章6 80C51的串行口
1．80C51单片机串行口有几种工作方式？如何选择？简述其特点？
答：
四种工作方式，由SCON中的SM0、SM1进行定义：
方式0：同步移位寄存器的输入输出方式，主要用于扩展并行输入或输出口，波特率固定。
方式1：10位数据的异步通信口，波特率可变。
方式2：11位数据的异步通信口，波特率固定。
方式3：11位数据的异步通信口，波特率可变。
2．串行通信的接口标准有那几种？
答：
RS-232C接口、RS-422A接口、RS-485接口
3．在串行通信中通信速率与传输距离之间的关系如何？
答：
最大距离与传输速率及传输线的电气特性有关。当传输线使用每0.3m（约1 ft）有50PF电容的非平衡屏蔽双绞线时，传输距离随传输速率的增加而减小。当波特率超过1000 bps 时，最大传输距离将迅速下降。
4．在利用RS-422/RS-485通信的过程如果通信距离（波特率固定）过长，应如何处理？
答：
在波特率一定的情况下，带负载数的多少，与信号能传输的最大距离是直接相关的。在总线允许的范围内，带负载数越多，信号能传输的距离就越小；带负载数越少，信号能传输的距离就越远。故应减小通信距离或减少负载数量。
5．利用单片机串行口扩展并行输入接口电路如图所示。试编写程序完成将SW1~SW8的状态反应在P0口所接的LED上（如SW1闭合时L7应点亮）。
答：电路图如下：
ORG 0000H
MOV SCON,#10H
LOOP:CLR P1.7
NOP
NOP
NOP
SETB P1.7
CLR RI
JNB RI,$
MOV A,SUBF
SJMP LOOP
END
6．利用单片机串行口扩展并行输出接口电路如图所示。试编写程序完成将SW1~SW8的状态反应在移位寄存器74LS164所接的LED上（如SW1闭合时L0应点亮）。
答：电路图如下：
ORG 0000H
MOV SCON,#00H
MOV P1,#0FFH
LOOP:MOV A,P1
MOV SUBF,A
JNB TI,$
CLR TI
SJMP LOOP
END
《单片机原理及应用（第3版）》习题参考答案 姜志海黄玉清刘连鑫编著 电子工业出版社 目录 第1章概述 (2) 第2章 MCS-51系列单片机硬件结构 (4) 第3章 MCS-51系列单片机指令系统 (8) 第4章 MCS-51系列单片机汇编语言程序设计 (11) 第5章 MCS-51系列单片机硬件资源的应用 (16) 第6章 MCS-51系列单片机并行扩展接口技术 (20) 第7章 MCS-51系列单片机串行总线扩展技术 (25) 第8章单片机应用系统设计 (27)
第1章概述 1．简述微型计算机的结构及各部分的作用 微型计算机在硬件上由运算器、控制器、存储器、输入设备及输出设备五大部分组成。 运算器是计算机处理信息的主要部分；控制器控制计算机各部件自动地、协调一致地工作；存储器是存放数据与程序的部件；输入设备用来输入数据与程序；输出设备将计算机的处理结果用数字、图形等形式表示出来。 通常把运算器、控制器、存储器这三部分称为计算机的主机，而输入、输出设备则称为计算机的外部设备（简称外设）。由于运算器、控制器是计算机处理信息的关键部件，所以常将它们合称为中央处理单元CPU（Central Process Unit）。 2．微处理器、微型计算机、微型计算机系统有什么联系与区别？ 微处理器是利用微电子技术将计算机的核心部件（运算器和控制器）集中做在一块集成电路上的一个独立芯片。它具有解释指令、执行指令和与外界交换数据的能力。其内部包括三部分：运算器、控制器、内部寄存器阵列（工作寄存器组）。 微型计算机由CPU、存储器、输入/输出（I/O）接口电路构成，各部分芯片之间通过总线（Bus）连接。 以微型计算机为主体，配上外部输入/输出设备、电源、系统软件一起构成应用系统，称为微型计算机系统。 3．简述在微型计算机中的地址总线、数据总线和控制总线的作用。 所谓总线，就是在微型计算机各芯片之间或芯片内部各部件之间传输信息的一组公共通信线。计算机元件级总线包括地址总线AB（Address Bus）、数据总线DB（Data Bus）、控制总线CB（Control Bus）三种。 （1）地址总线：地址总线是CPU用来向存储器或I/O接口传送地址信息的，是三态单向总线。地址总线的宽度决定了CPU可直接寻址的内存容量。通过地址总线确定要操作的存储单元或I/O接口的地址。 （2）数据总线：数据总线是CPU与存储器及外设交换数据的通路，是三态双向总线。 （3）控制总线：控制总线是用来传输控制信号的，传送方向依据具体控制信号而定，如CPU向存储器或I/O接口电路输出读信号、写信号、地址有效信号，而I/O接口部件向CPU输入复位信号、中断请求信号等。 4．微型计算机是以CPU为核心，配上（存储器）、（输入/输出接口）和系统总线组成的计算机。 5．在计算机内部，一切信息的存取、处理和传递的形式是（C ）。 A．ASCII码B．BCD码C．二进制D．十六进制 6．0～9的ASCII码是（C ）。 A．0～9 B．30～39 C．30H～39H D．40H～49H
