第7章51单片机串行口

单片机-习题答案第七章MCS-51的串行口1．串行数据传送的主要优点和用途是什么？答：串行数据传送的主要优点是硬件接口简单，接口端口少（2个）。

主要用于多个单片机系统之间的数据通信。

2．简述串行口接收和发送数据的过程。

答：以方式一为例。

发送：数据位由TXT端输出，发送1帧信息为10为，当CPU执行1条数据写发送缓冲器SBUF的指令，就启动发送。

发送开始时，内部发送控制信号/SEND变为有效，将起始位想TXD输出，此后，每经过1个TX时钟周期，便产生1个移位脉冲，并由TXD输出1个数据位。

8位数据位全部完毕后，置1中断标志位TI，然后/SEND信号失效。

接收：当检测到起始位的负跳变时，则开始接收。

接受时，定时控制信号有2种，一种是位检测器采样脉冲，它的频率是RX时钟的16倍。

也就是在1位数据期间，有16个采样脉冲，以波特率的16倍的速率采样RXD引脚状态，当采样到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。

3．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（1）。

4．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3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5．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“A”的帧格式。

起始位01000000校验位停止位6．判断下列说法是否正确：（1）串行口通信的第9数据位的功能可由用户定义。

单片机原理及应用（C语言版）第7章MCS-51单片机串行口主编：周国运中国水利水电出版社本章要点本章主要讲述MCS-51单片机串行口的结构、工作原理以及应用。

主要内容包括串行通信基本知识、MCS-51单片机串行口结构、串行口工作方式以及单片机与PC机通信的接口电路。

7.1 串行通信基本知识主要内容7.1.1 数据通信7.1.2 异步通信和同步通信7.1.3 波特率7.1.4 通信方向7.1.5 串行通信接口种类7.1.1 数据通信计算机与外界的信息交换称为通信。

