‘壹’ 单片机习题解答
91. 单片机上电后或复位后，工作寄存器R0是在（ A ） A、0区00H单元 B、0区01H单元 C、0区09H单元 D、SFR 92. 进位标志CY在（ C ）中 A、累加器 B、算逻运算部件ALU C、程序状态字寄存器PSW D、DPOR 93. 单片机8051的XTAL1和XTAL2引脚是（ D ）引脚 A、外接定时器 B、外接串行口 C、外接中断 D、外接晶振 94. 8031复位后，PC与SP的值为（ B ） A、0000H，00H B、0000H，07H C、0003H，07H寄存器 D、0800H，00H 95. 单片机的堆栈指针SP始终是（ B ） A、指示堆栈底 B、指示堆栈顶 C、指示堆栈地址 D、指示堆栈长度 96. P0、P1口作输入用途之前必须（ A ） A、相应端口先置1 B、相应端口先置0 C、外接高电平 D、外接上拉电阻 97. 一个EPROM的地址有A0----A11引脚，它的容量为（ B ） A、2KB B、4KB C、11KB D、12KB 98. 8031单片机中既可位寻址又可字节寻址的单元是（ A ） A、20H B、30H C、00H D、70H
99. 8031单片机中片内RAM共有（ A ）字节 A、128 B、256 C、4K D、64K 100. 执行指令MOVX A，＠DPTR时，WR．RD脚的电平为（ A ） A、WR高电平，RD低电平 B、W R低电平，RD高电平 C、WR高电平，RD高电平 D、WR低电平，RD低电平
101. Intel 8031的PO□，当使用外部存储器时它是一个（ D ） A、传输高8位地址□ B、传输低8位地址□ C、传输低8位数据□ D、传输低8位地址／数据总线□ 102. 当标志寄存器 PSW的 RSO和 RSI分别为1和0时，系统选用的工作寄存器组为（ C ） A、组0 B、组1 C、组2 D、组3 103. 下列指令中错误的是（ CD ） A、MOV A，R4 B、MOV 20H，R4 C 、MOV R4，R3 D、MO V＠R4，R3 104. 下列指令中不影响标志位CY的指令有（ D ） A、ADD A，20H B、CLR C 、RRC A D、INC A 105. LJMP跳转空间最大可达到（ D ） A、2KB B、256B C 、128B D、64KB 106. 计算机内部数据之所以用二进制形式表示，主要是（ B ） A、为了编程方便 B、由于受器件的物理性能限制 C 、为了通用性 D、为了提高运算速度 107. 8051单片机共有（ B ）中断源 A、4 B、5 C 、6 D、7 108. 机共有（ A ）个中断优先级 A、2 B、3 C 、4 D、5 109. 中断源I E 1（外部中断1）的向量地址为（ C ） A、0003H B、000BH C 、0013H D、002BH 110. 累加器A的位地址为（ E0H ） A、E 7 H B、F 7 H C 、D 7 H D、87H
‘贰’ MCS-51单片机试题
三．简答题：（每题8分共24分）
1． MCS-51单片机中断的开放和关闭是如何控制的？如果要对定时器T1开放中断，可以用什么指令实现？
答：通过对中断允许寄存器IE进行设置，可以控制中断的开放和关闭。
执行:
SETB ET1
SETB EA
即可开放T1中断。
2． 设程序执行前F0=0，RS1,RS0=00B，请问机器执行如下程序后PSW中各位的状态是什么？程序如下：
MOV A，#0FH
ADD A，#F8H （要求写出过程）
PSW中有四位标志位，随着运算指令发生变化。
MOV A，#0FH P=0，C不变，V不变，Ac不变
ADD A，#F8H （要求写出过程）
0000 1111
+ 1111 1000
-------------------
1 0000 0111 P=1，C=1，V=0，Ac=1
ACC=03H
3. 简述80C51单片机的I/O口的功能和特点；
输入、输出；
准双向口，输入之前，应先输出1。
四：程序分析与系统设计（1,2.3每题8分，4题12分，共36分）
1． 设内部RAM的30H单元的内容为40H，即（30H）=40H，还知（40H）=10H，（10H）=00H，端口P1=CAH，问执行以下指令后，各有关寄存器，存储单元和端口的内容是什么？（即R0，R1，A，B，P1，40H，30H及10H单元）
MOV R0， #30H (R0)=30H
MOV A， @R0 (A) =((R0))=(30H)=40H
MOV R1， A (R1)=40H
MOV B， @R1 (B)=((R1))=(40H)=10H
MOV @R1， P1 ((R1))即(40H)＝CAH
MOV P2， P1 (P2)=CAH
MOV 10H， #20H (10H)=20H
MOV 30H， 10H (30H)=(10H)=20H
2.若要完成以下的数据传送,应如何用MCS-51指令来实现?
(1).R1的内容传送到R0.
MOV A, R1
MOV R0, A
(2).外部RAM20H的内容传送到R0.
MOV DPTR, #20H
MOVX A, @DPTR
MOV R0, A
(3)外部RAM 20H的内容传送到内部RAM 20H单元.
MOV DPTR, #20H
MOVX A, @DPTR
MOV 20H, A
3.设变量X存放于VAR单元,函数Y存放在RUNC单元.试按照下式编程给Y 赋值.
?????
4. 编写程序：利用定时/计数器T0的方式1，产生10ms的定时，并使P1.0引脚上输出周期为20ms的方波，采用中断方式，设系统时钟频率为12 MHz。
ORG 0000H
SJMP START
ORG 000BH
SJMP T0_INT
START:
MOV TMOD, #01H
MOV TH0, #0D8H
MOV TL0, #0F0H
SETB TR0
MOV IE, #82H
SJMP $
T0_INT:
MOV TH0, #0D8H
MOV TL0, #0F0H
CPL P1.0
RETI
END
;完
-------------------------
补充：
3.设变量X存放于VAR单元,函数Y存放在RUNC单元.试按照下式编程给Y 赋值.
