第9卷 硬件结构与原理（5）山东省春季高考-电子技术类《单片机控制技术双析卷》

编写说明：山东省春季高考统一考试招生电子技术类《单片机控制技术考点双析卷》，依据《山东省春季高考统一考试招生专业类别考试标准》编写。“考点双析卷”即围绕一个考点，一份是老师的讲解卷一份是学生的练习卷。助力师生构建 “讲练结合” 的学习闭环，适用于高考复习教学。 本专辑第9、第10卷精准对标山东省考纲，知识模块（一）C51单片机基础知识： （1）了解STC89C51系列单片机的结构及特点。 （2）掌握STC89C51系列单片机最小系统单元。 （3）了解STC89C51系列单片机存储器的分类及特点。 （4）了解单片机I/O口的结构和功能。 （5）了解扩展单片机I/O口的方法，能用74138、74244、74595等集成电路扩展单片机的I/O 口。 山东省春季高考统一考试 电子技术类 《单片机控制技术》考点双析卷 第9卷 硬件结构与原理（5） 老师讲解卷 时间：45分钟 总分：100分 班级_______ 姓名_______ 学号_______ 成绩_______ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1．P0口作为通用I/O口时，其输出电流为：（   ） A．1.6mA B．3.2mA C．5mA D．10mA 2．P1口是什么结构的I/O口？（   ） A．双向 B．单向 C．开漏 D．准双向 3．P2口在访问外部存储器时，输出的是：（   ） A．低8位地址 B．高8位地址 C．数据总线 D．通用I/O口 4．P3.2口和P3.3口分别用作：（   ） A．定时器输入 B．外部中断 C．串行通信 D．数据存储 5．P0口在作为通用I/O口时，需要外接的是：（   ） A．下拉电阻 B．上拉电阻 C．限流电阻 D．隔离电阻 6．下列关于51单片机I/O端口P0的描述，错误的是（   ） A．P0口为8位的双向三态口 B．P0口分时复用为低8位地址线和8位数据总线 C．P0口作为地址总线时，外部需要接上拉电阻 D．P0口作为通用输入/输出端口时，外部需要接上拉电阻 7．51 单片机内部时钟方式下，时钟信号是由 产生的。（   ） A．外接晶振与内部电路共同作用 B．仅外接晶振 C．仅内部 RC 振荡电路 D．外接电容与内部电路共同作用 8．在 51 单片机的外部时钟源模式下，外部时钟信号从 XTAL1 引脚输入，此时 XTAL2 引脚（   ） A．接地 B．悬空 C．接电源 D．接外部时钟源 9．51 单片机复位电路中，按键复位相比上电复位多了 元件。（   ） A．电阻 B．电容 C．按键 D．二极管 10．51 单片机最小系统中，复位电路的主要作用是（   ） A．重新启动程序 B．初始化单片机内部寄存器状态 C．改变时钟频率 D．调整 I/O 口电平 11．如果(P0)=65H，则当： CPL P0.2 SETB C MOV P0.4,C 执行后(PO)=（   ） A．61H B．75H C．71H D．17H 12．MOVX A，@R0指令中，源操作数采用_____寻址方式，指令作用在______区间。（   ） A．寄存器       外部数据存储器 B．直接         程序存储器 C．寄存器间接   内部数据存储器 D．寄存器间接   外部数据存储器 13．单片机 8051 的 ALE引脚能（   ） A．输出高电平 B．输出矩形脉冲，频率为fosc的1/6 C．输出低电平 D．输出矩形脉频率为fosc的1/12 14．存储器的地址范围是0000H~0FFFH，它的容量为（   ） A．1KB B．2 KB C．3 KB D．4 KB 15．串行口控制寄存器是（   ） A．SBUF B．SCON C．PCON D．TMOD 16．51 单片机最小应用系统，以下必不可少的是（   ） A．外部扩展的大容量存储器 B．复杂的人机交互设备 C．单片机芯片、时钟电路和复位电路 D．高精度的 A/D 转换芯片 17．要将外部 RAM 地址 2000H 单元的数据传送到内部 RAM 30H 单元，正确的指令序列是（   ） A．MOV DPTR, #2000H; MOVX A, @DPTR; MOV 30H, A B．MOV R0, #2000H; MOVX A, @R0; MOV 30H, A C．MOV 30H, #2000H; MOVX A, @30H D．