华中科技大学微机原理与接口技术历年考研真题复习资料.docx
《华中科技大学微机原理与接口技术历年考研真题复习资料.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《华中科技大学微机原理与接口技术历年考研真题复习资料.docx（33页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
华中科技大学微机原理与接口技术历年考研真题复习资料
华中科技大学微机原理与接口技术
一、知识点
1．进制转换；KB、MB、GB、TB；原码、反码、补码；
2．8051知识点
（1）8051内部CPU也是由运算器、控制器和寄存器（或存储器）三个部分电路组成？
？
？
（2）8051有4KBROM存储器，地址范围0000H-OFFFH。
无论8031还是8051，都可以外接外部ROM，但片内和片外之和不能超过64KB。
（3）8051的5个中断源有内部和外部之分，外部中断源有2个，INT0和INT1，内部中断源有3个，T0、T1和串行口中断。
中断按照功能通常分为：
（1）实现中断响应和中断返回、
（2）实现优先权排队（3）实现中断嵌套。
（
（1）屏蔽中断
（2）非屏蔽中断。
（3）软件中断）？
？
？
）
（定时器中断、串口中断和外部中断？
）
上电复位时，同级中断源的优先级别从高至低为外部中断源0、定时器0、外部中断1 、定时器1和 串行口，若IP=00010100B，则优先级别最高者为外部中断1、最低者为定时器1。
（4）机器在加电或按钮复位后，总是到初始状态处执行程序。
（5）机器周期是固定不变的，由6个时钟周期T组成，分为6个状态周期（12个振荡周期）。
采用6MHz的晶体振荡器，则每个机器周期为2us。
（6）8051的111条指令按照指令字节数和机器周期数可分为6类，分别对应6种基本时序。
这六类指令是：
单字节单周期指令、单字节双周期指令、单字节四周期指令、双字节单周期指令、双字节双周期指令和三字节双周期指令。
8051在物理结构上只有四存储空间，它们分别是片内程序存储器、片外程序存储器、片内数据存储器、片外数据存储器 ；但在逻辑结构上只有三个存储空间，它们分别是片内外统一编址的0000H~FFFFH64KB程序存储器、片内256B的数据存储器和片外64KB的数据存储器 。
在访问这三个不同的逻辑空间时，应采用（不同的）指令。
（7）指令系统工使用7种寻址方式，它们是：
立即寻址；直接寻址；寄存器寻址；寄存器间接寻址；变址寻址；相对寻址；位寻址。
（8）满量程为10V的8位DAC芯片的分辨率为：
10/（28-1）=39mv；
一个同样量程的16位DAC的分辨率高达：
10/（216-1）=153uv
D/A转换器能分辨的最小输出模拟增量，取决于输入数字量的二进制位数。
一个n位的DAC所能分辨的最小电压增量定义为满量程值的2-n倍。
例如：
满量程为10V的8位DAC芯片的分辨率为10V×2-8=39mV；一个同样量程的16位DAC的分辨率高达10V×2-16=153µV。
（9）当P1口作为输入口时，必须先向对应的锁存器写入1（高电平）。
（10）在满足串行口接收中断标志位RI〔SCON．0〕＝0的条件下，置允许接收位REN（SCON．4）＝1就会启动接收一帧数据进入输入移位寄存器，并装载到接收SBUF中，同时使RI＝l。
当发读SBUF命令时（执行MOVA，SBUF指令），即是由接收缓冲器（SBUF）取出信息通过8051内部总线送CPU。
（11）当EA引脚接高电平时，CPU只访问片内EPROM/ROM
（12）在高128字节RAM区，80H-FFH地址为特殊功能寄存器SFR区，SFR是用于对片内各功能模块进行管理、控制、监视的控制寄存器和状态寄存器，是一个具有特殊功能的RAM区。