Y=1 x>0
Y=0 x=0
Y=-1 x<0
答：
MOV A, VAR ;取数
JZ LING ;为零转移
JB ACC.1, FU ;为负转移
MOV RUNC, #1 ;正
SJMP WAN ;转移到“完”
FU:
MOV RUNC, #255 ;255就是-1
SJMP WAN
LING:
MOV RUNC, #0
WAN:
SJMP $ ;原地转移
;真完了。
‘叁’ 单片机试题
12M振荡频率，最小定时周期为12/12M=1微妙，
50ms计时初值为为
TH1=（65536-50000)/256=#03CH
TL1=（65536-50000)%256=#0B0H
1S/50ms=20
所以计时器溢出100次为一秒
要求8051以查询方式工作
程序：
ORG 0000H
START: MOV TMOD,#01H ;TIMER1=MODE1
MOV TH1,#03CH ;TH1=（65536-50000)/256
MOV TL1,#0B0H ;TL1=（65536-50000)%256
SETB TR1 ;START TIMER1
LOOP1: MOV R0,#32H ;R0=20
LOOP2: JNB TF0,LOOP2 ;WAIT FOR OVERFLOW
DJNZ R0,LOOP2 ;是否到100次OVERFLOW
CLP P1 ;CLP P1
SJMP LOOP1 ;AGAIN AND AGAIN
END
‘肆’ 单片机习题
《单片机习题与试题解析》是一部单片机教材的练习试题与解析，全书内容分两部分，第1部分对80C51系列单片机教材中所涉及的思考与练习题进行了整理、分析和解答；第2部分则对某大学近几年“单片机原理与接口技术”考试试卷进行了分析和解答，并说明考题测试的内容、答题时应注意的问题等。即使题目相同，由于提出问题的角度不同，答案还会有所不同。同时，增加了一些设计题、综合系统扩展题。书中对近几年单片机系统扩展应用的新技术和新理念(比如低功耗设计、可靠性设计和虚拟技术等)进行了适当补充。《单片机习题与试题解析》内容分两部分，第1部分对80C51系列单片机教材中所涉及的思考与练习题进行了整理、分析和解答；第2部分则对某大学近几年“单片机原理与接口技术”考试试卷进行了分析和解答，并说明考题测试的内容、答题时应注意的问题等。即使题目相同，由于提出问题的角度不同，答案还会有所不同。同时，增加了一些设计题、综合系统扩展题。书中对近几年单片机系统扩展应用的新技术和新理念(比如低功耗设计、可靠性设计和虚拟技术等)进行了适当补充。
‘伍’ 80c51单片机基础练习习题 资料 试题
第二章 单片机的基本结构与工作原理
2·1 80C51系列单片机在片内集成了哪些主要逻辑功能都件?各个逻辑部件的主要功能是什么?
答:80C51系列单片机在片内集成了以下主要逻辑功能部件及分别有如下的主要功能。
(l)CPU(中央处理器):8位
功能:中央处理器由中央控制器与运算器一起构成。中央控制器是识别指令，并根据指令性质控制计算机各组成部件进行工作的部件。
(2)片内RAM:128B
功能:在单片机中，用随机存取存储器(RAM)来存储程序在运行期间的工作变量和数据，
所以称为数据存储器。一般，在单片机内部设置一定容量(64B至256B)的RAM。这样小容
量的数据存储器以高速RAM的形式集成在单片机内，以加快单片机运行的速度。同时，这种结构的RAM还可以使存储器的功耗下降很多。
(3)特殊功能寄存器:21个
功能:特殊功能寄存器(SFR)是80C51单片机中各功能部件所对应的寄存器，用以存放相
应功能部件的控制命令、状态或数据的区域。这是80C51系列单片机中最有特色的部分。现在所有80C51系列功能的增加和扩展几乎都是通过增加特殊功能寄存器(SFR)来达到的。
80C51系列单片机设有128B内部数据RAM结构的特殊功能寄存器(SFR)空间区。除
程序计数器PC和4个通用工作寄存器组外，其余所有的寄存器都在这个地址空间之内。
(4)程序存储器:4KB
功能:80C51单片机的程序存储器用于存放经调试正确的应用程序和表格之类的固定常
数。由于采用16位的程序计数器PC和16位的地址总线，因而其可扩展的地址空间为64KB，而且这64KB地址空间是连续、统一的。
(5)并行I/O口:8位，4个
功能:为了满足"面向控制"实际应用的需要，80C51系列单片机提供了数量多、功能强、使用灵活的并行I/O口。80C51系列单片机的并行I/O口，不仅可灵活地选作输人或输出，而且还具有多种功能。例如，它既是I/O口，又是系统总线或是控制信号线等，从而为扩展外部存储器和I/O接口提供了方便，大大拓宽了单片机的应用范围。
(6)串行接口:全双工，1个
功能:全双工串行I/O口，提供了与某些终端设备进行串行通信，或者和一些特殊功能的器件相连的能力;甚至可用多个单片机相连构成多机系统，使单片机的功能更强和应用更广。
(7)定时器/计数器:16位，2个
功能:在单片机的实际应用中，定时器/计数器提供精确的定时，或者对外部事件进行计
数。为了减少软件开销和提高单片机的实时控制能力，因而均在单片机内部设置定时器/计数器电路，通过中断，实现定时/计数的自动处理。
(8)片内时钟电路:1个
功能:计算机的整个工作是在时钟信号的驱动下，按照严格的时序有规律地一个节拍一个节拍地执行各种操作的。各种计算机均有自己的固定时序和定时电路。同样，80C51系列单片机内部也设有定时电路，只须外接振荡元件即可工作。外接振荡元件一般选用晶体振荡器，或用价廉的RC振荡器，也可用外部时钟源作振荡元件。近来也有的单片机将振荡元件也集成在芯片内部，这样不仅大大缩小了单片机的体积，同时也方便了使用。
2·2 80C51系列单片机有哪些信号需要芯片引脚以第二功能的方式提供？
答：
第一功能 第二功能
串行口：
P3.0 RXD（串行输入口）
P3.1 TXD（串行输出口）
中断：
P3.2 INT0外部中断0
P3.3 INT1外部中断1
定时器/计数器（T0、T1）：
P3.4 T0（定时器/计数器0的外部输入）
P3.5 T1（定时器/计数器1的外部输入）
数据存储器选通：
P3.6 WR（外部存储器写选通，低电平有效，输出）
P3.7 RD（外部存储器读选通，低电平有效，输出）
定时器/计数器（T2）：
P1.0 T2（定时器T2的计数端）
P1.1 T2EX（定时器T2的外部输入端）
2．3 程序计数器PC作为不可寻址寄存器，它打哪些特点?地址指针DPTR有哪些特点?与程存计数器 PC有何异同?
