11th第二次省赛.客观题笔记
项目：单片机设计与开发 |
年份：2020 年 |
机型：IAP15F2K61S2（等同 STC15F2K60S2）
答对 6 题 |
答错 4 题（第 4、5、6、7 题）
第 1 题 · 译码器地址线 · 单选 · 答对
题目：
通常情况下，译码器的输入地址线位 4 条，输出线位（ ）条。
- A. 8
- B. 12
- C. 16
- D. 20
正确答案：C
答案说明与解析：
4 条地址线能表示的状态数 = 2 的 4 次方 = 16，所以译码器有 16 条输出线，每次只有一条输出有效（低电平或高电平，取决于型号）。这就是"4-16 译码器"的基本概念。
- A (8)：只有 3 条地址线才对应 8 条输出（3-8 译码器）。
- B (12)：不存在这样的标准译码器。
- D (20)：不存在 4-20 的标准译码器。
记忆技巧： 输入 n 条地址线 → 输出 2^n 条线。3→8，4→16，5→32，背口诀：“3八、4十六、5三二”
拓展知识：
蓝桥杯板子上用的是 74HC138（3-8 译码器），控制继电器、数码管、LED 的片选。
- P2.5（Y4C）、P2.6（Y6C）、P2.7（Y7C）控制 3 条地址线
- 常见操作：
P2 = (P2 & 0x1F) | 0xA0;（Y5C，选数码管位选） 
操作完外设后记得关锁存器！防止误操作。
第 2 题 · 电平转换 · 多选 · 答对
题目：
通过 IAP15F2K61S2 单片机与 3.3V 外设通信时，通常可以采用（ ）措施。
- A. 电容耦合
- B. 三极管电路
- C. 电感耦合
- D. 专用集成电路
正确答案：BD
答案说明与解析：
IAP15F2K61S2 工作电压为 5V，而某些外设（如部分 OLED、传感器）工作在 3.3V，需要电平转换。
- B（三极管电路）：NPN/PNP 三极管可以实现 5V→3.3V 的电平转换，成本低，常见方案。
- D（专用集成电路）：如 TXS0102、BSS138 等专用电平转换芯片，效果好，适合高速信号。
- A（电容耦合）：电容耦合用于交流信号隔直通交，不能用于数字电平转换，会使直流信号失真。
- C（电感耦合）：电感耦合用于变压器隔离，不是标准电平转换手段，不适用此场景。
记忆技巧： “三极管 + 专用 IC"是电平转换两大法宝，电容电感都是"交流选手”，数字电路别用它们。
拓展知识：
常见电平转换方案对比：
| 方案 | 优点 | 缺点 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| 三极管 | 便宜、好买 | 信号反向、速度有限 | 低速数字信号 |
| 专用 IC | 双向、高速 | 价格稍高 | 高速通信如 I2C、SPI |
| 电阻分压 | 超简单 | 只能降压单向 | 3.3V 输出→5V 输入 |
第 3 题 · 稳压二极管 · 单选 · 答对
题目：
稳压二极管是利用 PN 结的（ ）特性制作而成的。
- A. 单向导电性
- B. 反向击穿
- C. 正向
- D. 载流子的扩散
正确答案：B
答案说明与解析：
稳压二极管（Zener 二极管）工作在反向击穿区。在击穿电压附近，两端电压几乎保持恒定，不随电流变化，正是利用这个特性来稳压。
- A（单向导电性）：这是普通二极管的正向特性，不是稳压管的工作原理。
- B（反向击穿）：稳压管故意工作在反向击穿区，但要加限流电阻防止击穿损坏。
- C（正向）：正向特性对应普通整流二极管。
- D（载流子的扩散）：扩散是 PN 结形成的原理，不是稳压管的工作特性。
易错点： 普通二极管反向击穿是损坏，稳压管反向击穿是正常工作状态，两者不同！
记忆技巧： “稳压管反向用，普通管正向通”
拓展知识：
稳压二极管电路标准接法：
VCC → R（限流电阻）→ ┤D稳压├ → GND
↑
输出稳定电压
- 限流电阻 R 必须存在，否则电流无限增大烧毁稳压管
- 常见稳压管型号：IN4733（5.1V）、IN4148（普通，不是稳压管！）
第 4 题 · 位寻址 · 单选 · 答错（你答 C，正确答案是 D）
题目：
在 IAP15F2K61S2 单片机中，可以进行位寻址和字节寻址操作的单元是（ ）。
- A. D1H
- B. 97H
- C. 8EH
- D. B8H
正确答案：D（你答了 C，答错了）
答案说明与解析：
STC15 单片机（与 8051 兼容）中，可位寻址的特殊功能寄存器（SFR）地址必须是 8 的整数倍，即末位十六进制为 0 或 8。
逐一验证：
- A（D1H = 1101 0001B）：末位为 1，不能位寻址
- B（97H = 1001 0111B）：末位为 7，不能位寻址
