第7章 MCS-51单片机常用接口技术
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《单片机原理及接口技术》(第2版)人民邮电出版社第7章 AT89S51单片机的串行口思考题及习题71.帧格式为1个起始位,8个数据位和1个停止位的异步串行通信方式是方式。
答:方式1。
2.在串行通信中,收发双方对波特率的设定应该是的。
答:相等的。
3.下列选项中,是正确的。
A.串行口通信的第9数据位的功能可由用户定义。
对B.发送数据的第9数据位的内容是在SCON寄存器的TB8位中预先准备好的。
对C.串行通信帧发送时,指令把TB8位的状态送入发送SBUF中。
错D.串行通信接收到的第9位数据送SCON寄存器的RB8中保存。
对E.串行口方式1的波特率是可变的,通过定时器/计数器T1的溢出率设定。
对4.通过串行口发送或接收数据时,在程序中应使用。
A.MOVC指令B.MOVX指令 C.MOV指令 D.XCHD指令答:C5.串行口工作方式1的波特率是。
A.固定的,为f osc/32 B.固定的,为f osc/16C.可变的,通过定时器/计数器T1的溢出率设定D.固定的,为f osc/64答:C6.在异步串行通信中,接收方是如何知道发送方开始发送数据的?答:当接收方检测到RXD端从1到0的跳变时就启动检测器,接收的值是3次连续采样,取其中2次相同的值,以确认是否是真正的起始位的开始,这样能较好地消除干扰引起的影响,以保证可靠无误的开始接受数据。
7.AT89S51单片机的串行口有几种工作方式?有几种帧格式?各种工作方式的波特率如何确定?答:串行口有4种工作方式:方式0、方式1、方式2、方式3;有3种帧格式,方式2和3具有相同的帧格式;方式0的发送和接收都以fosc/12为固定波特率,方式1的波特率=2SMOD /32×定时器T1的溢出率方式2的波特率=2SMOD /64×fosc方式3的波特率=2SMOD /32×定时器T1的溢出率8.假定串行口串行发送的字符格式为1个起始位、8个数据位、1个奇校验位、1个停止位,请画出传送字符“B ”的帧格式。
MCS—51单片机学习开发系统设计-单片机原理及接口技术课程设计说明书单片机原理及接口技术课程设计说明书姓名xx所在院(系)电气工程与自动化学院专业班级电气学号指导教师xxx时间MCS—51单片机学习开发系统设计摘要:该MCS--51单片机学习开发系统集成多个资源模块,每个模块各自可以成为独立的单元,也可以相互组合,可完成MCS-51单片机学习过程中的大部分实验。
将MCS-51 设计为多功能可编程接口,该系统工具是初学单片机及单片机爱好者快速掌握51系列单片机不可多得的工具,可以为他们提供不同的开发学习环境。
集成系统主要功能模块组成如下:+5V、-5V、+12V、-12V直流稳压电源模块、8位发光二极管、四位LED数码管、点阵式LCD 液晶显示器、4*4键盘、ISP下载线、并行口扩展控制线接口、A/D、D/A转换接口、串行口通信、PC标准键盘的PS/2接口、继电控制模块等。
关键字:MCS-51单片机系统设计功能模块程序设计目录第1章系统综述 (1)第2章硬件设计 (2)2.1 单片机最小系统 (2)2.2 电源电路 (4)2.3 程序下载口 (4)2.4 LED显示模块 (5)2.5 LCD液晶显示器及PC标准键盘接口 (6)2.6 键盘电路 (7)2.7 DAC0832D/A转换电路 (9)2.8 ADC0809A/D转换电路 (10)2.9 8255输入/输出(或数据总线)扩展 (11)2.10串行通信模块 (12)2.11 继电器控制模块 (14)2.12系统总图 (15)第3章软件设计 (18)3.1 8255并行扩展设计 (18)3.2 8255键盘及显示设计 (19)3.3 串行通信口设计 (20)3.4 A/D转换设计 (22)3.5 D/A转换设计 (24)第4章系统实验 (25)4.1 数码管循环计数显示实验 (25)4.2 串行口两单片机双机通信实验 (26)4.3 简单键盘控制显示实验 (27)4.4 键盘控制位循环显示实验 (27)第5章设计总结 (28)第6章参考文献 (29)附录系统模块程序设计清单 (31)1. 8255并行扩展程序设计 (31)2. 8255键盘及显示控制程序设计 (32)3. A/D转换实验程序设计 (36)4. D/A转换程序设计 (37)5. 双机通信实验程序设计 (40)6. 键盘控制位循环显示实验程序设计 (43)第1章系统综述目前,单片机已广泛应用到工业测控、智能仪表、数据采集、人工智能等领域。