（13）MCS-51为用户提供了四个专用寄存器，来控制单片机的中断系统，这四个专用寄存器分别是（定时器控制寄存器（TCON）、串行口控制寄存器（SCON）、中断允许控制寄存器（IE）、中断优先级控制寄存器（IP））。
（14）ALU由加法器和其他逻辑电路等组成，它的功能是：
完成各种算术运算和逻辑运算。
（15）MCS-51单片机的堆栈，是在片内RAM中开辟的一个专用区，通常指定内部的数据存储器地址（07H-7FH）中的一部分连续存储区作为堆栈。
（16）数据指针DPTR是一个（16）位的地址寄存器，作为间接寄存器使用。
（17）ALE端可以驱动（8）个TTL负载。
（18）MCS-51单片机中，特殊功能寄存器IE为（中断允许控制寄存器），通过向IE写入（中断控制字），控制CPU对（中断源）的开放和屏蔽。
（19）异步串行通信通常一字符或者字节为单位组成字符帧传送，字符帧有发送端一帧一帧地传送，接收端通过传输线一帧一帧地接收，字符帧由四部分组成，分别为（起始位、数据位、奇偶校验位、停止位）。
（20）在满足串行口接收中断标准位（RI（SCON.0）＝0）的条件下，置允许接收位（REN（SCON.4）＝1）就会启动接收一帧数据进入输入移位寄存器，并装载到接收缓冲器（SBUF）中，同时使（RI＝1）。
当发出读SBUF命令（MOVA，SBUF）时，即是从接收缓冲器SBUF中取出数据，并通过8051内部总线送入CPU。
（21）微型计算机的基本组成由微处理器、存储器、I/O接口电路和系统总线构成。
（22）P0口为8位双向I/O端口能带（8）个TTL门电路，P1、P2、P3为（8位准双向I/O端口），负载能力为（4）个TTL门电路。
（23）位操作指令对内部RAM中的位寻址区（20H~2FH）和某些可位寻址的（特殊功能寄存器SFR）进行位操作。
（24）MCS-51的指令分为（数据传送类指令、算术运算类指令、逻辑运算类指令、程序控制类指令、位（布尔）操作类指令）5类。
（25）该信号高电平有效，在输入端保持（2个）机器周期高电平后，就可以完成复位操作。
（26）8098单片机的CPU寄存器都是16位的，而外部数据总线却是8位，8098单片机又称准16位机。
（27）8155有两个8位并行I/O和一个6位并行I/O，256个字节的静态随机存取存储器RAM，一个14位的定时器/计数器以及控制逻辑电路。
8155由（I/O，RAM，定时器/计数器）三部分构成。
二、简答题
1.MCS-96系列单片机的性能：
（1）16位CPU，具有高速处理能力，没有累加器，采用寄存器——寄存器结构，具有232字节的寄存器阵列；
（2）具有高效的指令系统，大大提高了编程效率；
（3）4/8通道的10位A/D转换器；
（4）脉宽调制PWM输出装置；
（5）全双工的串行口，并有专门的波特率发生器；
（6）高速的I/O系统；
（7）5个8位的I/O端口；
（8）可编程的8个优先级中断源；
（9）16位监视定时器；
（10）可动态配置的总线；
（11）ROM/EPROM的内容可加密；
（12）2个16位的定时器/计数器，4个16位的软件定时器。
应用范围：
应用于自动控制系统、测试系统、智能仪器、外设控制器、家用电器等。
2.MCS-51单片机的内部结构其基本特性如下：
（1）8位CPU，含片内振荡器；
（2）4KB的程序存储器ROM；
（3）128B的数据存储器RAM；
（4）64KB的外部程序存储器寻址能力；
（5）64KB的外部数据存储器寻址能力；
（6）32根输入输出（I/O）线；
（7）2个16位定时/计数器；
（8）1个全双工异步串行口；
（9）21个特殊功能寄存器；
（10）5个中断源，2个优先级；
（11）具有位寻址功能。
3.8051单片机的引脚及相关功能;
40个引脚按引脚功能大致可分为4个种类：
电源、时钟、控制和I/O引脚。
1）电源:
（1）VCC-芯片电源，接+5V；
