單片機(jī)原理及應(yīng)用綜合習(xí)題及答案-資料下載頁

　　

【正文】 端還是高端（C）其離MCS51芯片的遠(yuǎn)近（D）看其是被RD信號連接還是被PSEN信號連接 三、判斷說明題（判錯請說明理由） EPROM中存放的信息在計算機(jī)執(zhí)行程序時只能讀，且斷電后仍能保持原有的信息。 （ ） ROM是只讀存儲器，在通用計算機(jī)中執(zhí)行的用戶程序和數(shù)據(jù)是經(jīng)常變更的，因此通用計算機(jī)中只用RAM，不用ROM。（ ） 可以通過將系統(tǒng)軟件中常用部分固化的辦法來提高計算機(jī)的性能。（ ） CPU由RAM和ROM兩部分組成。（ ） RAM是非易失性的存儲器，即使電源關(guān)斷，其內(nèi)容也不會丟失。（ ） 動態(tài)RAM組成的存儲器，必須進(jìn)行周期性刷新，否則存放內(nèi)容就會丟失。刷新對于用戶是透明的。（ ） 四、簡答題 MCS51單片機(jī)可以外接64KB的片外程序存儲器和64KB的片外數(shù)據(jù)存儲器。這兩種片外存儲器共處同一地址空間而不會發(fā)生總線沖突，主要依靠單片機(jī)外引腳上的哪些信號來區(qū)分？ 五、硬件設(shè)計題 設(shè)計用2716芯片為單片機(jī)擴(kuò)展4K ROM的電路圖。要求地址為0000H~0FFFH。 使用89C51芯片外擴(kuò)一片E2PROM2864，要求2864兼作程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器，且首地址為8000H。要求： （1）畫出該應(yīng)用系統(tǒng)的硬件連接圖。 （2）確定2864芯片的末地址。習(xí)題六 答案一、填空題指令、數(shù)據(jù)。 存儲容量、存取速度。RAM。 片內(nèi)程序存儲器、片外程序存儲器、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器、片外數(shù)據(jù)存儲器、片內(nèi)片外統(tǒng)一編址的64KB程序存儲器、片內(nèi)256B的數(shù)據(jù)存儲器、片外64KB的數(shù)據(jù)存儲器。 程序、數(shù)據(jù)、PESN、RD、與（請注意是負(fù)邏輯）。 9FFFH。3。 16。 11。 1CE OE WE （或片選、輸出允許和寫允許）。 14。 1A=①、B=④、C=④、D=⑤、E=④。 1A=③、B=②、C=④、D=④、E=②。 1A=③、B=⑤、C=②、D=④、E=⑥。二、單項(xiàng)選擇題D B A D 三、判斷說明題正確。錯誤。ROM也可以存放用戶的數(shù)據(jù)信息。 正確。 錯誤。CPU是由控制器和運(yùn)算器兩部分組成。 錯誤，RAM是隨機(jī)存取存儲器，電源關(guān)斷，其內(nèi)容會丟失。正確。四、簡答題片外程序存儲器靠單片機(jī)引腳上的PSEN信號訪問；片外數(shù)據(jù)存儲器則靠RD或WR 信號訪問。所以，即使地址相同，但只要“讀”信號不相同，仍然可以惟一選中對應(yīng)的存儲器空間，不會混亂。另外，當(dāng)8051的EA信號接地時，一上電就會轉(zhuǎn)向片外ROM（程序存儲器）取指令；而EA=1時，則會先訪問內(nèi)部ROM，等PC超過1000H后才轉(zhuǎn)向片外ROM。五、硬件設(shè)計題（1）電路圖如下所示： （2）2864為8KB的存儲器，如果首地址為8000H，則其末地址為9FFFH。習(xí)題七一、填空題 8255可編程芯片通常作為 擴(kuò)展之用； 8253可編程芯片通常作為 擴(kuò)展之用； 8155可編程芯片通常作為 擴(kuò)展之用； 8279可編程芯片通常作為 擴(kuò)展之用； 若用8255或8155來擴(kuò)展一個有36只按鍵的行列式鍵盤，最少需要 根I/O線。 MCS51單片機(jī)的51子系列含有 個 位的定時器； MCS51單片機(jī)的53子系列含有 個 位的定時器； 8253芯片中有 個 位的定時器； 8155芯片中有 個 位的定時器； 8279芯片中有 個 位的定時器；。 用一片8279最多可擴(kuò)展64只按鍵和 只七段顯示器。 8279芯片中的16字節(jié)顯示緩沖區(qū)，其數(shù)據(jù)應(yīng)該送待顯字符的 碼。二、判斷說明題（判錯者請說明理） 凡是可編程并行接口芯片，都一定含有三個獨(dú)立端口。