单片机原理及接口技术课后习题答案.pdf
单片机原理及接口技术课后习题答案李朝青第六章第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 TLO（或 TL1）配置成一个可以自动重装载的8位定时器/计数器。TLO计数溢出时不仅使溢出中断标志位TFO置1,而且还自动把THO中的内容重新装载到TLO中。TLO用作8位计数器，THO用以保存初值。（2）用于定时工作方式时间（TFO溢出周期）为，用于计数工作方式时,最大计数长度（THO初值=0）为22256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lOOKHz等宽矩形波，假定单片机的晶振频率为12MHz，请编程实现。答：TO低 5位:1BHTO 高 8位：FFHMOV TMOD,#OOH;设置定时器T0工作于模式0MOV TLO,#1BH；设置5ms定时初值MOV TH0,#0FFHSETB TRO;启动T0LOOP:JBC TFO,L1;查询到定时时间到？时间到转L1SJMP LOOP;时间未到转LOOP,继续查询LI：MOV TLO,#1BHMOV TH0,#0FFH；重新置入定时初值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=（20-初值）义振荡周期X12；计数长度位2=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）X振荡周期X12；计数长度位少忆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=08-初值）义振荡周期义12；计数长度位28=256个外部脉冲（4）模式3：对 T0和 T1不大相同若设T0位模式3,TL0和 TH0被分为两个相互独立的8位计数器。TL0为8位计数器，功能与模式0和模式1相同，可定时可计数。TH0仅用作简单的内部定时功能，它占用了定时器T1的控制位TR1和中断标志位T F L 启动和关闭仅受TR1控制。定时器T1无工作模式3,但 T0在工作模式3时T1仍可设置为02。4、89c51内部设有几个定时器/计数器？它们是由哪些特殊功能寄存器组成？答：89c51单片机内有两个16位定时器/计数器，即TO和 T1。TO由两个8位特殊功能寄存器TH0和 TL0组成；T1由TH1和 TL1组成。5、定时器用作定时器时，其定时时间与哪些因素有关？作计数器时，对外界计数频率有何限制？答：定时时间与定时器的工作模式，初值及振荡周期有关。作计数器时对外界计数频率要求最高为机器振荡频率的1/24。6、简述定时器4种工作模式的特点，如何选择设定？答：(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)X振荡周期义12；计数长度位2=8192个外部脉冲置 TMOD中的M1M0为00(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)X振荡周期X12；计数长度位少忆65536个外部脉冲置 TMOD中的M1M0为01(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TFO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=Q8-初值)X振荡周期X12；计数长度位22256个外部脉冲置 TMOD中的M1M0为10(4)模式3：对 T0和 T1不大相同若设T0位模式3,TL0和 TH0被分为两个相互独立的8位计数器。TL0为8位计数器，功能与模式0和模式1相同，可定时可计数。TH0仅用作简单的内部定时功能，它占用了定时器T1的控制位TR1和中断标志位T F L 启动和关闭仅受TR1控制。定时器T1无工作模式3,但 TO在工作模式3时T1仍可设置为02。置 TMOD中的M1M0为117、当TO用作模式3时，由于TR1已被TO占用，如何控制T1的开启和关闭？答：用 T1控制位C/T切换定时器或计数器工作方式就可以使T1运行。定时器T1无工作模式3,将 T1设置为工作模式3,就会使T1立即停止计数，关闭。