内容正文:
单片机基础知识(1)
一、名词解释
1. 单片机
【答案】单片机是单片微型计算机 (Single Chip Microcomputer) 的简称,属于微型计算机的一个分支,它是一块可编程的集成电路芯片,由 CPU (运算器. 控制器). 存储器. 输入和输出接口等组成。单片机在电路中具有重要的控制作用,相当于人的大脑,所以通常又被称为微型控制器 (Microcontroller Unit,MCU)。
2. 51系列单片机
【答案】51 系列单片机在结构上基本相同,只是在个别模块和功能上有些区别。单片机中包含了作为微型计算机所必需的基本功能部件,各功能部件通过片内总线连成一个整体,集成在一块芯片上,例如 AT89S51 单片机,其内部包含中央处理器 (CPU). 存储器. 并行 I/O 口. 串行 I/O 口. 定时器 / 计数器. 中断控制系统. 时钟电路等。
二、单项选择题
1. 单片机通常又被称为( )
A. 微型计算机
B. 微型控制器
C. 中央处理器
D. 存储器
【答案】B
【解析】单片机在电路中具有重要的控制作用,相当于人的大脑,所以通常又被称为微型控制器 (Microcontroller Unit,MCU)。所以答案选 B。
2. 常见的单片机封装形式不包括( )
A. PDIP(双列直插封装)
B. PLCC(带引脚的塑料封装)
C. PQFP(方形扁平塑料封装)
D. SOP(小外形封装)
【答案】D
【解析】常见的单片机封装形式有 3 种:PDIP (双列直插封装). PLCC (带引脚的塑料封装) 和 PQFP (方形扁平塑料封装)。所以答案选 D。
3. 要组成一个完整的单片机应用系统,还需要配备( )
A. 输入和输出设备
B. 中央处理器
C. 存储器
D. 时钟电路
【答案】A
【解析】通用单片机芯片中没有输入和输出设备,所以单片机并不是真正意义上的计算机,要组成一个完整的单片机应用系统,还需要配备必要的输入和输出设备。所以答案选 A。
4. 单片机在( )领域应用最多.
A. 工业控制
B. 智能仪表
C. 家用电器
D. 智能计算机外设
【答案】C
【解析】单片机广泛应用于人们日常生活的各个领域,家用电器是单片机应用最多的领域之一。所以答案选 C。
5. 51 系列单片机的 CPU 是( )位的中央处理单元。
A. 4
B. 8
C. 16
D. 32
【答案】B
【解析】CPU 是单片机内部的核心部件,是一个 8 位的中央处理单元,主要由运算器. 控制器和寄存器阵列构成。所以答案选 B。
6. AT89S51 单片机的 ROM 大小为( )
A. 1024 个字节 (1 KB)
B. 2048 个字节 (2 KB)
C. 4096 个字节 (4 KB)
D. 8192 个字节 (8 KB)
【答案】C
【解析】AT89S51 单片机采用的 ROM 是 Flash ROM,其大小为 4096 个字节 (4 KB)。所以答案选 C。
7. AT89S51 单片机内部有( )个 8 位的 I/O 口。
A. 2
B. 3
C. 4
D. 5
【答案】C
【解析】AT89S51 单片机内部共有 4 个 8 位的 I/O 口 (P0. P1. P2. P3),以实现数据的并行输入 / 输出。所以答案选 C。
8. AT89S51 单片机的中断源有( )个。
A. 3
B. 4
C. 5
D. 6
【答案】C
【解析】51 系列单片机内部共有 5 个中断源,即外中断两个. 定时 / 计数中断两个. 串行中断一个。所以答案选 C。
9. 单片机的运算器用来完成( )功能。
A. 算术运算和逻辑运算
B. 控制指令的执行
C. 数据的存储
D. 数据的输入和输出
【答案】A
【解析】运算器用来完成算术运算和逻辑运算功能,它是 AT89S51 单片机内部处理各种信息的主要部件。所以答案选 A。
10. 以下不属于单片机应用的是( )
A. 自动化生产线控制
B. 数字式测量仪
C. 传统机械产品
D. 绘图仪控制器
【答案】C
【解析】单片机的应用包括在控制系统(如自动化生产线等). 智能仪表(如数字式测量仪等). 智能产品(单片机与传统机械产品结合构成新型机电一体化产品). 智能计算机外设(如绘图仪控制器等)中的应用。传统机械产品本身不属于单片机应用,只有与单片机结合后才构成新型产品。所以答案选 C。
三、判断题
1. 单片机一定具有 PDIP 封装形式。( )
【答案】×
【解析】常见的单片机封装形式有 PDIP (双列直插封装). PLCC (带引脚的塑料封装) 和 PQFP (方形扁平塑料封装),并不是所有单片机都具有 PDIP 封装形式。所以该说法错误。
2. 单片机可以独立组成一个完整的计算机系统。( )
【答案】×
【解析】通用单片机芯片中没有输入和输出设备,所以单片机并不是真正意义上的计算机,要组成一个完整的单片机应用系统,还需要配备必要的输入和输出设备。所以该说法错误。
3. AT89S51 单片机的 RAM 数据断电后不会丢失。( )
【答案】×
【解析】AT89S51 单片机的 RAM 用于暂存程序运行时的结果,被称为数据存储器,其中的数据断电后会丢失。所以该说法错误。
4. 51 系列单片机的中断只有一个优先级别。( )
【答案】×
【解析】51 系列单片机的中断分为高级和低级两个优先级别。所以该说法错误。
5. 单片机只能用于工业控制领域。( )
【答案】×
【解析】单片机广泛应用于人们日常生活的各个领域,如家用电器. 智能仪表. 智能产品. 智能计算机外设等领域,并非只能用于工业控制领域。所以该说法错误。