（ ） MCS51單片機(jī)片內(nèi)定時器T0、T1無法實(shí)現(xiàn)硬件直接級聯(lián)，而8253定時器則可以實(shí)現(xiàn)。 8255芯片可以用來實(shí)現(xiàn)雙機(jī)并行通信，而8155芯片則不行。（ ） 串行口沒有對應(yīng)的可編程外圍接口芯片。（ ） “接口芯片初始化”的含義，是向控制字寄存器寫入與該芯片工作方式有關(guān)的一串控制信息。 設(shè)置顯示緩沖區(qū)的目的是為了存放供顯示的數(shù)字或字符。三、簡答題 對擴(kuò)展并行口的輸入輸出操作和對片內(nèi)P1口的輸入輸出操作有何不同？ 并行接口的擴(kuò)展有好幾種方法，請問在什么情況下采用8155芯片擴(kuò)展較為合適？ 8279芯片內(nèi)的主要部件有哪些？它的主要優(yōu)點(diǎn)（或特色）是什么？四、編程題 編程對8255進(jìn)行初始化，使其A口按方式0輸入，B口按方式樣輸出，C口上半部按方式0輸出，C口下半部按方式1輸入。五、設(shè)計題 MCS51單片機(jī)要擴(kuò)展一片8255，畫出電路圖并寫出地址分布。 設(shè)計將RAM緩沖區(qū)30H、31H的內(nèi)容經(jīng)串行口由兩片74LS164并行輸出的硬件電路和子程序習(xí)題七 答案一、填空題并行接口、定時器、并行接口計數(shù)器和存儲器、鍵盤/顯示控制器。 12。11115。 616。 七段代碼。二、判斷說明題錯誤。可編程并行接口芯片，所含端口數(shù)可以不相同。正確、因?yàn)槠瑑?nèi)定時器T0和T1沒有“溢出”引腳，而8253芯片卻配備了這類引腳。錯誤。凡是8位以上并行接口芯片，都可以實(shí)現(xiàn)并行通信。錯誤。串行口也有對應(yīng)的可編程外圍接口芯片，例如8250、8251芯片。正確。正確。三、簡答題雖然P1口和擴(kuò)展并行口都是I/O接口，但它們之間是有差別的：（1）位置不同：P1口的鎖存器位于片內(nèi)SFR區(qū)，僅用片內(nèi)8位地址就可選通；而凡是外擴(kuò)的并行口，都位于片外數(shù)據(jù)存儲空間（統(tǒng)一編址），一般要用片外16位地址信號來選通；特別是可編程I/O芯片，往往一片要占用好幾個16位地址。（2）讀寫操作不同，對P1口的操作屬于片內(nèi)寄存器尋址方式，用MOV指令或位尋址方式完成；而擴(kuò)展并行口一定要借助單片機(jī)引腳上的讀/寫信號（RD/WR）才能起作用，這樣就必須使用MOVX指令。（3）片內(nèi)的P1口是準(zhǔn)雙向口，所以在輸入（讀引腳）操作之前一定要先置“1”；而擴(kuò)展并行口要么用簡單I/O芯片，不附加任何預(yù)置動作，要么選用可編程芯片，進(jìn)行復(fù)雜得多的初始化編程工作。若一定要與可編程芯片類比，則MOV P1，0FFH指令可視為對P1口設(shè)置的“輸入方式控制字”。若某單片機(jī)系統(tǒng)既需要擴(kuò)展一定數(shù)量的并行I/O口（不超過16—22位，）又需要擴(kuò)展少量RAM（不超過256字節(jié)），還需要擴(kuò)展一個定時器（不超過14位計數(shù)長度）的時候，選用8155芯片最為經(jīng)濟(jì)實(shí)用。選用8155芯片的另一個好處是，若不再擴(kuò)展其他功能，則還可以省去地址鎖存器芯片74LS273。8279芯片內(nèi)含有輸入緩沖器（用于接收鍵盤或傳感器狀態(tài)）和輸出鎖存器（用于控制16個LED的位選和段選），譯碼/編碼器等，自帶5位定時器和掃描電路，還有16個數(shù)據(jù)緩沖寄存器和8字節(jié)的RAM隊(duì)列。它的最大特色是，片內(nèi)自帶定時器和掃描電路，可以獨(dú)立完成對鍵盤的循環(huán)掃描以及對七段顯示器的循環(huán)顯示，完全不占用CPU時間，其設(shè)計特點(diǎn)是只用一個掃描電路就完成了對鍵盤的掃描和對七段顯示器的掃描，讓兩種操作同步進(jìn)行。四、閱讀題 設(shè)8255控制口地址為7FFFH，按本題要求控制字為：10010101B。編程如下：MOV DPTR，7FFFH ；控制寄存器地址送DPTRMOV A，95H ；控制字送AMOVX @DPTR，A ；方式控制字送控制寄存器五、設(shè)計題 8255A可以直接與MCS51單片機(jī)進(jìn)行接口，其連接圖如圖所示。