答(1)程序计数器PC作为不可寻址寄存器的特点
程序计数器PC是中央控制器申最基本的寄存器，是一个独立的计数器，存放着下一条将程序存储器中取出的指令的地址。
程序计数器PC变化的轨迹决定程序的流程。程序计数器的宽度决定了程序存储器可以
寻址的范围。
程序计数器PC的基本工作方式有:
①程序计数器PC自动加1。这是最基本的工作方式，也是这个专用寄存器被称为计数
器的原因。
②执行条件或无条件转移指令时，程序计数器将被置入新的数值，程序的流向发生变化。
变化的方式有下列几种:带符号的相对跳转SJMP、短跳转AJMP、长跳转LJMP及JMP @A+DPTR等。
③在执行调用指令或响应中断时:
●PC的现行值，即下一条将要执行的指令的地址送入堆栈，加以保护;
●将子程序的入口地址或者中断矢量地址送入PC，程序流向发生变化，执行子程序或中断服务程序;
●子程序或中断服务程序执行完毕，遇到返回指令RET或RETI时，将栈顶的内容送到PC寄存器中，程序流程又返回到原来的地方，继续执行。
(2)地址指针DPTR的特点
地址指针DPTR的特点是，它作为片外数据存储器寻址用的地址寄存器(间接寻址)。
(3)地址指针DPTR与程序计数器PC的异同
①相同之处:
●两者都是与地址有关的、16位的寄存器。其中，PC与程序存储器的地址有关，而
DPTR与数据存储器的地址有关。
●作为地址寄存器使用时，PC与DPTR都是通过P0和P2口(作为16位地址总线)输
出的。但是，PC的输出与ALE及PSEN有关;DPTR的输出，则与ALE、RD及WR相联系。
②不同之处:
●PC只能作为16位寄存器对待，由于有自动加1的功能，故又称为计数器;
DPTR可以作为16位寄存器对待，也可以作为两个8位寄存器对待。
●PC是不可以访问的，有自己独特的变化方式，它的变化轨迹决定了程序执行的流程;
DPTR是可以访问的，如MOV DPTR，#XXXXH，INC DPTP。
2. 4 80C51存储器在结拘上有何特点?在物理上和逻辑上各有哪几种地址空间?访问片内RAM和片外 RAM的指今格式有何区别?
答: (1)80C51存储器在结构上的特点
80C51采用将程序存储器和数据存储器截然分开，分别寻址的结构，称为哈佛(Harvard)
结构。
(2)在物理上和逻辑上的地址空间
①在物理上设有4个存储器空间: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。
②在逻辑上有3个存储器地址空间:片内、片外统一的64KB程序存储器地址空间，片内
256B(或384B)数据存储器地址空间，片外64KB的数据存储器地址空间。
(3)访问片内RAM和片外RAM的指令格式
访问片内RAM采用MOV格式。
访问片外RAM采用MOVX格式。
2·5 80C51单片机的EA信号有何功能?在使用80C31时，EA信号引脚应如何处理?
答: (1)80C51单片机的EA信号的功能
EA为片外程序存储器访问允许信号，低电平有效;在编程时，其上施加21V的编程电压
EA引脚接高电平时，程序从片内程序存储器开始执行，即访问片内存储器;EA引脚接低电平时，迫使系统全部执行片外程序存储器程序。
(2)在使用80C31时,EA信号引脚的处理方法
因为80C31没有片内的程序存储器，所以在使用它时必定要有外部的程序存储器，EA 信号引脚应接低电平。
2·6 片内RAM低128单元划分为哪三个主要部分?各部分主要功能是什么?
答: 片内RAM低128单元的划分及主要功能:
(l)工作寄存器组(00H~lFH)
这是一个用寄存器直接寻址的区域，内部数据RAM区的0~31(00H~lFH),共32个单
元。它是4个通用工作寄存器组，每个组包含8个8位寄存器，编号为R0~R7。
(2)位寻址区(20H~2FH)
从内部数据RAM区的32~47(20H~2FH)的16个字节单元，共包含128位，是可位寻
址的RAM区。这16个字节单元，既可进行字节寻址，又可实现位寻址。
(3)字节寻址区(30H~7FH)
从内部数据RAM区的48~127(30H~7FH)，共80个字节单元，可以采用间接字节寻址
的方法访问。
2·7 80C51设有 4个通用工作寄存器组，有什么特点?如何选用?如何实现工作寄存器现场保护?