第7章习题答案1.通常8031给用户提供的I/O口有哪几个?为什么?答案:MCS-51系列单片机虽然有4个8位I/O口P0、P1、P2、P3,但4个I/O口实际应用时,并不能全部留给用户作系统的I/O口。
因为当单片机在外部扩展了程序存储器、数据存储器时,就要用P0和P2口作为地址/数据总线,而留给用户使用的I/O口只有P1口和一部分P3口。
(不做系统扩展,都可以用作I/O口)2.在MCS-51单片机应用系统中,外接程序存储器和数据存储器的地址空间允许重叠而不会发生冲突,为什么?外部I/O接口地址是否允许与存储器地址重叠?为什么?答案:因为单片机访问外部程序存储器与访问外部数据存储器(包括外部I/O口)时,会分别产生PSEN与RD/WR两类不同的控制信号,因此外接程序存储器和数据存储器的地址空间允许重叠而不会发生冲突。
外部扩展I/O口占用数据存储器地址空间,与外部数据存储器统一编址,单片机用访问外部数据存储器的指令来访问外部扩展I/O口。
因此外部I/O接口地址是否允许与程序存储器地址重叠不允许与数据数据存储器地址重叠。
3.在通过MOVX指令访问外部数据存储器时,通过I/O口的哪些位产生哪些控制信号?答案:MCS-51对外部数据存储器的访问指令有以下4条:1)MOVX A, @Ri2)MOVX @Ri, A3)MOVX A, @DPTR4)MOVX @DPTR, A访问外部数据存储器指令在执行前,必须把需要访问的存储单元地址存放在寄存器Ri (R0或R1)或DPTR中。
CPU在执行1)、2)指令时,作为外部地址总线的P2口输出P2锁存器的内容、P0口输出R0或R1的内容;在执行3)、4)指令时,P2口输出DPH内容,P0口输出DPL内容。
写时(/WR P3.6)有效;读时(/RD P3.7)有效。
4.外部存储器的片选方式有几种?各有哪些特点?答案:外部存储器的片选方式有线选法和译码法两种。
线选法的特点是连接简单,不必专门设计逻辑电路,但是各个扩展芯片占有的空间地址不连续,因而地址空间利用率低。
MCS-51单⽚机的串⾏⼝及串⾏通信技术数据通信的基本概念串⾏通信有单⼯通信、半双⼯通信和全双⼯通信3种⽅式。
单⼯通信:数据只能单⽅向地从⼀端向另⼀端传送。
例如,⽬前的有线电视节⽬,只能单⽅向传送。
半双⼯通信:数据可以双向传送,但任⼀时刻只能向⼀个⽅向传送。
也就是说,半双⼯通信可以分时双向传送数据。
例如,⽬前的某些对讲机,任⼀时刻只能⼀⽅讲,另⼀⽅听。
全双⼯通信:数据可同时向两个⽅向传送。
全双⼯通信效率最⾼,适⽤于计算机之间的通信。
此外,通信双⽅要正确地进⾏数据传输,需要解决何时开始传输,何时结束传输,以及数据传输速率等问题,即解决数据同步问题。
实现数据同步,通常有两种⽅式,⼀种是异步通信,另⼀种是同步通信。
异步通信在异步通信中,数据⼀帧⼀帧地传送。
每⼀帧由⼀个字符代码组成,⼀个字符代码由起始位、数据位、奇偶校验位和停⽌位4部分组成。
每⼀帧的数据格式如图7-1所⽰。
⼀个串⾏帧的开始是⼀个起始位“0”,然后是5〜8位数据(规定低位数据在前,⾼位数据在后),接着是奇偶校验位(此位可省略),最后是停⽌位“1”。
起始位起始位"0”占⽤⼀位,⽤来通知接收设备,开始接收字符。
通信线在不传送字符时,⼀直保持为“1”。
接收端不断检测线路状态,当测到⼀个“0”电平时,就知道发来⼀个新字符,马上进⾏接收。
起始位还被⽤作同步接收端的时钟,以保证以后的接收能正确进⾏。
数据位数据位是要传送的数据,可以是5位、6位或更多。
当数据位是5位时,数据位为D0〜D4;当数据位是6位时,数据位为D0〜D5;当数据位是8位时,数据位为D0〜D7。
奇偶校验位奇偶校验位只占⼀位,其数据位为D8。
当传送数据不进⾏奇偶校验时,可以省略此位。
此位也可⽤于确定该帧字符所代表的信息类型,“1"表明传送的是地址帧,“0”表明传送的是数据帧。
停⽌位停⽌位⽤来表⽰字符的结束,停⽌位可以是1位、1.5位或2位。
停⽌位必须是⾼电平。
接收端接收到停⽌位后,就知道此字符传送完毕。