答：中断是指计算机在执行某一程序的过程中，由于计算机系统内、外的某种原因而必须终止原程序的执行，转去完成相应的处理程序，待处理结束之后再返回继续执行被终止原程序的过程。中断源指向 CPU 提出中断申请的设备，包括中断请求信号的产生及该信号怎样被CPU 有效地识别，要求中断请求信号产生一次，只能被CPU 接收处理一次，即不能一 次中断申请被CPU 多次响应。当 CPU 正在执行中断服务程序时，又有中断优先级更高的中断申请产生，CPU 就会暂停原来的中断处理程序而转去处理优先级更高的中断请求，处理完毕后再返回原低级中断服务程序，这一过程称为中断嵌套.中断优先级指在实际应用系统中往往有多个中断源，且中断申请是随机的，有时还可能会有多个中断源同时提出中断申请，但CPU 一次只能响应一个中断源发出的中断请求，CPU 响应哪个中断请求，就需要用软件或硬件安排一个优先顺序，即中断优先级排队。 6-2 MCS-51 单片机提供了几个中断源有几级中断优先级别各中断标志是如何产生的又如何清除这些中断标志各中断源所对应的中断矢量地址是多少 答：（1）MCS-51 单片机提供了5 个中断源： INT0 、INT1 、T0、T1、串行口。 （2）MCS-51 系列单片机有两个中断优先级，每一个中断请求源均可编程为高优先级中 断或低优先级中断，从而实现两级中断嵌套。 （3）外部中断可以设置边沿触发或者电平触发，靠软件置位。边沿触发进入中断程序后硬件自动清中断标志。电平触发需要软件清除中断标志位，还需在中断响应后把中断请求信号引脚从低电平强制改变为高电平。 （4）定时器T0、T1 计数溢出产生中断，进入中断程序后由硬件自动清除标志位TF0 或TF1。（5）串行口发送完成或者接收到数据就触发中断，由于是两个中断标志共享一个中断向量，所以需要在中断程序里由软件判断是发送中断还是接受中断，并且只能由软件清除中断标志位。使用软件清除中断标志位的方法是： CLR TI ;清TI 标志位 CLR RI ;清RI 标志位 （6）各中断源对应的中断矢量地址分别为： 中断源中断矢量 外部中断 0 0003H 定时器T0 中断000BH 外部中断1 0013H 定时器T1 中断001BH 串行口中断0023H 定时器中断T2（仅52 系列有） 002BH 6-3 外部中断源有电平触发和边沿触发两种触发方式，这两种触发方式所产生的中断过程有何不同怎样设定 答：采用中断电平触发方式时，中断请求标志IT0=0，CPU 在每个机器周期的S5P2 期间采样，一旦在（ INT0 ）引脚上检测到低电平，则有中断申请，使IE0 置位（置1），向CPU 申请中断。在电平触发方式中，在中断响应后中断标志位IE0 的清0 由硬件自动完成，但由于CPU 对（ INT0 ）引脚没有控制作用，使中断请求信号的低电平可能继续存在，在以后的机器周期采样时又会把已清0 的IE0 标志位重新置1，所以， 在中断响应后必须采用其它方法撤消该引脚上的低电平，来撤除外部中断请求信号，否则有可能再次中断造成出错。采用边沿触发方式时，IT0=1，CPU 在每个机器的S5P2 期间采样，当检测到前一周期为高电平，后一周期为低电平时，使标志IE0 置1，向CPU 申请中断，此标志位一直保持到CPU 响应中断后，才由硬件自动清除。在边沿触发方式中，为保证CPU 在两个机器周期内检测到由高到低的负跳变，高电平与低电平的持续时间不得少于一个机器周
第1 章思考题及习题1 参考答案 一、填空 1.除了单片机这一名称之外，单片机还可称为或。答：微控制器，嵌入式控制 器. 2.单片机与普通微型计算机的不同之处在于其将、、和三部分，通过内部连接 在一起，集成于一块芯片上。答：CPU、存储器、I/O 口、总线 3.AT89S52 单片机工作频率上限为MHz 。答：33 MHz。 4.专用单片机已使系统结构最简化、软硬件资源利用最优化，从而大大降低和提 高。答：成本，可靠性。 二、单选 1.单片机内部数据之所以用二进制形式表示，主要是 A．为了编程方便B．受器件的物理性能限制 C．为了通用性D．为了提高运算速度 答：B 2.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 3.下面的哪一项应用，不属于单片机的应用范围。 A．工业控制B ．家用电器的控制C ．数据库管理D ．汽车电子设备 答：C
三、判断对错 1.STC 系列单片机是8051内核的单片机。对 2.AT89S52 与AT89S51相比，片内多出了4KB的Flash 程序存储器、128B 的RAM、1 个中断源、1 个定时器（且具有捕捉功能）。对 3.单片机是一种CPU。错 4.AT89S52 单片机是微处理器。错 5.AT89C52片内的Flash 程序存储器可在线写入，而AT89S52则不能。错 6.为AT89C51单片机设计的应用系统板，可将芯片AT89C51直接用芯片AT89S51替换。对 7.为AT89S51单片机设计的应用系统板，可将芯片AT89S51直接用芯片AT89S52替换。对 8.单片机的功能侧重于测量和控制，而复杂的数字信号处理运算及高速的测控功 能则是DSP 的长处。对 四、简答 1.微处理器、微计算机、微处理机、CPU、单片机、嵌入式处理器它们之间有何区别？ 答：微处理器、微处理机和CPU它们都是中央处理器的不同称谓，微处理器芯片本身不是计算机。而微计算机、单片机它们都是一个完整的计算机系统，单片机是集成在一个芯片上的用于测控目的的单片微计算机。 2.AT89S51 单片机相当于MCS-51系列单片机中的哪一型号的产品？“ S”的含义是什么？ 答：相当于MCS-51系列中的87C51，只不过是AT89S51芯片内的4K字节Flash 存储器取代了87C51片内的4K 字节的EPRO。M
