《单片机原理及应用》课程教案
2. 教学基本内容写明时间分配。
2. 80C51单片机内部有几个定时/计数器？它们由哪些功能寄存器组成？怎样实现定时功能和计数功能？ 答：80C51单片机内部有两个16位的可编程定时/计数器，由TH0,TL0,TH1,TL1,TMOD和TCON功能寄存器组成。通过TMOD中的C/T位选择对机器周期计数实现计数功能，选择对外部脉冲计数实现计数功能。 6. 何为同步通信？何为异步通信？各自的特点是什么？ 答：异步通信方式的特点是数据在线路上传送时是以一个字符(字节)为单位，未传送时线路处于空闲状态，空闲线路约定为高电平“1”。特点是对发送时钟和接收时钟的要求相对不高，线路简单，但传送速度较慢。 同步通信方式的特点是数据在线路上传送时以字符块为单位，一次传送多个字符，传送时须在前面加上一个或两个同步字符，后面加上校验字符。特点是对发送时钟和接收时钟要求较高，往往用同一个时钟源控制，控制线路复杂，传送速度快。 7. 单工、半双工和全双工有什么区别？ 答：单工方式只有一根数据线，信息只能单向传送；半双工方式也只有一根数据线，但信息可以分时双向传送；全双工方式有两根数据线，在同一个时刻能够实现数据双向传送 9. 串行口数据寄存器SBUF有什么特点？ 答：发送数据寄存器和接收数据寄存器合起用一个特殊功能寄存器SBUF(串行口数据寄存器)，执行MOV SBUF,A发送时为发送数据寄存器，执行MOV A, SBUF接收时为接收数据寄存器。 10. MCS-51单片机串行口有几种工作方式？各自特点是什么？ 答：有四种工作方式，分别是方式0、方式1、方式2和方式3。其中： 方式0，称为同步移位寄存器方式，一般用于外接移位寄存器芯片扩展I/O接口。 方式1，称为8位的异步通信方式，通常用于双机通信。 方式2和方式3，称为9位的异步通信方式，通常用于多机通信。 12. 怎样来实现利用串行口扩展并行输入/输出口？ 答：利用串行口在方式0时，当外接一个串入并出的移位寄存器，就可以扩展并行输出口；当外接一个并入串出的移位寄存器时，就可以扩展并行输入口。 13. 什么是中断、中断允许和中断屏蔽？ 答：在计算机中，由于计算机内外部的原因或软硬件的原因，使CPU从当前正在执行的程序中暂停下来，而自动转去执行预先安排好的为处理该原因所对应的服务程序。执行完服务程序后，再返回被暂停的位置继续执行原来的程序，这个过程称为中断，实现中断的硬件系统和软件系统称为中断系统。中断允许是允许中断请求送CPU产生中断，中断屏蔽是禁止中断请求信号送CPU产生中断。 14. 8051有几个中断源？中断请求如何提出？ 答：MCS-51单片机提供5个硬件中断源：两个外部中断源INT0(P3.2)和INT1(P3.3)，两个定时/计数器T0和T1中断；1个串行口中断。 外部中断源INT0和INT1的中断请求信号从外部引脚P3.2和P3.3输入；两个定时/计数器T0和T1的溢出中断TF0和TF1定时/计数器T0(或T1)溢出时提出；串行口中断由发送中断标志T1和接收中断标志R1产生。
实验6.串行通信技术 一、实验目的 1.了解异步串行通信原理； 2. 2.掌握MSP430异步串行通信模块及其编程方法。 二、实验任务 1.PC机上的串行通信接口及其控制程序的使用 参看讲义，了解PC机的标准异步串行接口协议，用孔孔交叉线连接两台PC机的串口，利用“串口调试助手程序”控制PC机串口，实现两台PC机之间字符串的传送。 2.掌握单片机与PC机串行通信的硬件连接 参看附录A实验板原理图，了解MSP430F1XX串口模块相关引脚和实验板串口接线（插座S3：P3.4-UTXD0，P3.5-URXD0，P3.6-UTXD1，P3.7-URXD1），及其经RS-232电平转换后的信号（插针P7：TXD0，RXD0）。 思考：设计单片与PC机进行串行通信时，硬件设计有哪些需要注意的事项？ (1)注意进行电平转换 (2)注意USART0与电脑进行串行通信时要将2、3与电脑串口的2、3进行交叉连接 3.查询方式控制串行通信的收发，在实验板上设计接线，编程实现接收PC机的串口发送来的字符串，字符串以字符@结尾，MCU将接收到的字符串保存在RAM中，接收到字符@后，MCU开始将接收到的字符串发给PC机，PC机侧用串口助手程序接收并显示收到的字符串。（建议单片机串口时钟选择ACLK=32.768KHz，波特率9600bps）. 用USART0与电脑串口进行通信时的程序如下： #include "io430.h" char string[]; //声明一个没有长度的数组变量 int i,j; //声明两个全局整型变量 void USART0_int() { U0CTL_bit.SWRST=1; //设置SWRST=1 P3SEL_bit.P4=1; //设置P3.4为UTXD0 P3SEL_bit.P5=1; //设置P3.5为URXD0 U0CTL|=PENA+PEV+SPB+CHAR; //设置异步串行通信方式的协议为数据8位、偶 校验、2位停止位 U0TCTL_bit.SSEL0=1; //波特率发生器时钟来源选择为ACLK U0TCTL_bit.SSEL1=0; U0RCTL_bit.URXEIE=1; //接收到数据无论对错，都存入U0RXBUF，并置位URXIFGx U0BR0=0X03; //波特率设置 U0BR1=0; U0MCTL=0X91; ME1_bit.UTXE0=1; //使能发送模块
