单片机期末答辩试题参考答案及评分标准1

《单片机控制技术》期末答辩试题参考答案及评分标准

1. 简述单片机最小电路的组成及各部分的作用。（50分）

答：

供电电路：为单片机提供电源?????????????????????????（15分） 时钟电路：提供单片机片内各种操作的时间基准?????????????????（15分） 上电复位电路：使单片机在上电后内部各组件具有统一的初始状态?????????（15分） 内外程序存储器读取控制电路：控制单片机CPU从何处开始读取执行程序??????（5分）

2. 画出单片机引脚图，并标注编号及名称。（50分）

答：

评分标准：完成上图即满分（50分）；错一个引脚扣5分；错一组引脚扣20分。

3. 简述单片机P3端口的第二功能（P3.0~P3.5）。（50分）

答：

普通定义 P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 第二定义 RXD TXD INT0 INT1

第二定义描述 串口输入 串口输出 外部中断0输入 外部中断1输入 计数器0的外部输入 计数器1的外部输入 T0 T1 评分标准：错漏一个引脚的描述扣10分；错5个以上0分；

4. 简述AT89C51单片机引脚的31号脚EA的作用。（50分）

答：程序存储器地址允许输入端。???????????????????????（10分） 当EA为高电平时，CPU执行片内程序存储器指令（从片内程序存储器执行程序）??（15分）当PC中的值超过0FFFH时，将自动转向执行片外程序存储器指令???????????（10分） 当EA为低电平时，CPU只执行片外程序存储器指令。??????????????（15分）

5. 简述AT89C51单片机外部引脚的分类及具体组成。（50分）

答：

主电源引脚：VCC（40）和GND（20）????????????????????（10分）

时钟电路引脚：XTAL1（19）和XTAL2（18）?????????????????（10分） 控制信号引脚：RST（9）、ALE/PROG（30）、PSEN（29）、EA/VPP（31）????（15分） 输入/输出引脚：P0（39~32）、P1（1~8）、P2（21~28）和P3（10~17）???????（15分）

6. AT89C51的内部组成结构。（50分）

答：CPU；4Kbyte程序存储器；128byte数据存储器；两个16位定时/计数器；四个8-bit并行I/O端口；一个可编程串行接口；中断系统；（时钟电路；总线）

评分标准：存储器、定时器、并口、串口、中断系统为重点，少一个扣10分。

7. 画出7段数码管的引脚定义、段定义以及内部结构。（50分）

答：

评分标准：外部引脚15分；中间“8”字段定义15分；内部电路结构各10分。

8. 画出单片机最小电路。（50分）

评分标准：电源部分10分；31脚5分；时钟电路20分；复位电路15分。

注：任意连线错误或器件参数错误，造成某部分电路无法正常工作，则扣除该部分电路的分值。

9. 简述单片机的复位过程。（50分）

答：向复位引脚（9号脚）输入两个机器周期（24个振荡周期）的高电平后，即完成对单片机的复位操作。

评分标准：加粗部分为重点，错一处扣20分。

10. 简述单片机时序中振荡周期、状态周期、机器周期的关系；如果外部晶振为6MHz，它们的具

体时间值是多少。（50分） 答：1机器周期=6状态周期=12振荡周期????????????????????（20分） 机器周期=2us；状态周期=1/3us；振荡周期=1/6us??????????????（30分）

11. 简述单片机C语言中标示符的命名规范。（50分）

答：标识符只能是字母(A～Z，a～z)、数字(0～9)、下划线(_)组成的字符串；????（20分） 必须以字母或下划线开头，不能以数字开头；????????????????（15分） 不能和系统关键字重名；?????????????????????????（15分） 不能和头文件中定义的宏、函数重名。（可不答）

12. 简述AT89C51单片机的中断源以及中断条件。（50分） 中断源 INT0/外部中断0 INT1/外部中断1 产生条件 P3.2引脚接低或者下降沿引起 P3.3引脚接低或者下降沿引起 T0溢出 T1溢出 串行口完成一帧字符的发送/接受后引起 分值 10 10 10 10 10 T0/定时器/计数器0中断 T1/定时器/计数器1中断 （TI/RI）/串行中断 答：