2. 80C51单片机内部有几个定时/计数器？它们由哪些功能寄存器组成？怎样实现定时功能和计数功能？ 答：80C51单片机内部有两个16位的可编程定时/计数器，由TH0,TL0,TH1,TL1,TMOD和TCON功能寄存器组成。通过TMOD中的C/T位选择对机器周期计数实现计数功能，选择对外部脉冲计数实现计数功能。 6. 何为同步通信？何为异步通信？各自的特点是什么？ 答：异步通信方式的特点是数据在线路上传送时是以一个字符(字节)为单位，未传送时线路处于空闲状态，空闲线路约定为高电平“1”。特点是对发送时钟和接收时钟的要求相对不高，线路简单，但传送速度较慢。 同步通信方式的特点是数据在线路上传送时以字符块为单位，一次传送多个字符，传送时须在前面加上一个或两个同步字符，后面加上校验字符。特点是对发送时钟和接收时钟要求较高，往往用同一个时钟源控制，控制线路复杂，传送速度快。 7. 单工、半双工和全双工有什么区别？ 答：单工方式只有一根数据线，信息只能单向传送；半双工方式也只有一根数据线，但信息可以分时双向传送；全双工方式有两根数据线，在同一个时刻能够实现数据双向传送 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。 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。
第1章思考题及习题1参考答案 一、填空 1. 除了单片机这一名称之外，单片机还可称为_________ 或 ________ 。答：微控制器，嵌入式 控制器? 2. 单片机与普通微型计算机的不同之处在于其将________ 、 ________ 、和 _______ 三部分，通 过内部_______ 连接在一起，集成于一块芯片上。答：CPU存储器、I/O 口、总线 3. AT89S52单片机工作频率上限为MHz 。答：33 MH N 4. 专用单片机已使系统结构最简化、软硬件资源利用最优化，从而大大降低____________ 和提 高________ 0答：成本，可靠性。 二、单选 1. 单片机内部数据之所以用二进制形式表示，主要是 A.为了编程方便 B.受器件的物理性能限制 C?为了通用性 D.为了提高运算速度 答：B 2. 在家用电器中使用单片机应属于微计算机的_________ o 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 3. 下面的哪一项应用，不属于单片机的应用范围。 A.工业控制B ?家用电器的控制C ?数据库管理D ?汽车电子设备 答：C
、判断对错 1. STC 系列单片机是8051内核的单片机。对 2. AT89S52与AT89S51相比，片内多出了4KB的Flash程序存储器、128B的RAM 1个中断 源、 1 个定时器（且具有捕捉功能）。对 3. 单片机是一种CPU错 4. AT89S52 单片机是微处理器。错 5. AT89C52片内的Flash程序存储器可在线写入，而AT89S52则不能。错 6. 为AT89C51单片机设计的应用系统板，可将芯片AT89C51直接用芯片AT89S51替换。对 7. 为AT89S51单片机设计的应用系统板，可将芯片AT89S51直接用芯片AT89S52替换。对 8. 单片机的功能侧重于测量和控制，而复杂的数字信号处理运算及高速的测控功能则是DSP 的长处。对 四、简答 1. 微处理器、微计算机、微处理机、C PU单片机、嵌入式处理器它们之间有何区别？ 答：微处理器、微处理机和CPUS们都是中央处理器的不同称谓，微处理器芯片本身不是计算机。而微计算机、单片机它们都是一个完整的计算机系统，单片机是集成在一个芯片上的用于测控目的的单片微计算机。 2. AT89S51单片机相当于MCS-5係列单片机中的哪一型号的产品？“ S”的含义是什么？ 答：相当于MCS-51系列中的87C51,只不过是AT89S51芯片内的4K字节Flash存储器取代了87C51片内的4K字节的EPRO M 3. 单片机可分为商用、工业用、汽车用以及军用产品，它们的使用温度范围各为多少？ 答：商用：温度范围为0?+70C；工业用：温度范围为-40?+85C ;汽车用：温度范围 为-40?+125C ;军用：温度范围为-55?+150C。
