信号变化；在保持状态时，电路的输出保持着前一次采样结束前瞬间的模拟量值。使用采样保持器的目的是使A/D转换器转换期间输入的模拟量数值不变，从而提高A/D转换的精度。e、A/D转换器：A/D转换器的主要指标是分辨率。A/D转换器的位数与其分辨率有直接的关系。A/D转换器的另一重要指标是转换时间。选择A/D转换器时必须满足采样分辨率和速度的要求。5什么情况下可以不用采样保持器？当输入信号的变化与A/D转换器的转换时间慢得多时，可以不用采样保持器。6、模拟信号的放大应注意哪些问题？答：当信号的数值符合A/D转换器的输入等级时，可以不用放大器放大；当信号的数值不符合A/D转换器的输入等级时，就需要放大器放大。7、多路模拟开关的选择要注意什么？答：正确选择多路开关的种类，注意多路开关与相关电路的合理搭配与协调，保证各电路单元有合适的工作状态；选择合适的通断切换方式；择合适的传输信号输入方式；减小导通电阻的影响。8、与80C51兼容的单片机主流产品有哪些？各有何特点？答：与80C51兼容的主要产品有：l ATMEL公司融入Flash存储器技术推出的AT89系列单片机；l Philips公司推出的80C51、80C552系列高性能单片机；l 华邦公司推出的W78C51、W77C51系列高速低价单片机；l ADI公司推出的ADC8xx系列高精度ADC单片机；l LG公司推出的GMS90/97系列低压高速单片机；l Maxim公司推出的DS89C420高速（50MIPS）单片机；l Cygnal公司推出的C8051F系列高速SOC单片机等。- 9 -