- C（8EH = 1000 1110B）：末位为 E，不能位寻址
- D（B8H = 1011 1000B）：末位为 8，可以位寻址
B8H 对应的是 IP 寄存器（中断优先级寄存器），确实是可位寻址 SFR。
易错点： 判断方法是看地址十六进制末位是否为 0 或 8，不是看高位！8EH 末位是 E，容易被误以为是 8 开头就能位寻址，这是陷阱！
记忆技巧： “末位 0 或 8，位址才能加”，直接看地址末位十六进制数字。
拓展知识：
常见可位寻址 SFR（地址末位为 0 或 8）：
| 寄存器 | 地址 | 功能 |
|---|---|---|
| P0 | 80H | P0 口 |
| TCON | 88H | 定时器控制 |
| P1 | 90H | P1 口 |
| SCON | 98H | 串口控制 |
| P2 | A0H | P2 口 |
| IE | A8H | 中断允许 |
| P3 | B0H | P3 口 |
| IP | B8H | 中断优先级 |
| ACC | E0H | 累加器 |
| B | F0H | B 寄存器 |
| PSW | D0H | 程序状态字 |
第 5 题 · ADC 分辨率 · 多选 · 答错（你答 ABC，正确答案是 AC）
题目：
模拟/数字转换器的分辨率可以通过以下哪些指标来判断（ ）。
- A. 允许输入模拟电压的范围
- B. 运算放大器的放大倍数
- C. 输出二进制数字信号的位数
- D. 以上均不正确
正确答案：AC（你答了 ABC，多选了 B，答错了）
答案说明与解析：
ADC 分辨率 = 满量程电压 / (2 的 n 次方)，n 为位数。
- A（输入电压范围）：满量程范围越大，同等位数下每个量化台阶越大，影响分辨率的计算和实际精度。
- B（运算放大器的放大倍数）：运放放大倍数影响的是 ADC 前端增益，不是 ADC 本身的分辨率定义。ADC 分辨率是硬件固定参数，与外部运放无关。
- C（输出位数）：位数越多 → 量化台阶越细 → 分辨率越高，这是 ADC 分辨率最直接的指标。
- D（以上均不正确）：A 和 C 都正确，所以 D 错。
易错点： B 选项很迷惑！运放确实常和 ADC 配合使用，但运放是信号调理电路，不决定 ADC 的分辨率规格。
记忆技巧： ADC 分辨率只看两个：“量程大小 + 位数多少”，运放是外设，不算！
拓展知识：
STC15F2K60S2 内置 8 位 ADC（PCF8591 是外部 8 位 ADC）：
- 内置 ADC：8 通道，8 位精度，参考电压 = VCC
- 分辨率 = VCC / 256（约 19.5mV，VCC = 5V 时）
- PCF8591：也是 8 位，4 路 ADC + 1 路 DAC，通过 I2C 通信
- 蓝桥杯板常用 PCF8591 读取电位器、光敏电阻等模拟信号
第 6 题 · 定时器 T0 控制 · 单选 · 答错（你答 A，正确答案是 B）
题目：
在 IAP15F2K61S2 单片机中，由（ ）位控制定时器 T0 的启动和停止。
- A. TH0
- B. TR0
- C. TL0
- D. T1
正确答案：B（你答了 A，答错了）
答案说明与解析：
TCON（定时器控制寄存器，地址 88H）中各位功能：
- TH0（Timer High 0）：定时器 T0 的高 8 位计数值，存数据用，不控制启停。
- TR0（Timer Run 0）：TCON.4 位，T0 的运行控制位，TR0=1 启动，TR0=0 停止。
- TL0（Timer Low 0）：定时器 T0 的低 8 位计数值，存数据用，不控制启停。
- T1（Timer 1）：T1 是定时器 1 的相关概念，不控制 T0。
易错点： TH0 / TL0 是计数数据寄存器，TR0 是控制位，三者容易混淆！你把 TH0 当成控制位了。
记忆技巧： “TR = Timer Run”，Run 就是跑，TR0 控制 T0 跑不跑。TH/TL 是"High/Low"存数据。
拓展知识：
TCON 寄存器（88H）各位完整说明（可位寻址）：
| 位 | 符号 | 功能 |
|---|---|---|
| TCON.7 | TF1 | T1 溢出标志（溢出时自动置 1） |
| TCON.6 | TR1 | T1 运行控制（1=启动） |
| TCON.5 | TF0 | T0 溢出标志（溢出时自动置 1） |
| TCON.4 | TR0 | T0 运行控制（1=启动） |
| TCON.3 | IE1 | 外部中断 1 标志 |
| TCON.2 | IT1 | 外部中断 1 触发方式 |
| TCON.1 | IE0 | 外部中断 0 标志 |
