单片机原理与应用第二版第六章(黄友锐)

6.2 基本程序结构设计
6.2.1 顺序结构程序设计
按照程序编写的顺序依次执行，编写 这类程序主要应注意正确地选择指令， 提高程序的执行效率。 拆字程序。 例6.2 拆字程序。将30H的 的 内容拆开， 高位送31H低位 ， 低位， 内容拆开 ， 高位送 低位 低位送32H低位。 低位。 低位送 低位 分析：利用逻辑与指令实 现内容的屏蔽。 程序流程如图所示。 程序流程如图所示。
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解：编程清单如下： ORG CWORD：MOV SWAP ANL MOV MOV ANL MOV END 0050H A,30H A A,#0FH 31H,A A,30H A,#0FH 32H,A ;将(30H)低位存入(32H) ;将(30H)高位存入(31H)
MOVC MOVC
A,@A+DPTR A,@A+PC
其中，DPTR为数据指针寄存器，一般用来存放表首地址。 查表程序主要用于代码转换、代码显示、实时值查表计算和按命令号 实现程序转移等。
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例6.16 在程序中定义一个0～9的平方表，利用查表指令找出累加器 A=05的平方值。 分析：所谓表格是指在程序中定义一串有序的常数，如平方表、 字型码表、键码表等。因为程序一般都是固化在程序存储器中， 因此可以说表格是预先定义在程序的数据区中，然后和程序一起 固化在ROM中的一串常数。查表程序的关键是表格的定义和如何 实现查表。
分析：小于10的4位二进制数加30H得到相应的ASCII代码，大于等于10的加37H。
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6.1 串行通信基础
控制器与外部设备或控制器与控制器之间的数据 传送称为通信。
通信方式: 并行通信 和 串行通信。 串行通信就是数据按位顺序串行传送，最少只需 一根传输线即可完成，成本低, 但速度慢。 串行通信分又可分为同步和异步两种方式。 同步通信是通过发送同步字符协调发送方和接收 方的串行通信方式，要求双方的时钟严格同步。 异步通信是通信发送方与接收方使用各自的时钟 分别控制数据的发送和接收的串行通信方式。
串行通信有以下三种连接形式：
单工(Simplex)形式：数据传送是单向的，通信双方 中一方固定为接收端，另一方固定为发送端。
半双工(Half-duplex)形式：数据传送是双向的，但 任何时刻只能由其中的一方发送数据，另一方接收 数据，发送和接收不能同时进行。
全双工(Full-duplex)形式：数据传送是双向的，且 可以同时发送和接收数据。
SMOD: 波特率倍增位。 在串行口方式1、方式2、方式3时，波特率与
SMOD有关，当SMOD=1时，波特率提高一倍。 复位时，SMOD=0。
6.3.3 中断允许寄存器IE
7
654 3
2
10
EA － － ES ET1 EX1 ET0 EX0
开放串行口中断: EA=1 ES=1
主要内容
6.1 串行通信基础 6.2 串行口的结构与工作原理 6.3 串行口的控制寄存器 6.4 单片机串行通信工作方式 6.5 单片机串行通信接口技术
在方式0和方式1中，该位未用。
RB8: 接收到数据的第九位。 在方式2或方式3中，作为奇偶校验位或地址帧
(1)/数据帧(0)的标志位。 在方式1时，若SM2=0，则RB8是接收到的停止位。
TI: 发送中断标志位。 在方式0时，当串行发送第8位数据结束时，或在

