第七章单片机接讲义口技术
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第七章单片机接口技术教学内容:1、I/O口扩展技术2、存储器扩展技术3、 A/D转换和D/A转换技术4、键盘接口技术5、显示接口技术本章重点:1、可编程I/O口扩展技术2、数据存储器的扩展技术3、键盘接口技术4、显示接口技术教学要求:1、通过本章的学习,应掌握通用I/O、可编程I/O口、数据存储器、键盘、显示接口的工作原理及扩展方法。
2、掌握接口的程序设计方法。
3、具备应用系统的开发能力教案:第一节 I/O口扩展技术1、单I/O口扩展技术1)、I/O口扩展方法芯片:简单输入口扩展采用标准接口芯片,如74HC244、74HC373、74HC245等等。
扩展方法:I/O口线与单片机口线相连,接口的控制线由单片机的其它口线或控制信号相连。
注意事项:如果控制线由通用的I/O口提供,此时单片机的接口相当于端口,访问时用MOV类指令;如果控制信号由单片机的控制口线提供,此时外面扩展的单元就相当于外部的一个存储单元,访问时要用MOVX指令。
2)、输入口扩展105如图1所示为用74HC244扩展的通用的输出口。
图1 输入口扩展电路3)、输出口扩展图2是用74HC373扩展的输出电路图2 输出口扩展电路2、 可编程I/O 口扩展技术可编程I/O 口芯片很多,但扩展方法是一样的,下面以8255和8155可编程为例来说明可编程I/O 口的扩展方法1)、8255A 可编程接口芯片扩展I/O 口 (1)8255A 的内部结构8255A 是可编程的I/O 接口芯片,通用性强且使用灵活,常用来实现51系列单片机的并行I/O 扩展。
8255A按功能分为三部分,即:总线接口电路、口电路和控制逻辑电路。
其内部结构如图3所示。
图3 8255A内部结构数据总线缓冲器:直接与CPU的系统总线连接,以实现CPU和接口之间数据、控制及状态信息的传送。
读写控制逻辑:负责管理内部和外部的数据传送,8255A读写控制如表1所示。
表1 8255A读/写控制表A组与B组控制:每组控制电路一方面接收来自读/写控制逻辑电路的读/写命令,另一106方面接收芯片内部总线的控制字,据此向对应的口发出相应的命令,以决定对应口的工作方式和读/写操作。
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/s6、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。
《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。