单片机课后习题答案 1.89C51单片机内包含哪些主要逻辑功能部件？ 答：80C51系列单片机在片内集成了以下主要逻辑功能部件： (l)CPU(中央处理器):8位(2)片内RAM:128B(3)特殊功能寄存器:21个(4)程序存储器:4KB (5)并行I/O口:8位，4个(6)串行接口:全双工，1个(7)定时器/计数器:16位，2个(8)片内时钟电路:1个 2.89C51的EA端有何用途？ 答：/EA端接高电平时，CPU只访问片内flash Rom并执行内部程序，存储器。/EA端接低电平时，CPU只访问外部ROM，并执行片外程序存储器中的指令。/EA端保持高电平时，CPU执行内部存储器中的指令。 3.89C51的存储器分哪几个空间?如何区别不同空间的寻址? 答：ROM（片内ROM和片外ROM统一编址）（使用MOVC）（数据传送指令）（16bits地址）（64KB）片外RAM（MOVX）（16bits地址）（64KB）片内RAM （MOV）（8bits地址）（256B） 4.简述89C51片内RAM的空间分配。 答：片内RAM有256B，低128B是真正的RAM区，高128B是SFR（特殊功能寄存器）区。 5.简述布尔处理存储器的空间分配，片内RAM中包含哪些可位寻址单元。 答：片内RAM区从00H~FFH（256B） 其中20H~2FH（字节地址）是位寻址区对应的位地址是00H~7FH 6. 如何简捷地判断89C51正在工作? 答：用示波器观察8051的XTAL2端是否有脉冲信号输出（判断震荡电路工作是否正常？）ALE（地址锁存允许）（Address Latch Enable）输出是fosc的6分频 用示波器观察ALE是否有脉冲输出（判断8051芯片的好坏？） 观察PSEN（判断8051能够到EPROM 或ROM中读取指令码？） 因为/PSEN接外部EPROM（ROM）的/OE端子OE=Output Enable（输出允许） 7. 89C51如何确定和改变当前工作寄存器组? 答：PSW（程序状态字）（Program Status Word）中的RS1和RS0 可以给出4中组合，用来从4组工作寄存器组中进行选择PSW属于SFR（Special Function Register）（特殊功能寄存器） 9.读端口锁存器和“读引脚”有何不同？各使用哪种指令？ 答：读锁存器（ANLP0,A）就是相当于从存储器中拿数据，而读引脚是从外部拿数据（如MOV A,P1这条指令就是读引脚的，意思就是把端口p1输入数据送给A）传送类MOV，判位转移JB、JNB、这些都属于读引脚，平时实验时经常用这些指令于外部通信，判断外部键盘等；字节交换XCH、XCHD算术及逻辑运算 ORL、CPL、ANL、ADD、ADDC、SUBB、INC、DEC控制转移CJNE、DJNZ
单片机原理及接口技术课后习题答案李朝青 课后习题答案2009-11-22 15:13 阅读696 评论9 字号：大中小第五章 1、什么是中断和中断系统？其主要功能是什么？ 答：当CPU正在处理某件事情的时候，外部发生的某一件事件请求CPU迅速去处理，于是，CPU暂时中止当前的工作，转去处理所发生的事件，中断服务处理完该事件以后，再回到原来被终止的地方，继续原来的工作。这种过程称为中断，实现这种功能的部件称为中断系统。功能： （1）使计算机具有实时处理能力，能对外界异步发生的事件作出及时的处理 （2）完全消除了CPU在查询方式中的等待现象，大大提高了CPU的工作效率 （3）实现实时控制 2、试编写一段对中断系统初始化的程序，使之允许INT0，INT1，TO，串行口中断，且使T0中断为高优先级中断。 解：MOV IE,#097H MOV IP,#02H 3、在单片机中，中断能实现哪些功能？ 答：有三种功能：分时操作，实时处理，故障处理 4、89C51共有哪些中断源？对其中端请求如何进行控制？ 答：（1）89C51有如下中断源 ①:外部中断0请求，低电平有效 ②:外部中断1请求，低电平有效 ③T0：定时器、计数器0溢出中断请求 ④T1：定时器、计数器1溢出中断请求 ⑤TX/RX：串行接口中断请求 （2）通过对特殊功能寄存器TCON、SCON、IE、IP的各位进行置位或复位等操作，可实现各种中断控制功能 5、什么是中断优先级？中断优先处理的原则是什么？ 答：中断优先级是CPU相应中断的先后顺序。原则： （1）先响应优先级高的中断请求，再响应优先级低的 （2）如果一个中断请求已经被响应，同级的其它中断请求将被禁止
一）填空题 1. 十进制数14对应的二进制数表示为（1110B），十六进制数表 示为（0EH）。十进制数-100的补码为（9CH），+100的补码为（64H）。 2. 在一个非零的无符号二进制整数的末尾加两个0后，形成一个新的无符号二进制整数，则新数是原数的（4）倍。 3. 8位无符号二进制数能表示的最大十进制数是（255）。带符号二进制数11001101转换成十进制数是（-51）。 4. 可以将各种不同类型数据转换为计算机能处理的形式并输送到计算机中去的设备统称为（输入设备）。 5. 已知字符D的ASCII码是十六进制数44，则字符T的ASCII码是十进制数（84）。 6. 若某存储器容量为640KB，则表示该存储器共有（655360）个存储单元。 7. 在计算机中，二进制数的单位从小到大依次为（位）、（字节）和（字），对应的英文名称分别是（bit）、（Byte）和（Word）。 8. 设二进制数A=10101101，B=01110110，则逻辑运算A∨B=（11111111），A ∧B=（00100100），A⊕B=（11011011）。 9. 机器数01101110的真值是（+110），机器数01011001的真值是（+89），机器数10011101的真值是（+157或-115），机器数10001101的真值是（+206或-50）。