MOV A, #2000H; MOVX 30H, @A 18．51 系列单片机内部有几组 R0 - R7 通用寄存器（   ） A．2 组 B．3 组 C．4 组 D．5 组 19．单片机的一个机器周期包含几个时钟周期（   ） A．1 个 B．2 个 C．6 个 D．12 个 20．51 系列单片机的 P0 口，当作为普通 I/O 口使用时，以下说法正确的是（   ） A．内部无上拉电阻，需外接上拉电阻 B．有内部上拉电阻，可直接驱动外部设备 C．只能用作输入口，不能作为输出口 D．只能用作输出口，不能作为输入口 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21．外部RAM扩展可以通过增加地址线和控制线来实现。( ) 22．MCS-51单片机最多可以扩展128KB的外部数据存储器。( ) 23．MCS-51单片机的内部数据存储器包括片内RAM和特殊功能寄存器两个区域。( ) 24．MCS-51单片机采用冯·诺依曼结构。( ) 25．MCS-51单片机只能使用12MHz的晶体作为时钟源。( ) 26．MCS-51单片机内部只有一个定时器/计数器。( ) 27．MCS-51单片机的内部RAM总容量为128字节。( ) 28．MCS-51系列单片机的CPU是16位的。( ) 29．P2口在不访问外部存储器时，可以作为普通I/O口使用。( ) 30．RST引脚用来连接外部晶振。( ) 三、综合应用题（本大题共2小题，每题10分，共20分） 31．请设计一个简单的 51 单片机应用电路，实现功能：通过一个按键控制连接在 P1.1 引脚的 LED 亮灭（按键按下时 LED 亮，按键松开时 LED 灭）。要求： (1)画出电路原理图（标注主要元器件的型号、参数及引脚连接关系）； (2)简要说明电路的工作原理，若需要配套程序，可简要写出程序的核心逻辑。 32．单片机控制流水灯，原理如图所示，8个发光二极管D1~D8分别接P1.0~P1.7引脚上，阳极共同接高电平，要求每次点亮一个发光二极管，控制发光二极管由上至下的顺序循环流水点亮。试完善下面的程序。 ORG 0100H START:_____              ;设置循环次数8次 MOV A，#0FEH LOOP:_____               ;点亮P1.0 ______                    ;调用延时子程序 RL A                         ;循环左移，点亮下一个发光二极管 DJNZ R2,LOOP                ;判断循环次数是否超过8次 LJMP START                  ;左移循环8次后，重新进行下一轮循环点亮 SJMP $ DELAY:MOV R5,#20           ;延时约 0.2S D1:MOV R6,#20 D2:MOV R7,#248 D3:_____                  ;R7 不为零则原地跳转 DJNZ R6,D2 DJNZ R5,D1 END 试卷第6页，共6页 试卷第5页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：山东省春季高考统一考试招生电子技术类《单片机控制技术考点双析卷》，依据《山东省春季高考统一考试招生专业类别考试标准》编写。“考点双析卷”即围绕一个考点，一份是老师的讲解卷一份是学生的练习卷。助力师生构建 “讲练结合” 的学习闭环，适用于高考复习教学。 本专辑第9、第10卷精准对标山东省考纲，知识模块（一）C51单片机基础知识： （1）了解STC89C51系列单片机的结构及特点。 （2）掌握STC89C51系列单片机最小系统单元。 （3）了解STC89C51系列单片机存储器的分类及特点。 （4）了解单片机I/O口的结构和功能。 （5）了解扩展单片机I/O口的方法，能用74138、74244、74595等集成电路扩展单片机的I/O 口。 山东省春季高考统一考试 电子技术类 《单片机控制技术》考点双析卷 第9卷 硬件结构与原理（5） 老师讲解卷 时间：45分钟 总分：100分 班级_______ 姓名_______ 学号_______ 成绩_______ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1．