第06章单片机串行通信系统习题解答

第6章单片机串行通信系统习题解答一、填空题1．在串行通信中，把每秒中传送的二进制数的位数叫波特率。2．当SCON中的M0M1=10时，表示串口工作于方式2，波特率为fosc/32或fosc/64。3．SCON中的REN=1表示允许接收。4．PCON中的SMOD=1表示波特率翻倍。5．SCON中的TI=1表示串行口发送中断请求。6．MCS-51单片机串行通信时，先发送低位，后发送高位。7．MCS-51单片机方式2串行通信时，一帧信息位数为11位。8．设T1工作于定时方式2，作波特率发生器，时钟频率为11.0592MHz，SMOD=0，波特率为2.4K时，T1的初值为FAH。9．MCS-51单片机串行通信时，通常用指令MOVSBUF,A启动串行发送。10．MCS-51单片机串行方式0通信时，数据从P3.0引脚发送/接收。二、简答题1．串行口设有几个控制寄存器？它们的作用是什么？答：串行口设有2个控制寄存器，串行控制寄存器SCON和电源控制寄存器PCON。其中PCON中只有PCON.7的SMOD与串行口的波特率有关。在SCON中各位的作用见下表：2．MCS-51单片机串行口有几种工作方式？各自的特点是什么？答：有4种工作方式。各自的特点为：SCOND7D6D5D4D3D2D1D0位名称SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI位地址9FH9EH9DH9CH9BH9AH99H98H功能工作方式选择多机通信控制接收允许发送第9位接收第9位发送中断接收中断3．MCS-51单片机串行口各种工作方式的波特率如何设置，怎样计算定时器的初值？答：串行口各种工作方式的波特率设置：工作方式O：波特率固定不变，它与系统的振荡频率fosc的大小有关，其值为fosc/12。工作方式1和方式3：波特率是可变的，波特率=（2SMOD/32）×定时器T1的溢出率工作方式2：波特率有两种固定值。当SM0D=1时，波特率=（2SM0D/64）×fosc=fosc/32当SM0D=0时，波特率=（2SM0D/64）×fosc=fosc/64计算定时器的初值计算：4．若fosc=6MHz，波特率为2400波特，设SMOD=1，则定时/计数器T1的计数初值为多少？并进行初始化编程。答：根据公式N=256-2SMOD×fosc/（2400×32×12）=242.98≈243=F3HTXDA:MOVTMOD,#20H;置T1定时器工作方式2MOVTL1,#0F3H;置T1计数初值.MOVTH1,#0F3HMOVPCON,#80H；置SMOD=1SM0SM1方式功能波特率00方式0移位寄存器方式fosc/1201方式18位异步通信方式可变10方式29位异步通信方式fosc/32或fosc/6411方式39位异步通信方式可变BfBfNOSCSMODOSCSMOD3842256123222565．用8051串行口外接CD4094扩展8位并行输出口,驱动8个LED发光二极管。画出硬件电路图，编写程序，使LED发光二极管从左到右依次闪亮。答：电路图如下LED发光二极管从左到右循环点亮的C51参考程序：#includereg51.h//包含51单片机寄存器定义的头文件#includeintrins.h//包含函数_nop_（）定义的头文件unsignedcharcodeTab[]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe};//流水灯控制码，该数组被定义为全局变量sbitP17=P1^7;voiddelay(void){unsignedcharm,n;for(m=0;m200;m++)for(n=0;n250;n++);}/**************************************************************函数功能：发送一个字节的数据**************************************************************/voidSend(unsignedchardat){P17=0;//P1.7引脚输出锁存信号，对cd4094锁存nop_();//延时一个机器周期_nop_();//延时一个机器周期，保证锁存完成P17=1;//结束对cd4094的锁存SBUF=dat;//将数据写入发送缓冲器，启动发送while(TI==0)//若没有发送完毕，等待;TI=0;//发送完毕，TI被置“1”，需将其清0}/*******************************************函数功能：主函数******************************************/voidmain(void){unsignedchari;SCON=0x00;//SCON=00000000B，使串行口工作于方式0while(1){for(i=0;i8;i++){Send(Tab[i]);//发送数据delay();//延时}}}三、Proteus仿真1.在Proteus下，仿真实现6.6节内容。答：全自动洗衣机串行方式时间显示Proteus仿真为节省单片机并口资源，全自动洗衣机时间显示可用串口实现。一次洗衣时间一般不会超过99分钟，用2位LED数码管显示时间即可。电路如图6-9所示。