（二）单项选择题 1. 用8位二进制补码数所能表示的十进制数范围是（D） （A）-127 ~ +127 （B）-128 ~ +128 （C）-127 ~ +128 （D）-128 ~ +127 2. 下列等式中，正确的是（B） （A）1 KB = 1024×1024 B （B）1 MB = 1024×1024 B （C）1 KB = 1024 M B （D）1 MB = 1024 B 3. 程序与软件的区别是（C） （A）程序小而软件大（B）程序便宜而软件昂贵 （C）软件包括程序（D）程序包括软件 4. 存储器中，每个存储单元都被赋予惟一的编号，这个编号称为（A） （A）地址（B）字节（C）列号（D）容量 5. 8位二进制数所能表示的最大无符号数是（B） （A）255 （B）256 （C）128 （D）127 6. 下列4个无符号数中，最小的数是（B） （A）11011001（二进制）（B）37（八进制） （C）75（十进制）（D）24（十六进制） 7. 下列字符中，ASCII码最小的是（B） （A）a （B）A （C）x （D）X 8. 下列字符中，ASCII码最大的是（C） （A）a （B）A （C）x （D）X 9. 有一个数152，它与十六进制数6A相等，那么该数是（B） （A）二进制数（B）八进制数（C）十进制数（D）十六进制数 第2章80C51单片机的硬件结构 （一）填空题
习题 1. 何为“准双向I/O接口”？在MCS-51单片机的四个并口中，哪些是“准双向I/O 接口”？ 答：准双向I/O接口是能实现输入输出功能，但在使用时只能从输入和输出中选择一个。MCS-51单片机的四个并口中P1、P2、P3是准双向I/O接口。 2. 80C51单片机内部有几个定时/计数器？它们由哪些功能寄存器组成？怎样实现定时功能和计数功能？ 答：80C51单片机内部有两个16位的可编程定时/计数器，由TH0,TL0,TH1,TL1,TMOD 和TCON功能寄存器组成。通过TMOD中的C/T位选择对机器周期计数实现计数功能，选择对外部脉冲计数实现计数功能。 3. 定时/计数器T0有几种工作方式？各自的特点是什么？ 4. 定时/计数器的四种工作方式各自的计数范围是多少？如果要计10个单位，不同的方式初值应为多少？ 答：有四种方式。方式0计数范围：1~8192；方式1计数范围：1~65536；方式2计数范围：1~256；方式3计数范围：1~256。 如果计10个单位，方式0初值为：8192-10=8182；方式1初值为：65536-10=65526；方式2初值为：256-10=246；方式2初值为：256-10=246。 5. 设振荡频率为12MHz，如果用定时/计数器T0产生周期为100ms的方波，可以选择哪几种方式，其初值分别设为多少？ 答：只能选择方式1，初值为65536-50000=15536。 6. 何为同步通信？何为异步通信？各自的特点是什么？ 答：异步通信方式的特点是数据在线路上传送时是以一个字符(字节)为单位，未传送时线路处于空闲状态，空闲线路约定为高电平“1”。特点是对发送时钟和接收时钟的要求相对不高，线路简单，但传送速度较慢。 同步通信方式的特点是数据在线路上传送时以字符块为单位，一次传送多个字符，传送时须在前面加上一个或两个同步字符，后面加上校验字符。特点是对发送时钟和接收时钟要求较高，往往用同一个时钟源控制，控制线路复杂，传送速度快。 7. 单工、半双工和全双工有什么区别？ 答：单工方式只有一根数据线，信息只能单向传送；半双工方式也只有一根数据线，
习题答案 习题0 1．单片机是把组成微型计算机的各功能部件即（微处理器（CPU））、（存储器（ROM 和RAM））、（总线）、（定时器/计数器）、（输入/输出接口（I/O口））及（中断系统）等部件集成在一块芯片上的微型计算机。 2．什么叫单片机？其主要特点有哪些？ 将微处理器（CPU）、存储器（存放程序或数据的ROM和RAM）、总线、定时器/计数器、输入/输出接口（I/O口）、中断系统和其他多种功能器件集成在一块芯片上的微型计机，称为单片微型计算机，简称单片机。 单片机的特点：可靠性高、便于扩展、控制功能强、具有丰富的控制指令、低电压、低功耗、片内存储容量较小、集成度高、体积小、性价比高、应用广泛、易于产品化等。 3. 单片机有哪几个发展阶段？ （1）第一阶段（1974—1976年）：制造工艺落后，集成度低，而且采用了双片形式。典型的代表产品有Fairchild公司的F8系列。其特点是：片内只包括了8位CPU，64B的RAM 和两个并行口，需要外加一块3851芯片（内部具有1KB的ROM、定时器/计数器和两个并行口）才能组成一台完整的单片机。 （2）第二阶段（1977—1978年）：在单片芯片内集成CPU、并行口、定时器/计数器、RAM和ROM等功能部件，但性能低，品种少，应用范围也不是很广。典型的产品有Intel 公司的MCS-48系列。其特点是，片内集成有8位的CPU，1KB或2KB的ROM，64B或128B的RAM，只有并行接口，无串行接口，有1个8位的定时器/计数器，中断源有2个。片外寻址范围为4KB，芯片引脚为40个。 （3）第三阶段（1979—1982年）：8位单片机成熟的阶段。