（2）VSS-接地端；
2）时钟:
XTAL1、XTAL2-晶体振荡电路反相输入端和输出端。
3）控制线:
控制线共有4根：
⑴ALE/PROG:
地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲
①ALE功能：
用来锁存P0口送出的低8位地址
②PROG功能：
片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。
⑵PSEN:
外ROM读选通信号。
⑶RST/VPD:
复位/备用电源。
①RST（Reset）功能：
复位信号输入端。
②VPD功能：
在Vcc掉电情况下，接备用电源。
⑷EA/Vpp:
内外ROM选择/片内EPROM编程电源。
①EA功能：
内外ROM选择端。
②Vpp功能：
片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，施加编程电源Vpp。
4）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。
P3口还具有第二功能，用于特殊信号输入输出和控制信号（属控制总线）
4.简述单片机的典型应用
（1）在智能仪器仪表中的应用；
（2）在机电一体化产品中的应用
（2）在过程控制中的应用；（4）在计算机网络及通信中的应用；（5）在家用电器中的应用；（6）单片机在医用设备领域中的应用；单片机在汽车设备，工商，金融，科研、教育，国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。
5．简述单片微型计算机的基本组成。
以微处理器为核心，加上由大规模集成电路制作的存储器（ROM和RAM），输入/输出（I/O）接口和系统总线组成的。
基本组成有三部分，即中央处理器CPU（通常包括运算器和控制器）+存储器+输入/输出（I/O）接口。
若将组成计算机的基本部件集成在一块芯片上，则俗称为单片微型计算机机。
单片微处理机就是把（CPU、存储器和I/O接口电路）等部件都集成在电路芯片上，并具备一套功能完善的指令系统。
80C51内部结构主要包括中央处理器CPU（算术逻辑部件ALU、控制器等）、只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、定时器/计数器、并行I/O口P0～P3、串行口、中断系统以及定时控制逻辑电路等。
6．简述8051单片机定时器/计数器的工作方式和功能：
8051单片机内部有2个可编程的16位定时器/计数器T0、T1；T0由TH0和TL0构成，T1由TH1和TL1构成。
定时器T0有四种工作方式：
方式0、方式1、方式2和方式3
定时器T1有三种工作方式：
方式0、方式1、方式2
M1M0
工作方式
功能
00
方式0
13位定时器计数器
01
方式1
16位定时器计数器
10
方式2
8位计数器，初值自动装入
11
方式3
两个8位计数器，仅适用T0
7．简述8251的主要组成部分。
整个8251A分为五个组成部分，接收器、发送器、调制控制、读/写控制以及I/O缓冲器。
其中I/O缓冲器使8251A与系统数据总线连接起来；接收器的功能是接收在RxD脚上的串行数据并按规定把它转换为并行数据，存放在数据总线缓冲器中；发送器负责在不同的通信方式下按照不同的步骤发送数据；读写控制对CPU输出的控制信号进行译码以实现不同的读写功能，并实现对MODEM的控制。
7.简述取指令阶段的具体操作过程。
开始执行程序前,首先应把要执行的程序的第一条指令的地址送给CPU中的程序计数器PC取指令的任务是：
根据程序计数器PC中的值从程序存储器读出现行指令，送到指令寄存器。
PC送地址经过地址总线。
指令，DR~IR~ID。
都是通过DB数据总线。
再发出相应的控制命令，经控制总线。