答: (1)通用工作寄存器组的特点
用寄存器直接寻址，指令的数量最多，均为单周期指令，执行速度快。
(2)通用工作寄存器组的选用
在某一时刻，只能选用一个工作寄存器组使用。其选择是通过软件对程序状态字(PSW
中的RS0、RSl位的设置来实现的。设置RS0、RSl时，可以对PSW进行字节寻址，也可以进行位寻址，间接或直接修改RS0、RSl的内容。若RSl、RS0均为0时，则选用工作寄存器组0;若RSl、RS0为1时，则选用工作寄存器组1;其他以此类推。
(3)工作寄存器的现场保护
对于工作寄存器的现场保护，一般在主程序中使用一组工作寄存器;而在进人子程序或中断服务程序时，切换到另一组工作寄存器;在返回主程序前，再重新切换回原来的工作寄存器。
2·8 堆栈有哪些功能?堆栈指示器(SP)的作用是什么?在程序设计时，为什么还要对 SP重新赋值?
答: (1)堆栈的功能
堆栈是内部数据RAM区中，数据先进后出或后进先出的区域。其具体功能有两个:保护断点和保护现场。
(2)堆栈指示器(SP)的作用
堆栈指示器(SP)是一个8位寄存器，存放当前的堆栈栈顶所指存储单元地址的。
(3)对SP的重新赋值
系统复位后，SP内容为07H。如不重新定义，则以07H为栈底，压栈的内容从08H单元开始存放;如需使用深度较大的堆栈时，将会影响到工作寄存器的使用。所以要对SP进行重新的赋值，使堆栈区设定在片内数据·RAM区中的某一空白区域内，堆栈深度以不超过片内RAM空间为限。
2·9 为什么说 80C51具有很强的布尔(位)处理功能7共有多少单元可以位寻址?采用布尔处理有哪些优点7
答 (1)80C51具有很强的布尔(位)处理功能
在80C5I单片机系统中，与字节处理器相对应，还特别设置了一个结构完整的布尔(位)
处理器。在该系统中，除了程序存储器和ALU与字节处理器合用之外，还有自己的:
①累加器CY:借用进位标志位。在布尔运算中，CY是数据源之一，又是运算结果的存
放处，是位数据传送中的中心。根据CY的状态，程序转移:JC rel，JNC rel，JBC rel。
②位寻址的RAM区:从内部数据RAM区的32~47(20H~2FH)的16个字节单元，共包含128位(0~127)，是可位寻址的RAM区。
③位寻址的寄存器:特殊功能寄存器(SFR)中的可位寻址的位。
④位寻址的并行I/O口:P0、Pl、P2及P3各口的每一位都可以进行位寻址。
⑤位操作指令系统:位操作指令可实现对位的置位、清0、取反、位状态判跳、传送、位逻辑、运算、位输人/输出等操作。
强大的布尔(位)处理功能，是80C5l系列单片机的突出优点之一。
(2)可以位寻址单元的数目
可以位寻址的单元共有228个。分布在:
①RAM区:20H~2FH字节中所有位，共计有128个单元。
②特殊功能寄存器区:P0、TCON、Pl、SCON、P2、IE、P3、1P.PSW、A、B、PCON及TMOD中的相应位，共计95个单元(IE中有两位无定义，IP中有三位无定义，PSW中有一位无定义，PCON中有三位无定义)。
(3)采用布尔处理方法的优点
利用位逻辑操作功能进行随机逻辑设计，可把逻辑表达式直接变换成软件执行，方法简
便;免去了过多的数据往返传送、字节屏蔽和测试分支，大大简化了编程，节省存储器空间,加快了处理速度;还可实现复杂的组合逻辑处理功能。所有这些，特别适用于某些数据采集，实时测控等应用系统。这些给"面向控制"的实际应用带来了极大的方便，是其他微机机种所无可比拟的。
2·10 80C51单片机的时中周期、机器周期、指令周期是如何设置的?当主频为 12MHZ时，一个机器周期等子多少微秒(us)?执行一条最长的指令需多少微秒(us)?
答:1) 80C51中定时单位的设置为时序定时单位，共有4个，从小到大依次是:节拍、状态、机器周期和指令周期。
●时钟周期:节拍是CPU处理动作的最小周期称为时钟周期。一个状态周期就包含两
个节拍，其前半周期对应的节拍叫Pl，后半周期对应的节拍叫P2.
●机器周期80C51采用定时控制方式，因此它有固定的机器周期。规定一个机器周期
的宽度为6个状态，并依次表示为Sl~S6。由于一个状态又包括两个节拍，因此一个
机器周期总共有12个节拍，分别记作SlPl、SlP2…S6P2。由于一个机器周期共有12
个振荡脉冲周期，因此机器周期就是振荡脉冲的12分频。
当振荡脉冲频率为12MHz时，1个机器周期为lus;当振荡脉冲频率为6MHz时，1个
机器周期为2us。
●指令周期:执行一条指令所需要的时间称为指令周期。指令周期是最大的时序定时单
位。80C51的指令周期根据指令的不同，可包含有1、2、3、4个机器周期。
2)当主频为12MHz时，1个机器周期为1件s。
3)执行一条时间最长的指令-----MUI，和DIV指令，需要4个机器周期，即需要4us。
2·11 单片机有几种复往方法?复往后抗暴的初始状态如何，即各寄存器的状态如何?