其存储容量和寻址范围增大，而且中断源、并行I/O口和定时器/计数器个数都有了不同程度的增加，并且集成有全双工串行通信接口。在指令系统方面增设了乘除法、位操作和比较指令。其特点是，片内包括了8位的CPU，4KB或8KB的ROM，128B或256B的RAM，具有串/并行接口，2个或3个16位的定时器/计数器，有5～7个中断源。片外寻址范围可达64KB，芯片引脚为40个。代表产品有Intel公司的MCS-51系列，Motorola公司的MC6805系列，TI公司的TMS7000系列，Zilog公司的Z8系列等。 （4）第四阶段（1983年至今）：16位单片机和8位高性能单片机并行发展的时代。16位机的工艺先进，集成度高，内部功能强，运算速度快，而且允许用户采用面向工业控制的专用语言，其特点是，片内包括了16位的CPU，8KB的ROM，232B 的RAM，具有串/并行接口，4个16位的定时器/计数器，有8个中断源，具有看门狗（Watchdog），总线控制部件，增加了D/A和A/D转换电路，片外寻址范围可达64KB。代表产品有Intel公司的MCS-96系列，Motorola公司的MC68HC16系列，TI公司的TMS9900系列，NEC公司的783××系列和NS公司的HPC16040等。然而，由于16位单片机价格比较贵，销售量不大，大量应用领域需要的是高性能、大容量和多功能的新型8位单片机。 近年来出现的32位单片机，是单片机的顶级产品，具有较高的运算速度。代表产品有Motorola公司的M68300系列和Hitachi（日立）公司的SH系列、ARM等。 4．在实际应用中，如何选择单片机的类型？ 选择原则：主要从指令结构、运行速度、程序存储方式和功能等几个方面选择单片机。 MCS-51为主流产品。 Motorola是世界上最大的单片机厂商。品种全、选择余地大、新产品多。其特点是噪声低，抗干扰能力强，比较适合于工控领域及恶劣的环境。 Microchip单片机是市场份额增长较快的单片机。它的主要产品是PIC系列8位单片机。其特点是运行速度快，低价位，适用于量大、档次低、价格敏感的产品。 美国德州仪器（TI）公司生产的MSP430系列单片机是一种特低功耗的Flash微控制器。主要用于三表及超低功耗场合。
第七章 第7 章习题 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的波特率也fosc/12（波特率固定为振荡频率1/12） 方式2:方式2波特率也2SMOD/64 X fosc 方式1和方式3 :方式1和方式3波特率也2SMOD/32 X （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）X（3600 字符/60s）=660b/s 6、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。 TB8 是发送数据的第9位，在方式2或方式3中，根据发送数据的需要由软件置位或复位。它在许多通信协议中可用作奇偶校验位；在多机通信中作为发送地址帧或数据帧的标志位。 RB8是接收数据的第9位，在方式2或方式3中接收到的第9位数据放在RB8位。它或是约定的奇偶校验位，或是约定的地址/数据标示位。 7、设fosc= 11.059MHz，试编写一段程序，其功能为对串行口初始化，使之工作与方式 1 , 波特率为1200b/s;并用查询串行口状态的方法，读出接收缓冲器的数据并回送到发送缓冲 器。 解： START:MOV SCON,#40H ;串行接口工作于方式1
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:1BH T0高8位：FFH MOV TMOD,#00H ;设置定时器T0工作于模式0 MOV TL0,#1BH ；设置5ms 定时初值 MOV TH0,#0FFH SETB TR0 ；启动T0 LOOP:JBC TF0,L1 ；查询到定时时间到？时间到转L1 SJMP 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,#0FFH CPL 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。定时时 间t=(216-初值)×振荡周期×12；计数长度位216=65536个外部脉冲 （3） 模式2：把TL0和TL1配置成一个自动重装载的8位定时器/计数器。TL 用作8 位计数器，TH 用以保存初值。TL 计数溢出时不仅使TF0置1，而且还自动将 TH 中的内容重新装载到TL 中。 定时时间t=(28-初值)×振荡周期×12；计数长度位28=256个外部脉冲
单片机原理及应用习题 答案第三版 集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]