P0口作为通用I/O口时，其输出电流为：（   ） A．1.6mA B．3.2mA C．5mA D．10mA 【答案】B 【详解】P0口作为通用I/O口时，输出电流能力为3.2mA。 2．P1口是什么结构的I/O口？（   ） A．双向 B．单向 C．开漏 D．准双向 【答案】D 【详解】P1口是准双向结构的I/O口，内部有上拉电阻。 3．P2口在访问外部存储器时，输出的是：（   ） A．低8位地址 B．高8位地址 C．数据总线 D．通用I/O口 【答案】B 【详解】P2口在访问外部存储器时，输出的是高8位地址。 4．P3.2口和P3.3口分别用作：（   ） A．定时器输入 B．外部中断 C．串行通信 D．数据存储 【答案】B 【详解】P3.2口用作外部中断0(INT0)，P3.3口用作外部中断1(INT1)。 5．P0口在作为通用I/O口时，需要外接的是：（   ） A．下拉电阻 B．上拉电阻 C．限流电阻 D．隔离电阻 【答案】B 【详解】P0口作为通用I/O口时为开漏结构，需要外接上拉电阻。 6．下列关于51单片机I/O端口P0的描述，错误的是（   ） A．P0口为8位的双向三态口 B．P0口分时复用为低8位地址线和8位数据总线 C．P0口作为地址总线时，外部需要接上拉电阻 D．P0口作为通用输入/输出端口时，外部需要接上拉电阻 【答案】C 【详解】P0口作为地址总线和数据总线时，引脚外部无须外接上拉电阻。故选C。 7．51 单片机内部时钟方式下，时钟信号是由 产生的。（   ） A．外接晶振与内部电路共同作用 B．仅外接晶振 C．仅内部 RC 振荡电路 D．外接电容与内部电路共同作用 【答案】A 【详解】51 单片机内部时钟方式需要外接晶振，晶振与单片机内部的反相放大器等电路共同构成振荡电路产生时钟信号。故选A。 8．在 51 单片机的外部时钟源模式下，外部时钟信号从 XTAL1 引脚输入，此时 XTAL2 引脚（   ） A．接地 B．悬空 C．接电源 D．接外部时钟源 【答案】B 【详解】当使用外部时钟源接到 XTAL1 时，XTAL2 引脚应悬空，这种接法符合 51 单片机外部时钟输入的电路设计要求。故选择B。 9．51 单片机复位电路中，按键复位相比上电复位多了 元件。（   ） A．电阻 B．电容 C．按键 D．二极管 【答案】C 【详解】按键复位在电路中增加了一个按键，按下按键时可实现手动复位功能，而上电复位没有按键。 故选C。 10．51 单片机最小系统中，复位电路的主要作用是（   ） A．重新启动程序 B．初始化单片机内部寄存器状态 C．改变时钟频率 D．调整 I/O 口电平 【答案】B 【详解】复位电路的功能是将单片机内部的寄存器等复位到初始状态，使系统重新开始按预定的程序运行。故选B。 11．如果(P0)=65H，则当： CPL P0.2 SETB C MOV P0.4,C 执行后(PO)=（   ） A．61H B．75H C．71H D．17H 【答案】C 【详解】CPL P0.2 ：CPL指令是取反指令这条指令的作用是对 P0 口的第2位（从低位开始计数，即 bit2）进行取反操作。已知(P0)= 65H，转换为二进制是01100101B，对其bit2（也就是从右往左第3位）取反后得到01100001B。SETB  C：“SETB”指令是置位指令，这里是将进位标志位C置为1。MOV PO.4,C：“MOV"指令在这里是将进位标志位C的值（此时C=1）传送到 P0口的第4位（bit4）。将前面经过取反操作后得到的01100001B，把 bit4 位置为1，就变成了01110001B，转换为十六进制就是71H。所以执行完上述指令后(P0)= 71H，答案是C选项。 12．MOVX A，@R0指令中，源操作数采用_____寻址方式，指令作用在______区间。（   ） A．寄存器       外部数据存储器 B．直接         程序存储器 C．寄存器间接   内部数据存储器 D．寄存器间接   外部数据存储器 【答案】D 【详解】寻址方式：在这条指令中，源操作数部分是 “@R0”，“@” 符号表示间接寻址，这里是通过寄存器 R0 来间接提供地址，所以是寄存器间接寻址方式。操作区间：“MOVX” 指令是用于访问外部数据存储器的指令，当执行 “MOVX A，@R0” 时，它是将外部数据存储器中由 R0 所指向地址单元的数据传送到累加器 A 中，也就是作用在外部数据存储器区间。