答: (1)单片机复位方法
单片机复位方法有:上电自动复位、按键电平复位和外部脉冲三种方式，如题图2-1所示。
题图2-1
(2)复位后的初始状态
复位后机器的初始状态,即各寄存器的状态:PC之外,复位操作还对其他一些特殊功能寄存器有影响,它们的复位状态如题表2-1所例.
2. 12 举例说明单片机在工业控制系统中低功耗工作方式的意义及方法。
答: 1. 低功耗系统设计的意义
按传统观念，低功耗系统只是便携式系统中考虑的问题。然而，从经典电子系统发展到现代电子系统，低功耗系统应是一切现代电子系统的普通取向。实现系统运行的低功耗是现代电子系统的普通取向，是"绿色"电子的基本要求。除了节省能源外，低功耗系统还具有显着的电磁兼容EMC(Electro Magnetic Compatib;lily)效益和可靠性效益。
(1)实现"绿色"电子，节省能源
在许多现代电子系统，如家用电器和视频音像系统中，普遍采用遥控操作，在不使用时大都处于待机状况下。据有关部门统计，目前，许多家用电器在备用状态下耗费的电量已超过实际使用中消耗的电量。据报道，美国家用电器每年在备用状态下浪费的能源达10亿美元。采用低功耗系统设计，不仅能减少使用中的功耗，而且可以减少备用状态下的功耗。
在节省能源的同时，许多低功耗设计采用的最大静态化设计有利于减少电磁污染。
(2)促进便携化发展
低功耗设计技术有利于电子系统向便携化发展。便携式电脑/笔记本电脑是低功耗系统
设计的成果。现代电子系统便携化拓宽了它的应用领域。
(3)诱人的可靠性效益
低功耗系统设计不可避免要走全CMOS化道路和功耗管理的道路。在数字电路中，
MOS电路有较大的噪声容限;在功耗管理中，常采用休闲、掉电、睡眠、关断及电源关闭等方式,在这些方式下系统对外界噪声失敏，大大减少了因噪声干扰产生的出错概率。
2. CMOS电路是低功耗系统设计的首选
(1)CMOS电路的功耗特性
CMOS电路的功耗特性十分鲜明,表现在本质低功耗,静态与动态功耗的巨大差异及功耗可控性等因素上.
①本质低功耗:在题表2-2中,将高速CMOS逻辑电路与传统TTL逻辑电路的功耗进行了对比.
可以看出:CMOS器件有极低的静态功耗，并要求极小的输人驱功电流。因此，使用
CMOS电路器件可构成本质低功耗的电路系统。
②静、动态功耗的巨大差异:从题表2-1中看出，传统的TTL电路中，没有静、动态功耗差异，也就不存在利用无谓等待状态的低功耗运行方式。在CMOS电路中，静、动态功耗差异十分显着，而且动态功耗与时钟速度相关，随时钟频率加大，功耗急剧上升。由于CMOS电路中的静、动态功耗的巨大差异，形成了CMOS器件中形形色色的低功耗运行方式。各种低]耗方式的核心，就是CMOS电路的最大静态化控制。
③动态功耗相关参数多:根据动态功耗P"是瞬间导通功耗PTC与静态功耗PC之和，J
表达式为
PA=PTC+Pc=VDD×ITC+fCL×V2DD
动态功耗PA除直接与电源电压VDD、时钟频率土及输出电容CL有关外，导通电流ITC还与逻辑电平的跳变速率有关。这些相关因素都是CMOS电路系统中的重要运行参数。要设计最小功耗系统，就要在系统中根据实际的时、空运行状态来管理这些参数，保证系统有最小的运行功耗。
④静态功耗的温度特性:CMOS电路的静态功耗主要是保护二级管和PMOS、NMOS管
寄生二极管的泄漏电流。常温下，静态功耗极小，但随温度增高呈指数上升，对温度敏感。;
多数CMOS电路在85 0C或125 0C 工作环境下，其静态功耗大约是常温下的30~50倍，相应的输人电流约增加10倍以上。
(2)降低CMOS电路功耗的途径
按照CMOS电路的功耗特性，降低功耗的途径如下:
①大力降低系统或器件的工作电压。随着器件工作电压的下降，功耗会显着下降。目
前,集成电路器件普遍从+5V电源向+3V电源过渡。有些低功耗的CMOS器件己出现
2.7V、1.8V的工作电压，表明了电压控制在CMOS电路中的重要作用。
②控制CMOS器件申的时钟频率。时钟宜低不宜高;同时，时钟不用时应及时关断，实
现系统的最大时空静态化管理来降低系统功耗。在CMOS器件中，有许多低功耗方式就是基于系统时钟管理来实现的。
③在CMOS电路系统中实施最大限度的静态化运行管理。使无谓等待下的电路处于静
态功耗，关闭时钟，停止动态输人或关闭电源。
3. 低功耗系统中单片机的选择和应用
低功耗系统设计中，器件选择是基础。选择的器件不仅要求本质低功耗，而且要求具有良好的功耗控制功能。
(1)采用CMOS工艺制造的单片机
目前单片机已普遍采用高速CMOS工艺，应用系统设计时，不再选用非CMOS单片机。
在低功耗系统设计的单片机选择时，主要考虑单片机的本质低功耗与功耗管理性能。CMOS工艺制造的80C51系列单片机具有优良的功耗管理性能，
(2)低功耗运行方式
早期CMOS单片机的功耗控制主要是对系统时钟实施管理而出现的休闲ID(IDle)方式
和掉电PD(Power Down)方式。当通过编程控制IDL，位有效时，迸人ID方式，关闭进人CPU的时钟，CPU停止运行，只保留中断系统、定时器/计数器、串行口的操作功能。要退出ID方式时，可采用申断或复位操作。编程控制PD位有效时，时钟停振，单片机内部所有功能单元部停止操作。因此，要退出PD方式只有通过复位，清除PD编程位。
题表2-3给出了80C51正常运行、ID、PD方式下的功耗数据。从表中可以大致看出，不同时钟频率及不同运行方式下的功耗状况;可以明显地看出，CMOS单片机中时钟频率及时钟控制对功耗的重要影响。
题表2-3 80C51不同频率不同方式下的功耗状况
(3)单片机的电压及双时钟功耗控制
目前除了采用PD、ID的低功耗运行方式外，还可以采用降低电压和设置双时钟(主时钟、
子时钟)的方式来进一步降低功耗。例如，目前有许多带双时钟和宽电源电压的单片机，在正常运行时可以使用3V供电，降低功耗;除了在工作时钟下的运行ID方式外，还可以在子时钟支持下运行慢速(SLOW)和睡眠(SLEEP)方式，以及使全部时钟停止的停振(STOP)方式。
题表2-4为东芝TLCS一870在不同方式下的功耗状况。TLCS一870可工作在2.7~6V，主
时钟为1~8MHz，子时钟为32.8kHz。双时钟的设置能使单片机高速运行或低速运行，实现控制功能.