8、以定时器/计数器1进行外部时间计数，每计数1000个脉冲后，定时器/计数器1转为定时工作方式，定时10ms后又转为计数方式，如此循环不止。假定为6WHZ,用模式1编程。解：T1为定时器时初值：T1为计数器时初值:所以：L1:MOV TMOD,#50H；设置T1为计数方式且工作模式为1MOV TH1,#OFCH；置入计数初值MOV TL1,#18HSETB TRI;启动T1计数器LOOP1:JBC TF1,L2;查询计数溢出？有溢出（计数满1000个）转 L2SJMP LOOP1;无溢出转LOOP1,继续查询L2:CLR TR1；关闭 T1MOV TMOD,#10H;设置T1为定时方式且工作与模式1MOV THl,#0ECH;置入定时10ms初值MOV TL1,#78HSETB TRI;启动T1定时LOOP2:JBC TF1,L1;查询10ms时间到？时间到，转 L1SJMP LOOP2；时间未到，转 LOOP2,继续查询9、一个定时器定时时间有限，如何实现两个定时器的串行定时以满足较长定时时间的要求？答：当一个定时器溢出时，设置另一个定时器的初值为0开始定时。10、使用一个定时器，如何通过软硬件结合方法实现较长时间的定时？答：设定好定时器的定时时间，采用中断方式用软件设置计数次数，进行溢出次数累计，从而得到较长的时间。11、89c51定时器作定时和计数时其计数脉冲分别由谁提供？答：作定时器时计数脉冲由89c51片内振荡器输出经12分频后的脉冲提供，作计数时计数脉冲由外部信号通过引脚P3.4和 P3.5提供。12、89c51定时器的门控信号GATE设置为1时定时器如何启动？答：只有（或）引脚为高电平且由软件使TR0（或 TR1）置1时，才能启动定时器工作。13、已知89c51单片机的fosc=6MHz,请利用T0和 P1.0输出矩形波。矩形波高电平宽50 n s,低电平宽300 n s。解：T0采用模式2作为50 n s 定时时的初值：所以作300U s 定时时的初值：所以MOVTMOD,#02H；设置定时器TO工作于模式2L2:CLRP1.0;P1.0输出低电平MOVTH0,#6AH；置入定时300 Hs初值MOVTL0,#6AHSETBTRO；启动T0LOOP1:JBCTFO,L1;查询300 P s时间到？时间到，转 L1SJMPLOOP1；时间未到，转LOOPL继续查询L1:SETBP1.0;P1.0输出高电平CLRTRO；关闭TOMOVTH0,#0E7H；置入定时300 u s初值MOVTLO,#0E7HSETBTRO；启动TOLOOP2:JBCTF0,L2;查询50 H s时间到？时间到，转L2SJMPLOOP2；时间未到，转LOOP2,继续查询14、已知89c51单片机的fosc=12MHz,用T1定时。试编程由P1.0和P1.1引脚分别输出周期为2m s和500 u s的方波。解：采用模式0作定时初值：所以MOVR2,#04H;R2为“250u s”计数器，置入初值4CLRP1.0;P1.0输出低电平CLRPl.l;P1.1输出低电平MOVTMOD,#00HL2:MOVTH1,#OF8H；置入定时250 H s初值MOVTL1,#O6HSETBTRI；启动T1LOOP:JBCTF1,L1;查询250 N s时间到？时间到，转L1SJMPLOOP；时间未到，转L O O P,继续查询L1:CPLPl.l;P1.1输出取反，形成周期为500P sCLRTRI；关闭T1DJNZR2,L2;“250ns”计数器减1,到1ms吗?未到转L2CPL I,1.0;PL0输出取反，形成周期为2m s方波MOVR2,#04H;重 置“250 口 s”计数器初值4LJMP L2；重复循环15、单片机8031的时钟频率为6MHz，若要求定时值分别为0.1ms,1ms,10ms,定时器0工作在模式0、模式1和模式2时，其定时器初值各应是多少？解：(1)0.1ms模式0：TO低 5位01U0B=0EHTO 高 8位：11111110B=FEH模式1：模式2：(2)1ms模式0：TO低 5位0U00B=0CHTO 高 8位：11110000B=F0H模式1：模式2：在此情况下最长定时为512 s,无法一次实现定时1m s,可用0.1ms循环10次(3)10ms模式0：T0低 5位11000B=18HTO高8位：01100011B=63H模式L模式2：在此情况下最长定时为512 N s,无法一次实现定时10ms,可用0.1ms循环100次16、89c51单片机的定时器在何种设置下可提供三个8位计数器定时器？