第11卷 硬件结构与原理（6）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11、第12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11卷 硬件结构与原理（6） 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．MCS-51单片机有____个并行I/O口。 2．MCS-51单片机有几个并行I/O口？（   ） A．1 B．2 C．3 D．4 3．下列哪个口不是MCS-51单片机的I/O口？（   ） A．P0 B．P2 C．P4 D．P3 4．以下用于区分访问的是外部RAM还是ROM的信号是（   ） A．ALE B．PSEN C．EA D．RD 5．访问外部ROM时，C51应使用的关键字是（   ） A．Data B．xdata C．code D．pdata 6．使用xdata关键字声明的变量存储在（   ） A．片内RAM B．片外RAM C．程序存储器 D．寄存器组 7．以下用于定义外部存储器的访问时序的寄存器是（   ） A．TMOD B．SCON C．AUXR D．PCON 8．C51单片机扩展外部并行存储器时，通常用作地址/数据复用总线的端口是（   ） A．P0 B．P1 C．P2 D．P3 9．单片机的指令周期是指什么？（   ） A．执行一条指令所需的时间 B．取指和执行周期的总和 C．单片机的时钟周期 D．系统振荡的周期 10．89C51单片机的PSW寄存器中的RS1和RS0用来（   ） A．指示复位 B．选择定时器 C．选择工作方式 D．选择工作寄存器组 11．为什么需要使用缓冲器来扩展并行I/O口？（   ） A．提高数据传输速度 B．增加数据传输的稳定性 C．保护单片机I/O口免受外部干扰 D．所有以上选项 12．单片机复位后，程序通常从哪个地址开始执行？（   ） A．0000H B．FFFFH C．8000H D．随机地址 13．在MCS-51单片机中,以下哪个寄存器不属于特殊功能寄存器(SFR)? （   ） A．TCON B．SCON C．DPTR D．PSW 14．MCS-51单片机的外部程序存储器和外部数据存储器的访问有何区别? （   ） A．使用不同的指令 B．使用不同的引脚 C．没有区别 D．A和B都正确 15．在MCS-51单片机中,以下哪个不是位寻址区? （   ） A．20H-2FH B．00H-1FH C．80H-FFH(SFR) D．30H-7FH 16．MCS-51单片机的累加器A是多少位的? （   ） A．4位 B．8位 C．16位 D．32位 17．MCS-51单片机的DPTR寄存器主要用于: （   ） A．数据传输 B．地址指针 C．中断向量 D．定时计数 18．在MCS-51单片机中,特殊功能寄存器(SFR)的地址范围是: （   ） A．00H-7FH B．80H-FFH C．00H-FFH D．0000H-7FFFH 19．MCS-51单片机的程序计数器(PC)是多少位的? （   ） A．8位 B．16位 C．24位 D．32位 20．以下哪项不是MCS-51单片机P3口的复用功能? （   ） A．外部中断 B．定时器输入 C．A/D转换 D．串行通信 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21．单片机的状态周期是指机器周期的一部分。( ) 22．机器周期包括取指周期和执行周期。( ) 23．振荡周期是单片机执行一条机器指令的时间。( ) 24．EA引脚控制单片机是否从外部程序存储器启动。( ) 25．T0引脚和T1引脚是单片机的输入引脚。( ) 26．MCS-51的串行接口是全双工的。( ) 27．当控制字为 90H 时，表示将 A 口设置为方式 0 输出，B 口设置为方式 0 输入，C 口高 4 位输出，C 口低 4 位输入。( ) 28．所有的 51 系列单片机的内部程序存储器容量都是相同的。( ) 29．单片机的并行 I/O 口在输入数据时，无需考虑端口的输出状态。( ) 30．51 系列单片机的 ALE 引脚在访问外部数据存储器时不输出脉冲信号。( ) 三、综合应用题（本大题共2小题，每题10分，共20分） 31．设计一个简单的 51 单片机最小系统，包括时钟电路和复位电路，画出电路图并说明各元件的作用。 32．已知MCS-51单片机外接晶体振荡器的频率fosc=6MHz，试回答下列问题： (1)振荡周期为____us 。 (2)状态周期为_____us 。 (3)机器周期为____us 。 (4)指令周期最小为____us 。 (5)ALE引脚输出的信号频率为____MHz。 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11、第12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11卷 硬件结构与原理（6） 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．