题表2-4 TLCS-870不同方式下的功耗状况
有的单片机在设定了主时钟后，在其内部还可以对时钟进行分频，以降低系统运行速度来进一步降低功耗。
2·13 单片机"面向挂创"应用的特点，在硬件结拘方面有哪些体现?
答:单片机"面向控制"应用的特点，体现在硬件结构方面有以下几点:
①由于考虑到单片机"面向控制"的实际应用的特点，一般需要较大的程序存储器，因此
目前的单片机以采用程序存储器和数据存储器截然分开的结构为多。这种结构称为哈佛(Harvard)结构。80C51单片机系列的存储器采用的就是这种结构，即将程序存储器和数据存
储器截然分开，程序存储器和数据存储器各有自己的寻址方式、寻址空间和控制系统。
这种结构对于单片机"面向控制"的实际应用极为方便、有利。
②为了满足"面向控制"实际应用的需要，单片机提供了数量多、功能强、使用灵活的并行I/O口。不同单片机的并行I/O电路在结构上稍有差异。有些单片机的并行I/I口，不仅而灵活地选作输人或输出，而且还具有多种功能。例如，它既是IO口，又是系统总线，或是控制信号线等，从而为扩展外部存储器和1/0接口提供了方便，大大拓宽了单片机的应用范围。
③在单片机的实际应用中，往往需要精确的定时，或者需对外部事件进行计数。为了减
少软件开销和提高单片机的实时控制能力，因而均在单片机内部设置定时器/计数器电路减
过中断，实现定时/计数的自动处理。
④在80C51单片机系统中，与字节处理器相对应，还特别设置了一个结构完整、功能极强的布尔(位)处理器。这是80C5l系列单片机的突出优点之一。这给"面向控制"的实际应用并来了极大的方便。
在位处理器系统申，除了程序存储器和ALU与字节处理器合用之外，还有自己的:
●累加器CY:借用进位标志位。在布尔运算中，CY是数据源之一，又是运算结果的存
放处，位数据传送中的中心。根据CY的状态，程序转移:
JC rel
JNC rel
JBC rel
●位寻址的RAM.：RAM区中的0~127位。
●位寻址的寄存器:特殊功能寄存器(SFR)申的可位寻址的位。
位寻址的并行I/O口:P0、Pl、P2及P3各口的每一位都可以进行位寻址。
2·14 80C51单片机运行出错或程序进入死循环，如何摆脱困境?
答:当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，需按复位键以重新启动。
‘陆’ 单片机程序分析试题
第一题：
(20H)=20H,(21H)=91H,(22H)=A0H,(23H)=01H
Cy=0, A=0A0H, R0=23H, R1=28H
至于第二题吗，你们老师可真变态，好好的SUBB不让用，要用CJNE
程序如下：
;BLOCK为地址起始位
;LEN为数据数量位
;MINI为最小数据
整个编程的思路是这样的：
先设一个基准数，从最大的0FF设起，再把这些数据与基准数比较是否一致，如果一致，则先把这个数(也就是基准数)存起来，这一行就不用再往下比较了。然后把基准数减一，再执行上面的程序，如果亦有相同的，则把现在的基准数存起来，覆盖原来存的数据。就这样一直减，减到0后，停止，存起来的最后一个基准数就是最小值。
MOV R0, #BLOCK ;将地址起始位置存入R0中
MOV R1, #MINI ;将最后结果存储地址存入R1中
MOV R2, LEN ;数据数量
MOV R3, #0FFH ;比较的基准数
LOOP:
MOV A, @R0 ;读入数据
CJNE A, 03H, NEXTLOOP ;和基准数相比较，不等于则转移
MOV A, @R0 ;等于基准数了，先存起来，如果将基准数减小后，再没有和基准数相等的了，那么这个数就是最小的。
MOV @R1, A
CLR C
MOV A, R3 ;如果基准数已经减到00H了，那么，就不用再减一比较了，因为已经从0FF开始至00结束，全比较过了
JZ WAIT
SUBB A, #01H ;基准数减1
MOV R3, A
MOV R0, #BLOCK
MOV R1, #MINI
MOV R2, LEN
LJMP LOOP
NEXTLOOP:
INC R0
DJNZ R2, LOOP
WAIT:
LJMP $
按你的修改，再修改结果
(20H)=20H,(21H)=91H,(22H)=0D0H,(23H)=00H
Cy=0, A=0D0H, R0=22H, R1=28H
‘柒’ 单片机试题一
8051汇编语言的指令格式如下：
[标号：] 操作码助忆符 [操作数1,] [ 操作数2,] [操作数3,] [;注释]
操作码助忆符体现该指令的功能，它对应一条二进制编码的机器指令。指令的操作数个数由该指令的确定，可以没有操作数，也可以有一个、二个或三个操作数。绝大多数指令的操作数要显式的写出来，但也有指令的操作数是隐含的，不需要在指令中写出。
综上，8051汇编语言的指令格式中，唯一不可缺少的部分是指令操作码。
‘捌’ 单片机考试题目及答案（单片机考试复习题）
《单片机原理及接口技术》试卷（闭卷A卷）
一.单项选择题（每题1分，共20分）
1.DPTR为（ C）
A.程序计数器 B.累加器 C.数据指针寄存器 D.程序状态字寄存
2.PSW的Cy位为（ B）
A.辅助进位标志 B.进位标志 C.溢出标志位 D.奇偶标志位
3.MCS－51单片机片内ROM容量为（ A ）
A.4KB B.8KB C.128B D.256B