基本的通信方法有并行通信和串行通信两种。

1．并行通信单位信息（通常指一个字节）的各位数据同时传送的通信方法称为并行通信。

优点：传送速度快；缺点：数据有多少位，就需要多少根传送线。

适合近距离通信7.1.1 数据通信2．串行通信单位信息的各位数据被分时一位一位依次顺序传送的通信方式称为串行通信。

优点：只需一对传输线，大大降低了传送成本，特别适用于远距离通信；缺点：传送速度较低。

适合远距离通信1．异步通信异步通信中，传送的数据可以是一个字符代码或一个字节数据，数据以帧的形式一帧一帧传送。

7.1.2异步通信和同步通信图7-3 异步通信的一帧数据格式1、异步通信起始位（0）：信号只占用一位，用来通知接收设备一个待接收的字符开始到达。

线路上在不传送字符时应保持为1。

接收端不断检测线路的状态，若连续为1以后又测到一个0，就知道发来一个新字符，应马上准备接收。

数据位：紧接着起始位后面，它可以是5位（D0--D4）、6位、7位或8位（D0--D7）。

1、异步通信奇偶校验：只占一位，但也可以规定不使用奇偶校验位，这一位就可省去。

也可用这一位（1/0）来确定这一帧中的字符所代表信息的性质（地址/数据等）。

停止位：用来表征字符的结束，它一定是高电位（逻辑1）。

停止位可以是1位、1.5位或2位。

接收端收到停止位后，知道上一字符已传送完毕，同时，也为接收下一个字符做好准备--只要再接收到0，就是新的字符的起始位。

51单片机串行口的工作方式解析方式0是外接串行移位寄存器方式。

工作时，数据从RXD串行地输入/输出，TXD输出移位脉冲，使外部的移位寄存器移位。

波特率固定为fosc/12(即，TXD 每机器周期输出一个同位脉冲时，RXD接收或发送一位数据)。

每当发送或接收完一个字节，硬件置TI=1或RI=1，申请中断，但必须用软件清除中断标志。

实际应用在串行I/O口与并行I/O口之间的转换。

2)方式1方式1是点对点的通信方式。

8位异步串行通信口，TXD为发送端，RXD为接收端。

一帧为10位，1位起始位、8位数据位(先低后高)、1位停止位。

波特率由T1或T2的溢出率确定。

在发送或接收到一帧数据后，硬件置TI=1或RI=1，向CPU申请中断;但必须用软件清除中断标志，否则，下一帧数据无法发送或接收。

(1)发送：CPU执行一条写SBUF指令，启动了串行口发送，同时将1写入输出移位寄存器的第9位。

发送起始位后，在每个移位脉冲的作用下，输出移位寄存器右移一位，左边移入0，在数据最高位移到输出位时，原写入的第9位1的左边全是0，检测电路检测到这一条件后，使控制电路作最后一次移位，/SEND和DATA 无效，发送停止位，一帧结束，置TI=1。

(2)接收：REN=1后，允许接收。

接收器以所选波特率的16倍速率采样RXD端电平，当检测到一个负跳变时，启动接收器，同时把1FFH写入输入移位寄存器(9位)。

由于接、发双方时钟频率有少许误差，为此接收控制器把一位传送时间16等分采样RXD，以其中7、8、9三次采样中至少2次相同的值为接收值。

接收位从移位寄存器右边进入，1左移出，当最左边是起始位0时，说明已接收8位数据，再作最后一次移位，接收停止位。

此后：A、若RI=0、SM2=0，则8位数据装入SBUF，停止位入RB8，置RI=1。

B、若RI=0、SM2=1，则只有停止位为1时，才有上述结果。

C、若RI=0、SM2=1，且停止位为0，则所接数据丢失。

第1章单片机概述1．单片机与普通微型计算机的不同之处在于其将CPU、存储器、和I/O口 3部分集成于一块芯片上。

2．8051与8751的区别是C。

A．内部数据存储单元数目不同B．内部数据存储器的类型不同C．内部程序存储器的类型不同D．内部寄存器的数目不同3．在家用电器中使用单片机应属于微计算机的。

A．辅助设计应用；B．测量、控制应用；C．数值计算应用；D．数据处理应用答：B。

第2章 51单片机片内硬件结构1．在51单片机中，如果采用6MHz晶振，一个机器周期为。

答：2µs2．AT89C51单片机的机器周期等于个时钟振荡周期。

答：12。

3．若A中的内容为63H，那么，P标志位的值为。

答：P标志位的值为0。

4．内部RAM中，可作为工作寄存器区的单元地址为 H～ H。

答：00H；1FH。

5．通过堆栈操作实现子程序调用，首先要把的内容入栈，以进行断点保护。

调用返回时，再进行出栈保护，把保护的断点送回到。

答：PC；PC。

6． 51单片机程序存储器的寻址范围是由程序计数器PC的位数所决定的，因为51单片机的PC是16位的，因此其寻址的范围为 KB。

答：64KB。

7．判断下列项说法是正确的。

A．51单片机的CPU是由RAM和EPROM组成的B．区分片外程序存储器和片外数据存储器的最可靠的方法是看其位于地址范围的低端还是高端C．在51单片机中，为使准双向的I/O口工作在输入方式，必须保证它被事先预置为1D．PC可以看成是程序存储器的地址指针答： A. 错； B. 错；C. 对；D. 对。

8．判断以下有关PC和DPTR的结论是正确的。

A．DPTR是可以访问的，而PC不能访问B．它们都是16位寄存器C．在单片机运行时，它们都具有自动加“1”的功能D．DPTR可以分为2个8位的寄存器使用，但PC不能答：A. 对； B. 对；C. 错；D. 对。

9．判断下列说法项是正确的。

A．程序计数器PC不能为用户编程时直接访问，因为它没有地址B．内部RAM的位寻址区，只能供位寻址使用，而不能供字节寻址使用C．51单片机共有21个特殊功能寄存器，它们的位都是可用软件设置的，因此，是可以进行位寻址的。