8255A的A0、A1分別接地址總線的A0、A1，因此8255A PA口地址為7FFCH、PB口地址為7FFDH、PC口地址為7FFEH、控制口地址為7FFFH。 74LS164是8位并行輸出串行移位寄存器，由兩片74LS164擴(kuò)展兩個并行輸出口的路如圖所示，圖中串行口的數(shù)據(jù)通過RXD（）引腳加到第一個74LSl64的輸入端，該74LS164的最后一位輸出又作為第二個74LS164的輸入。串行口輸出移位時鐘通過TXD（）引腳加到74LSl64時鐘端，作為同步移位脈沖，其波特率固定為fosc/12。，可在需要時清除兩個74LS164的數(shù)據(jù)，也可以將74LSl64的清零端直接接高電平。將RAM緩沖區(qū)30H、31H的內(nèi)容經(jīng)串行口由兩片74LS164并行輸出的子程序如下：START：MOV R7，02H ；設(shè)置要發(fā)送的字節(jié)數(shù)MOV R0，30H ；設(shè)置數(shù)據(jù)地址指針MOV SCON，00H ；設(shè)定串行口方式SEND： MOV A，@R0 ；取出一數(shù)MOV SBUF，A ；啟動串行口發(fā)送WAIT： JNB TI，WAIT ；一幀數(shù)據(jù)未發(fā)送完，等待CLR TI ；發(fā)送守畢，清零標(biāo)志位INC R0 ；修改數(shù)據(jù)指針DJNZ R7，SEND ；字節(jié)數(shù)未發(fā)送完，繼續(xù)RET ；子程序返回習(xí)題八一、填空題 A/D轉(zhuǎn)換器的作用是將 量轉(zhuǎn)為 量；D/A轉(zhuǎn)換器的作用是將 量轉(zhuǎn)為 量。 A/D轉(zhuǎn)換器的兩個最重要指標(biāo)是 和 。 不帶輸入數(shù)據(jù)鎖存器的D/A轉(zhuǎn)換器，CPU必須通過 器件與件D/A轉(zhuǎn)換器傳送數(shù)據(jù)。無三態(tài)輸出功能的A/D轉(zhuǎn)換器，應(yīng)當(dāng)通過 器件與CPU傳送數(shù)據(jù)。 從輸入模擬量到輸出穩(wěn)定的數(shù)字量的時間間隔是A/D轉(zhuǎn)換器的技術(shù)指標(biāo)之一，稱為 。 若某8位D/A轉(zhuǎn)換器的輸出滿刻度電壓為+5V，則該D/A轉(zhuǎn)換器的分辨率 為 V。 二、判斷說明題（判錯請說明理由） 當(dāng)輸入全為“1”時，輸出電壓與理想值之間的誤差，稱為D/A轉(zhuǎn)換器的滿刻度誤差。（ ） 當(dāng)輸出全為“1”時，輸入電壓與理想輸入量之差，稱為A/D轉(zhuǎn)換器的滿刻度誤差。（ ） 輸出的數(shù)字量變化一個相鄰的值所對應(yīng)的輸入模擬量的變化值稱為D/A轉(zhuǎn)換器的分辨率。（ ） 輸出模擬量的最小變化量稱為A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率。 “轉(zhuǎn)換速度”這一指標(biāo)僅適用于A/D轉(zhuǎn)換器，D/A轉(zhuǎn)換器可以忽略不計轉(zhuǎn)換時間。 “數(shù)字量”與“開關(guān)量”的含義沒有什么區(qū)別。 D/A轉(zhuǎn)換器可以直接與單片機(jī)的三總線相連。 ADC0809可以利用“轉(zhuǎn)換結(jié)束”信號EOC向CPU發(fā)出中斷請求。 三、簡答題 單片機(jī)用于外界過程控制中，為何要進(jìn)行A/D、D/A轉(zhuǎn)換？ 數(shù)字通道接口和模擬通道接口的主要區(qū)別有哪些？ 請分析A/D轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生量化誤差的原因。具有8位分辨率的A/D轉(zhuǎn)換器，當(dāng)輸入0~5V電壓時，其最大量化誤差是多少？ A/D轉(zhuǎn)換接口中采樣保持電路的作用是什么？省略采樣保持電路的前提條件是什么？ 四、分析題 擬將A/D和D/A轉(zhuǎn)換器用于數(shù)字音頻技術(shù)。例如先把人的聲音寫入EPROM芯片，然后在需要時送到喇叭上播放。試分析實(shí)現(xiàn)該功能的設(shè)計思路（畫出方框圖）和技術(shù)要點(diǎn)。五、設(shè)計題 根據(jù)圖81所示單緩沖方式的D/A轉(zhuǎn)換接口電路，試編寫兩個程序，分別使DAC0832輸出負(fù)向鋸齒波和15個正向階梯波。