第七章
1、什么是串行异步通信，它有哪些作用？
答：在异步串行通信中，数据是一帧一帧（包括一个字符代码或一字节数据）传送的，每一帧的数据格式参考书。通信采用帧格式，无需同步字符。存在空闲位也是异步通信的特征之一。
2、89C51单片机的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期SBUF，接收缓冲期SBUF、输入移位寄存器、串行接口控制器SCON、定时器T1构成的波特率发生器等部件组成。
由发送缓冲期SBUF发送数据，接收缓冲期SBUF接收数据。串行接口通信的工作方式选择、接收和发送控制及状态等均由串行接口控制寄存器SCON控制和指示。定时器T1产生串行通信所需的波特率。
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进行读和写的。当向SBUF发“写”命令时（执行“MOV SBUF,A”），即向缓冲期SBUF装载并开始TXD引脚向外发送一帧数据，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”），便由接收缓冲期SBUF取出信息通过89C51内部总线送CPU。
4、89C51串行口有几种工作方式？有几种帧格式？各工作方式的波特率如何确定？
答：89C51串行口有4种工作方式：
方式0（8位同步移位寄存器），方式1（10位异步收发），方式2（11位异步收发），方式3（11位异步收发）。
有2种帧格式：10位，11位
方式0：方式0的波特率≌fosc/12(波特率固定为振荡频率1/12)
方式2：方式2波特率≌2SMOD/64×fosc
方式1和方式3：方式1和方式3波特率≌2SMOD/32×(T1溢出速率)
如果T1采用模式2则：
5、若异步通信接口按方式3传送，已知其每分钟传送3600个字符，其波特率是多少？答：已知每分钟传送3600个字符，方式3每个字符11位，则：
波特率=（11b/字符）×（3600字符/60s）=660b/s
6、89C51中SCON的SM2，TB8，RB8有何作用？
答：89c51SCON的SM2是多机通信控制位，主要用于方式2和方式3.若置SM2=1，则允许多机通信。
TB8是发送数据的第9位，在方式2或方式3中，根据发送数据的需要由软件置位或复位。它在许多通信协议中可用作奇偶校验位；在多机通信中作为发送地址帧或数据帧的标志位。RB8是接收数据的第9位，在方式2或方式3中接收到的第9位数据放在RB8位。它或是约定的奇偶校验位，或是约定的地址/数据标示位。
7、设fosc＝11.059MHz，试编写一段程序，其功能为对串行口初始化，使之工作与方式1，波特率为1200b/s；并用查询串行口状态的方法，读出接收缓冲器的数据并回送到发送缓冲器。
解：
START:MOV SCON,#40H ;串行接口工作于方式1
MOV TMOD,#20H ;定时器T1工作于模式2
MOV TH1,#0E8H ;赋定时器计数初值
MOV TL1,#0E8H
SETB TR1 ;启动定时器T1
MOV A,SBUF ;读出接收缓冲器数据
MOV SBUF,A ;启动发送过程
JNB TI,$ ;等待发送完
CLR TI ;清TI标志
SJMP $ ;结束
8、若晶振为11.0592MHz，串行口工作与方式1，波特率为4800b/s。写出用T1作为波特率发生器的方式字和计数初值。
解：
MOV TMOD,#20H ;定时器T1工作于模式2
MOV TH1,#0FAH ;赋定时器计数初值
MOV TL1,#0FAH
9、为什么定时器T1用作串行口波特率发生器时，常选用工作模式2？若已知系统时钟频率和通信用的波特率，如何计算其初值？
答：因为工作模式2是自动重装初值定时器，编程时无需重装时间参数（计数初值），比较使用。若选用工作模式0或工作模式1，当定时器T1溢出时，需在中断服务程序中重装初值。
已知系统时钟频率fosc和通信用的波特率fbaud，可得出定时器T1模式2的初值
10、若定时器T1设置成模式2作波特率发生器，已知fosc＝6MHz。求可能产生的最高和最低的波特率。
解：最高波特率为T1定时最小值时，此时初值为255，并且SMOD=1，有：
最高波特率为T1定时最大值时，此时初值为0，并且SMOD=0，有：
11、串行通信的总线标准是什么？有哪些内容？
答：美国电子工业协会（EIA）正式公布的串行总线接口标准有RS-232C,RS-422,RS-423和RS-485等。
在异步串行通信中应用最广的标准总线是RD-232C。它包括了按位串行传输的电气和机械方面的规定，如适用范围、信号特性、接口信号及引脚说明等，适用于短距离（<15m）或带调制解调的通信场合。采用RS-422, RS-485标准时，通信距离可达1000m。
12、简述单片几多机通信的原理。
答：当一片89C51（主机）与多片89C51（从机）通信时，所有从机的SM2位都置1.主机首先发送的一帧数据为地址，即某从机机号，其中第9位为1，所有的从机接收到数据后，将其中第9位装入RB8中。各从机根据收到的第9位数据（RB8中）的值来决定从机可否再接收主机的信息。若（RB8）=0，说明是数据帧，则使接收中断标志位RI=0，信息丢失；
若（RB8）=1说明是地址帧，数据装入SBUF并置RI=1，中断所有从机，只有被寻址的目标从机清除SM2（SM2=0），以接收主机发来的一帧数据（点对点通信）。其他从机仍然保持SM2=1.