单片机与接口技术〔第3版〕复习大纲第一章:1、单片机由CPU 、RAM 、ROM 、定时/计数器、多功能I/O 口等五部分组成。
计算机由控制器、运算器、存储器、输入接口、输出接口等五部分组成。
其中运算器和控制器集成在一个芯片上,称之为CPU 。
假设将这五部分集成在一个芯片上,那么称之为单片机。
2、51系列单片机内包含了以下几个部件:● 一个8位CPU ;● 一个片内振荡器及时钟电路;● 4KB ROM 程序存储器;● 128B RAM 数据存储器;● 可寻址64KB 外部数据存储器和64KB 外部程序存储器的控制电路;● 32条可编程的I/O 线〔4个8位并行I/O 端口〕;● 两个16位的定时/计数器;● 一个可编程全双工串行口;● 5个中断源、两个优先级嵌套中断构造。
注:MCS —51系列单片机有8031、8051、8071三种根本型号。
注:1、2可能考填空题。
3、时钟工作方式电路图:〔1C 、2C 一般为5—30pF ,晶振一般为6MHz 、12MHz 、24MHz 〕 P244、复位工作方式电路图:〔一般选择C=10—30uF ,R=10kΩ。
在RST 引脚上加高电平,单片机进入复位状态,复位后,SP=07H ,PSW=00H ,P 1—P 3=0FFH ,PC=0000H 。
〕 P25 注:3、4可能考简答题。
5、振荡周期osc f 1=〔osc f 为晶振频率〕——晶振振荡周期,又称时钟周期,为最小的时序单位。
状态周期osc f 2=——振荡频率经单片机内的二分频器分频后提供给片内CPU 的时钟周期。
因此,一个状态周期包含2个振荡周期。
机器周期〔MC 〕oscf 12=——1个机器周期由6个状态周期即12个振荡周期组成,是计算机执行一种根本操作的时间单位。
指令周期=〔1—4〕机器周期——执行一条指令所需的时间。
6、PSW :程序状态存放器;SP :堆栈指针存放器;DPTR :数据指针存放器;PC :程序指针存放器;ALE :地址锁存信号;P:程序存储器读信号。
第七章习题参考答案一、填空题1、在串行通信中,有数据传送方向为单工、半双工和全双工三种方式。
2、要串口为10位UART,工作方式应选为方式1 。
3、用串口扩并口时,串行接口工作方式应选为方式0 。
4、计算机的数据传送有两种方式,即并行数据传送和串行数据传送方式,其中具有成本低特点的是串行数据传送方式。
5、串行通信按同步方式可分为异步通信和同步通信。
6、异步串行数据通信的帧格式由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位组成。
7、串行接口电路的主要功能是串行化和反串行化,把帧中格式信息滤除而保留数据位的操作是反串行化。
8、专用寄存器“串行数据缓冲寄存器”,实际上是发送缓冲寄存器和接收缓冲寄存器的总称。
9、MCS-51的串行口在工作方式0下,是把串行口作为同步移位寄存器来使用。
这样,在串入并出移位寄存器的配合下,就可以把串行口作为并行输出口使用,在并入串出移位寄存器的配合下,就可以把串行口作为并行输入口使用。
10、在串行通信中,收发双方对波特率的设定应该是约定的。
11、使用定时器/计数器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。
12、某8031串行口,传送数据的帧格式为1个起始位(0),7个数据位,1个偶校验位和1个停止位(1)组成。
当该串行口每分钟传送1800个字符时,则波特率应为300b/s 。
解答:串口每秒钟传送的字符为:1800/60=30个字符/秒所以波特率为:30个字符/秒×10位/个字符=300b/s13、8051单片机的串行接口由发送缓冲积存器SBUF、接收缓冲寄存器SBUF 、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。
14、当向SBUF发“写”命令时,即执行MOV SBUF,A 指令,即向发送缓冲寄存器SBUF装载并开始由TXD 引脚向外发送一帧数据,发送完后便使发送中断标志位TI 置“1”。
15、在满足串行接口接收中断标志位RI=0 的条件下,置允许接收位REN=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,即指令MOV A,SBUF 指令,便由接收缓冲寄存器SBUF取出信息同过8051内部总线送CPU。