MCS-51单片机有____个并行I/O口。 【答案】4 【详解】MCS-51单片机有4个8位并行I/O口，分别是P0、P1、P2和P3。 2．MCS-51单片机有几个并行I/O口？（   ） A．1 B．2 C．3 D．4 【答案】D 【详解】MCS-51单片机有4个8位并行I/O口，分别是P0、P1、P2和P3。 3．下列哪个口不是MCS-51单片机的I/O口？（   ） A．P0 B．P2 C．P4 D．P3 【答案】C 【详解】MCS-51单片机的I/O口包括P0、P1、P2和P3，不存在P4口。 4．以下用于区分访问的是外部RAM还是ROM的信号是（   ） A．ALE B．PSEN C．EA D．RD 【答案】B 5．访问外部ROM时，C51应使用的关键字是（   ） A．Data B．xdata C．code D．pdata 【答案】C 6．使用xdata关键字声明的变量存储在（   ） A．片内RAM B．片外RAM C．程序存储器 D．寄存器组 【答案】B 7．以下用于定义外部存储器的访问时序的寄存器是（   ） A．TMOD B．SCON C．AUXR D．PCON 【答案】C 8．C51单片机扩展外部并行存储器时，通常用作地址/数据复用总线的端口是（   ） A．P0 B．P1 C．P2 D．P3 【答案】A 9．单片机的指令周期是指什么？（   ） A．执行一条指令所需的时间 B．取指和执行周期的总和 C．单片机的时钟周期 D．系统振荡的周期 【答案】A 【详解】指令周期是单片机执行一条指令所需的时间，包括取指周期和执行周期 10．89C51单片机的PSW寄存器中的RS1和RS0用来（   ） A．指示复位 B．选择定时器 C．选择工作方式 D．选择工作寄存器组 【答案】D 11．为什么需要使用缓冲器来扩展并行I/O口？（   ） A．提高数据传输速度 B．增加数据传输的稳定性 C．保护单片机I/O口免受外部干扰 D．所有以上选项 【答案】D 【详解】缓冲器可以提高数据传输速度、增加稳定性和保护I/O口。 12．单片机复位后，程序通常从哪个地址开始执行？（   ） A．0000H B．FFFFH C．8000H D．随机地址 【答案】A 【详解】单片机复位后，程序通常从地址0000H开始执行。 13．在MCS-51单片机中,以下哪个寄存器不属于特殊功能寄存器(SFR)? （   ） A．TCON B．SCON C．DPTR D．PSW 【答案】C 【详解】DPTR不属于SFR,它是由DPH和DPL两个SFR组成的16位寄存器。 14．MCS-51单片机的外部程序存储器和外部数据存储器的访问有何区别? （   ） A．使用不同的指令 B．使用不同的引脚 C．没有区别 D．A和B都正确 【答案】D 【详解】访问外部程序存储器和数据存储器使用不同的指令(MOVC和MOVX),并且使用PSEN和RD/WR引脚来区分。 15．在MCS-51单片机中,以下哪个不是位寻址区? （   ） A．20H-2FH B．00H-1FH C．80H-FFH(SFR) D．30H-7FH 【答案】D 【详解】MCS-51单片机的位寻址区包括20H-2FH和部分SFR,30H-7FH不是位寻址区。 16．MCS-51单片机的累加器A是多少位的? （   ） A．4位 B．8位 C．16位 D．32位 【答案】B 【详解】MCS-51单片机的累加器A是8位的,与CPU位数相同。 17．MCS-51单片机的DPTR寄存器主要用于: （   ） A．数据传输 B．地址指针 C．中断向量 D．定时计数 【答案】B 【详解】DPTR(数据指针寄存器)主要用作地址指针,用于访问外部存储器。 18．在MCS-51单片机中,特殊功能寄存器(SFR)的地址范围是: （   ） A．00H-7FH B．80H-FFH C．00H-FFH D．0000H-7FFFH 【答案】B 【详解】MCS-51单片机的特殊功能寄存器(SFR)地址范围是80H-FFH。 19．MCS-51单片机的程序计数器(PC)是多少位的? （   ） A．8位 B．16位 C．24位 D．32位 【答案】B 【详解】MCS-51单片机的程序计数器是16位的,可以寻址64KB的程序存储空间。 20．以下哪项不是MCS-51单片机P3口的复用功能? （   ） A．外部中断 B．定时器输入 C．A/D转换 D．串行通信 【答案】C 【详解】P3口具有外部中断、定时器输入、串行通信等复用功能,但不包括A/D转换。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21．单片机的状态周期是指机器周期的一部分。( ) 【答案】正确 【详解】状态周期包括取指周期和执行周期，是机器周期的组成部分。 22．机器周期包括取指周期和执行周期。