第6章 单片机串行接口及应用
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单片机原理及应用第6章80C51单片机的串行口80C51单片机是一种基于哈佛架构的8位单片机,具有强大的串行口功能。
串行口是一种通信接口,可以通过单根线传输数据。
本章将介绍80C51单片机的串行口原理及其应用。
一、80C51单片机的串行口原理80C51单片机的串行口包含两个寄存器,分别是SBUF(串行缓冲器)和SCON(串行控制寄存器)。
SBUF寄存器用来存储待发送或接收到的数据,SCON寄存器用来配置和控制串行口的工作模式。
80C51单片机的串行口有两种工作模式:串行异步通信模式和串行同步通信模式。
1.串行异步通信模式串行异步通信是指通信双方的时钟频率不同步,通信的数据按照字符为单位进行传输,字符之间有起始位、数据位、校验位和停止位组成。
80C51单片机的串行口支持标准的RS-232通信协议和非标准通信协议。
在串行异步通信模式下,SCON寄存器需要配置为相应的工作模式。
首先,需要选择串行口的工作模式。
80C51单片机支持第9位,即扩展模式,可以用来检测通信错误。
其次,需要设置波特率。
波特率是指数据每秒传输的位数,用波特率发生器(Baud Rate Generator,BRGR)来控制。
然后,需要设置起始位、数据位和停止位的配置,包括数据长度(5位、6位、7位或8位)、停止位的个数(1位或2位)。
在发送数据时,将待发送的数据通过MOV指令传送到SBUF寄存器,单片机会自动将数据发送出去。
在接收数据时,需要检测RI(接收中断)标志位,如果RI为1,表示接收到数据,可以通过MOV指令将接收到的数据读取到用户定义的变量中。
2.串行同步通信模式串行同步通信是指通信双方的时钟频率同步,在数据传输时需要时钟信号同步。
80C51单片机的串行同步通信支持SPI(串行外设接口)和I2C(串行总线接口)两种协议。
在串行同步通信模式下,SCON寄存器需要配置为相应的工作模式。
首先,需要选择串行口的工作模式。
80C51单片机支持主从模式,可以作为主设备发送数据,也可以作为从设备接收数据。
单片机原理及接口技术教材习题全部解答第1章绪论1-4、51系列单片机是如何命名的?89C51单片机的显著特点是?(p4)解答:Intel公司的MCS-48系列、MCS-51系列、MCS-96系列产品;Motorola公司的6801、6802、6803、6805、68HC11系列产品;Zilog公司的Z8、Super8系列产品;Atmel公司的AT89系列产品;Fairchild公司的F8和3870系列产品;TI公司的TMS7000系列产品;NS公司的NS8070系列产品;NEC公司的μCOM87(μPD7800)系列产品;National公司的MN6800系列产品;Hitachi公司的HD6301、HD63L05、HD6305。
第2章 MCS-51系列单片机的结构及原理2-1、89C51由哪几部分组成?解答:MCS-51单片机由8个部件组成:中央处理器(CPU),片数据存储器(RAM),片程序存储器(ROM/EPROM),输入/输出接口(I/O口,分为P0口、P1口、P2口和P3口),可编程串行口,定时/计数器,中断系统及特殊功能寄存器(SFR)。
中央处理器(CPU):单片机的核心部分,它的作用是读入和分析每条指令,根据每条指令的功能要求,控制各个部件执行相应的操作。
片数据存储器(RAM):存放各项操作的临时数据。
片程序存储器(ROM/EPROM):存放单片机运行所需的程序。
输入/输出接口(I/O口):单片机与外设相互沟通的桥梁。
可编程串行口:可以实现与其它单片机或PC机之间的数据传送。
定时/计数器:具有可编程功能,可以完成对外部事件的计数,也可以完成定时功能。
中断系统:可以实现分时操作、实时处理、故障处理等功能。
特殊功能寄存器(SFR):反映单片机的运行状态,包含了单片机在运行中的各种状态字和控制字,以及各种初始值。
2-13、89C51单片机低功耗方式有几种?各有什么特点?(p29)解答:8051单片机应用系统的电压检测电路监测到电源下降时,触发外部中断,在中断服务子程序中将外部RAM中的有用数据送入部RAM保存。
第一章计算机基础知识1-1 微型计算机主要由哪几部分组成?各部分有何功能?答:一台微型计算机由中央处理单元(CPU)、存储器、I/O接口及I/O设备等组成,相互之间通过三组总线(Bus):即地址总线AB、数据总线DB和控制总线CB来连接。
CPU由运算器和控制器组成,运算器能够完成各种算术运算和逻辑运算操作,控制器用于控制计算机进行各种操作。
存储器是计算机系统中的“记忆”装置,其功能是存放程序和数据。
按其功能可分为RAM和ROM。
输入/输出(I/O)接口是CPU与外部设备进行信息交换的部件。
总线是将CPU、存储器和I/O接口等相对独立的功能部件连接起来,并传送信息的公共通道。
1-3 什么叫单片机?其主要由哪几部分组成?答:单片机(Single Chip Microcomputer)是指把CPU、RAM、ROM、定时器/计数器以及I/O接口电路等主要部件集成在一块半导体芯片上的微型计算机。