13. AT89C51单片机中断源的名称及自然优先级顺序。（50分）

答：INT0/外部中断0→T0/定时器/计数器0中断→INT1/外部中断1→T1/定时器/计数器1中断→（TI/RI）/串行中断

评分标准：每个名称5分；每个顺序位置5分。

14. 简述单片机中断系统的优先级原则。（50分）

答：

当同一级别的中断源同时到来时，单片机按自然优先级顺序确定响应的顺序。????（20分） 高级中断源可以打断低级的中断程序，转而执行高级中断程序；同级的中断源或低级的中断源不能打断当前的中断程序。????????????????????????????（30分）

15. 简述IE寄存器的组成内容及含义。（50分）

答：

EA / / ES ET1 EX1 ET0 EX0 EA：全局中断允许位????????????????????????????（10分） ES：串口中断允许位?????????????????????????????（10分） ET1：定时/计数器1中断允许位????????????????????????（5分） EX1：外部中断1允许位???????????????????????????（5分） ET0：定时/计数器0中断允许位????????????????????????（5分）

EX0：外部中断0允许位???????????????????????????（5分） 评分标准：题头表格为10分。

16. 简述IP寄存器的组成内容及含义。（50分）

答：

/ / / PS PT1 PX1 PT0 PX0 PS：串口中断优先级设定位??????????????????????????（8分） PT1：定时/计数器1中断优先级设定位?????????????????????（8分） PX1：外部中断1优先级设定位?????????????????????????（8分） PT0：定时/计数器0中断优先级设定位?????????????????????（8分） PX0：外部中断0允优先级设定位????????????????????????（8分） 评分标准：题头表格为10分。

17. 简述中断的初始化内容。（50分）

答：（1）允许全局中断；???????????????????????????（20分） （2）允许相应的中断源；??????????????????????????（15分） （3）设置中断源的中断方式?????????????????????????（15分）

18. 写出中断函数的格式，并写出定时/计数器1的中断函数格式。（50分）

答： （1）：函数的返回值 函数名(参数) interrupt 中断号????????????（20分）

{函数体；}??????????????????????????????（5分） （2）：void timer1(void) interrupt 3???????????????????????（25分） {}

19. 一般数码管的压降为2V左右，驱动电流10~15mA，数码管数据端的电阻范围是多少，为什么

是该范围，高于上限和低于下限时可能会出现哪些故障现象。（50分）

答：200~300Ω???????????????????????????????（10分）

电源电压-二极管压降5-25?2?（，）?（200，300）???????????（20分）

驱动电流0.0150.010

20. 单片机的定时器/计数器工作在定时器状态和计数器状态时的区别是什么？（50分）

答：定时器状态：内部计数器的加1信号由晶振的12分频信号产生。???????（25分） 计数器状态：内部计数器的加1信号由引脚T0(P3.4)或T1(P3.5)上的下降沿产生???（25分）

21. 简述和AT89C51单片机定时/计数器相关的专用寄存器。（50分）

答：计数寄存器：TH0、TL0 、TH1、TL1???????????????????（20分） 外部/定时器控制寄存器：TCON????????????????????????（15分） 定时器/计数器的方式控制寄存器：TMOD????????????????????（15分）

22. 简述定时/计数器工作在方式0和方式1的相同点和不同点。（50分）

高于上限：电阻过大→电流过小→发光二极管亮度过暗；???????????（10分）

电阻过小→电流过大→放光二极管可能过流烧坏；??????????（10分）

答：相同点：在每次定时/计数的开始都需要赋初始值???????????????（15分）

不同点：定时/计数的范围不同???????????????????????（15分） （1）方式0的计数器由TH的8位和TL的低5位构成，最大值为8192????（10分） （2）方式1的计数器由TH的8位和TL的8位构成，最大值为65536?????（10分）