| TCON.0 | IT0 | 外部中断 0 触发方式 |
典型代码：TR0 = 1; 启动定时器，TR0 = 0; 停止定时器。
第 7 题 · 时序逻辑电路 · 多选 · 答错（你答 BC，正确答案是 AB）
题目：
数字时序逻辑电路的输出与（ ）有关。
- A. 电路的原状态
- B. 当前输入
- C. 电路的反馈
- D. 电压源
正确答案：AB（你答了 BC，答错了）
答案说明与解析：
数字逻辑电路分两大类：
| 类型 | 输出取决于 | 有无记忆 |
|---|---|---|
| 组合逻辑电路 | 仅当前输入 | 无 |
| 时序逻辑电路 | 当前输入 + 电路原状态 | 有 |
- A（电路的原状态）：时序电路有记忆（由触发器/寄存器构成），输出依赖于当前存储的状态。
- B（当前输入）：当前输入也是输出的决定因素之一。
- C（电路的反馈）：反馈是时序电路的实现手段，不是"输出取决于反馈"。混淆了"机制"和"决定因素"。时序电路用反馈来记住状态，但严格来说输出函数是 f(输入, 状态)，不是 f(反馈)。
- D（电压源）：电压源是电路工作的能量来源，不影响逻辑输出的逻辑值。
易错点： C 选项是最大陷阱！反馈确实存在于时序电路中，但题目问的是"输出与什么有关"，答案是状态和输入，反馈是实现状态记忆的手段，不是输出的直接决定变量。
记忆技巧： “时序 = 当前 + 历史”，组合只有当前，时序多了"历史（原状态）"。反馈是怎么记住历史的手段，不是输出变量。
拓展知识：
时序逻辑电路在单片机中的体现：
- 寄存器：存储状态（如 TCON、P0、P1 等）
- 计数器：定时器 TH0/TL0，每个时钟周期状态+1
- 状态机：按键扫描、协议解码都可以用状态机实现
- 蓝桥杯中定时器中断就是典型的时序逻辑应用：当前计数值（原状态）+ 时钟脉冲（输入）→ 新的计数值（输出/新状态）
第 8 题 · Keil C51 头文件 · 单选 · 答对
题目：
在 Keil C51 集成开发环境中使用 nop() 函数时，需要包含（ ）头文件。
- A. reg52.h
- B. stdlib.h
- C. absacc.h
- D. intrins.h
正确答案：D
答案说明与解析：
- A（reg52.h）：包含 SFR 的定义（如 P0、TCON、SCON 等），是必备头文件，但不提供 nop()。
- B（stdlib.h）：C 标准库，提供 malloc、rand 等函数，与单片机内联汇编无关。
- C（absacc.h）：提供绝对地址访问宏（如 XBYTE、DBYTE），用于访问外部 RAM，不是 nop()。
- D（intrins.h）：提供内联汇编指令函数，专门为 Keil C51 设计。
记忆技巧： “intrinsic = 内在的”，intrins.h 是把汇编指令"内在化"到 C 里。记住：nop 延时用 intrins。
拓展知识：
intrins.h 提供的常用函数：
| 函数 | 对应汇编 | 功能 |
|---|---|---|
| nop() | NOP | 空操作，延时约 1 机器周期 |
| crol(val, n) | RL A | 循环左移 n 位 |
| cror(val, n) | RR A | 循环右移 n 位 |
| testbit(bit) | JBC | 测试并清零位 |
蓝桥杯中 nop() 常用于软件延时，如 DS18B20 的时序控制。 STC15 主频较高时，单个 nop() 延时可能不够，需要多次调用。
第 9 题 · 单片机复位方式 · 多选 · 答对
题目：
以下哪些操作可以实现 IAP15F2K61S2 单片机复位（ ）。
- A. 在 RST 引脚上产生一个复位脉冲
- B. 设置特殊功能寄存器中的相关位
- C. 通过内部专用复位电路复位
- D. 通过内部看门狗复位
正确答案：ACD
答案说明与解析：
IAP15F2K61S2 的复位方式：
- A（RST 引脚复位）：在 RST 引脚保持高电平两个机器周期以上即可触发外部硬件复位。
- B（设置 SFR 相关位）：IAP15 系列虽然技术上支持软件复位（IAP_CONTR 的 SWRST 位），但本题官方答案为 ACD，B 不计入。可能是题目特指某种标准方式，或版本差异。以官方答案为准。
- C（内部专用复位电路）：包含上电复位（Power-On Reset）和掉电复位，芯片内部自动检测 VCC 变化触发复位。
- D（内部看门狗复位）：WDT（Watch Dog Timer），程序跑飞时若未在规定时间内喂狗，自动触发复位。
易错点： B 选项存在争议，部分资料答 ABCD，本题按主流答案 ACD 记录。考试中遇到此题建议优先选 ACD。