1-4 在各种系列的单片机中,片内ROM的配置有几种形式?用户应根据什么原则来选用?答:单片机片内ROM的配置状态可分四种:(1)片内掩膜(Mask)ROM型单片机(如8051),适合于定型大批量应用产品的生产;(2)片内EPROM型单片机(如8751),适合于研制产品样机;(3)片内无ROM型单片机(如8031),需外接EPROM,单片机扩展灵活,适用于研制新产品;(4)EEPROM(或Flash ROM)型单片机(如89C51),内部程序存储器电可擦除,使用更方便。
1-6 写出下列各数的BCD参与:59:01011001,1996:000,::第二章 MCS-51单片机的硬件结构2-1 8052单片机片内包含哪些主要逻辑功能部件?答:8052单片机片内包括:①8位中央处理器CPU一个②片内振荡器及时钟电路③256B数据存储器RAM。
④8KB片内程序存储空间ROM⑤21个特殊功能寄存器SFR⑥4个8位并行I/O端口(32条线)⑦1个可编程全双工串行口⑧可寻址64KB的外部程序存储空间和外部数据存储空间⑨3个16位的定时器/计数器⑩6个中断源、2个优先级嵌套中断结构2-2 8052的存储器分哪几个空间?如何区别不同空间的寻址?答:⑴8052的存储器分为6个编址空间:①片内ROM的容量为8KB,其地址为0000H~1FFFH;②可扩展片外ROM的容量为64KB,其地址为0000H~FFFFH;片内RAM的容量为256B,其地址为00H~FFH分为二块:③地址00H~7FH共128B为片内RAM低区,④另128B为片内RAM高区,其地址空间为80H`FFH,其地址空间与SFR功能寄存器地址重叠;⑤可扩展片外RAM的容量为64KB,其地址为0000H~1FFFH;⑥特殊功能寄存器SFR的空间为128B,其地址为80H~FFH,但实际只定义了26B单元,这26B单元分散在80H`F0H。
单片机原理接口及应用单片机是一种集成电路芯片,包含了中央处理器、存储器和各种输入输出接口等基本组成部分。
单片机通过其接口与外部设备进行通信,实现各种应用。
1. 数字输入输出接口(Digital I/O Interface):单片机通过数字输入输出接口连接外部设备。
通过设置相应的寄存器和引脚配置,单片机可以读取外部器件的状态,并且能够控制外部器件的输出信号。
数字输入输出接口常用于连接开关、LED、蜂鸣器等设备。
2. 模拟输入输出接口(Analog I/O Interface):单片机的模拟输入输出接口可以将模拟信号转换为数字信号,或将数字信号转换为模拟信号。
通过模拟输入输出接口,单片机可以实现模拟信号的采集和输出,例如连接温度传感器、光电传感器等。
3. 串口接口(Serial Interface):串口接口是单片机与外部设备进行数据传输的重要接口。
单片机通过串口接口可以与计算机或其他单片机进行通信。
串口的通信速度和传输协议可以根据具体需求进行设置。
4. I2C总线接口(I2C bus Interface):I2C总线接口是一种常用的串行通信协议,具有多主机、多从机的特点。
单片机通过I2C总线接口可以与各种器件进行通信,如传感器、实时时钟等。
5. SPI接口(Serial Peripheral Interface):SPI接口是一种高速同步串行通信接口,常用于单片机与外部存储器、显示器和其他外设的连接。
SPI接口可以实现全双工通信,具有高速传输的优势。
6. 中断接口(Interrupt Interface):中断是单片机处理外部事件的一种方式。
通过中断接口,单片机可以响应来自外部设备的信号,并及时处理相应的事件,提高系统的实时性。
以上是单片机的一些常用接口及其应用。
不同的单片机具有不同的接口类型和功能,可以根据具体的应用需求选择合适的单片机型号。
单片机串行口及应用特百度单片机串行口是指单片机上的一组用于串行通信的接口。
串行通信是一种逐位传输数据的通信方式,相对于并行通信来说,占用的引脚数目较少,适用于资源有限的场合。
单片机串行口通常包括多个引脚,其中包括发送引脚(Tx),接收引脚(Rx)和时钟引脚(Clk)等。
单片机串行口的应用十分广泛,主要涉及以下几个方面:1. 与计算机通信:单片机通过串行口与计算机之间可以进行数据的传输与通信,可以用于单片机与PC进行数据的互传和控制。
在这种应用中,通过合理编程可以实现数据的双向传输,包括数据的发送和接收。
2. 控制外设:单片机可以通过串行口与外部设备进行通信和控制。
比如,单片机可以通过串行口与LCD液晶显示屏通信,控制其显示内容;通过串行口与电机驱动芯片通信,控制电机的转动;通过串行口与温湿度传感器通信,获取环境温湿度信息等。
3. 数据采集与传输:单片机可以通过串行口与各种传感器进行通信,实时采集传感器产生的数据,并通过串行口传输给其他设备进行处理。
比如,可以通过串行口与光电传感器通信,实时采集光照强度并传输给其他设备进行处理;通过串行口与压力传感器通信,实时采集压力数值并传输给其他设备进行处理。
4. 远程控制:单片机可以通过串行口与远程设备进行通信,实现对远程设备的控制。
比如,通过串行口与无线模块通信,实现对远程设备的远程开关控制;通过串行口与蓝牙模块通信,实现对蓝牙设备的远程控制等。
需要注意的是,由于单片机串行口的通信速率相对较低,一般只适合低速数据传输,对于高速数据传输,通常需要使用其他接口,如USB、以太网等。
单片机串行口在物联网、智能家居、工业控制、嵌入式系统等领域有着广泛的应用。
通过串行口的使用,可以实现信息的传输、设备的控制和数据的采集,提高系统的灵活性和可控性。
同时,单片机串行口的应用也需要深入了解串行通信的原理和相关编程知识,以保证通信的稳定和可靠性。