第一章习题参考答案 1-1：何谓单片机与通用微机相比，两者在结构上有何异同 答：将构成计算机的基本单元电路如微处理器(CPU)、存储器、I/O接口电路和相应实时控制器件等电路集成在一块芯片上，称其为单片微型计算机，简称单片机。 单片机与通用微机相比在结构上的异同： (1)两者都有CPU，但通用微机的CPU主要面向数据处理，其发展主要围绕数据处理功能、计算速度和精度的进一步提高。例如，现今微机的CPU都支持浮点运算，采用流水线作业，并行处理、多级高速缓冲(Cache)技术等。CPU的主频达到数百兆赫兹(MHz)，字长普遍达到32位。单片机主要面向控制，控制中的数据类型及数据处理相对简单，所以单片机的数据处理功能比通用微机相对要弱一些，计算速度和精度也相对要低一些。例如，现在的单片机产品的CPU大多不支持浮点运算，CPU还采用串行工作方式，其振荡频率大多在百兆赫兹范围内;在一些简单应用系统中采用4位字长的CPU，在中、小规模应用场合广泛采用8位字长单片机，在一些复杂的中、大规模的应用系统中才采用16位字长单片机，32位单片机产品目前应用得还不多。 (2) 两者都有存储器，但通用微机中存储器组织结构主要针对增大存储容量和CPU对数据的存取速度。现今微机的内存容量达到了数百兆字节(MB)，存储体系采用多体、并读技术和段、页等多种管理模式。单片机中存储器的组织结构比较简单，存储器芯片直接挂接在单片机的总线上，CPU对存储器的读写按直接物理地址来寻址存储器单元，存储器的寻址空间一般都为64 KB。 (3) 两者都有I/O接口，但通用微机中I/O接口主要考虑标准外设(如CRT、标准键盘、鼠标、打印机、硬盘、光盘等)。用户通过标准总线连接外设，能达到即插即用。单片机应用系统的外设都是非标准的，且千差万别，种类很多。单片机的I/O接口实际上是向用
《单片机原理及应用》习题答案 第一章计算机基础知识 1-1 微型计算机主要由哪几部分组成？各部分有何功能？ 答：一台微型计算机由中央处理单元（CPU）、存储器、I/O接口及I/O设备等组成，相互之间通过三组总线（Bus）：即地址总线AB、数据总线DB和控制总线CB来连接。 CPU由运算器和控制器组成，运算器能够完成各种算术运算和逻辑运算操作，控制器用于控制计算机进行各种操作。 存储器是计算机系统中的“记忆”装置，其功能是存放程序和数据。按其功能可分为RAM和ROM。 输入/输出（I/O）接口是CPU与外部设备进行信息交换的部件。 总线是将CPU、存储器和I/O接口等相对独立的功能部件连接起来，并传送信息的公共通道。 1-3 什么叫单片机？其主要由哪几部分组成？ 答：单片机（Single Chip Microcomputer）是指把CPU、RAM、ROM、定时器/计数器以及I/O接口电路等主要部件集成在一块半导体芯片上的微型计算机。 1-4 在各种系列的单片机中，片内ROM的配置有几种形式？用户应根据什么原则来选用？ 答：单片机片内ROM的配置状态可分四种： （1）片内掩膜（Mask）ROM型单片机（如8051），适合于定型大批量应用产品的生产； （2）片内EPROM型单片机（如8751），适合于研制产品样机； （3）片内无ROM型单片机（如8031），需外接EPROM，单片机扩展灵活，适用于研制新产品； （4）EEPROM（或Flash ROM）型单片机（如89C51），内部程序存储器电可擦除，使用更方便。 1-5 写出下列各数的另两种数制的表达形式（二、十、十六进制） 1-6 写出下列各数的BCD参与： 59：01011001，1996：0001100110010110，4859.2：0100100001011001.0010
第6章MCS-51的定时器/计数器 1.如果晶振的频率为3MHz，定时器/计数器工作在方式0、1、2下，其最大的定时时间各为 多少？ 2.定时器/计数器用作定时器时，其计数脉冲由谁提供？定时时间与哪些因素有关？ 3.定时器/计数器作计数器模式使用时，对外界计数频率有何限制？ 4.定时器/计数器的工作方式2有什么特点？适用于什么应用场合？ 5.一个定时器的定时时间有限，如何实现两个定时器的串行定时，来实现较长时间的定 时？ 6.定时器/计数器测量某正单脉冲的宽度，采用何种方式可得到最大量程？若时钟频率为 6MHz，求允许测量的最大脉冲宽度是多少？ 7.判断下列说法是否正确？ （1）特殊功能寄存器SCON，与定时器/计数器的控制无关。 （2）特殊功能寄存器TCON，与定时器/计数器的控制无关。 （3）特殊功能寄存器IE，与定时器/计数器的控制无关。 （4）特殊功能寄存器TMOD，与定时器/计数器的控制无关。 8.设定1ms的定时，可以在P1.0引脚上产生周期为2ms的方波输出，设晶体振荡器的频率为 6MHz，分别写出在方式0和方式1时，赋给T0的常数。 9.设MCS-51单片机的晶振频率为12MHz，请编程使P1.O端输出频率为20kHz的方波。 10.要求采用定时中断的方式，实现下图所示流水灯的双向循环（D1—D8—D1）流动功能。 其中流水灯的闪烁速率为每秒1次。 11．设单片机的fosc = 12MHz，使P1.O和P1.1分别输出周期为1ms和lOms的方波，请用定时器TO方式2编程实现。