所以答案是 D 选项。 13．单片机 8051 的 ALE引脚能（   ） A．输出高电平 B．输出矩形脉冲，频率为fosc的1/6 C．输出低电平 D．输出矩形脉频率为fosc的1/12 【答案】B 【详解】在 8051 单片机中，ALE引脚是地址锁存允许信号引脚。当单片机访问外部存储器时，P0口用于分时传送低8位地址和数据。ALE引脚会输出一个矩形脉冲信0号，用于将 P0 口输出的低8位地址锁存到外部地址锁存器中。ALE引脚输出脉冲的频率是晶振频率(fosc)的1/6，例如，当晶振频率为12MHz时，ALE引脚输出脉冲频率为2MHz。所以答案是 B 选项。 14．存储器的地址范围是0000H~0FFFH，它的容量为（   ） A．1KB B．2 KB C．3 KB D．4 KB 【答案】D 【详解】对于存储器，存储容量的计算公式为：存储容量=末地址-首地址+1。已知地址范围是0000H到0FFFH，先将十六进制数转换为十进制数进行计算。0000H转换为十进制是0，0FFFH转换为十进制可以这样计算：F在十六进制中表示15，那么0FFFH=4095，根据存储容量公式，容量=4095-0+1=4094（单位为存储单元）又因为1KB=1024B（字节），而8位二进制数为1字节，一个存储单元为1字节4094÷1024=4KB。答案是 D。 15．串行口控制寄存器是（   ） A．SBUF B．SCON C．PCON D．TMOD 【答案】B 16．51 单片机最小应用系统，以下必不可少的是（   ） A．外部扩展的大容量存储器 B．复杂的人机交互设备 C．单片机芯片、时钟电路和复位电路 D．高精度的 A/D 转换芯片 【答案】C 【详解】51 单片机最小应用系统只需包含单片机芯片、为其提供工作节奏的时钟电路以及保证初始状态的复位电路即可正常工作启动；外部扩展大容量存储器、人机交互设备、A/D 转换芯片等是根据具体应用需求添加的。答案选 C。 17．要将外部 RAM 地址 2000H 单元的数据传送到内部 RAM 30H 单元，正确的指令序列是（   ） A．MOV DPTR, #2000H; MOVX A, @DPTR; MOV 30H, A B．MOV R0, #2000H; MOVX A, @R0; MOV 30H, A C．MOV 30H, #2000H; MOVX A, @30H D．MOV A, #2000H; MOVX 30H, @A 【答案】A 【详解】先将外部 RAM 地址 2000H 送入数据指针 DPTR，用 MOVX A, @DPTR 把该地址数据读入累加器 A，再用 MOV 30H， A 存入内部 RAM 30H 单元；B 选项中 R0 是 8 位寄存器，无法直接寻址 16 位地址 2000H；C、D 选项指令使用错误。答案选 A。 18．51 系列单片机内部有几组 R0 - R7 通用寄存器（   ） A．2 组 B．3 组 C．4 组 D．5 组 【答案】C 【详解】51 系列单片机内部有 4 组 R0 - R7 通用寄存器，通过程序状态字 PSW 中的 RS1、RS0 两位来选择当前使用哪一组，方便在不同程序段灵活运用寄存器资源。答案选 C。 19．单片机的一个机器周期包含几个时钟周期（   ） A．1 个 B．2 个 C．6 个 D．12 个 【答案】D 【详解】在 51 系列单片机中，一个机器周期包含 12 个时钟周期，这是其基本的时序关系，了解这个对理解单片机运行节奏很关键。答案选 D。 20．51 系列单片机的 P0 口，当作为普通 I/O 口使用时，以下说法正确的是（   ） A．内部无上拉电阻，需外接上拉电阻 B．有内部上拉电阻，可直接驱动外部设备 C．只能用作输入口，不能作为输出口 D．只能用作输出口，不能作为输入口 【答案】A 【详解】51 系列单片机的 P0 口在作为普通 I/O 口使用时，内部无上拉电阻，为了保证正常的高低电平驱动能力，通常需要外接上拉电阻；它既可以用作输入口也能用作输出口。所以答案选 A。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21．外部RAM扩展可以通过增加地址线和控制线来实现。( ) 【答案】错误 【详解】外部RAM扩展需要增加数据线、地址线和控制线，以确保单片机能够有效地读写外部存储器。 22．MCS-51单片机最多可以扩展128KB的外部数据存储器。