4.MCS－51单片机片要用传送指令访问片外数据存储器，它的指令操作码助记符是以下哪个？（ B）
A.MUL B.MOVX C.MOVC D.MOV
5.direct表示（ C ）
A.8位立即数 B.16位立即数 C.8位直接地址 D.16位地址
6.堆栈指针SP是一个（ A ）位寄存器
A.8 B.12 C.13 D.16
7.定时器/计数器工作方式选择中，当M1M0＝11时，其工作方式为（ D ）
A.方式0 B.方式1 C.方式2 D.方式3
8.定时器/计数器工作方式0为（ A）
A.13位定时/计数方式 B.16位定时/计数方式
C.8位可自动装入计数初值方式 D.2个8位方式
9.MCS－51的最小时序定时单位是（ A ）
A.节拍 B.状态 C.机器周期 D.指令周期
10.＃data表示（ A ）
A.8位直接地址 B.16位地址 C.8位立即数 D.16位立即数
11.主频为12MHz的单片机它的机器周期为（C ）
A.1/12微秒 B.0.5微秒 C.1微秒 D.2微秒
12.MCS-51单片机在同一优先级的中断源同时申请中断时，CPU首先响应（ A ）。
A.外部中断0 B.外部中断1 C.定时器0中断 D.定时器1中断
13.MOVC A ,@A+PC指令对于源操作数的寻址方式是（ D ）
A.寄存器间接寻址 B.寄存器寻址 C.立即寻址 D.变地寻址
14. 为（ C ）
A.复位信号输入端 B.地址锁存允许信号输出端
C.程序存储允许输出端 D.程序存储器地址允许输入端
15.MCS－51单片机的一个机器周期由（D ）个振荡脉冲组成。
A.2 B.4 C.6 D.12
16.MOVC A ,#30H指令对于源操作数的寻址方式是（ C ）
A.寄存器间接寻址 B.寄存器寻址 C.立即寻址 D.变地寻址
17.计算机能直接识别的语言为（ B）
A.汇编语言 B. 机器语言 C.自然语言 D.硬件和软件
18．PSW的OV位为（ C ）
A.辅助进位标志 B.进位标志 C.溢出标志位 D.奇偶标志位
19．在单片机中（ A ）为程序存储器。
A．ROM B. RAM C.EPROM D.EEPROM
20．能用紫外线光擦除ROM中的程序的只读存储器为（ C ）
A.掩膜ROM B.PROM C.EPROM D.EEPROM
二、填空（每题 2 分，共 10 分）
1、从单片机系统扩展的角度出发，单片机的引脚可以构成三总线结构，即 数据
总线、地址总线和 控制 总线。
2、ALE信号的作用是 锁存低8位地址信号（或 低8位地址锁存） 。
3、MOV A，40H 指令对于源操作数的寻址方式是 直接 寻址。
4、PC存放的内容为： 下一条要执行的指令的地址 。
5、MCS-8051系列单片机字长是 8 位，有 40 根引脚。
三、简答题：（共 25 分）
1、什么是单片机？简述单片机的应用领域。（15 分）
答：单片微型计算机简称单片机，它是把微型计算机的各个功能部件：中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、定时/计数器及I/O接口电路等集成在一块芯片上，构成一个完整的微型计算机。
应用领域：（1）单片机在智能仪器仪表中的应用；（2）单片机在工业控制中的应用；（3）单片机在计算机网络与通信技术中的应用；（4）单片机在日常生活及家电中的应用。
2、什么叫中断？中断有什么特点？（10 分）
答：(1)“中断”是指计算机在执行某段程序的过程中，由于计算机系统内、外的某种原因，当出现CPU以外的某种情况时，由服务对象向CPU发出中断请求信号，要求CPU暂时中断当前程序的执行而转去执行相应的处理程序，待处理程序执行完毕后，再返回继续执行原来被中断的程序。
(2)特点：分时操作；实时处理；故障处理。
四.已知：（R1）=32H,(30H)=AAH,(31H)=BBH,(32H)=CCH,求执行下列指令后累加器A.50H.R6.32H.和P1口中的内容。(10分)
MOV A ,#30H
MOV 50H ,A
MOV R6 ,31H
MOV @R1 ,31H
MOV P1,32H
解：上述指令执行后的操作结果为：
A=30H
(50H)=30H
R6=BBH
(32H)=BBH
P1=BBH
五、分析执行如下指令后，PSW中的Cy 、Ac、OV、P各为多少？ A中的结果用十进制表示是多少？（15分）
MOV A,#85H
ADD A，#0AEH
Cy=1,Ac=1,OV=1,P=0。（A）=51
六、编程题： （每小题10分，共20分）
1、在程序中定义一个0——9的平方表，利用查表指令找出累加器A＝03的平方值。（10分）
解：编程如下：
ORG 0050H
MOV DPTR,#TABLE ；表首地址→DPTR
MOV A,# ；03→A
MOVC A ,@A+DPTR ；查表指令，25→A
SJMP $ ；程序暂停
TABLE:DB 0,1,4,9,16,25,36,49,64,81 ；定义0——9平方表
END
2、试采用两种方法编制程序，开放定时器T1的溢出中断。（10分）
解：编程如下：
MOV IE,88H
或者MOV A8H,88H
或者 SETB EA
SETB ET1
‘玖’ 单片机试题解答
一，选择题
1．当CPU响应外部中断0后,PC的值是( A )
A.0003H B.2000H C.000BH D.3000H
2．当MCS-51复位时，下面说法准确的是（A）