第7章PIC18FXX2串行口及串行通信技术 ?教学目标 串行通信基本知识 串行口及应用 PIC18FXX2与PC机间通信软件的设计
本章知识点概要 ? 1.什么是串行通信，串行通信有什么优点？ ? 2.串行通信协议 ? 3.什么是波特率？ ? 4.PIC18FXX2中的串行口工作方式及应用 ? 5.PIC18FXX2点对点通信 ?针对PIC18FXX2串行口而言，概括为以下问题： 1、波特率设计，初始化SPBRG 2、设定通信协议（工作方式选择，SYNC） 3、如何启动PIC18FXX2接收、发送数据？ 4、如何检查数据是否接收或发送完毕？
7.1 7.1 串行通信基本知识串行通信基本知识 ?在实际工作中，计算机的CPU 与外部设备之间常常要进行信息交换，一台计算机与其他计算机之间也要交换信息，所有这些信息交换均可称为通信。 ?通信方式有两种，即并行通信和串行通信。 ?采用哪种通信方式?----通常根据信息传送的距离决定例如，PC 机与外部设备（如打印机等）通信时，如果距离小于30 m ，可采用并行通信方式；当距离大于30 m 时，则要采用串行通信方式。PIC18FXX2单片机具有并行和串行二种基本通信方式。
并行通信 ?并行通信是指数据的各 位同时进行传送（发送 或接收）的通信方式。 ?优点：传送速度快； ?缺点：数据有多少位， 就需要多少根传送线。 ?例如，右图PIC18FXX2 单片机与外部设备之间 的数据传送就属于并行 通信。
串行通信 ?串行通信是指数据一位(bit)一位按顺序传送的通信方式。?优点：只需一对传输线（利用电话线就可作为传输线），大大降低了传送成本，特别适用于远距离通信； ?缺点：传送速度较低。假设并行传送N位数据所需时间为T，那么串行传送的时间至少为N*T，实际上总是大于N*T。 接收设备发送设备 D2 D1 D0 D3 D7 D6 D5 D4
单片机原理及接口技术课后习题答案李朝青 课后习题答案2009-11-22 15:07 阅读510 评论1 字号：大中小https://www.doczj.com/doc/986244639.html,第六章 第6章习题答案 1、定时器模式2有什么特点？适用于什么场合？ 答： （1）模式2把TL0(或TL1)配置成一个可以自动重装载的8位定时器/计数器。TL0计数溢出时不仅使溢出中断标志位TF0置1，而且还自动把 TH0中的内容重新装载到TL0中。TL0用作8位计数器，TH0用以保 存初值。 （2）用于定时工作方式时间（TF0溢出周期）为，用于计数工作方式时，最大计数长度（TH0初值=0）为28=256个外部脉冲。 这种工作方式可省去用户软件重装初值的语句，并可产生相当精确定时时间，特别适于作串行波特率发生器。 2、单片机内部定时方式产生频率为100KH Z等宽矩形波，假定单片机的晶振频率为12MH Z，请编程实现。 答： T0低5位:1BH T0高8位：FFH MOV TMOD,#00H ;设置定时器T0工作于模式0
MOV TL0,#1BH ；设置5ms定时初值 MOV TH0,#0FFH SETB TR0 ；启动T0 LOOP:JBC TF0,L1 ；查询到定时时间到？时间到转L1 SJMP LOOP ；时间未到转LOOP，继续查询L1：MOV TL0,#1BH ;重新置入定时初值 MOV TH0,#0FFH CPL P1.0 ;输出取反，形成等宽矩形波 SJMP LOOP ；重复循环 3、89C51定时器有哪几种工作模式？有何区别？ 答：有四种工作模式：模式0，模式1，模式2，模式3 （1）模式0：选择定时器的高8位和低5位组成一个13位定时器/计数器。 TL低5位溢出时向TH进位，TH溢出时向中断标志位TF进位，并 申请中断。 定时时间t=(213-初值)×振荡周期×12；计数长度位213=8192个外部脉冲 （2）模式1：与模式0的唯一差别是寄存器TH和TL以全部16位参与操作。 定时时间t=(216-初值)×振荡周期×12；计数长度位216=65536个外部 脉冲 （3）模式2：把TL0和TL1配置成一个自动重装载的8位定时器/计数器。 TL用作8位计数器，TH用以保存初值。TL计数溢出时不仅使TF0 置1，而且还自动将TH中的内容重新装载到TL中。 定时时间t=(28-初值)×振荡周期×12；计数长度位28=256个外部脉冲 （4）模式3：对T0和T1不大相同 若设T0位模式3，TL0和TH0被分为两个相互独立的8位计数器。TL0为8位计数器，功能与模式0和模式1相同，可定时可计数。 TH0仅用作简单的内部定时功能，它占用了定时器T1的控制位TR1和中断标志位TF1，启动和关闭仅受TR1控制。 定时器T1无工作模式3，但T0在工作模式3时T1仍可设置为0~2。
微机原理与应用实验报告6 实验9 串行通信技术 实验10A 模拟信号转换接口 实验报告