（1）将PC的内容00H送到AR；
（2）PC+1，00H变成01H；
（3）AR~AB；
（4）CPU发出读指令；
（5）00H~DB；
（6）DB~DR；
（7）DR~IR~ID，经过译码，CPU识别指令。
执行指令根据实际情况也是通过数据总线或地址总线或控制总线。
8.简述8098的硬件组成并给出简单的硬件结构框图
MCS-96系列单片机的内部结构框图见图，它主要由寄存器算术逻辑单元RALU、232B寄存器阵列以及一些外围子系统构成。
外围子系统主要包括以下部分：
高速输入/输出口（HIS/HSO）、带有采样/保持电路的A/D转换器、脉宽调制输出器（PWM）、定时器、监视定时器、中断控制、I/O口（串行口和5个并行口）及时钟脉冲发生器等功能部件。
9.简述8251基本性能。
（1）可用于同步和异步传送；
（2）在同步方式下，可以根据方式控制字设定传送5~8字符，也可以用外部或字符同步，自动插入同步字符。
（3）在异步方式下，可以根据方式控制字设定传送5~8字符，时钟频率为传输波特率的1、16或64倍，能自动为每个数据增加1个、1.5个或2个停止位。
（4）数据传输速率：
同步方式下，波特率为0~64K，异步方式下，波特率为0~19.2K。
（5）全双工、双缓冲器的发送器和接收器。
（6）误差检测：
具有奇偶、溢出和帧错误检测电路。
10.简单设计手动上电复位电路。
电平复位时通过RST端经电阻与电源VCC接通而实现的，按键手动电平复位电路如下图
11.简述MCS-51复位、中断入口地址。
复位操作：
复位是单片机的初始化操作，其主要功能是把PC初始化为0000H，使单片机从0000H单元开始执行程序。
中断响应就是对中断源提出的中断请求的接受，是在中断查询之后进行的。
当查询到有效的中断请求时，紧接着就进行中断响应。
0003H～002AH共40个单元被均匀地分为5段，每段8个单元，分别作为5个中断源的中断地址区。
具体划分为：
8031/8051的中断服务程序入口
中断源
中断服务程序入口
外部中断0
：
中断地址区
0003H
定时中断0
T0中断地址区
000BH
外部中断1
：
中断地址区
0013H
定时中断1
T1中断地址区
001BH
串行中断
串行中断地址区
0023H
12.简述8098的存储器及其使用方法。
MCS-96的存储器是采用程序存储器和数据存储器合二为一的普林斯顿结构，直接寻址范围为64KB；存储器控制器是用于管理RALU与内部、外部存储器（除00H～0FFH单元）之间的通信。
1FFEH~2011H留给P3、P4和中断矢量，其余的可以由用户任意配置成EPROM或者ROM。
由于8098单片机的引脚AD7～AD0是复用的，故应先利用地址锁存允许信号ALE，将先出现的信号作为A7～A0锁存起来，然后当ALE为低电平时，AD7～AD0作为数据线从EPROM取出所选中单元的内容读入CPU。
13.简述单片机系统的开发过程
单片机应用系统的开发过程应包括4部分工作内容，即总体设计、硬件设计、软件设计、系统仿真调试和脱机运行调试。
（1）总体设计：
明确设计任务和技术指标；建立被控对象的数学模型；总体方案的设计。
（2）硬件设计：
在总体方案的指导下，对构成单片机系统的所有功能部分进行详细具体的电路设计。
首先要设计出各部分硬件电路原理图，然后在面包板上搭出电路进行具体实验（一些简单、成熟的方案可不用单独实验）。
在硬件设计和调试过程中，当按总体方案的设想满足不了要求时，可更改设计方案并进行实验，直到满足技术指标要求为止。
（3）软件设计：
程序的结构设计；程序流程图；程序的编制；程序的检查与修改。
（4）系统的仿真调试与脱机运行调试：
系统调试包括硬件调试和软件调试，而且两者是密不可分的。
我们设计好的硬件电路和软件程序，只有经过联合调试，才能验证其正确性；软硬件的配合情况以及是否达到设计任务的要求，也只有经过调试，才能发现问题并加以解决、完善，最终开发成实用产品。