8. 设某异步通信接口，每帧信息格式为 10 位，当接口每秒传送 1000 个字符时，其波 特率为多少？
答：10000 波特 9. 串行口数据寄存器 SBUF 有什么特点？ 答：发送数据寄存器和接收数据寄存器合起用一个特殊功能寄存器 SBUF(串行口数据 寄存器)，执行 MOV SBUF,A 发送时为发送数据寄存器，执行 MOV A, SBUF 接收时为 接收数据寄存器。 10. MCS-51 单片机串行口有几种工作方式？各自特点是什么？ 答：有四种工作方式，分别是方式 0、方式 1、方式 2 和方式 3。其中： 方式 0，称为同步移位寄存器方式，一般用于外接移位寄存器芯片扩展 I/O 接口。 方式 1，称为 8 位的异步通信方式，通常用于双机通信。 方式 2 和方式 3，称为 9 位的异步通信方式，通常用于多机通信。 11. 说明 SM2 在方式 2 和方式 3 对数据接收有何影响。 答：通过 SM2 对方式 2 和方式 3 数据接收进行控制， SM2=1，那么只有接收的第 9 位 为“1”才接收有效。如 SM2=0，接收的第 9 位无论为 1 还是 0 都接收有效。 12. 怎样来实现利用串行口扩展并行输入/输出口？ 答：利用串行口在方式 0 时，当外接一个串入并出的移位寄存器，就可以扩展并行输 出口；当外接一个并入串出的移位寄存器时，就可以扩展并行输入口。 13. 什么是中断、中断允许和中断屏蔽？ 答：在计算机中，由于计算机内外部的原因或软硬件的原因，使 CPU 从当前正在执 行的程序中暂停下来，而自动转去执行预先安排好的为处理该原因所对应的服务程序。执 行完服务程序后，再返回被暂停的位置继续执行原来的程序，这个过程称为中断，实现中 断的硬件系统和软件系统称为中断系统。中断允许是允许中断请求送 CPU 产生中断，中 断屏蔽是禁止中断请求信号送 CPU 产生中断。 14. 8051 有几个中断源？中断请求如何提出？ 答：MCS-51 单片机提供 5 个硬件中断源：两个外部中断源 INT0 (P3.2)和 INT1 (P3.3)， 两个定时/计数器 T0 和 T1 中断；1 个串行口中断。 外部中断源 INT0 和 INT1 的中断请求信号从外部引脚 P3.2 和 P3.3 输入；两个定时/计 数器 T0 和 T1 的溢出中断 TF0 和 TF1 定时/计数器 T0(或 T1)溢出时提出；串行口中断由 发送中断标志 T1 和接收中断标志 R1 产生。 15. 8051 的中断源中，哪些中断请求信号在中断响应时可以自动清除？哪些不能自动 清除？应如何处理？ 答：工作在边沿触发方式下的两个外部中断源和两个定时/计数器中断中断请求信号 在中断响应时可以自动清除，工作在电平触发方式下的两个外部中断源和串行口中断不能 自动清除。工作在电平触发方式下的两个外部中断源的中断请求信号通过外加硬件和加软 件的方式清除，串行口中断标志 T1 和标志 R1 完全由软件清除。 16. 8051 的中断优先级有几级？在形成中断嵌套时各级有何规定？

3．简答题 (1) 单片机与微处理器的联系与区别： 微型计算机技术形成了两大分支：微处理器(MPU)和微控制器(MCU，即单片机)。
·2·
单片机原理及应用教程(第 2 版)
MPU是微型计算机的核心部件，它的性质决定了微型计算机的性能。通用型的计算机 已从早期的数值计算、数据处理发展到当今的人工智能阶段，它不仅可以处理文字、字符、 图形、图像等信息，而且还可以处理音频、视频等信息，并向多媒体、人工智能、虚拟现 实、网络通信等方向发展。它的存储容量和运算速度正在以惊人的速度发展，高性能的32 位、64位微型计算机系统正向大、中型计算机挑战。 MCU主要用于控制领域。由它构成的检测控制系统应该具有实时的、快速的外部响应 的功能，应该能迅速采集到大量数据，并在做出正确的逻辑推理和判断后实现对被控对象 参数的调整与控制。单片机直接利用了MPU 的发展成果，也发展了16 位、32 位、64 位 的机型，但它的发展方向是高性能、高可靠性、低功耗、低电压、低噪声和低成本。目前， 单片机仍然是以8 位机为主，16 位、32 位、64 位机并行发展的格局。单片机的发展主要 还是表现在其接口和性能不断满足多种多样检测对象的要求上，尤其突出表现在它的控制 功能上，用于构成各种专用的控制器和多机控制系统。 单片机与微型计算机的联系与区别： 从组成方面，微型计算机（通用机）通常将 CPU、RAM、 I/O 口、ROM 等部件以芯 片形式安装在主板上； 单片机则将上述部件被集成到单芯片中。 从功能方面，通用计算机擅长于数据运算、采集、处理、存储和传输；单片机的专长 则是测控，往往嵌入某个仪器/设备/系统中，使其达到智能化的效果。 (2) 集成度高、体积小；面向控制、功能强；抗干扰能力强；功耗低；使用方便；性 能价格比高；容易产品化；等等。 (3) 单片机内部一般包括中央处理器 CPU、随机存储器 RAM、只读存储器 ROM、输 入/输出接口电路、定时器/计数器以及串行通信接口等。 中央处理器 CPU 是单片机的核心部件，实现运算器、控制器的功能以及中断控制等； RAM 一般作为数据存储器，用来存储数据，暂存运行期间的数据、中间结果、堆栈、位 标志和数据缓冲等；ROM 一般作为程序存储器，用于存放应用程序；并行 I/O 口，使用上 不仅可灵活地选择输入或输出，还可作为系统总线或控制信号线，从而为扩展外部存储器 和 I/O 接口提供了方便；串行 I/O 用于串行通信；定时器/计数器用于产生定时脉冲，以实 现单片机的定时控制。 (4) 由于单片机功能的飞速发展，它的应用范围日益广泛，已远远超出了计算机科学 的领域。小到玩具、信用卡，大到航天器、机器人，从实现数据采集、过程控制、模糊控 制等智能系统到人类的日常生活，现已广泛应用于国民经济的各个领域，主要包括工业过 程控制、智能仪表、机电一体化产品、智能化接口、家用电器等领域。 (5) MCS-51系列；AT89系列；PIC系列；M68HC11系列；MCS-96系列；8XC196KX 系列；MSP430系列；SPCE系列；M68300系列；SH系列；TX99/TX49系列单片机等。