实验九串行通信技术 一、实验目的 1. 了解异步串行通信原理； 2. 掌握MSP430异步串行通信模块及其编程方法； 二、实验任务 1. 了解MSP430G2553实验板USB转串口的通信功能，掌握串口助手的使用 （1）利用PC机的串口助手程序控制串口，实现串口的自发自收功能 为实现PC串口的自发自收功能，须现将实验板上的扩展板去下，并将单片机板上的BRXD和BTXD用杜邦线进行短接，连接图如下所示： 由此可以实现PC串口的自收自发功能。 （2）思考题：异步串行通信接口的收/发双方是怎么建立起通信的 首先在异步通信中，要求接收方和发送方具有相同的通信参数，即起始位、停止位、波特率等等。在满足上面条件的情况下，发送方对于每一帧数据按照起始位数据位停止位的顺序进行发送，而接收方则一直处于接受状态，当检测到起始位低电平时，看是采集接下来发送方发送过来的数据，这样一帧数据（即一个字符）传送完毕，然后进行下一帧数据的接受。这样两者之间就建立起了通信。 2. 查询方式控制单片机通过板载USB转串口与PC机实现串行通信 （1）硬件连接图
（2）C语言程序 采用SMCLK=1.0MHz时，程序如下：
其中SMCLK=1MHz，波特率采用的是9600，采用低频波特方式，则N=1000000/9600=104.1666…，故UCA0BR1=0，UCA0BR0=104，UCBRS=1； 当采用外部晶振时，时钟采用默认设置即可，程序如下：
也是采用了低频波特率方式，所以关于波特率设置的相关计算和上面是一样的。 （3）思考：如果在两个单片机之间进行串行通信，应该如何设计连线和编程？ 由于在上面的连线中将单片机上的P1.2和BRXD相连，P1.1和BTXD相连，所以若要在两个单片机之间进行通信，首先应该将两个单片机的P1.2和P1.1交叉相连，并根据上面的程序进行相同的关于端口和波特率相关的设置即可实现两个单片机之间的通信。 3. （提高）利用PC机RS232通信接口与单片机之间完成串行通信 （1）硬件连接图 在实验时，采用了将PC机的串口com1直接连接至MSP430F149的孔型D9连接器上，G2553单片机的输出引脚P1.1和P1.2分别与F149单片机上的URXD1和UTXD1相连接，连接图如下所示：
串行通信技术基础 在串行通信中，参与通信的两台或多台设备通常共享一条物理通路。发送者依次逐位发送一串数据信号，按一定的约定规则为接收者所接收。由于串行端口通常只是定义了物理层的接口规范，所以为确保每次传送的数据报文能准确到达目的地，使每一个接收者能够接收到所有发向它的数据，必须在通信连接上采取相应的措施。 由于借助串行通信端口所连接的设备在功能、型号上往往互不相同，其中大多数设备出了等待接收数据之外还会有其他的任务，例如，一个数据采集单元需要周期性地收集和存储数据；一个控制器需要负责控制计算机或向其他设备发送报文；一台设备可能会在接收方正在进行其他任务时向它发送信息。因此，必须有能应对多种不同工作状态的一系列规则来保证通信的有效性。这里所讲的保证串行通信的有效性的方法包括：使用轮询或者中断来检测、接收信息；设置通信帧的起始、停止位；建立连接握手；实行对接收数据的确认、数据缓存以及错误检查等。 一、串行通信基本概念 1、连接握手 通信帧的起始位可以引起接收方的注意，但发送方并不知道，也不能确定接收方是否已经做好了接收数据的准备。利用连接握手可以使收发双方确认已经建立了连接关系，接收方已经做好准备，可以进入数据收发状态。 连接握手过程是指发送者在发送一个数据块之前使用一个特定的握手信号来引起接收者的注意，表明要发送数据，接收者则通过握手信号回应发送者，说明它已经做好了接收数据的准备。 连接握手可以通过软件，也可以通过硬件来实现。在软件连接握手中，发送者通过发送一个字节表明它想要发送数据；接收者看到这个字节的时候，也发送一个编码来声明自己可以接收数据；当发送者看到这个信息时，便知道它可以发送数据了。接收者还可以通过另一个编码来告诉发送者停止发送。 在普通的硬件握手中，接收者在准备好了接收数据的时候将相应的握手信号线变为高电平，然后开始全神贯注地监视它的串行输入端口的允许发送端。这个允许发送端与接收者已准备好接收数据的信号端相连，发送者在发送数据之前一直在等待这个信号变化。一旦得到信号说明接收者已处于准备好接收数据的状态，便开始发送数据。接收者可以在任意时候将握手信号变为低电平，即便是在接收一个数据块的过程中间也可以把这根导线带入到低电平。当发送者检测到这个低电平信号时，就应该停止发送。而在完成本次传输之前，发送者还会继续等待握手信号线在此变为高电平，以继续被中止的数据传输。 2、确认 接收者为表明数据已经收到而向发送者回复信息的过程称为确认。有的传输过程可能会收到报文而不需要向相关节点回复确认信息。但是在许多情况下，需要通过确认告之发送者数据已经收到。有的发送者需要根据是否收到信息来采取相应的措施，因而确认对某些通信过程是必需的和有用的。即便接收者没有其他信息要告诉发送者，也要为此单独发一个数据确认已经收到的信息。 确认报文可以是一个特别定义过的字节，例如一个标识接收者的数值。发送者收到确认报文就可以认为数据传输过程正常结束。如果发送者没有收到所希望回复的确认报文，它就认为通信出现了问题，然后将采取重发或者其它行动。 3、中断 中断是一个信号，它通知CPU有需要立即响应的任务。每个中断请求对应一个连接到中断源和中断控制器的信号。通过自动检测端口事件发现中断并转入中断处理。 许多串行端口采用硬件中断。在串口发生硬件中断，或者一个软件缓存的计数器到达一个触发值时，表明某个事件已经发生，需要执行相应的中断响应程序，并对该事件做出及时的反应。这种过程也称为事件驱动。