14.简述运算器电路及其功能。
运算器电路包括算术逻辑运算部件ALU、累加器ACC、B寄存器、暂存寄存器TMP1和TMP2、程序状态字PSW、BCD码运算调整电路。
为了提高数据处理和位操作能力，片内设有一些专用寄存器，而且还增强了位处理逻辑电路功能，在进行位操作时，进位位CY作为位操作累加器，这个位操作系统构成一台布尔处理机。
运算逻辑部件，可以执行定点或浮点的算术运算操作、移位操作以及逻辑操作，也可执行地址的运算和转换。
15.简述中断优先级的控制原则。
（1）低优先级中断请求不能打断高优先级请求；高优先级中断请求可以打断低先级中断请求。
（2）如果一个中断请求已被响应，则同级的其它中断响应将被禁止。
（3）如果同级的多个中断请求同时出现，则近CPU查询次序确定哪个中断请求被响应。
16.单片机串行通信的4种工作方式
方式0
方式0为同步移位寄存器输入/输出方式。
该方式并不用于两个AT89S51单片机之间的异步串行通信，而是用于串行口外接移位寄存器，扩展并行I/O口。
8位数据为一帧，无起始位和停止位，先发送或接收最低位。
波特率固定，为fosc/12。
方式1为双机串行通信方式，
当SM0、SM1=01时，串行口设为方式1的双机串行通信。
TXD脚和RXD脚分别用于发送和接收数据。
方式1一帧数据为10位，1个起始位（0），8个数据位，1个停止位
（1），先发送或接收最低位。
方式2和方式3，为9位异步通信接口。
每帧数据为11位，1位起始位0，8位数据位（先低位），1位可程控为1或0的第9位数据和1位停止位。
SM0、SM1=11时，方式3。
为波特率可变的9位异步通信方式，除了波特率外，方式3和方式2相同。
17．简述8155的内部逻辑结构
8155的内部逻辑结构如图所示。
由图可以看出，8155由三部分组成，即：
存储单元为256字节的静态RAM；3个可编程的I/O，其中2个口（A口和B口）为8位口，1个口（C口）为6位口；1个14位的定时器/计数器。
由以上可知8155有A口、B口、C口和定时器/计数器低8位以及定时器/计数器高8位五个端口，另外8155内部还有一个命令/状态寄存器，所以8155内部共有6各端口。
对它们只需要使用
即可实现编址
18.简述MCS-51系列单片机按照功能划分的类型。
（1）基本型；
（2）增大内部存储器容量的基本型；（3）低功耗基本型；（4）高级语言型；（5）可编程计数器阵列型；（6）A/D型；（7）DMA型；（8）多并行接口型。
19.简述程序状态字寄存器PSW八个标志位的定义。
PSW各位的定义如下：
位序
PSW.7
PSW.6
PSW.5
PSW.4
PSW.3
PSW.2
PSW.1
PSW.0
位标志
C
AC
F0
RS1
RS0
OV
---
P
1进位标志C（PSW.7）；②半进位标志AC（PSW.6）；③软件标志位F0（PSW.5）；
④工件寄存器组指针RS1、RS0（PSW.4、PSW.3）；⑤溢出标志位OV（PSW.2）；
⑥奇偶标志P（PSW.0）。
程序状态字是一个8位寄存器，它包括（当前指令执行结果的各种状态和存放控制信息）等程序的状态信息。
20.简述中断允许控制寄存器的地址和控制位的作用。
特殊功能寄存器IE为中断允许寄存器，通过向IE写入中断控制字，控制CPU对中断源的开放或屏蔽。
中断允许寄存器IE的地址为0A8H，8051系统复位后，IE中各位均被清0，即禁止所有中断。
其功能如下：
IE.7
IE.6
IE.5
IE.4
IE.3
IE.2
IE.1
IE.0
IE
EA
/
/
ES
ET1
EX1
ET0
EX0
位地址
AF
AE
AD
AC
AB
AA
A9
A8
功能
CPU中断允许
总控制位
串行中断允许控制位
定时器/计数器T1中断允许控制位