A.PC=0000H B.SP=00H C.SBUF=00H D.（30H）=00H
3．要用传送指令访问MCS-51片外RAM，它的指令操作码助记符是（ B）
A.MOV B.MOVX C.MOVC D.以上都行
4．ORG 2000H
LACLL 3000H
ORG 3000H
RET
上边程序执行完RET指令后，PC=（C ）
A.2000H B.3000HC .2003H D.3003H
5．要使MCS-51能响应定时器T1中断，串行接口中断，它的中断允许寄存器IE的内容应是（ A）
A.98H B.84H C.42H D.22H
6．JNZ REL指令的寻址方式是（C）
A.立即寻址 B.寄存器寻址 C.相对寻址 D.位寻址
7.要把P0口高4位变0,低4位不变,应使用指令( D)
A.ORL P0,#0FH B.ORL P0,#0F0H C. ANL P0,#0F0H D.ANL P0,#0FH
8若某存储器芯片地址线为12根,那么它的存储容量为( C)
A. 1KB B. 2KB C.4KB D.8KB
9.PC中存放的是( A )
A.下一条指令的地址 B. 当前正在执行的指令
C.当前正在执行指令的地址 D.下一条要执行的指令
10. 若MCS-51中断源都编程为同级,当他们同时申请中断时CPU首先响应(A )
A. INT0 B. INT1 C.T1 D.T0
11．编写程序产生的代码一般存储在（B）。
A、RAM B、ROM C、EEROM D、SDRAM
12.51系列单片机采用12M晶振的机器周期为（A）。
A、1US B、2US C、4US D、12US
13. 在CPU内部，反映程序运行状态或反映运算结果的特征寄存器是（B ）。A、PC B、PSW C、ACC D、SP
14. 要用传送指令访问片外RAM，它的指令操作助记符是（B ）。
A、MOV B、MOVX C、MOVC D、PUSH
15. 开机复位后，CPU使用的是第0组工作寄存器，地址范围是（B ）。
A、00H-10H B、00H-07H C、10H-1FH D、08H-0FH
16. 80C51系列单片机有中断源 （D ）。
A、2个 B、3个 C、4个 D、5个
17. 某存储器芯片的地址线为11根，那么它的存储容量为 （ B）。
A、1KB B、2KB C、3KB D、4KB
18. 提高单片机的晶振频率fosc，则机器周期Tcy（ C）。
A、不变 B、变长 C 、变短 D、不定
19. 关于80C51的堆栈操作，正确的说法是（A ）
A、先入栈，再修改指针 B、先修改指针，再出栈
C、先修改指针，再入栈 D、以上都不对
20. 扩展4X4的矩阵键盘需要占用多少个I/O口（B）
A、4 B、8 C、16 D、12
‘拾’ 89C51单片机习题及答案
89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的89C51是一种高效微控制器，89C2051是它的一种精简版本。89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
1．主要特性：
·与MCS-51 兼容
·4K字节可编程闪烁存储器
寿命：1000写/擦循环
数据保留时间：10年
·全静态工作：0Hz-24Hz
·三级程序存储器锁定
·128*8位内部RAM
·32可编程I/O线
·两个16位定时器/计数器
·5个中断源
·可编程串行通道
·低功耗的闲置和掉电模式
·片内振荡器和时钟电路
2．管脚说明：
VCC：供电电压。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：
口管脚 备选功能
P3.0 RXD（串行输入口）
P3.1 TXD（串行输出口）
P3.2 /INT0（外部中断0）
P3.3 /INT1（外部中断1）
P3.4 T0（记时器0外部输入）
P3.5 T1（记时器1外部输入）
P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）
P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。
XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：来自反向振荡器的输出。
3．振荡器特性：
XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。
4．芯片擦除：
整个PEROM阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合，并保持ALE管脚处于低电平10ms 来完成。在芯片擦操作中，代码阵列全被写“1”且在任何非空存储字节被重复编程以前，该操作必须被执行。
此外，AT89C51设有稳态逻辑，可以在低到零频率的条件下静态逻辑，支持两种软件可选的掉电模式。在闲置模式下，CPU停止工作。但RAM，定时器，计数器，串口和中断系统仍在工作。在掉电模式下，保存RAM的内容并且冻结振荡器，禁止所用其他芯片功能，直到下一个硬件复位为止。
5.结构特点：
8位CPU；
片内振荡器和时钟电路；
32根I/O线；
外部存贮器寻址范围ROM、RAM64K；
2个16位的定时器/计数器；
5个中断源，两个中断优先级；
全双工串行口；
布尔处理器；