附录2：作业及答案 1.如果晶振的频率为3MHz，定时器/计数器工作在方式0、1、2下，其最大的定时时间各为 多少？（12/3×8192=32.768ms；12/3*65636=262.144ms; 12/3*256=1.024ms） 2.定时器/计数器用作定时器时，其计数脉冲由谁提供？定时时间与哪些因素有关？ （定时的计数脉冲来自于单片机内部，即每个机器周期产生一个计数脉冲，也就是每个机器周期计数器加1。定时时间与定时器的工作模式、定时器的初值选择有关。） 3.定时器/计数器作计数器模式使用时，对外界计数频率有何限制？ （计数脉冲的频率不能高于振荡脉冲频率的1/24；由于确认1次负跳变要花2个机器周期，即24个振荡周期，因此外部输入的计数脉冲的最高频率为系统振荡器频率的1/24。）4.定时器/计数器的工作方式2有什么特点？适用于什么应用场合？ (自动重装的8位计数器，TLx读数溢出时，溢出标志位置1的同时，自动将THx中的常数送到TLx中，使TLx从初值开始计数。多用于串口通信精确定时，产生波特率用) 5.一个定时器的定时时间有限，如何实现两个定时器的串行定时，来实现较长时间的定 时？ （1）2个定时/计数器共同处理； （2）1个定时/计数器配合软件计数方式处理。 6.定时器/计数器测量某正单脉冲的宽度，采用何种方式可得到最大量程？若时钟频率为 6MHz，求允许测量的最大脉冲宽度是多少？ （采用方式1定时工作方式，最大脉冲宽度为131.072ms） 7.判断下列说法是否正确？ （5）特殊功能寄存器SCON，与定时器/计数器的控制无关。（对） （6）特殊功能寄存器TCON，与定时器/计数器的控制无关。（错） （7）特殊功能寄存器IE，与定时器/计数器的控制无关。（错） （8）特殊功能寄存器TMOD，与定时器/计数器的控制无关。（错） 8.设定1ms的定时，可以在P1.0引脚上产生周期为2ms的方波输出，设晶体振荡器的频 率为6MHz，分别写出在方式0和方式1时，赋给T0的常数。 （方式0：13位计数器(最大计数8192)，TH0=1EH,TL0=0CH; 方式1为16位计数器（最大计数65536），TH0=0FEH,TL0=0CH） 13-1000=7192=1111000001100 7192=2 a=213-5000×12/12=3192= 1100 0111 1000B 9.设MCS-51单片机的晶振频率为12MHz，请编程使P1.O端输出频率为20kHz的方波。 解：fosc = 12MHz，所以机器周期为1us。20kHz的方波周期为1/(20×1000)=50us，方波即高电平和低电平和时间相等，所以只需设一个定时器定时25us将P1.O求反一次即可。由于题目没有规定，所以可以用查询方式，也可以用中断方式进行编程实现。 方法一：采用查询方式实现 #include
第一章 1.单片机内部至少包含哪些部件？ 答：中央处理器CPU、I/O口、随机存储器RAM、只读存储器ROM。 2.根据程序存储器的差别，单片机可以分为哪几种类型？ 答：MCS-51系列单片机按片内不同程序存储器的配置来分，可以分为以下3种类型： 1、片内带Mask ROM(掩膜ROM)型：例如8051、80C51、805 2、80C52。此类芯片是由半导体厂家在芯片生产过程中，将用户的应用程序代码通过掩膜工艺制作到ROM中。其应用程序只能委托半导体厂家“写入”，一旦写入后不能修改。此类单片机适合大批量使用。 2、片内带EPROM型：例如8751、87C51、8752。此类芯片带有透明窗口，可通过紫外线擦除存储器中的程序代码，应用程序可通过专门的编程器写入到单片机中，需要更改时可擦除重新写入。此类单片机价格较贵，不宜于大批量使用。 3、片内带EEPROM(电可擦可编程只读存储器)型：例如8951、89C51、8952。此类芯片可以在电脑上或专用设备上擦除已有信息，重新编程。此类单片机目前应用很广。 4、片内无ROM(ROMLess)型：例如8031、80C31、8032。此类芯片的片内没有程序存储器，使用时必须在外部并行扩展程序存储器存储芯片。此类单片机由于必须在外部并行扩展程序存储器存储芯片，造成系统电路复杂，目前较少使用。 3.单片机的主要特点是什么？它适宜构成通用微机系统还是专用微机系统？为什么？ 答：单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。其主要特点如下： 1、价格便宜。 2、功能不大。只能专用在适用的领域，但在适用的领域中，性价比却是最佳。 3、可靠性高，抗干扰能力强。 4、功耗比较低。对电源要求低，适用面广。 5、外围扩展能力强。可以应用到不同的控制系统中。 根据其特点可知，单片机功能不大，不适宜构成通用微机系统，只适宜构成专用微机系统。 4.研制微机应用系统时，应如何选择单片机的型号？ 答：在单片机应用研究系统开发中，单片机是整个设计的核心。在进行正式的单片机应用研究系统开发之前，需要根据不同单片机的特性，从中作出合理的选择。 1.仔细调查市场，尽量选用主流的、货源充足的单片机型号，这些器件使用比较广泛，有许多设计资料供学习或参考。 2.尽量选择所需硬件集成在单片机内部的型号，例如ADC、DAC、I2C、SPI和USB等。这样便于整个控制系统的软件管理，减少外部硬件的投入，缩小整体电路板的面积，从而减少总体投资等。 3.对于手持设备，移动设备或者其他需要低功耗的设备，尽量选择低电压、低功耗的单片机型号，这样可以减少能量的消耗，延长设备的使用寿命。 4.在资金等条件允许的情况下，尽量选择功能丰富，扩展能力强的单片机，这样便于以