外部中断INT1允许控制位
定时器/计数器T0中断允许控制位
外部中断INT0允许控制位
状态
0禁止
1允许
0禁止
1允许
0禁止
1允许
0禁止
1允许
0禁止
1允许
0禁止
1允许
21.简述P3口的特殊功能。
P3口除作为通用I/O口外，还有第二种功能。
P3口的第二种功能定义如下：
引脚
第二功能
P3.0
RXD（串行输入口）
P3.1
TXD（串行输出口）
P3.2
（外部中断0请求输入端）
P3.3
（外部中断1请求输入端）
P3.4
T0（定时器/计数器0请求脉冲输入端）
P3.5
T1（定时器/计数器1请求脉冲输入端）
P3.6
（片外数据存储器写选通信号输出端）
P3.7
（片外数据存储器读选通信号输出端）
22.简述MCS-51系列单片机的内部主要包含的器件。
CPU、存储器、可编程I/O、定时器/计数器、串行口等5个基本部分组成，各部分通过内部总线相连，如下图所示。
23．堆栈指针原指向32H，内部RAM地址单元30H到32H的内容分别为20H、23H和01H，（R0）=20H，（A）=3FH，（20H）=80H，执行如下指令，表明数据指针DPTR，堆栈指针SP、（A）和（20H）的内容：
POPDPH
POPDPL
POPSP
XCHA,@R0
24．设堆栈指针SP中的内容为60H，内部RAM中30H和31H单元的内容分别为24H和10H，执行下列程序段后，61H=24H，62H=10H，30H= 00H，31H=0FFH，DPTR= 2410H及SP=60H 。
PUSH 30H；（SP）=61H，（61H）=24H
PUSH 31H；（SP）=62H，（62H）=10H
POP DPL；（DPL）=10H，（SP）=61H
POP DPH；（DPH）=24H，（SP）=60H
MOV 30H，#00H；（30H）=00H
MOV 31H，#0FFH；（31H）=FFH
25．设A=40H，R1=23H，（40）=05H。
执行下列两条指令后，累加器A和R1以及内部RAM中40H单元的内容各为何值？
XCH A，R1；（A）=23H，（R1）=40H
XCHDA，@R1；（A）=25H，（40H）=03H
26.指出下列程序段的每条指令的源操作数是什么寻址方式，并写出每步运算的结果。
（相关单元的内容）设程序存储器（1050H）=5AH．
1）MOV A，#0FH
；立即寻址方式，A=0FH
2）MOV 30H，#0F0H
；立即寻址，（30H）=0F0H
3）MOV R2，A
;寄存器寻址方式，R2=A
4）MOV R1，#30H
；立即寻址，执行后R1=30H
5）MOV A，@R1
；寄存器间接寻址，A=（30H）
6）MOV DPTR，#1000H
；立即寻址，DPTR=1000H
7）MOV A，#50H
；立即寻址，A=50H
8）MOVC A，@A+DPTR
；寄存器间接寻址，A=（1050H）=5AH
9）JMP @A+DPTR
；寄存器间接寻址，PC=A+DPTR
10）CLR C
；位寻址，C=0
11）MOV 20H，C
;寄存器寻址方式，（20H）=C
三、计算编程题
1.已知内部RAM的BLOCK单元开始有一无符号数据块，块长在LEN单元，请编出数据块中各数累加和并存入SUM单元的框图和程序。
（1）先判断后处理
（2）先处理后判断
[例4-3]从BLOCK单元开始存放一组无符号数，一般称为一个数据块。
数据块长度放在LEN单元，编写一个求和程序，将和存入SUM单元，假设和不超过8位二进制数。
在置初值时，将数据块长度置入一个工作寄存器，将数据块首地址送入另一个工作寄存器，一般称它为数据块地址指针。
每做一次加法之后，修改地址指针，以便取出下一个数来相加，并且使计数器减1。
到计数器减到0时，求和结束，把和存入SUM即可。
参考程序：
各
升级会员 