第9章串行接口及串行通信技术 难点 ?串行通信的四种工作方式 要求 掌握： ?串行通信的控制寄存器 ?串行通信的工作方式0和方式1 了解： ?串行通信的基础知识 ?串行通信的工作方式2和方式3 9.1 串行通信的基础知识 9.2 MCS-51单片机串行通信的控制寄存器 9.3 MCS-51单片机串行通信工作方式 9.1 串行通信的基础知识 串行数据通信要解决两个关键技术问题，一个是数据传送，另一个是数据转换。所谓数据传送就是指数据以什么形式进行传送。所谓数据转换就是指单片机在接受数据时，如何把接收到的串行数据转化为并行数据，单片机在发送数据时，如何把并行数据转换为串行数据进行发送。 9.1.1 数据传送 单片机的串行通信使用的是异步串行通信，所谓异步就是指发送端和接收端使用的不是同一个时钟。异步串行通信通常以字符（或者字节）为单位组成字符帧传送。字符帧由发送端一帧一帧地传送，接收端通过传输线一帧一帧地接收。 1. 字符帧的帧格式 字符帧由四部分组成，分别是起始位、数据位、奇偶校验位、停止位。如图9.1所示： 1）起始位：位于字符帧的开头，只占一位，始终位逻辑低电平，表示发送端开始发送一帧数据。 2）数据位：紧跟起始位后，可取5、6、7、8位，低位在前，高位在后。 3）奇偶校验位：占一位，用于对字符传送作正确性检查，因此奇偶校验位是可选择的，共有三种可能，即奇偶校验、偶校验和无校验，由用户根据需要选定。 4）停止位：末尾，为逻辑“1”高电平，可取1、1.5、2位，表示一帧字符传送完毕。 图9.1 字符帧格式
异步串行通信的字符帧可以是连续的，也可以是断续的。连续的异步串行通信，是在一个字符格式的停止位之后立即发送下一个字符的起始位，开始一个新的字符的传送，即帧与帧之间是连续的。而断续的异步串行通信，则是在一帧结束之后不一定接着传送下一个字符，不传送时维持数据线的高电平状态，使数据线处于空闲。其后，新的字符传送可在任何时候开始，并不要求整倍数的位时间。 2. 传送的速率 串行通信的速率用波特率来表示，所谓波特率就是指一秒钟传送数据位的个数。每秒钟传送一个数据位就是1波特。即：1波特＝1bps（位/秒） 在串行通信中，数据位的发送和接收分别由发送时钟脉冲和接收时钟脉冲进行定时控制。时钟频率高，则波特率高，通信速度就快；反之，时钟频率低，波特率就低，通信速度就慢。 9.1.2 数据转换 MCS-51单片机只能处理8位的并行数据，所以在进行串行数据的发送时，要把并行数据转换为串行数据。而在接收数据时，只有把接收的串行数据转换成并行数据，单片机才能进行处理。 能实现这种转换的设备，称为通用异步接收发送器（Universal Asynchronous Receiver /Transmitter）。这种设备已集成到单片机内部，称为串行接口电路。串行接口电路为用户提供了两个串行口缓冲寄存器（SBUF），一个称为发送缓存器，它的用途是接收片内总线送来的数据，即发送缓冲器只能写不能读。发送缓冲器中的数据通过TXD引脚向外传送。另一个称为接收缓冲器，它的用途是向片内总线发送数据，即接收缓冲器只能读不能写。接收缓冲器通过RXD引脚接收数据。因为这两个缓冲器一个只能写，一个只能读，所以共用一个地址99H。串行接口电路如图9.2所示。 图9.2 MCS-51串行口寄存器结构 9.2 MCS-51单片机串行通信的控制寄存器 1. 串行口控制寄存器（SCON） SCON是MCS-51单片机的一个可位寻址的专用寄存器，用于串行数据通信的控制。单元地址为 位地 9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H 址 位符 SM0SM1SM2REN TB8RB8TI RI 号 各位的说明如下： 1）SM0、SM1——串行口工作方式选择位 其状态组合和对应工作方式为：
微机原理及应用 第六章 单片机串行口及应用
P2 6.1 MCS-51 单片机串行接口 6.1.1 基本概念 1.串行通信与并行通信 并行通信：数据的各位同时进行传送的通信方式。并行通信的优点是传送速度快，缺点是需要的传输线多，不适宜远距离通信。并行通信通过并行口实现。 串行通信：数据逐位按顺序传送的通信方式。串行通信的优点是只需要一对传输线，特别适用于远距离通 信。其缺点是传送速度低。串行通信通过串行口实现。 2.异步通信和同步通信 (1)异步通信 在异步通信中，数据以字符为单位进行传送，一个字符也叫一帧信息。每帧数据数用一起始位(低电平)表 示传送字符的开始，接着由数据的低位开始逐位传送。 最后以一个停止位(高电平)表示该字符结束。
异步通信字符帧的格式 无空闲位字符帧： 带空闲位字符帧： P3D70/1D1D0D1D2D3D4 D5D6D70/1D01010停 止 位 起始位停止位起始位第n-1字符 第n+1字符第n 字符帧8个数据位校验位停止位起始位D00第n+1字符D0D1D2D3D4 D5D6D70/1101起 始 位 第n-1字符 第n 字符帧 8个数据位111空闲位空闲位校验位