23. 简述定时/计数器工作方式2的工作过程。（50分）

答：在方式2中，TH保存着8位初始值不变，TL进行计数（8位），当TL溢出时，除了产生溢出中断请求之外，还自动将TH中的初始值装入TL准备下一次计数。

评分标准：加粗部分为重点，少一项扣20。

24. 简述单片机定时/计数器的初始化过程。（50分）

答：

1．确定工作方式——对TMOD赋值；?????????????????????（15分） 2．计算T/C中的计数初值——对TH和TL赋值；????????????????（15分） 3．如果使用T/C中断，须开CPU中断和源中断；????????????????（10分） 4．启动相应的定时器——对TR赋值；?????????????????????（10分）

25. 简述TMOD寄存器的组成内容及含义。（50分）

答： GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 GATE：门控位。??????????????????????????????（10分） 0：仅受TR的控制； 1：只有INT（外部输入为高）为低，且TR=1时才工作。

C/T：功能选择位??????????????????????????????（10分） 0：定时功能 1：计数功能

M1M0：工作方式选择位???????????????????????????（10分） 高4位是针对定时器1的设置，低4位是针对定时器0的设置。??????????（10分） 评分标准：题头表格10分

26. 简述并口通信和串口通信区别和优缺点。（50分）

答：

通信方式 并行通信 串行通信 优点 ①传送速度快 ①需要一根传输线，成本低 ②传送距离长 缺点 ①需要多根数据线，成本高 ②传送距离短 ①传送速度慢 评分标准：传送速度20分，传送成本20分，传送距离10分

27. 简述三种串口通信制式的含义。（50分）

答：

1．单工：甲机乙机之间只有一个通信回路，并且甲机只能发送，乙机只能接收。??（15分） 2．半双工：甲机乙机之间只有一个通信回路。甲、乙机都可以发送和接收，但是不论甲、乙机

都不能同时发送和接收。只能是甲机发送乙机接收，或者是乙机发送甲机接收??????（20分）

3．全双工：甲机乙机之间有两个通信回路。甲、乙机之间的数据发送和接收可以同时进行。??????????????????????????????????????（15分）

28. 简述异步通信的含义。（50分）

答：异步通信是指通信的发送与接收设备使用各自的时钟控制数据的发送和接收过程，进行通信时数据或字符是一帧（frame）一帧地传送的。帧定义为一个字符的完整的通信格式，通常也称为帧格式。

评分标准：加粗部分为重点，少一个扣20分。

29. 简述SCON寄存器的组成内容及含义。（50分）

答： SM2 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI ①RI：接收中断标志位。②TI：发送中断标志为。????????????????（10分） ③RB8：接收数据位8。④TB8：发送数据位8。?????????????????（10分） ⑤REN：允许接收位。????????????????????????????（5分） ⑥SM2：多机控制通信位（11位帧格式下）。???????????????????（5分） ⑦SM0、SM1：串口工作方式选择位。?????????????????????（10分） 评分标准：题头表格10分

30. 简述单片机四种工作方式的区别。（50分）

答：方式0：同步移位寄存器，波特率固定（fosc/12）；

方式1：10位帧格式（1起始位，1停止位，8个数据），波特率可以任意设定；

方式2：11位帧格式（1起始位，1停止位，8个数据，1个可编程位），波特率相对固定（fosc/64

或fosc/32）；

方式3：11位帧格式（1起始位，1停止位，8个数据，1个可编程位），波特率可以任意设

定；

评分标准：方式0—10分；方式1—15分；方式2—15分；方式3—10分

31. 简述单片机串口四种工作方式的波特率计算公式。（50分）

答：方式0：fosc/12?????????????????????????????（15分）

fosc2SMOD方式1、方式3： 波特率?????????????（20分） ?3212?(256?X)2SMOD波特率??fosc??????????????????????方式2：（15分）

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32. 简述DS18B20的测温范围及测温精度。（50分）

答：测温范围：-55℃~125℃?????????????????????????（20分） 测温精度可以根据去求设置为：0.5℃，0.25℃，0.125℃，0.0625℃?????????（30分）