13、当89C51串行口按工作方式1进行串行数据通信时。假定波特率为1200b/s，以中断方式传送数据。请编写全双工通信程序。
解：设系统时钟频率fosc=6.0MHZ。查教材表9-2可知，可取SMOD=0,T1的计数初值为F3H。程序如下：
ORG 0000H
AJMP MAIN ;上电，转向主程序
ORG 0023H ;串行口的中断入口地址
AJMP SERVE ;转向中断服务程序
ORG 0040H ;主程序
MAIN: MOV SP,#60H ;设置堆栈指针
MOV SCON ,#50H
MOV PCON ,#00H
MOV TMOD,#20H
MOV TH1,#0F3H
MOV TL1,#0F3H
SETB TR1
MOV R0 ,#20H ;置发送数据区首地址
MOV R1 ,#40H ；置接收数据区首地址
MOV R7 ,#10H ；置发送字节长度
MOV R6 ,#10H ；置接收字节长度
SETB ES ;允许串行口中断
SETB EA ;CPU允许中断
MOV A ,@R0 ；取第一个数据发送
MOV SBUF ,A ;发送第一个数据
SJMP $ ；等待中断
SERVE: JNB RI ,SEND ;TI=1,为发送中断
CLR RI
MOV A ,SBUF ;读出接收缓冲区内容
MOV @R1 ,A ;读入接收缓冲区
DJNZ R6 ,L1 ;判断数据块发送完否
SJMP L2 ;数据块接收完，转L2
L1:INC R1 ;修改数据区指针
L2:RETI ;中断返回
SEND:
CLR TI ;清除发送中断标志
DJNZ R7 ,L3 ;判断数据块发送完否
SJMP L4 ;数据块接收完，转L4
L3: MOV A ,@R0 ;取数据发送
MOV SBUF ,A ;发送数据
INC R0 ;修改数据地址
L4:
RETI ;中断返回
END
14、以89C51串行口按工作方式3进行串行数据通信。假定波特率为1200b/s，第9数据位作奇偶校验位，以中断方式传送数据。请编写通信程序。
解：
ORG 0000H
AJMP MAIN ;上电，转向主程序
ORG 0023H ;串行口的中断入口地址
AJMP STOP ;转向中断服务程序
ORG 0040H ;主程序
MAIN: MOV SP,#60H
MOV TMOD,#20H
MOV TH1,#0E8H
MOV TL1,#0E8H
SETB TR1
MOV SCON ,#0D0H
MOV PCON ,#00H
MOV R0 ,#20H ;置发送数据区首地址
MOV R1 ,#40H ；置接收数据区首地址
SETB ES ;允许串行口中断
SETB EA ;CPU允许中断
MOV A ,@R0
MOV C, PSW.0 ;P→C
CPL C
MOV TB8 ,C
MOV SBUF ,A ;发送第一个数据
SJMP $
STOP: JNB RI SOUT ;TI=1,为发送中断
CLR RI
MOV A ,SBUF ;读出接收缓冲区内容
MOV C ,PSW.0 ;P→C
CPL C ;形成奇校验
JC LOOP1 ;判断接收端的奇偶值，C=1转LOOP1
JNB RB8 ,LOOP2 ;C=0，RB8=0，转LOOP2
SJMP ERROR ;C=0,RB8=1,转出错处理
LOOP1: JB RB8 ,LOOP2 ;C=1，RB8=1，转LOOP2
SJMP ERROR ;C=0,RB8=1,转出错处理
LOOP2:
MOV @R1 ,A ;将接收数据送入接收数据区
INC R1 ;修改数据区指针
RETI
SOUT: CLR TI ;是发送中断，清除发送中断标志
INC R0 ;修改数据区指针
MOV A ,@R0
MOV PSW.0, C ;P→C
CPL C
MOV TB8 ,C
MOV SBUF ,A ;发送第一个数据
RETI
ERROR:……
15、某异步通信接口，其帧格式由1个起始位（0），7个数据位，1个奇偶校验位和1个停止位（1）组成。当该接口每分钟传送1800个字符时，试计算出传送波特率。
解：该异步通信接口的帧格式为10b/字符，当该接口每分钟传送1800个字符时：
波特率=（10b/字符）×（1800字符/60s）=300b/s
16、串行口工作在方式1和方式3时，其波特率与fosc、定时器T1工作模式2的初值及SMOD 位的关系如何？设fosc＝6MHz，现利用定时器T1模式2产生的波特率为110b/s。试计算定时器初值。
解：关系如下：
当波特率为110b/s，fosc＝6MHz，令SMOD=0，有：
17、设计一个单片机的双机通信系统，并编写通信程序。将甲机内部RAM 40H--4FH存储区中去。
参考教材例题7-12