(2) 同步通信 同步通信是一种连续串行传送数据的通信方式。每次通信连读传送若干个数据字符。在数据传送前，发送方先发送1个或2个同步符作起始标志，接收方不断采样传输线，确认接收到同步符后便开始接收后面的数据。数据紧跟同步符之后，个数不受限制，每个数据不需起始位和停止位，数据之间无间隙。所以同步通信的传输速率要比异步通信高，可达56000bps。为使发送方和接收方的时钟保持严格同步，要求发送方除发送数据外，还要同时发送时钟脉冲到接收端。 同步字符1同步字符2 数据1数据2数据3数据…… 同步字符 数据1数据2数据3数据……
第六章80C51的串行口习题及答案 1、80C51单片机串行口有几种工作方式？如何选择？简述其特点？ 答：80C51单片机串行口有4种工作方式。各方式的特点： 方式0：串行口为同步移位寄存器的输入输出方式。主要用于扩展并行输入或输出口。波特率固定为晶振频率的1/12。 方式1：为10位数据异步通信口。波特率可变。 方式2或方式3：为11位数据的异步通信口。方式2波特率固定，相对于固定的晶振频率只有两种波特率。方式3波特率可变。 使用时，根据需要和各方式的特点配合选择。 2、串行通信的接口标准有哪几种？ 答：串行通信接口标准有：1.RS_232C接口；2.RS_422A接口；3. RS_485接口。 3、在串行通信中，通信速率与传输距离之间的关系如何？ 答：在串行通信中，传输距离与传输速率的关系：当传输线使用每0.3m（约1ft）有50pF电容的非平衡屏蔽双绞线时，传输距离随传输速率的增加而减小。 5、利用单片机串行口扩展24个发光二极管和8个按键，要求画出电路图并编 写程序，使24个发光二极管按照不同的顺序发光（发光的时间间隔为1s）。答：实现电路图如下： 扩展I/O口时使用方式0，波特率固定，实现程序如下： BOOT:CLR EA
MOV SCON,#10H CLR P1.0 ;关闭I0扩展口 CLR P1.1 CLR P1.2 CLR P1.3 ;对键盘扩展芯片165使能 MAIN: SETB P1.0 ;对第一个扩展IO口芯片使能 ACALL DISPLAY CLR P1.0 SETB P1.1 ;第一个扩展IO口顺序显示完毕，对第二个扩展IO芯片使能 ACALL DISPLAY CLR P1.1 SETB P1.2 ACALL DISPLAY CLR P1.2 SJMP MAIN ;循环显示 DISPLAY: MOV A,#00000001b ;从第一个开始 MOV R4,#8 ;送显示长度 LOOP: MOV SBUF, A CALL DELAY1S DJNZ R4, LOOP RET END 6、编制图6.30的中断方式的数据接收程序。
第7章 AT89S51串行口及串行通信技术 前几章所涉及的数据传送方式都是并行传送，如AT89S51和外接8位数据的并行传送。这时外设和单片机间的距离都很短，若很长的话，要实行并行的形式显然要用很多的电缆线，这在布线和经济上都不是适合的。因此，本章引入串行传送方式，只用一根数据线传送数据的位信号，同时加上一些通信控制信号线，以满足远距离数据传送的需要，如因特网终端和客户端之间的数据通信。在相同条件下，串行传送速度比并行慢，串行是在牺牲速度的基础上节省成本的。本章的知识点如下： 1．了解数据通信中的并行/串行、同步/异步、单工/双工以及波特率的概念。 2．掌握为什么双机通信时要有通信协议以及通信协议的主要内容。 3．了解AT89S51串行接口的基本结构。 4．理解串行接口控制寄存器SCON 各个位的含义。 5．掌握串行接口的4种工作方式及其实际应用，掌握不同工作方式下的波特率计算方法。 6．理解串行接口中断的概念。 7．了解AT89S51与PC 机间的硬件系统及设计。 重点： 1．不同工作方式下的波特率计算。 2．串口收/发数据的协议及流程。 3．串口4种工作方式的应用。 难点： 1．AT89S51串行接口的基本结构。 2．MAX232和PC 机的通信。 7.1 串行通信基本知识 本节介绍串行通信的基本介绍，同时介绍通信中常用到的“波特率”的概念，为以下各节学习作基础。 7.1.1 数据通信 1. 通信：计算机的CPU 与外设间的信息交换，计算机与计算机间的信息交换。 2. 分类及各方式的特点 (1) 并行通信 定义：数据的各位同时进行传送（发送或接收）的通信方式。 特点：优点——传送速度快；缺点——数据多少位就要多少根传送线，对于位数多，传送远的通信不合适。 (2) 串行通信 定义：数据是一位一位按顺序传送的通信方式。 特点：优点——只需一对传输线（如电话线），大大降低了传送成本，适合于远距离通信；缺点——传送速度相对较慢。 闽江学院电子系 薛小铃
第6章MCS-51的定时器/计数器 1.如果晶振的频率为3MHz，定时器/计数器工作在方式0、1、2下，其最大的定时时间各 为多少？ 2.定时器/计数器用作定时器时，其计数脉冲由谁提供？定时时间与哪些因素有关？ 3.定时器/计数器作计数器模式使用时，对外界计数频率有何限制？ 4.定时器/计数器的工作方式2有什么特点？适用于什么应用场合？ 5.一个定时器的定时时间有限，如何实现两个定时器的串行定时，来实现较长时间的定 时？ 6.定时器/计数器测量某正单脉冲的宽度，采用何种方式可得到最大量程？若时钟频率为 6MHz，求允许测量的最大脉冲宽度是多少？ 7.判断下列说法是否正确？ （1）特殊功能寄存器SCON，与定时器/计数器的控制无关。 （2）特殊功能寄存器TCON，与定时器/计数器的控制无关。 （3）特殊功能寄存器IE，与定时器/计数器的控制无关。 （4）特殊功能寄存器TMOD，与定时器/计数器的控制无关。 8.设定1ms的定时，可以在P1.0引脚上产生周期为2ms的方波输出，设晶体振荡器的频率 为6MHz，分别写出在方式0和方式1时，赋给T0的常数。 9.设MCS-51单片机的晶振频率为12MHz，请编程使P1.O端输出频率为20kHz的方波。 10.要求采用定时中断的方式，实现下图所示流水灯的双向循环（D1—D8—D1）流动功能。 其中流水灯的闪烁速率为每秒1次。 11．设单片机的fosc = 12MHz，使P1.O和P1.1分别输出周期为1ms和lOms的方波，请用定时器TO方式2编程实现。