这时，定时器1可作为串行口波特率发生器。若波特率按9600b/s,4800b/s,2400b/s,1200b/s,600b/s,100b/s 来考虑，则此时可选用的波特率是多 少（允许存在一定误差）？设 fosc=12MHz。解：当T0为模式3,T1为模式2时，可提供3个8位定时器。可选100b/s17、试编制一段程序，功能为：当P1.2引脚的电平上跳时，对 P1.1的输入脉冲进行计数；当P1.2引脚的电平下跳时，停止计数，并将计数值写入R6,R7O解：MOVTMOD,#05H；T0为计数方式且工作于模式1JNBP1.2,$;等待P1.2引脚电平上跳MOVTH0,#00H;P1.2电平上跳，置入计数初值MOVTL0,#00HSETBTRO；启动T0JBPL2,$;等待P1.2引脚电平下跳CLRTRO；电平下跳，关闭T0MOVR7,TH0；计数初值写入R7,R6MOVR6,TL018、设fosc=12MHz。试编制一段程序，功能为：对定时器T0初始化，使之工作在模式2,产生2 0 0 n s定时，并用查询T0溢出标志的方法，控制P1.0输出周期为2m s的方波。解：T0作定时器时初值：所以程序1：CLR P1.0；P1.0输出低电平MOV R2,#05H;R2为“200 u s”计数器，置入初值5,计1msMOV TMOD,#02H；设定时器T0工作于模式2L2:MOV TH0,#38H；置入定时初值MOV TL0,#38HSETB TRO；启动TOLOOP:JBC TFO,L1;查询200H s时间到？时间到，转L1SJMPLOOP；时间未到，转L O O P,继续查询L1:CLR TRO；关闭T0DJNZ R2,L2“200 u s”计数器减1,至Ulms吗？未到，转L2CPL P1.0；至！Jims,P1.0取反，形成周期为2m s的方波9MOV R2,#05H;重 置“200u s”计数器初值LJMP L2；重复循环程序2：MAIN:MOV TMOD,#02H；设定时器T0工作于模式2CLR P1.0；P1.0输出低电平LOOP1:MOV R2,#05H;R2为“200N S”计数器,置入初值5,计1msLOOP:MOV TH0,#38H；置入定时初值MOV TL0,#38HSETB TRO；启动TOJNB TF0,$;查询200 口 s时间到？时间到，继续查询CLR TRO；关闭TODJNZ R2,LOOP;“200P S”计数器减 1,至！J 1ms 吗？未到，转 LOOPCPL P1.0；至 Ulms,P1.0取反，形成周期为2ms的方波SJMP LOOP1；重复循环19、以中断方法设计单片机秒、分脉冲发生器。假定PL0每秒产生1个机器周期的正脉冲，PL1每分产生1个周期的正脉冲。参考书上例题6-6第七章第7章 习题1、什么是串行异步通信，它有哪些作用？答：在异步串行通信中，数据是一帧一帧（包括一个字符代码或一字节数据）传送的，每一帧的数据格式参考书。通信采用帧格式，无需同步字符。存在空闲位也是异步通信的特征之一O2、89c51单片机的串行口由哪些功能部件组成？各有什么作用？答：89c51单片机的串行接口由发送缓冲期SB U F,接收缓冲期SBUF、输入移位寄存器、串行接口控制器SCON、定时器T1构成的波特率发生器等部件组成。由发送缓冲期SBUF发送数据，接收缓冲期SBUF接收数据。串行接口通信的工作方式选择、接收和发送控制及状态等均由串行接口控制寄存器SCON控制和指示。定时器T1产生串行通信所需的波特率。3、简述串行口接收和发送数据的过程。答：串行接口的接收和发送是对同一地址（99H）两个物理空间的特殊功能寄存器SBUF进行读和写的。当向SBUF发“写”命 令 时（执 行“MOV SBUF,A”），即向缓冲期SBUF装载并开始TXD引脚向外发送一帧数据，发送完便使发送中断标志位TI=1在满足串行接口接收中断标志位RI（SCON.O）=0的条件下，置允许接收位REN（SCON.4）=1,就会接收一帧数据进入移位寄存器,并装载到接收SBUF中，同时使RI=1当发读SBUF命 令 时（执 行“MOV A,SBUF”）,便由接收缓冲期SBUF取出信息通过89c51内部总线送CPU4、89c51串行口有几种工作方式？