( ) 【答案】正确 【详解】机器周期是单片机执行一条机器指令所需的总时间，包括取指周期和执行周期。 23．振荡周期是单片机执行一条机器指令的时间。( ) 【答案】错误 【详解】振荡周期是外部晶振一个完整的振荡周期所需的时间。 24．EA引脚控制单片机是否从外部程序存储器启动。( ) 【答案】正确 【详解】EA引脚用于控制单片机是否从外部程序存储器启动。 25．T0引脚和T1引脚是单片机的输入引脚。( ) 【答案】错误 【详解】T0和T1引脚是单片机的定时器引脚，用于定时和计数功能。 26．MCS-51的串行接口是全双工的。( ) 【答案】正确 【详解】表述正确。 27．当控制字为 90H 时，表示将 A 口设置为方式 0 输出，B 口设置为方式 0 输入，C 口高 4 位输出，C 口低 4 位输入。( ) 【答案】错误 【详解】将 90H 转换为二进制为 10010000B，根据控制字格式可知，此时 A 口为方式 1 输入，B 口为方式 0 输入，C 口高 4 位输出，C 口低 4 位输入，所以该说法错误。 28．所有的 51 系列单片机的内部程序存储器容量都是相同的。( ) 【答案】错误 【详解】51 系列单片机有多种型号，不同型号的内部程序存储器容量是不同的，例如 AT89C51 内部程序存储器容量一般为 4KB，而一些增强型的 51 系列单片机可能具有更大的程序存储器容量，如 AT89S52 内部有 8KB 的程序存储器。所以该说法错误。 29．单片机的并行 I/O 口在输入数据时，无需考虑端口的输出状态。( ) 【答案】错误 【详解】在读取单片机并行 I/O 口的输入数据时，需要先将端口设置为输入模式，并且如果之前端口处于输出模式且输出了低电平，可能会影响外部信号的输入，因为外部信号要通过与端口内部的下拉或上拉电阻以及输出晶体管等电路结构相互作用才能被正确读取，所以需要考虑端口之前的输出状态并进行适当处理，如先将端口置高阻态等。所以该说法错误。 30．51 系列单片机的 ALE 引脚在访问外部数据存储器时不输出脉冲信号。( ) 【答案】错误 【详解】ALE 引脚在访问外部存储器（包括程序存储器和数据存储器）时，都会输出脉冲信号，其频率为时钟频率的 1/2，该脉冲可用于地址锁存等操作，以实现地址和数据的分时复用传输。故表述错误。 三、综合应用题（本大题共2小题，每题10分，共20分） 31．设计一个简单的 51 单片机最小系统，包括时钟电路和复位电路，画出电路图并说明各元件的作用。 【答案】 1.单片机芯片：选用 51 单片机（如AT89S52），它是整个系统的核心，内部包含 CPU、存储器、I/O 口等部件。 2.时钟电路：采用内部时钟方式，外接一个 11.0592MHz 的晶振，晶振一端连接到单片机的 XTAL1 引脚，另一端连接到 XTAL2 引脚。同时，在每个引脚与地之间分别连接一个 30pF 的电容。晶振与单片机内部电路构成振荡电路产生时钟信号，电容起到稳定振荡频率的作用。 3.复位电路：采用上电复位与按键复位相结合的方式。电源 VCC 通过一个 10kΩ 的电阻连接到复位引脚 RST，同时在 RST 引脚与地之间连接一个10uF 的电容。此外，在电阻和 RST 引脚之间连接一个按键，按键另一端接地。上电时，电容充电使 RST 引脚出现高电平实现复位；按下按键时，RST 引脚也为高电平实现手动复位。电阻限制充电电流和保护电路，电容控制复位高电平持续时间。 4.电源电路：20引脚接地，40引脚接电源。 元件作用： 1.晶振：提供稳定的时钟信号源，决定了单片机的工作频率和运行速度。 2.电容（时钟电路）：与晶振配合，微调振荡频率，使时钟信号更加稳定，减少频率漂移。 3.电阻（复位电路）：限制复位电路中的电流大小，防止电流过大损坏单片机，同时在电容充电过程中控制充电速度，进而影响复位引脚高电平的持续时间。 4.电容（复位电路）：利用其充电特性产生复位所需的高电平信号，保证复位操作的正确执行。 5.按键：用于手动触发复位操作，方便在系统调试或出现异常时对单片机进行复位。 32．已知MCS-51单片机外接晶体振荡器的频率fosc=6MHz，试回答下列问题： (1)振荡周期为____us 。 (2)状态周期为_____us 。 (3)机器周期为____us 。 (4)指令周期最小为____us 。 (5)ALE引脚输出的信号频率为____MHz。 【答案】(1) (2) (3)2 (4)2 (5)1 【详解】本题可根据MCS-51单片机的时钟周期、状态周期、机器周期、指令周期与外接晶体振荡器频率的关系来求解。（1）振荡周期也叫时钟周期，是单片机外接晶体振荡器的振荡信号的周期，其计算公式为 已知fosc=6MHz，则 ；（2）状态周期：MCS-51单片机中，1个状态周期等于2个振荡周期，所以状态周期Ts=2×Tosc ；(3)机器周期：1个机器周期等于6个状态周期或12个振荡周期，因此机器周期Tm=12×Tosc=。 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 $