習(xí)題八 答案一、填空題 模擬、數(shù)字、數(shù)字、模擬。 轉(zhuǎn)換速度、轉(zhuǎn)換精度（或分辨率）。 鎖存或寄存、三態(tài)。 轉(zhuǎn)換速度。 5/255≈（）。 二、判斷說明題 正確。 正確。 錯誤。這是A/D轉(zhuǎn)換器分辨率的定義。 錯誤。這是D/A轉(zhuǎn)換器分辨率的定義。 不一定。D/A的轉(zhuǎn)換時間忽略與否，要看器件指標(biāo)與微機(jī)系統(tǒng)指令執(zhí)行速度的相對快慢。 錯誤，有區(qū)別。“開關(guān)量”僅僅是布爾量（1bit），而數(shù)字量常為8bit以上。 不一定。片內(nèi)帶鎖存的D/A轉(zhuǎn)換器才可以直接與單片機(jī)的3總線相連。 正確。 三、簡答題 微型計算機(jī)只能處理數(shù)字形式的信息，但是在實(shí)際工程中大量遇到的是連續(xù)變化的物理量。例如溫度、壓力、流量、光通量、位移量以及連續(xù)變化的電壓、電流等。對于非電信號的物理量，必須先由傳感器（transducer）進(jìn)行檢測，并且轉(zhuǎn)換為電信號，然后經(jīng)過放大器放大為0~5V電平的模擬量。所以必須加接模擬通道接口，以實(shí)現(xiàn)模擬量和數(shù)字量之間的轉(zhuǎn)換。 A/D（模/數(shù)）轉(zhuǎn)換就是把輸入的模擬量變?yōu)閿?shù)字量，供微型計算機(jī)處理；而D/A（數(shù)/模）轉(zhuǎn)換就是將微型計算機(jī)處理后的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量輸出。 區(qū)別1：數(shù)字接口的輸入和輸出均為數(shù)字量，而模擬接口的輸入和輸出卻必有一方為模擬量。 區(qū)別2：模擬通道接口電路包含兩部分：除了數(shù)字量和模擬量的轉(zhuǎn)換電路之外，還必須配備數(shù)字通道接口。但數(shù)字通道就沒這么復(fù)雜。 之所以在模擬通道接口中還要配備數(shù)字通道接口，是因?yàn)榧兇獾腁/D轉(zhuǎn)換器和D/A 轉(zhuǎn)換器的輸入/輸出信號是動態(tài)變化的，無法與單片機(jī)的時序匹配。 因?yàn)锳/D轉(zhuǎn)換器的輸入是連續(xù)信號，而輸出是離散信號（數(shù)字量）。當(dāng)輸入的模擬信號變化很微小時，輸出的數(shù)字量卻不敏感，仍然保持不變。 對于8位A/D轉(zhuǎn)換器，實(shí)際滿量程電壓變5V，則其量化單位（LSB）為5/255≈，考慮到A/D轉(zhuǎn)換時會進(jìn)行4舍5入處理，所以最大量化誤差為177。1/2LSB。 A/D轉(zhuǎn)換接口中“采樣保持電路”的作用是：能把一個時間連續(xù)的信號變換為時間離散的信號，并將采樣信號保持一段時間。 當(dāng)外接模擬信號的變化速度相對于A/D轉(zhuǎn)換速度來說足夠慢，在轉(zhuǎn)換期間內(nèi)可視為直流信號的情況下，可以省略采樣保持電路。四、分析題 技術(shù)路線：讓人聲通過話筒輸入到A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)為數(shù)字量后進(jìn)入單片機(jī)，寫入EPROM芯片保存。需要播放時，可將EPTOM中的數(shù)字信息經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器變?yōu)槟M音頻輸出到喇叭上。示意圖如圖所示。 技術(shù)要點(diǎn)為：①逼真度，這涉及到采樣保持電路、轉(zhuǎn)換頻率、分辨率等。 ② 信息容量，涉及到單片機(jī)的數(shù)據(jù)存儲器以及EPTOM能保存多長時間的信息。與逼真度指標(biāo)相互矛盾，需要協(xié)調(diào)。五、設(shè)計題 根據(jù)所給電路圖可做出如下分析： ① DAC0832的片選信號只用到地址線A0，且兩級緩沖器同時有效，都由單片機(jī)的WR信號控制。這時控制動作就變得十分簡單，任何時候，只要將A0置“0”并附加片外的“寫”動作即可啟動DAC工作。 ② 由于DAC轉(zhuǎn)換速度快于一條指令的執(zhí)行速度，所以不必考慮等待轉(zhuǎn)換完畢的時間。 輸出負(fù)向鋸齒波的程序?yàn)椋?MOV R0，F(xiàn)EH160