附录2：作业及答案 1.如果晶振的频率为3MHz，定时器/计数器工作在方式0、1、2下，其最大的定时时间各 为多少？（12/3×8192=32.768ms；12/3*65636=262.144ms; 12/3*256=1.024ms） 2.定时器/计数器用作定时器时，其计数脉冲由谁提供？定时时间与哪些因素有关？ （定时的计数脉冲来自于单片机内部，即每个机器周期产生一个计数脉冲，也就是每个机器周期计数器加1。定时时间与定时器的工作模式、定时器的初值选择有关。） 3.定时器/计数器作计数器模式使用时，对外界计数频率有何限制？ （计数脉冲的频率不能高于振荡脉冲频率的1/24；由于确认1次负跳变要花2个机器周期，即24个振荡周期，因此外部输入的计数脉冲的最高频率为系统振荡器频率的1/24。）4.定时器/计数器的工作方式2有什么特点？适用于什么应用场合？ (自动重装的8位计数器，TLx读数溢出时，溢出标志位置1的同时，自动将THx中的常数送到TLx中，使TLx从初值开始计数。多用于串口通信精确定时，产生波特率用) 5.一个定时器的定时时间有限，如何实现两个定时器的串行定时，来实现较长时间的定 时？ （1）2个定时/计数器共同处理； （2）1个定时/计数器配合软件计数方式处理。 6.定时器/计数器测量某正单脉冲的宽度，采用何种方式可得到最大量程？若时钟频率为 6MHz，求允许测量的最大脉冲宽度是多少？ （采用方式1定时工作方式，最大脉冲宽度为131.072ms） 7.判断下列说法是否正确？ （5）特殊功能寄存器SCON，与定时器/计数器的控制无关。（对） （6）特殊功能寄存器TCON，与定时器/计数器的控制无关。（错） （7）特殊功能寄存器IE，与定时器/计数器的控制无关。（错） （8）特殊功能寄存器TMOD，与定时器/计数器的控制无关。（错） 8.设定1ms的定时，可以在P1.0引脚上产生周期为2ms的方波输出，设晶体振荡器的频 率为6MHz，分别写出在方式0和方式1时，赋给T0的常数。 （方式0：13位计数器(最大计数8192)，TH0=1EH,TL0=0CH; 方式1为16位计数器（最大计数65536），TH0=0FEH,TL0=0CH） 7192=213-1000=7192=1111000001100 a=213-5000×12/12=3192= 1100 0111 1000B 9.设MCS-51单片机的晶振频率为12MHz，请编程使P1.O端输出频率为20kHz的方波。 解：fosc = 12MHz，所以机器周期为1us。20kHz的方波周期为1/(20×1000)=50us，方波即高电平和低电平和时间相等，所以只需设一个定时器定时25us将P1.O求反一次即可。由于题目没有规定，所以可以用查询方式，也可以用中断方式进行编程实现。 方法一：采用查询方式实现 #include
微机原理与应用实验报告6 实验9串行通信技术 实验10A模拟信号转换接口 实验报告
实验九串行通信技术 一、实验目的 1. 了解异步串行通信原理； 2. 掌握MSP430异步串行通信模块及其编程方法； 二、实验任务 1. 了解MSP430G2553实验板USB转串口的通信功能，掌握串口助手的使用 （1）利用PC机的串口助手程序控制串口，实现串口的自发自收功能 为实现PC串口的自发自收功能，须现将实验板上的扩展板去下，并将单片机板上的BRXD和BTXD用杜邦线进行短接，连接图如下所示： 由此可以实现PC串口的自收自发功能。 （2）思考题：异步串行通信接口的收/发双方是怎么建立起通信的 首先在异步通信中，要求接收方和发送方具有相同的通信参数，即起始位、停止位、波特率等等。在满足上面条件的情况下，发送方对于每一帧数据按照起始位数据位停止位的顺序进行发送，而接收方则一直处于接受状态，当检测到起始位低电平时，看是采集接下来发送方发送过来的数据，这样一帧数据（即一个字符）传送完毕，然后进行下一帧数据的接受。这样两者之间就建立起了通信。 2. 查询方式控制单片机通过板载USB转串口与PC机实现串行通信 （1）硬件连接图
（2）C语言程序 采用SMCLK=1.0MHz时，程序如下：
其中SMCLK=1MHz，波特率采用的是9600，采用低频波特方式，则N=1000000/9600=104.1666…，故UCA0BR1=0，UCA0BR0=104，UCBRS=1； 当采用外部晶振时，时钟采用默认设置即可，程序如下：