1. 串行数据传送的主要优点和用途是什么?答：串行数据传送的主要优点是硬件接口简单，接口端口少（2个）。

主要用于多个单片机系统之间的数据通信。

2.简述串行口接收和发送数据的过程。

答：以方式一为例。

发送：数据位由TXT端输出，发送1帧信息为10为，当CPU执行1条数据写发送缓冲器SBUF的指令，就启动发送。

发送开始时，内部发送控制信号/SEND变为有效，将起始位想TXD输出，此后，每经过1个TX时钟周期，便产生1个移位脉冲，并由TXD输出1个数据位。

8位数据位全部完毕后，置1中断标志位TI，然后/SEND信号失效。

接收：当检测到起始位的负跳变时，则开始接收。

接受时，定时控制信号有2种，一种是位检测器采样脉冲，它的频率是RX时钟的16倍。

也就是在1位数据期间，有16个采样脉冲，以波特率的16倍的速率采样RXD引脚状态，当采样到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。

3．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讯方式是方式（ 1 ）。

4．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3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5．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“A”的帧格式。

起始位0 1 0 0 0 0 0 0 校验位停止位6．判断下列说法是否正确：（A）串行口通讯的第9数据位的功能可由用户定义。

单片机原理及应用第07章串行口在单片机中，串行口是一种常见的通信接口。

串行口允许单片机与外部设备通过串行通信进行数据的传输和接收。

它常用于与计算机、显示器、键盘、传感器等设备进行数据交互。

串行口一般有两个主要的部分：发送器和接收器。

发送器负责将单片机内部的数据转换成串行数据，并通过一个引脚发送出去。

接收器负责将从外部设备接收到的串行数据转换成单片机内部的数据，供单片机进一步处理。

串行口的应用非常广泛。

以下是串行口在一些常见应用中的使用方式：1.与计算机通信：单片机可以通过串行口与计算机进行数据交互。

这种应用广泛用于传感器数据的采集、控制命令的发送等场景。

通过串行口，单片机可以将采集到的数据传输给计算机进行分析和处理，或者接收计算机发送的控制命令实现特定功能。

2.与显示器通信：串行口可以用来控制液晶显示器（LCD）。

通过发送特定的指令和数据，单片机可以控制液晶显示器显示不同的字符、图形或者动画。

这种应用广泛用于嵌入式系统中的人机交互界面，如数码相机、手机等设备。

3.与键盘通信：通过串行口，单片机可以接收来自键盘的按键数据。

这种应用广泛用于嵌入式系统中的输入设备，如电脑键盘、数字键盘等。

通过接收键盘的按键数据，单片机可以进行相应的操作，如控制电机、显示字符等。

4.与传感器通信：单片机可以通过串行口与各种传感器进行通信。

传感器可以是温度传感器、湿度传感器、光敏传感器等。

通过串行口，单片机可以获取传感器采集到的数据，并进行相应的处理和控制。

总之，串口是一种非常常见并且实用的通信接口，在单片机中得到了广泛应用。

它不仅可以实现单片机与外部设备之间数据的传输和接收，还可以用于控制和监测各种设备。

通过串口的使用，单片机可以更加灵活和方便地与外部设备进行通信，从而实现更多样化、智能化的应用。

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。

word 格式格式.. .. 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 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 位和位和停止 位组成。

7、串行接口电路的主要功能是 串行串行 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。

1010、在串行通信中，收发双方对波特率的设定应该是、在串行通信中，收发双方对波特率的设定应该是约定 的。

1111、、使用定时器使用定时器//计数器设置串行通信的波特率时，计数器设置串行通信的波特率时，应把定时器应把定时器应把定时器//计数器1设定作方式 2 ，即 自动重新加载 方式。

1212、某、某8031串行口，传送数据的帧格式为1个起始位（个起始位（00），），77个数据位，据位，11个偶校验位和1个停止位（个停止位（11）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：解答：串口每秒钟传送的字符为：1800/60=301800/60=30个字符个字符//秒所以波特率为：所以波特率为：3030个字符个字符//秒×10位/个字符个字符=300b/s =300b/s 1313、、8051单片机的串行接口由发送缓冲积存器SBUF SBUF、、接收缓冲寄存器SBUF 、 串行接口控制寄存器SCON SCON、定时器、定时器T1构成的波特率发生器 等部件组成。