四、简答题
1. 简述单片机的内部结构。
【答案】
(1) 中央处理器 (CPU):是 8 位的中央处理单元,主要由运算器. 控制器和寄存器阵列构成。运算器用来完成算术运算和逻辑运算功能;控制器是单片机的指挥控制部件,主要任务是识别指令,并根据指令的要求控制单片机各功能部件,保证单片机各部件能高效而协调地工作。
(2) 存储器:片内有只读存储器 (ROM) 和随机存取存储器 (RAM)。ROM 用于存放程序和程序运行中不能改变的数据,断电后数据不会丢失;RAM 用于暂存程序运行时的结果,断电后数据会丢失。AT89S51 单片机采用的 ROM 是 Flash ROM,大小为 4096 个字节 (4 KB),RAM 大小为 256 个字节 (256 B),后 128 个 RAM 单元被专用寄存器占用,前 128 个单元用户可以自由使用。
(3) 并行 I/O 口:内部共有 4 个 8 位的 I/O 口 (P0. P1. P2. P3),以实现数据的并行输入 / 输出。
(4) 串行 I/O 口:内部有一个全双工的串行口,可实现单片机和其他设备之间的串行数据传送,既可作为全双工异步通信收发器使用,也可作为同步移位器使用。
(5) 定时器 / 计数器:内部有两个 16 位可编程定时器 / 计数器,以实现定时或计数功能,并以其定时或计数的结果完成相关的控制要求。
(6) 中断控制系统:内部共有 5 个中断源,即外中断两个. 定时 / 计数中断两个. 串行中断一个,中断分为高级和低级两个优先级别。
(7) 时钟电路:内部设有时钟电路,石英晶体和电容需外接,为单片机产生时钟脉冲序列。
2. 列举常见的单片机封装形式及其特点。
【答案】常见的单片机封装形式有 3 种:
(1) PDIP (双列直插封装):在实训室中通常使用,这种封装的芯片可以插在对应的芯片插座上,便于在实训过程中插拔更换。
(2) PLCC (带引脚的塑料封装):同样常用于实训室,芯片可插在对应的芯片插座上,方便插拔更换。
(3) PQFP (方形扁平塑料封装):常用于实际的电子产品中,它的生产成本较低,集成度高,占用电路板空间较小。
3. 说明单片机的应用领域及具体应用实例。
【答案】
(1) 控制系统中的应用:适宜用于控制领域,特别是工业控制系统,例如自动化生产线等。因为控制系统工作环境恶劣,干扰强,要求实时控制,单片机工作稳定. 可靠. 抗干扰能力强。
(2) 智能仪表中的应用:用单片机制作测量. 控制仪表,如数字式测量仪. 智能转速表. 计时器等,能使仪表向数字化. 智能化. 多功能化. 柔性化方向发展,使监测. 处理. 控制等功能一体化,减轻仪表重量,便于携带和使用,同时降低成本,提高性能价格比。
(3) 智能产品中的应用:单片机与传统的机械产品结合,使传统机械产品结构简化. 控制智能化,构成新型的机电一体化产品,如数控机床. 机器人. 智能电动玩具. 各种家用电器(如手机. 电视. DVD. MP4. 空调. 洗衣机等)和通信设备等。
(4) 在智能计算机外设中的应用:采用单片机专门对接口进行控制和管理,如绘图仪控制器. 打印机控制器等。这样主机和单片机就能并行工作,提高系统的运算速度,单片机还可对接口信息进行预处理,减少主机和接口间的通信密度,提高接口控制管理的水平。
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单片机基础知识(1)
一、名词解释
1. 单片机
2. 51系列单片机
二、单项选择题
1. 单片机通常又被称为( )
A. 微型计算机
B. 微型控制器
C. 中央处理器
D. 存储器
2. 常见的单片机封装形式不包括( )
A. PDIP(双列直插封装)
B. PLCC(带引脚的塑料封装)
C. PQFP(方形扁平塑料封装)
D. SOP(小外形封装)
3. 要组成一个完整的单片机应用系统,还需要配备( )
A. 输入和输出设备
B. 中央处理器
C. 存储器
D. 时钟电路
4. 单片机在( )领域应用最多.
A. 工业控制
B. 智能仪表
C. 家用电器
D. 智能计算机外设
5. 51 系列单片机的 CPU 是( )位的中央处理单元。
A. 4
B. 8
C. 16
D. 32
6. AT89S51 单片机的 ROM 大小为( )
A. 1024 个字节 (1 KB)
B. 2048 个字节 (2 KB)
C. 4096 个字节 (4 KB)
D. 8192 个字节 (8 KB)
7. AT89S51 单片机内部有( )个 8 位的 I/O 口。
A. 2
B. 3
C. 4
D. 5
8. AT89S51 单片机的中断源有( )个。
A. 3
B. 4
C. 5
D. 6
9. 单片机的运算器用来完成( )功能。
A. 算术运算和逻辑运算
B. 控制指令的执行
C. 数据的存储
D. 数据的输入和输出
10. 以下不属于单片机应用的是( )
A. 自动化生产线控制
B. 数字式测量仪
C. 传统机械产品
D. 绘图仪控制器
三、判断题
1. 单片机一定具有 PDIP 封装形式。( )
2. 单片机可以独立组成一个完整的计算机系统。( )
3. AT89S51 单片机的 RAM 数据断电后不会丢失。( )
4. 51 系列单片机的中断只有一个优先级别。( )
5. 单片机只能用于工业控制领域。( )
四、简答题
1. 简述单片机的内部结构。
2. 列举常见的单片机封装形式及其特点。
3. 说明单片机的应用领域及具体应用实例。
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