单片机第6章
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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。
第6章单片机串行通信系统习题解答一、填空题1.在串行通信中,把每秒中传送的二进制数的位数叫波特率。
2.当SCON中的M0M1=10时,表示串口工作于方式 2 ,波特率为 fosc/32或fosc/64 。
3.SCON中的REN=1表示允许接收。
4.PCON 中的SMOD=1表示波特率翻倍。
5.SCON中的TI=1表示串行口发送中断请求。
6.MCS-51单片机串行通信时,先发送低位,后发送高位。
7.MCS-51单片机方式2串行通信时,一帧信息位数为 11 位。
8.设T1工作于定时方式2,作波特率发生器,时钟频率为11.0592MHz,SMOD=0,波特率为2.4K时,T1的初值为 FAH 。
9.MCS-51单片机串行通信时,通常用指令 MOV SBUF,A 启动串行发送。
10.MCS-51单片机串行方式0通信时,数据从 P3.0 引脚发送/接收。
二、简答题1.串行口设有几个控制寄存器?它们的作用是什么?答:串行口设有2个控制寄存器,串行控制寄存器SCON和电源控制寄存器PCON。
其中PCON 中只有PCON.7的SMOD与串行口的波特率有关。
在SCON中各位的作用见下表:2.MCS-51单片机串行口有几种工作方式?各自的特点是什么?答:有4种工作方式。
各自的特点为:3.MCS-51单片机串行口各种工作方式的波特率如何设置,怎样计算定时器的初值? 答:串行口各种工作方式的波特率设置:工作方式O :波特率固定不变,它与系统的振荡频率fosc 的大小有关,其值为fosc/12。
工作方式1和方式3:波特率是可变的,波特率=(2SMOD/32)×定时器T1的溢出率 工作方式2:波特率有两种固定值。
当SM0D=1时,波特率=(2SM0D/64)×fosc=fosc/32当SM0D=0时,波特率=(2SM0D/64)×fosc=fosc/64计算定时器的初值计算:4.若fosc = 6MHz ,波特率为2400波特,设SMOD =1,则定时/计数器T1的计数初值为多少?并进行初始化编程。
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()82T H 012T =-⨯⨯初值振荡周期,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:5100,110(00)Z f KH t T -==⨯采用定时器选择工作模式50.510-⨯=⨯⨯136(2-X )12/(1210)13(2)5X -=81871111111111011X ==T0低5位:1BHT0高8位:FFHMOV TMOD,#00H ;设置定时器T0工作于模式0MOV TL0,#1BH ;设置5ms 定时初值MOV TH0,#0FFHSETB TR0 ;启动T0LOOP:JBC TF0,L1 ;查询到定时时间到?时间到转L1SJMP 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,#0FFHCPL 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。
第六章习题与思考题
6.1 A T89S51中有几个定时器/计数器?是加1计数还是减1计数?
6.2 定时器/计数器有哪几种工作方式?各有什么特点?
6.3 定时器/计数器的定时频率和计数频率怎样确定?对外部计数频率有何限制?
6.4 控制寄存器TMOD和TCON各位的定义是什么?怎样确定各定时器/计数器的工作方式?
6.5 在工作方式3中,定时器/计数器T0和T1的应用有什么不同?
6.6 已知单片机时钟频率fosc=12MHz,当要求定时时间为50ms和25ms时,试为定时器/计数器编写初始化程序。
6.7 已知A T89S51时钟频率fosc=6MHZ,试利用定时器编写程序,使P1.0输出一个高低电位分别为40μs和120μs 的连续矩形脉冲波。
6.8 设外部脉冲由INT1端输入,试编写利用门控位GA TE和定时器T1测试脉冲宽度的程序。
6.9 一个定时器的定时时间有限,试设计几种能实现较长时间(超过一个定时器的定时时间)定时的方案。
6.10 已知A T89S51时钟频率为6MHz,试编写程序,利用T0工作在方式3,使P1.0和P1.1分别输出400μs和800μs 的方波。
6.11 试用中断方式设计秒发生器,即在A T89S51的P1.0口每秒产生一个机器周期的正脉冲,有P1.1口每分钟产生一个机器周期的正脉冲。
6.12 试用定时器中断技术设计一个秒闪电路,要求使发光二极管LED每秒闪亮400ms,设时钟频率为6MHz。
单片机实用教程第6章AT89S51单片机并行扩展技术本章主要内容1、AT89S51系统扩展概述2、扩展外部ROM3、扩展外部RAM4、扩展并行I/O口一、并行扩展的内容1、外部的程序存储器2、外部的数据存储器3、I/O口扩展二、并行扩展的三总线1、地址总线(AB)P0(低8位):A0-A7P2(高8位):A8-A152、数据总线(DB)P0口8位的数据线(分时复用)3、控制总线(CB)(1)ALE:地址所存允许。
控制P0口分时复用。
地址数据ALE(2)PSEN:外ROM读选通信号。
用于片外程序存储器的读选通控制,一般与外部程序存储器的输出允许端OE相连。
(3)WR(P3.6口的第二功能):用于外部数据存储器或I/O口的写选通控制,一般与所扩展芯片的写允许WE端相连。
(4)RD(P3.7口的第二功能):用于外部数据存储器或I/O口的读选通控制,一般与所扩展芯片的输出允许OE端相连。
三、AT89S51并行扩展三总线电路的实现一、ROM分类1、Mask ROM(掩膜)2、OTPROM(Only Time Programmable一次性编程)3、EPROM(Erasable PROM)4、EEPROM(Electrically EPROM)5、Flash ROM二、EPROM芯片三、EPROM与AT89S51单片机典型连接电路表6-1 2764工作方式1、芯片的高位地址线(A8~A15)直接与单片机的P2口相连,低位地址(A0~A7)通过地址锁存器接到P0口。
2、芯片的数据线直接接到P0口。
3、芯片的片选接地,输出允许控制OE用单片机PSEN控制。
单片机的ALE接锁存器的控制端。
4、芯片、锁存器、单片机的其它控制线接有效信号。
一、RAM分类1、静态RAM2、动态RAM二、常用RAM芯片三、外RAM操作指令(1)MOVX A,@Ri ;(Ri)→A (2)MOVX A,@DPTR ;(DPTR)→A (3)MOVX @Ri,A ;A→(Ri)(4)MOVX @DPTR,A ;A→(DPTR)四、SRAM与AT89S51的典型连接电路表6-36264工作方式地址空间范围:6264的地址线只有13根,高3位地址线对其不影响,0000H和8000H都可以访问到6264的第一个单元,这种现象称为地址重叠。