有几种帧格式？各工作方式的波特率如何确定？答：89c51串行口有4种工作方式:方式0（8位同步移位寄存器），方式1（10位异步收发），方式2（11位异步收发），方式3（11位异步收发）。有2种帧格式：10位，11位方式0：方式0的波特率g fo sc/1 2（波特率固定为振荡频率1/12）方式2：方式2波特率且2sMD/64Xfosc方式1和方式3：方式1和方式3波特率g2SMOD/32X（T1溢出速率）如果T1采用模式2则：5、若异步通信接口按方式3传送，已知其每分钟传送3600个字符，其波特率是多少？答：已知每分钟传送3600个字符，方式3每个字符11位，贝 IJ：波特率=（11b/字符）X（3600字符/60s）=660b/s6、89c51 中 SCON 的 SM2,TB8,RB8有何作用？答：89c51SCON的 SM2是多机通信控制位，主要用于方式2和方式3.若置SM 2=L 则允许多机通信。TB8是发送数据的第9位，在方式2或方式3中，根据发送数据的需要由软件置位或复位。它在许多通信协议中可用作奇偶校验位；在多机通信中作为发送地址帧或数据帧的标志位。RB8是接收数据的第9位，在方式2或方式3中接收到的第9位数据放在RB8位。它或是约定的奇偶校验位，或是约定的地址/数据标示位。7、设 fosc=11.059MHz,试编写一段程序，其功能为对串行口初始化，使之工作与方式1,波特率为1200b/s；并用查询串行口状态的方法，读出接收缓冲器的数据并回送到发送缓冲器。解：STARTzMOV SCON,#40HMOV TMOD,#20HMOV TH1,#OE8HMOV TL1,#OE8HSETB TRIMOV A,SBUF;串行接口工作于方式1；定时器T1工作于模式2；赋定时器计数初值；启动定时器T1；读出接收缓冲器数据MOV SBUF,A;启动发送过程JNB TI,$;等待发送完CLR TI;清T I标志SJMP$;结束8、若晶振为11.0592MHz,串行口工作与方式1,波特率为4800b/s。写出用T1作为波特率发生器的方式字和计数初值。解：MOV TMOD,#20H;定时器T1工作于模式2MOV TH1,#OFAH;赋定时器计数初值MOV TL1,#OFAH9、为什么定时器T1用作串行口波特率发生器时，常选用工作模式2?若已知系统时钟频率和通信用的波特率，如何计算其初值？答：因为工作模式2是自动重装初值定时器，编程时无需重装时间参数（计数初值），比较使用。若选用工作模式0或工作模式1,当定时器T1溢出时，需在中断服务程序中重装初值。已知系统时钟频率fosc和通信用的波特率fbaud,可得出定时器T1模式2的初值10、若定时器T1设置成模式2作波特率发生器，已知fosc=6MHz。求可能产生的最高和最低的波特率。解：最高波特率为T1定时最小值时，此时初值为2 5 5,并且SM O D=L有：最高波特率为T1定时最大值时，此时初值为0,并且SM OD=0,有：11、串行通信的总线标准是什么？有哪些内容？答：美国电子工业协会（EIA）正式公布的串行总线接口标准有RS-232C,RS-422,RS-423和RS-485等。在异步串行通信中应用最广的标准总线是RD-232Co它包括了按位串行传输的电气和机械方面的规定，如适用范围、信号特性、接口信号及引脚说明等，适用于短距离（15m）或带调制解调的通信场合。采用RS-422,RS-485标准时，通信距离可达1000m。12、简述单片几多机通信的原理。答：当一片89c51（主机）与多片89c51（从机）通信时，所有从机的SM2位都置1.主机首先发送的一帧数据为地址，即某从机机号，其中第9位为1,所有的从机接收到数据后，将其中第9位装入RB8中。各从机根据收到的第9位 数 据（RB8中）的值来决定从机可否再接收主机的信息。若（RB8）=0,说明是数据帧，则使接收中断标志位R I=0,信息丢失；若（RB8）=1说明是地址帧，数据装入SBUF并置R I=L 中断所有从机，只有被寻址的目标从机清除SM2（SM2=0）,以接收主机发来的一帧数据（点对点通信）。