33. 简述使用DS18B20测量温度的基本步骤。（50分）

答：初始化DS18B20→等待DS18B20应答→发送ROM操作命令→发送RAM操作命令→延时

等待DS18B20转换温度→初始化DS18B20→等待DS18B20应答→发送ROM操作命令→发送RAM操作命令→接收DS18B20发送的温度值。

评分标准：每个步骤5分。

34. 简述1602液晶屏RS、RW不同取值时的含义。（50分）

答：RS为寄存器选择引脚，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。??（5分）

R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。???????（5分）

RS 0 0 1 1 R/W 0 1 0 1 操作 向指令寄存器或地址寄存器写入数据 读取忙信号 向数据寄存器写入数据 从数据寄存器读取数据 评分标准：表格每行10分。

35. 已知定时器0工作在方式1，TH0=0x12，TL0=0x34，fosc=12MHz，计算其定时时间。（50分）

答：

计算方法：定时时间=（最大值-初始值）*最小计时时间?????????????（10分） 由方式1可以得出以下结论： 最大值=65536；???????????????????????????????（10分） 初始值=TH0*256+TL0=4608+52=4660; ????????????????????（10分） 最小计时时间=12/fosc=1us??????????????????????????（10分） 最终：定时时间=（65536-4660）*1us=60876us??????????????????（10分）

36. 已知定时器1工作在方式0，TH1=0x56，TL1=0x78，fosc=24MHz，计算其定时时间。（50分）

答：

计算方法：定时时间=（最大值-初始值）*最小计时时间?????????????（10分） 由方式1可以得出以下结论： 最大值=65536；???????????????????????????????（10分） 初始值=TH0*256+TL0=4608+52=4660; ????????????????????（10分） 最小计时时间=12/fosc=1us??????????????????????????（10分） 最终：定时时间=（65536-4660）*1us=60876us??????????????????（10分）

37. 已知外界频率为6MHz，中断时间要求为10ms和100ms时，写出相应的设置语句。（50分）

答：10ms：

TMOD=0x01；TH0=(65536-5000)/256; TH0=(65536-5000)%6; 或：TMOD=0x00；TH0=(8192-5000)/32; TH0=(8192-5000)2;???????????（30分） 20ms：TMOD=0x01；TH0=(65536-10000)/256; TH0=(65536-10000)%6;??????（20分）

38. 已知外界温度为63.9375℃和-15.5℃时，计算DS18B20温度寄存器的数据。（50分）

答：正温度：63.9375/0.0625=1023=0x03FF。??????????????????（20分） 负温度：（1）绝对值除以0.0625：15.5/0.0625=248 ???????????????（10分） （2）转换成二进制，并求补码：248=00F8H=0000 0000 1111 1000→1111 1111 0000 0111→1111 1111 0000 1000→0xFF08。????????????????????????????（20分）

39. 已知DS18B20温度寄存器的数据分别为0xFCBA和0x0678，计算对应的外界温度值。（50分）

答：首先判断数据（二进制）的最高位，如果是1，表示为负温度；否则为正温度。?（5分） 0xFABC为负温度：

（1）转成二进制，并求补码：0xFCBA=1111 1100 1011 1010→0000 0011 0100 0101→0000 0011 0100 0110=0x0346=838；?????????????????????????????（15分）

（2）结果乘以0.0625，并添加负号：838*0.0625=52.375→-52.375℃????????（15分） 0x0678为正温度：

将数据乘以0.0625即可：0x0678→1656，1656*0.0625=103.5℃??????????（15分）

40. 已知fosc=11.0592MHz，SCON=0xD0，TMOD=0x20；TH1=0xFE，TL1=0xFE，计算串口通信

的波特率。（50分） 答：

（1）由SCON=0xD0得出串口工作方式为方式3，所以波特率计算公式：

fosc2SMOD??????????????????????（15分） 波特率??3212?(256?X)（2）fosc=11059200；X=0xFE=254；SMOD=0(因为PCON未设置，默认为全0，所以最高位其

SMOD为0) ??????????????????????????????????（20分）

（3）带入数据

201105920011059200（15分） 波特率????14400?????????????

3212?(256?254)32?12?2

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