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

1、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；28051 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4KB ROM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（

2、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。

3、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0000HFFFFH 64KB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

4、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)=153uvD/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10V2-8=39mV；一个同样量程的16位DAC的分辨率高达10V2-16=153V 。（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RISCON00的条件下，置允许接收位REN(SCON4)1就会启动接收一帧数据进入输入移位寄存器，并

5、装载到接收SBUF中，同时使RIl。当发读SBUF命令时(执行MOV A，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

6、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

7、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（RI1）。当发出读SBUF命令（MOV A，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

8、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（20H2FH）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

9、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

10、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

11、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： ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲 ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址 PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。 PSEN:外ROM读选通信号。 RST/VPD:复位/备用电源。 RST（Reset）功能：复位信号输入端。 VPD功能：在Vcc掉电情况下，接备用电源。 EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。 EA功能：内

12、外ROM选择端。 Vpp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

13、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 P0P3、串行口、中断系统以及定时控制逻辑电路等。 6简述8051单片

14、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2M1M0工作方式功能00方式013位定时器计数器01方式116位定时器计数器10方式28位计数器，初值自动装入11方式3两个8位计数器，仅适用T07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

15、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，DRIRID。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）ARAB；（4）CPU发出读指

16、令；（5）00HDB；（6）DBDR；（7）DRIRID，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

17、以根据方式控制字设定传送 58 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 58 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 064K ，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

18、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。0003H002AH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0T0中断地址区000BH外部中断1：中断地址区0013H定时中断1T1中断地址区001BH串行中断串行中断地址区0023H12.简述8098的存储器及其使用方法。M

19、CS- 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00H0FFH单元）之间的通信。1FFEH2011H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AD7AD0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A7A0锁存起来，然后当ALE为低电平时，AD7AD0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

20、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

21、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

22、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

23、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

24、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.7PSW.6PSW.5PSW.4PSW.3PSW.2PSW.1PSW.0位标志CACF0RS1RS0OV-P1

25、进位标志C（PSW.7）； 半进位标志AC（PSW.6）； 软件标志位F0（PSW.5）； 工件寄存器组指针RS1、RS0（PSW.4、PSW.3）； 溢出标志位OV（PSW.2）； 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.7IE.6IE.5IE.4IE.3IE

26、.2IE.1IE.0IEEA/ESET1EX1ET0EX0位地址AFAEADACABAAA9A8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P3.0RXD（串行输入口）P3.1TXD（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

27、.4T0（定时器/计数器0请求脉冲输入端）P3.5T1（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：POP DPHPOP DPLPOP SPX

28、CH A, R024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）=24HPUSH 31H；（SP）=62H，（62H）=10HPOP DPL；（DPL）=10H，（SP）=61HPOP DPH；（DPH）=24H，（SP）=60HMOV 30H，#00H；（30H）=00HMOV 31H，#0FFH；（31H）=FFH25设A=40H，R1=23H，（40）=05

29、H。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）=40HXCHD A，R1；（A）=25H，（40H）=03H26.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）=5AH1）MOV A，#0FH ；立即寻址方式，A=0FH2）MOV30H，#0F0H ；立即寻址，（30H）=0F0H3）MOV R2，A ; 寄存器寻址方式，R2=A4）MOV R1，#30H ；立即寻址，执行后R1=30H5）MOV A，R1 ；寄存器间接寻址，A=（30H）6）MOV

30、DPTR，#1000H ；立即寻址，DPTR=1000H7）MOV A，#50H ；立即寻址，A=50H8）MOVC A， A+ DPTR ；寄存器间接寻址，A=（1050H）=5AH9）JMPA+DPTR ；寄存器间接寻址，PC=A+DPTR10）CLR C ；位寻址，C=011）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