也是采用了低频波特率方式，所以关于波特率设置的相关计算和上面是一样的。 （3）思考：如果在两个单片机之间进行串行通信，应该如何设计连线和编程？ 由于在上面的连线中将单片机上的P1.2和BRXD相连，P1.1和BTXD相连，所以若要在两个单片机之间进行通信，首先应该将两个单片机的P1.2和P1.1交叉相连，并根据上面的程序进行相同的关于端口和波特率相关的设置即可实现两个单片机之间的通信。 3. （提高）利用PC机RS232通信接口与单片机之间完成串行通信 （1）硬件连接图 在实验时，采用了将PC机的串口com1直接连接至MSP430F149的孔型D9连接器上，G2553单片机的输出引脚P1.1和P1.2分别与F149单片机上的URXD1和UTXD1相连接，连接图如下所示：
单片机-第六章-习题 参考答案
第六章习题参考答案 一、填空题 1、当定时器T0工作在方式3时，要占用定时器T1 的 TR1 和 TF1 两个控制位。 2、在定时器T0工作方式3下，TH0溢出时， TF1 标志将被硬件置1去请求中断。 3、在定时器T0工作方式3下，欲使TH0停止工作，应执行一 条 CLR TR1 的指令。 4、使用定时器/计数器1设置串行通信的波特率时，应把定时器/计数器1设定作方式 2 ，即自动重新加载方式。 5、当计数器产生计数溢出时，把定时器/计数器的TF0（TF1）位置“1”。对计数溢出的处理，在中断方式时，该位作为中断标志位使用；在查询方式时，该位作状态位使用。 6、在定时器工作方式1下，计数器的宽度为16位，如果系统晶振频率为6MHz，则最大定时时间为 131.072ms ，
若系统晶振频率为12MHz，则最大定时时间 为 65.536ms 。 7、8051单片机内部设有两个16位定时器/计数器， 即 T0 和 T1 。 8、T0由两个8位特殊功能寄存 器 TH0 和TL0 组成，T1 由 TH1 和 TL1 组成。 9、定时时间与定时器的工作方式、计数初值及振荡周期有关。 10、MCS-51的定时器/计数器作计数器时计数脉冲由外部信号通过引脚 P3.4 和 P3.5 提供。 11、MCS-51的定时器/计数器T0的门控信号GATE设置为1时，只有 INT0 引脚为高电平且由软件使 TR0 置1时，才能启动定时器/计数器T0工作。 12、当T0为方式 3 ，T1为方式 2 的时候，8051单片机的定时器可提供3个8位定时器/ 计数器。 二、选择题 1、在下列寄存器中，与定时/计数控制无关的是（ C ）
本文详细介绍了串行通信的基本原理，以及在Windows NT、Win98环境下用MFC 实现串口（COM）通信的方法：使用ActiveX控件或Win API.并给出用 Visual C++6.0编写的相应MFC32位应用程序。关键词：串行通信、VC++6.0、ActiveX控件、Win API、MFC32位应用程序、事件驱动、非阻塞通信、多线程. 在Windows应用程序的开发中，我们常常需要面临与外围数据源设备通信的问题。计算机和单片机（如MCS-51）都具有串行通信口，可以设计相应的串口通信程序，完成二者之间的数据通信任务。 实际工作中利用串口完成通信任务的时候非常之多。已有一些文章介绍串口编程的文章在计算机杂志上发表。但总的感觉说来不太全面，特别是介绍32位下编程的更少，且很不详细。笔者在实际工作中积累了较多经验,结合硬件、软件，重点提及比较新的技术，及需要注意的要点作一番探讨。希望对各位需要编写串口通信程序的朋友有一些帮助。 一．串行通信的基本原理 串行端口的本质功能是作为CPU和串行设备间的编码转换器。当数据从CPU经过串行端口发送出去时，字节数据转换为串行的位。在接收数据时，串行的位被转换为字节数据。 在Windows环境（Windows NT、Win98、Windows2000）下，串口是系统资源的一部分。 应用程序要使用串口进行通信，必须在使用之前向操作系统提出资源申请要求（打开串口），通信完成后必须释放资源（关闭串口）。 串口通信程序的流程如下图： 二．串口信号线的接法 一个完整的RS-232C接口有22根线，采用标准的25芯插头座（或者9芯插头座）。25芯和9芯的主要信号线相同。以下的介绍是以25芯的RS-232C为例。 ①主要信号线定义： 2脚：发送数据TXD；3脚：接收数据RXD；4脚：请求发送RTS；5脚：清除发送CTS； 6脚：数据设备就绪DSR；20脚：数据终端就绪DTR；8脚：数据载波检测DCD； 1脚：保护地；7脚：信号地。 ②电气特性：
串行通信技术SERDES正成为高速接口的主流 串行通信技术SERDES正成为高速接口的主流 2009-08-21 13:44随着对信息流量需求的不断增长，传统并行接口技术成为进一步提高数据传输速率的瓶颈。过去主要用于光纤通信的串行通信技术——SERDES正在取代传统并行总线而成为高速接口技术的主流。本文阐述了介绍SERDES 收发机的组成和设计，并展望了这种高速串行通信技术的广阔应用前景。 ? SERDES是英文SERializer(串行器)/DESerializer(解串器)的简称。它是一种时分多路复用(TDM)、点对点的通信技术，即在发送端多路低速并行信号被转换成高速串行信号，经过传输媒体(光缆或铜线)，最后在接收端高速串行信号重新转换成低速并行信号。这种点对点的串行通信技术充分利用传输媒体的信道容量，减少所需的传输信道和器件引脚数目，从而大大降低通信成本。 ? SERDES技术最早应用于广域网(WAN)通信。国际上存在两种广域网标准：一种是SONET，主要通行于北美；另一种是SDH，主要通行于欧洲。这两种广域网标准制订了不同层次的传输速率。目前万兆(OC-192)广域网已在欧美开始实行，