( ) 【答案】错误 【详解】MCS-51单片机最多可以扩展64KB的外部数据存储器,受16位地址总线限制。 23．MCS-51单片机的内部数据存储器包括片内RAM和特殊功能寄存器两个区域。( ) 【答案】正确 【详解】MCS-51的内部数据存储器确实包括这两个区域,用于存储数据和控制单片机功能。 24．MCS-51单片机采用冯·诺依曼结构。( ) 【答案】错误 【详解】MCS-51单片机采用哈佛结构,数据存储器和程序存储器使用独立的总线。 25．MCS-51单片机只能使用12MHz的晶体作为时钟源。( ) 【答案】错误 【详解】虽然12MHz是常用频率,但MCS-51单片机可以使用其他频率的晶体作为时钟源。 26．MCS-51单片机内部只有一个定时器/计数器。( ) 【答案】错误 【详解】MCS-51单片机内部有两个16位定时器/计数器,分别是T0和T1。 27．MCS-51单片机的内部RAM总容量为128字节。( ) 【答案】错误 【详解】MCS-51单片机的内部RAM总容量为256字节,其中低128字节为通用数据存储器。 28．MCS-51系列单片机的CPU是16位的。( ) 【答案】错误 【详解】MCS-51系列单片机的CPU是8位的,这是其基本特征之一。 29．P2口在不访问外部存储器时，可以作为普通I/O口使用。( ) 【答案】正确 【详解】当不访问外部存储器时,P2口可以作为普通的I/O口使用。 30．RST引脚用来连接外部晶振。( ) 【答案】错误 【详解】RST引脚用于实现单片机的复位功能。 三、综合应用题（本大题共2小题，每题10分，共20分） 31．请设计一个简单的 51 单片机应用电路，实现功能：通过一个按键控制连接在 P1.1 引脚的 LED 亮灭（按键按下时 LED 亮，按键松开时 LED 灭）。要求： (1)画出电路原理图（标注主要元器件的型号、参数及引脚连接关系）； (2)简要说明电路的工作原理，若需要配套程序，可简要写出程序的核心逻辑。 【答案】(1) (2)电路工作原理：按键未按下时，P3.2 通过 10kΩ 上拉电阻接 + 5V（电平高），此时 P1.1 默认输出高电平，LED 两端无电位差，熄灭；按键按下时，P3.2 经按键接地（电平低），单片机检测到低电平后，控制 P1.1 输出低电平，LED 阳极 + 5V 与阴极低电平形成正向电压，导通发光；1kΩ 电阻限制 LED 电流（避免烧毁），10kΩ 上拉电阻确保按键未按时 P3.2 电平稳定（防止干扰误触发）。 核心程序（C语言） #include <reg51.h> void main(void) { while(1) {           if(P3_2 == 0) {             P1_1 = 0;         } else {                      P1_1 = 1;         }     } } 32．单片机控制流水灯，原理如图所示，8个发光二极管D1~D8分别接P1.0~P1.7引脚上，阳极共同接高电平，要求每次点亮一个发光二极管，控制发光二极管由上至下的顺序循环流水点亮。试完善下面的程序。 ORG 0100H START:_____              ;设置循环次数8次 MOV A，#0FEH LOOP:_____               ;点亮P1.0 ______                    ;调用延时子程序 RL A                         ;循环左移，点亮下一个发光二极管 DJNZ R2,LOOP                ;判断循环次数是否超过8次 LJMP START                  ;左移循环8次后，重新进行下一轮循环点亮 SJMP $ DELAY:MOV R5,#20           ;延时约 0.2S D1:MOV R6,#20 D2:MOV R7,#248 D3:_____                  ;R7 不为零则原地跳转 DJNZ R6,D2 DJNZ R5,D1 END 【答案】 MOV R2,#8 MOV P1,A LCALL DELAY DJNZ R7,D3 或 DJNZ R7,$ RET 试卷第6页，共6页 试卷第5页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 $