记忆技巧： “外部 RST + 上电掉电 + 看门狗” = 三大复位，记住这三类。
拓展知识：
看门狗（WDT）使用要点：
// 启动看门狗，设置溢出时间
WDT_CONTR = 0x35; // 启用，分频系数设置
// 喂狗操作（在主循环中定期调用）
WDT_CONTR = 0x35; // 重写即为喂狗
- 喂狗太慢 → 触发复位（保护机制）
- 喂狗太快 → 没问题，但浪费资源
- 蓝桥杯中一般不主动使用 WDT，了解原理即可
第 10 题 · 全双工串行通信 · 单选 · 答对
题目：
单片机的全双工串行通信是指（ ）。
- A. 通信过程中有发送引脚和接受引脚
- B. 数据传输速度和启动、停止是可以通过编程控制的
- C. 接收和发送数据互不影响的
- D. 通信过程必须由主机发起和结束
正确答案：C
答案说明与解析：
- A（有发送和接收引脚）：半双工也有 TX/RX 引脚，但不能同时收发；有引脚不代表全双工。
- B（速率和启停可编程）：这是异步串行通信（UART）的特点，与全/半双工概念无关。
- C（收发互不影响）：全双工 = 发送和接收可以同时进行、互不干扰，这才是核心定义。
- D（必须由主机发起）：描述的是主从通信模型（如 SPI），与双工方向无关。
记忆技巧： “全双工 = 全力双向”，收发同时进行，互不影响，就像打电话（双方同时说话也没事）。
拓展知识：
三种通信模式对比：
| 模式 | 特点 | 典型例子 |
|---|---|---|
| 单工（Simplex） | 只能单向传输 | 广播、遥控器 |
| 半双工（Half-duplex） | 双向，但不能同时 | 对讲机、RS-485 |
| 全双工（Full-duplex） | 双向，可同时 | 电话、STC15 UART |
STC15 的 UART（串口）就是全双工：TXD 发送、RXD 接收，可以同时工作。蓝桥杯中串口通信题必考，注意配置波特率（通常用定时器 1 或独立波特率发生器）。
速查卡 · 本套题核心知识点汇总
数字电路基础
| 知识点 | 结论 |
|---|---|
| n 条地址线 → 输出 | 2^n 条（4→16，3→8） |
| 时序逻辑 vs 组合逻辑 | 时序 = 输入 + 原状态；组合 = 仅输入 |
| 稳压二极管工作原理 | 反向击穿区，电压近似恒定 |
| 反馈 vs 状态 | 反馈是实现手段，状态是决定变量 |
模拟电路 / ADC
| 知识点 | 结论 |
|---|---|
| ADC 分辨率决定因素 | 输入量程（A）+ 输出位数（C） |
| 运放与 ADC 分辨率 | 无关！运放是前端调理，不决定分辨率 |
| STC15 内置 ADC | 8 位，8 通道，Vref = VCC |
| PCF8591 | 外部 8 位 ADC + DAC，I2C 接口 |
STC15 单片机寄存器
| 寄存器/位 | 地址 | 功能 |
|---|---|---|
| TR0 | TCON.4（88H） | 定时器 T0 启停控制 |
| TH0/TL0 | 8CH/8AH | T0 计数值高/低字节（数据，非控制） |
| IP 寄存器 | B8H | 中断优先级，可位寻址 |
| IAP_CONTR | — | 软件复位控制（含 SWRST 位） |
可位寻址 SFR 判断规则
末位十六进制为 0 或 8 → 可位寻址
例：80H、88H、90H、98H、A0H、A8H、B0H、B8H、D0H、E0H、F0H
Keil C51 常用头文件
| 头文件 | 功能 |
|---|---|
| reg52.h / STC15F2K60S2.h | SFR 定义（P0、TCON 等） |
| intrins.h | 内联汇编：nop()、crol()、cror() |
| absacc.h | 绝对地址访问（XBYTE、DBYTE） |
| stdlib.h | C 标准库（不常用于单片机） |
单片机复位方式（三大类）
- 外部硬件复位 — RST 引脚高电平 2+ 机器周期
- 内部上电/掉电复位 — 芯片内部检测 VCC 变化
- 看门狗复位（WDT） — 程序跑飞时自动触发
电平转换方案
| 方案 | 能否用于数字信号 |
|---|---|
| 三极管电路 | 可以（低速） |
| 专用 IC | 可以（高速） |
| 电容耦合 | 不适合（交流特性） |
| 电感耦合 | 不适合（交流特性） |
串行通信模式
| 模式 | 关键词 |
|---|---|
| 单工 | 单向 |
| 半双工 | 双向、不同时（RS-485） |
| 全双工 | 双向、同时、互不影响 |
本套题错误分析：