中国大陆已升级到2.5千兆(OC-48)水平。SERDES技术支持的广域网构成了国际互联网络的骨干网。 ? SERDES技术同样应用于局域网(LAN)通信。因为SERDES 技术主要用来实现ISO模型的物理层，SERDES通常被称之为物理层(PHY)器件。以太网是世界上最流行的局域网，其数据传输速率不断演变。IEEE在2002年通过的万兆以太网标准，把局域网传输速率提高到了广域网的水平，并特意制订了提供局域网和广域网无缝联接的串行WAN PHY。与此同时，SERDES技术也广泛应用于不断升级的存储区域网(SAN)，例如光纤信道。 ? 随着半导体技术的迅速发展，计算机的性能和应用取得了长足进步。可是，传统并行总线技术——PCI却跟不上处理器和存储器的进步而成为提高数据传输速率的瓶颈。新一代PCI标准PCI Express正是为解决计算机IO瓶颈而提出的(见表1)。PCI Express是一种基于SERDES的串行双向通信技术，数据传输速率为2.5G/通道，可多达32通道，支持芯片与芯片和背板与背板之间的通信。国际互联网络和信息技术的兴起促成了计算机和通信技术的交汇，而SERDES串行通信技术逐步取代传统并行总线正是这一交汇的具体体现。
第5部分 89C51串行口及串行通讯技术 1、什么是串行异步通信，它有哪些作用？ 答：在异步通信中，数据和字符是一帧一帧地传送。 在帧格式中，一个字符由4个部分组成：起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。 首先起始位（0）信号只占一位，用来通知接收设备一个待接收的字符开始到达； 然后是5位～8位数据（规定低位在前，高位在后）；下来是奇偶校验位（可省略），也可用这一位（1/0）来确定这一帧中的字符所代表信息的性质（地址/数据等）；最后是停止位（1），用来表征字符的结束，是一位高电位，可以是1位、1.5位、2位。 通讯采用帧格式，无需同步字符；存在空闲位也是异步通讯的特征之一。 2、89C51单片记得串行口由哪些功能部件组成？各有什么作用？ 答：89C51单片机的串行接口由发送缓冲器SBUF、接收缓冲器SBUF、输入移位寄存器、串行接口控制寄存器SCON、定时器T1构成的波特率发生器等部件组成。 由发送缓冲器SBUF发送数据，接收缓冲器SBUF接收数据，串行接口通讯的工作方式选择、接收和发送控制及状态标志等均由串行接口控制寄存器SCON控制和指示，定时器T1产生串行通讯所需的波特率。 3、简述串行口接收和发送数据的过程。 答：串行接口的接收和发送是对同一地址(99H)两个物理空间的特殊功能寄存器SBUF进行读或写的。当向SBUF发“写”命令时（执行“MOV SBUF，A”指令），即向发送缓冲器SBUF装载并开始由TXD引脚向外发送一数据，发送完便使发送中断标志位TI=1。 在满足串行接口接收中断标志位RI（SCON.0）=0的条件下,置允许接收位REN(SCON.4)= 1，就会接收一帧数据进入移位寄存器，并装载到接收SBUF中，同时使RI=1，当发读SBUF命令时（执行“MOV A，SBUF”指令），便由接收缓冲器SBUF取出信息通过8051内部总线送CPU。 4、89C51串行口有几种工作方式？有几种帧格式？各工作方
第六章习题参考答案 一、填空题 1、当定时器T0工作在方式3时，要占用定时器T1 的 TR1 和 TF1 两个控制位。 2、在定时器T0工作方式3下，TH0溢出时， TF1 标志将被硬件置1去请求中断。 3、在定时器T0工作方式3下，欲使TH0停止工作，应执行一 条 CLR TR1 的指令。 4、使用定时器/计数器1设置串行通信的波特率时，应把定时器/计数器1设定作方式 2 ，即自动重新加载方式。 5、当计数器产生计数溢出时，把定时器/计数器的TF0（TF1）位置“1”。对计数溢出的处理，在中断方式时，该位作为中断标志位使用；在查询方式时，该位作状态位使用。 6、在定时器工作方式1下，计数器的宽度为16位，如果系统晶振频率为6MHz，则最大定时时间为 131.072ms ，若系统晶振频率为12MHz，则最大定时时间 为 65.536ms 。 7、8051单片机内部设有两个16位定时器/计数器，
即 T0 和 T1 。 8、T0由两个8位特殊功能寄存 器 TH0 和TL0 组成，T1 由 TH1 和 TL1 组成。 9、定时时间与定时器的工作方式、计数初值及振荡周期有关。 10、MCS-51的定时器/计数器作计数器时计数脉冲由外部信号通过引脚 P3.4 和 P3.5 提供。 11、MCS-51的定时器/计数器T0的门控信号GATE设置为1时，只有 INT0 引脚为高电平且由软件使 TR0 置1时，才能启动定时器/计数器T0工作。 12、当T0为方式 3 ，T1为方式 2 的时候，8051单片机的定时器可提供3个8位定时器/ 计数器。 二、选择题 1、在下列寄存器中，与定时/计数控制无关的是（ C ） A、 TCON B、 TMOD C、 SCON D、 IE 2、在工作方式0下，计数器是由TH的全部8位和TL的5位组成，因此其计数范围是（ A ）