DS0P00P01P02P03P04P05P06XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C51DS1P10P11P12P13P14P15P16R1470RR2470RR3470RR4470RR5470RR6470RR7470RP00P01P02P03P04P05P06R8470RR10470RR12470RR13470RR14470RP10P12P14P15P16SRG8RC1/-&1D1324561081112913U274164SRG8RC1/-&1D1324561081112913U374164VCCR011kC333pR02470RVCCC133pC233pX1CRYSTALFREQ=12MHzR11470RR9470RP14P14VCCVCC图6-9中用AT89C51单片机串行口扩展2个并行口，接2位数码管组成显示电路。串行口工作于方式0，与外接的2片移位寄存器74LS164连接。74LS164是一个8位串入并出的移位寄存器，功能是接收AT89C51单片机串行通信口输出的串行数据并转换成并行数据输出，从而驱动LED数码管显示。74LS164的1、2脚为数据输入端，接单片机串行口的RXD端（P3.0脚），74LS164的第8脚为时钟脉冲输入端（CLK），接单片机串行口的TXD端（P3.1脚），第9脚R为清零端，低电平清零，正常工作时接高电平。两只LED数码管采用共阴极静态显示方式。下列程序实现串行两位LED数码管时间显示，显示范围为00—99分钟。使用串行口进行信息传送，程序编写相当简单，用户只需将需要显示的数据直接送串口发送缓冲器，等待串行中断即可。汇编语言参考程序：ORG0000H;在0000H单元存放转移指令LJMPNAIN;转移到主程序ORG000BH;定时器T0的中断入口地址LJMPINTERRUPT;转移到中断子程序图6-9全自动洗衣机串行方式时间显示电路ORG0200H;主程序从0200H开始MAIN:MOVTMOD,#01H;使用定时器T0,工作方式1MOVTH0,#3CH;置初T0值50msMOVTL0,#0B0HHMOVR0,#0;用于存1秒的计数次数SETBEA;开中断总允许SETBET0;允许T0中断SETBTR0;启动计时LOOP:LCALLDisplay;循环调用显示子程序SJMPLOOPTAB:DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH；0~9的共阴极段码DISPLAY:;显示子程序（显示分钟）MOVDPTR,#TAB;将表首地址赋给DPTRMOVA,30H;将30H中存放的分计数赋给累加器AMOVB,#0AH;将10赋给累加器BDIVAB;分计数除以10得十位数放在A中，个位数放在B中MOVXA,@A+DPTR;查表得十位数的`显示段码MOVSBUF,A;发送十位数L1:JBCTI,L2;判是否发送完，未发完循环等待，若发完则转L2SJMPL1L2:MOVA,B;将个位数赋给累加器AMOVXA,@A+DPTR;查表得个`位数的显示段码MOVSBUF,A;发送个位数L3:JBCTI,L4;判是否发送完，未发完循环等待，若发完则转L4SJMPL3L4:RET;子程序返回INTERRUPT:;中断服务子程序INCR0;每中断一次（50ms）加1CJNER0,#20,L5;判是否中断20次，若不是则转L5中断返回，若是则顺序执行CLRR0;到1秒钟，清R0INCR1;秒计数加1CJNER1,#60,L5;判秒是否计满60次，若未满则转L5中断返回，若满则顺序执行CLRR1;如果秒计满60，将秒计数单元内容清0INC30H;分钟计数单元30H内容加1CJNE30H,#99,L5;判分是否计满99次，若未满则转L5中断返回，若满则顺序执行CLRR1;如果分计满99，将秒计数单元内容清0CLR30H;同时将分计数单元内容清0L5:MOVTH0,#3CH;定时器重新赋初值MOVTL0,#0B0HHRETI;中断返回C语言参考程序：#includereg51.h//包含51单片机寄存器定义的头文件unsignedcharTab[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//数组Tab放0~9的共阴极字段码unsignedcharint_time;//设中断次数计数变量unsignedcharsecond;//秒计数变量unsignedcharminute;//分钟计数变量voiddelay(void)//延时函数{unsignedcharn,j;//设计数循环变量for(j=0;j200;j++);//通过循环延时for(n=0;n200;n++);//通过循环延时}voidDisplayMinute(unsignedcharm)//显示函数{unsignedcharge,si;//定义变量ge、si，用于存放个位、十位si=Tab[m/10];//计算出十位的值，查表转换成相应的段码送变量siSBUF=si;//发送显示十位while(TI==0);//等待发送完毕TI=0;//发送完后清中断标志ge=Tab[m%10];//计算出十位的值，查表转换成相应的段码送变量geSBUF=ge;//发送显示个位while(TI==0);//等待发送完毕TI=0;//发送完后清中断标志delay();//调延时函数，是数码管显示有一定的亮度delay();}voidmain(void)//主函数{TMOD=0x01;//使用定时器T0,工作方式1EA=1;//开中断总允许ET0=1;//允许T0中断TH0=(65536-46083)/256;//定时器高八位赋初值(50ms)TL0=(65536-46083)%256;//定时器低八位赋初值TR0=1;//启动计时PCON=0x00;//置SMOD=0SCON=0x00;//串行