其他从机仍然保持SM2=1.13、当89c51串行口按工作方式1进行串行数据通信时。假定波特率为1200b/s,以中断方式传送数据。请编写全双工通信程序。解：设系统时钟频率fosc=6.0MHZo查教材表9-2可知，可取SMOD=0,T1的计数初值为F3H。程序如下:ORG 0000HAJMPMAIN;上电，转向主程序ORG 0023H;串行口的中断入口地址AJMPSERVE;转向中断服务程序ORG 0040H;主程序MAIN:MOV SP,#60H;设置堆栈指针MOV SCON,#50HMOV PCON,#00HMOV TMOD,#20HMOV TH1,#OF3HMOV TL1,#OF3HSETB TRIMOV RO,#20HMOV RI,#40H；置发送数据区首地址;置接收数据区首地址MOV R7,#10H；置发送字节长度MOV R6,#10H;置接收字节长度SETB ES；允许串行口中断SETB EA；CPU允许中断MOV A,R0;取第一个数据发送MOV SBUF,A;发送第一个数据SJMP$等待中断SERVE:JNB RI,SEND;TI=1,为发送中断CLR RIMOV A,SBUF;读出接收缓冲区内容MOV R1 4；读入接收缓冲区DJNZ R6,L1；判断数据块发送完否SJMPL2；数据块接收完，转L2L1:INC R1;修改数据区指针L2:RETI；中断返回SEND:L3:CLR TIDJNZ R7,L3SJMPL4；清除发送中断标志；判断数据块发送完否；数据块接收完，转L4MOV A,R0;取数据发送MOV SBUF,A；发送数据INC RO；修改数据地址L4:RETI；中断返回END14、以89c51串行口按工作方式3进行串行数据通信。假定波特率为1200b/s,第9数据位作奇偶校验位，以中断方式传送数据。请编写通信程序。解:ORG 0000HAJMPMAIN;上电，转向主程序ORG 0023H;串行口的中断入口地址AJMPSTOP;转向中断服务程序ORG 0040H;主程序MAIN:MOV SP,#60HMOV TMOD,#20HMOV TH1,#OE8HMOV TL1,#OE8HSETB TRIMOV SCON,#0D0HMOV PCON,#00HMOV RO,#20H;置发送数据区首地址MOV RI,#40H；置接收数据区首地址SETB ES;允许串行口中断SETB EA；CPU允许中断MOV A,R0MOV C,PSW.O;P-CCPL CMOV TB8,CMOV SBUF,A;发送第一个数据SJMP$STOP:JNB RI SOUT;TI=1,为发送中断CLR RIMOVA,SBUF;读出接收缓冲区内容MOV C,PSW.O;P-*CCPL C；形成奇校验JC LOOP1;判断接收端的奇偶值，C=1转 LOOP1JNB RB8,LOOP2;C=0,R B 8=0,转 LOOP2SJMP ERROR;C=0,RB8=l,转出错处理LOOP!:JB RB8,LOOP2;C=1,R B8=1,转 LOOP2SJMP ERROR;C=0,RB8=l,转出错处理LOOP2:MOV R1,A；将接收数据送入接收数据区INC RI;修改数据区指针RETISOUT:CLR TI；是发送中断，清除发送中断标志INC R0;修改数据区指针MOV A,R0MOV PSW.O,C;P-CCPL CMOV TB8,CMOV SBUF,A;发送第一个数据RETIERROR:.15、某异步通信接口，其帧格式由1个起始位（0）,7个数据位，1个奇偶校验位和1个停止位（1）组成。当该接口每分钟传送1800个字符时，试计算出传送波特率。解：该异步通信接口的帧格式为10b/字符，当该接口每分钟传送1800个字符时：波特率=（10b/字符）X（1800字符/60s）=300b/s16、串行口工作在方式1和方式3时，其波特率与fosc、定时器T1工作模式2的初值及SMOD位的关系如何？设 fosc=6M H z,现利用定时器T1模式2产生的波特率为U0b/s。试计算定时器初值。解：关系如下：当波特率为 110b/s,fosc=6M H z,令 SM OD=0,有:17、设计一个单片机的双机通信系统，并编写通信程序。将甲机内部RAM40H-4FH存储区中去。参考教材例题7-12
